Rychlokurz elektro 4. díl: Vyrábíme detektor vlhkosti

Rychlokurz elektro 4. díl: Vyrábíme detektor vlhkosti
Sdílej
 
Po tom, co jste vytvářeli odporovou pilu, díky níž můžeme například z polystyrenu vyřezávat co nejpřesnější obrazce, se vrhneme na další zajímavý výrobek – detektor vlhkosti! Zní to sice složitě, ale věřte, že to zvládnete.

 

Detektor vlhkosti dokáže určit, jestli je potřeba zalít květinu. To určitě ocení vaše maminka. Dokud vydrží baterka, už žádné uhnilé kořeny z přehnaného zalévání, už žádné uschlé rostliny!

Takto by měl vypadat finální výrobek před připojením ke zdroji •  Miloš Milner

Seznámení s tranzistorem

Hlavní součástkou bude tranzistor. Jedná se o součástku, která umožňuje ovládat malým proudem proud mnohonásobně větší. Jde tedy vlastně o zesilovač proudu, přesněji výkonu. Tranzistor je tvořen třemi vrstvami polovodiče, takže existují dva druhy – NPN a PNP. Funkčně jsou si sice podobné, ale liší se polaritou ovládacího napětí. U NPN přivádíme na prostřední bázovou nožičku kladné napětí, u PNP záporné.

NPN tranzistor

Nás čeká použití NPN tranzistoru. Ten připomíná dvě diody postavené proti sobě anodou, takže nevede ani z jedné strany. Pokud ale na anody přivedeme napětí přes bázi, začne jedna dioda vést bázový proud a ten s sebou strhává daleko větší proud z kolektoru a tranzistor se otevírá. Změna malé energie vyvolá změnu velké energie, tranzistor zesiluje.

Jak na to?

Nejprve potřebujeme nějaká "čidla". Ty uděláme z uhlíkových tyčinek, které najdete uprostřed článků 4,5V baterie. Tu seženete vybitou v elektro obchodě, kde sbírají staré baterie.

Ze 4,5V baterie nejdříve vyndáte válečky na obrázku, ty pak ještě znovu rozříznete •  Miloš Milner

Pracujte venku, vnitřek baterie totiž velmi špiní. Dejte si ji do svěráčku a s pomocí pilky na železo se dostanete dovnitř. Uhlíkové tyčinky vezměte i s čepičkou – dobře se na ně pájí. Dále si připravme 9V baterii, která bude celé zařízení zásobovat energií a LED diodu. Ta nás zase bude upozorňovat na vlhkost.

Připravte si cuprexitovou destičku s měděnou folií zhruba o rozměrech 1 x 5 cm, do níž pilkou udělejte 4 řezy.

Opatrně, ať nepřeříznete destičku na dva kusy •  Miloš Milner

Následně očistěte smirkovým papírem. Cínem připájíte součástky. Do první a druhé "přihrádky" přidělejte odpor chránící LED diodu – konkrétně odpor  450 Ω. Ohněte mu klidně kleštěmi nožičky a zkraťte je, ať nepřekáží.

Úplně na kraj k němu přidělejte tenký izolovaný drát nejlépe zvonkový, vyberte červený, sem později připojíte kladný pól baterie 9V, vedle odporu potom připájejte delší nožičku LED diody. Tu druhou přimontujte do prostředního prostoru, tak, jak to je na obrázku.

Tímto způsobem budete přidělávat všechny součástky. Lepší je ale mít ještě o jeden řez více než na fotce •  Miloš Milner

Připravte si, NPN tranzistor (na obrázku už je jeden konec přidělaný) a postupně připájejte její 3 konce do neobsazených čtverečků.

První konec colektor bude společně s koncem LEDky uprostřed, druhý emitor v poslední přihrádce a prostřední nožičku bázi přidělejte na volný čtvereček podle obrázku. K úplně krajnímu konci přidělejte zase pomocí taveného cínu drát, měl by být modrý nebo černý. Ten přijde na minusový pól baterie. Připravte si druhý odpor 56 kΩ (tedy 56 000Ω). A ten přidělejte k prostřední nožičce, je to báze a slouží k řízení tranzistoru. 

Nožičky odporu můžete libovolně upravovat, aby vám zbytečně nepřekážely •  Miloš Milner

Teď přišel čas použít uhlíkové tyčinky vypreparované ze 4,5V baterie. Jednu přidělejte k drátu vedenému od kladného pólu baterie (můžete ji připájet vedle červeného vodiče), druhou připájejte za odpor 56 KΩ.

Takto by měl vypadat finální výrobek před připojením ke zdroji •  Miloš Milner

Teď už máte detektor vlhkosti skoro hotový. Už zbývá jen připojit k energetickému zdroji, aby mohl fungovat. Póly 9V baterie buď přimontujete k drátům, nebo vám v elektrotechnickém obchodě prodají takzvaný připojovací klip. Znáte ho z hraček, tedy můžete z nefunkční hračky klip vytěžit.

Nejlepší možnost připojení k baterii •  Miloš Milner

A co teď? Máte hotovo! Uhlíkové tyčinky zastrčte OBĚ do hlíny a sledujte LED diodu.

Obě tyčinky musí být v hlíně •  Miloš Milner

Funguje? Jestli ano, můžete si připsat další úspěch do vašeho elektrotechnického portfolia.

Detektor vlhkosti ocení květiny i vaše maminka •  Miloš Milner

Co budete potřebovat?

LED dioda

Kousek cuprexitové destičky

NPN tranzistor

Několik drátků Odpor 450Ω Odpor 56 kΩ

Pájecí potřeby

9V baterii

Starou 4,5V baterii (+ pilku na železo)

Všechno pořídíte v elektrotechnickem obchodě, třeba na GES.cz nebo GME.cz

Ohmův zákon

Nesmíme zapomenout, že LEDkou smí téci max. 20mA, to je 0,02A. Ohmův zákon již známe z minulých dílů. Teď ho můžeme využít v praxi. Pro výpočet potřebujeme znát pojmy R (odpor – v Ohmech) , U (napětí ve Voltech), I (proud v Ampérech).

R= U/I   9/0,02 = 450Ω  Můžete použít hodnoty i o 50Ω odlišné od té vypočítané. LEDka snese i o trochu více, než je doporučeno.

Výzva: Tvoříme se čtenáři ábíčka

Rychlokurz elektro pro vás připravujeme ve spolupráci s vedoucím kroužku elektrotechniky v Národním technickém muzeu Milošem Milnerem. Také jste si vyrobili něco zajímavého?  Pošlete nám vaše  nápady a fotky výrobků na Facebook ábíčka nebo do redakce. Ty nejlepší nápady pak zveřejníme i s podrobným návodem, jak je vyrobit.  

Rychlokurz elektro 1. díl: Zvládněte s námi základy elektrotechniky

Rychlokurz elektro 1. díl: Zvládněte s námi základy elektrotechniky

Rychlokurz elektro 2. díl: Měření proudu a napětí

Rychlokurz elektro 2. díl: Měření proudu a napětí

Rychlokurz elektro 3. díl: Vyrábíme pilu na polystyrén

Rychlokurz elektro 3. díl: Vyrábíme pilu na polystyrén

Rychlokurz elektro 5. díl: Vyrábíme blikač

Rychlokurz elektro 5. díl: Vyrábíme blikač

 

Články odjinud