Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Industriële technologie

Statische elektriciteitssensor

ONDERDELEN EN MATERIALEN

  • Eén N-kanaals junctie-veldeffecttransistor, model 2N3819 of J309 aanbevolen (Radio Shack-catalogus # 276-2035 is het model 2N3819)
  • Eén 6 volt batterij
  • Eén weerstand van 100 kΩ
  • Eén lichtgevende diode (Radio Shack-catalogus # 276-026 of gelijkwaardig)
  • Plastic kam

Het specifieke junction-veldeffecttransistor of JFET-model dat in dit experiment wordt gebruikt, is niet kritisch. P-kanaal JFET's zijn ook prima te gebruiken, maar zijn niet zo populair als N-kanaaltransistoren.

Pas op dat niet alle transistors dezelfde terminalaanduidingen hebben, of pinouts , zelfs als ze dezelfde fysieke verschijning hebben. Dit bepaalt hoe je de transistors met elkaar en met andere componenten verbindt, dus zorg ervoor dat je de specificaties van de fabrikant (componentgegevensblad) controleert, gemakkelijk te verkrijgen via de website van de fabrikant.

Pas op dat het mogelijk is dat het pakket van de transistor en zelfs het gegevensblad van de fabrikant onjuiste aansluitschema's tonen! Het dubbel controleren van pin-identiteiten met de "diode check"-functie van uw multimeter wordt ten zeerste aanbevolen.

Raadpleeg hoofdstuk 5 van het Semiconductor-volume (deel III) van deze boekenreeks voor meer informatie over het identificeren van junctie-veldeffecttransistoraansluitingen met behulp van een multimeter.

KRUISVERWIJZINGEN Lessen in elektrische circuits , Volume 3, hoofdstuk 5:"Junction Field-Effect Transistors"

LEERDOELSTELLINGEN

  • Hoe de JFET wordt gebruikt als aan/uit-schakelaar
  • Hoe JFET-stroomversterking verschilt van een bipolaire transistor

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

Dit experiment lijkt erg op het vorige experiment waarbij een bipolaire junctietransistor (BJT) werd gebruikt als schakelapparaat om de stroom door een LED te regelen. In dit experiment is een junction field-effecttransistor wordt in plaats daarvan gebruikt, wat een drastisch verbeterde gevoeligheid geeft.

Bouw deze schakeling en raak het losse draaduiteinde (de rode draad in het schema en in de afbeelding, aangesloten op de 100 kΩ-weerstand) met uw hand aan. Het simpelweg aanraken van deze draad heeft waarschijnlijk een effect op de status van de LED.

Deze schakeling maakt een fijne sensor van statische elektriciteit! Probeer met je voeten over een tapijt te wrijven en raak dan het draaduiteinde aan als er nog geen effect op het licht is te zien.

Voor een meer gecontroleerde test raakt u de draad met één hand aan en raakt u afwisselend de positieve (+) en negatieve (-) polen van de batterij aan met één vinger van uw andere hand. Je lichaam fungeert als een geleider (zij het een slechte) en verbindt de gate-terminal van de JFET met een van beide terminals van de batterij als je ze aanraakt.

Noteer bij welke aansluiting de LED aan gaat en welke de LED uitschakelt. Probeer dit gedrag te relateren aan wat je hebt gelezen over JFET's in hoofdstuk 5 van het Semiconductor-volume.

Het feit dat een JFET zo gemakkelijk wordt in- en uitgeschakeld (waardoor zo weinig stuurstroom nodig is), zoals blijkt uit volledige aan- en uitregeling door simpelweg een stuurstroom door uw lichaam te leiden, laat zien hoe groot de stroomwinst is . Met het BJT "switch"-experiment was een veel "solidere" verbinding tussen de gate-aansluiting van de transistor en een spanningsbron nodig om deze aan te zetten.

Niet zo met de JFET. In feite kan de loutere aanwezigheid van statische elektriciteit het op afstand in- en uitschakelen. Om verder te experimenteren met de effecten van statische elektriciteit op dit circuit, borstel je je haar met de plastic kam en zwaai je met de kam in de buurt van de transistor, kijkend naar het effect op de LED.

De actie van het kammen van je haar met een plastic voorwerp zorgt voor een hoge statische spanning tussen de kam en je lichaam. Het sterke elektrische veld dat tussen deze twee objecten wordt geproduceerd, moet door dit circuit vanaf een aanzienlijke afstand kunnen worden gedetecteerd!

Voor het geval je je afvraagt ​​waarom er geen 560 Ω "dropping" weerstand is om de stroom door de LED te beperken, veel JFET's met een klein signaal hebben de neiging om hun gecontroleerde stroom zelf te beperken tot een niveau dat acceptabel is voor LED's. Het model 2N3819 heeft bijvoorbeeld een typische verzadigde afvoerstroom (IDSS ) van 10 mA en maximaal 20 mA.

Aangezien de meeste LED's een voorwaartse stroom van 20 mA hebben, is er geen voorschakelweerstand nodig om de circuitstroom te beperken:de JFET doet dit intrinsiek.


Industriële technologie

  1. Huidige scheidingslijn
  2. Transistor als switch
  3. Inleiding tot bipolaire junctietransistoren (BJT)
  4. De Bipolar Junction Transistor (BJT) als Switch
  5. Transistorbiasberekeningen
  6. BJT Quirks
  7. IGBT's
  8. De Shockley-diode
  9. De DIAC
  10. Fysiologische effecten van elektriciteit
  11. Stroomsignaalsystemen