本人通過(guò)對學(xué)生電子實(shí)訓課中出現的問(wèn)題進(jìn)行分析和研究,發(fā)明了全方位立體電容傳感器,它解決了傳統傳感器只能單一方向傳感的問(wèn)題,實(shí)現全方位立體傳感器的目的。

一、發(fā)現問(wèn)題
在電子課進(jìn)行觸摸開(kāi)關(guān)裝配與調試實(shí)訓時(shí),當把觸摸板接到臺式電腦的外殼,把燈泡換成報警器,把它改裝成臺式電腦防盜器。但是,人沒(méi)有接觸到臺式電腦的外殼,報警器就一直在響。為什么會(huì )這樣呢?我懷疑是電腦接地的原因,我把電腦放在臺面上,把電源線(xiàn)拔掉,報警器還是一直在響。

二、分析問(wèn)題
把觸摸板接到臺式電腦的外殼只不過(guò)是使觸摸板變大了,為什么觸摸板不能加大呢?首先讓我們摸一下FM收音的天線(xiàn),我們發(fā)現,原來(lái)有很多雜音的FM收音的聲音變清楚了,FM收音變清楚的原因是由于人體分布電容使FM收音機天線(xiàn)接收端的信號變強了,使到FM收音的聲音變清楚了。
同樣道理,觸摸板變大了,它的分布電容也變大了,信號也變強了,與觸摸板相連接的三極管的基極電壓也變大了,使三極管處于飽和導通狀態(tài),導致單向可控硅處于接通狀態(tài),這時(shí)報警器得電工作,發(fā)出報警聲音。既然是電容,哪它的另一個(gè)極在哪?它的另一個(gè)極是地,在FM收音機信號發(fā)射過(guò)程中,發(fā)射天線(xiàn)相當于一個(gè)電感,天與地是電容的二個(gè)極,形成了一個(gè)LC振蕩電路,信號就在天地之間傳播。

三、解決問(wèn)題
能不能參照該原理和電路發(fā)明一種全方位立體電容傳感器?高壓驗電時(shí),驗電器要不要與高壓電接觸?答案是:不用。
這時(shí)我明白了,只要把觸摸板調到合適的大小,當人體靠近到一定的距離時(shí),與觸摸板相連接的三極管的基極電壓足夠大了,使三極管處于飽和導通狀態(tài),單向可控硅處于接通狀態(tài),受可控硅控制的電路或設備就會(huì )工作,這時(shí)我們可以用它來(lái)控制聲音、報警器、燈光等電路或設備。

四、工作原理
利用LC原理,三極管的基極與保溫瓶連接的導線(xiàn)相當于電感L,保溫瓶與地是電容C的兩個(gè)極,人相當于電容中的介質(zhì),與人接近保溫瓶外殼時(shí)相當于電容的介質(zhì)增加,電容C容量增大,電感L感應信號增大,當增大到一定量時(shí),與觸摸板相連接的三極管的基極電壓足夠大了,使三極管處于飽和導通狀態(tài),單向可控硅處于接通狀態(tài),受可控硅控制的電路或設備就會(huì )工作,這時(shí)我們可以用它來(lái)控制聲音、報警器、燈光等電路或設備。

五、總結
本項設計解決傳統傳感器只能單一方向傳感的問(wèn)題,實(shí)現全方位立體傳感的目的,通過(guò)查閱相關(guān)文獻,沒(méi)有他人進(jìn)行同圖1本設計的實(shí)物電路類(lèi)研究。圖1所示為本設計的實(shí)物電路。