Schema electronique d'un detecteur d'approche

 

Description : 

 Les détecteurs d’approche ou de contact se prétend à de nombreuses applications. En effet, en disposant une plaque de quelques décimètres carrés, le fait d'approcher la main à une trentaine de centimètres permet d'actionner les contacts d'un relais.

La première application consistera à relier le montage à une poignée de porte; dès que la personne saisira la poignée les contacts du relais se fermeront et actionneront par exemple une sirèneou tout autre témoin lumineux. Une autre application, disposer d'un fil de quelques mètres sur l'encadrement de la porte et la présence ou le passage d'une personne sera décelé.
En revanche, si le dispositif peut à la rigueur servir d'antivol pour bicyclette, il ne saurait en aucun cas fonctionner pour une automobile présentent une « masse » trop importante.

Le schéma de principe

Le schéma de principe général du montage est présenté ci dessous ; on emploie quatre transistors très courants.
Le premier transistor type BC107 de bonne qualité, ou mieux encore 2N2369 travaille en oscillateur haute-fréquence. Le circuit collecteur comporte une bobine L et une capacité d'accord qui permet d'obtenir une oscillation dans la bande des 27 MHz afin de ne pas perturber les émissions de radiodiffusion.
L'entretien des oscillations s'obtient par la mise en place d'un condensateur ajustable de 6/60 pF disposé entre l'émetteur et le collecteur La base est convenablement polarisée par les résistances R1 et R2 et le condensateur C2 permet de porter du point de vue HF la base à la masse. On dispose alors des oscillations HF au niveau de l'émetteur du transistor, ces oscillations sont transmises, par l'intermédiaire du condensateur C6 à un étage « tampon ». Nous avons remarqué qu'il fallait employer un transistor à  faible gain pour cet étage, ou bien alors modifier le pont de polarisation R5/R6. Les tensions HF préamplifiées sont ensuite transmises à un étage doubleur à diodes (D1 et D2) qui par leur rôle et leur orientation permettent de polariser la base du transistor T3.
La configuration T3/T4 est telle que pour T3 saturé (base polarisée positivement), T4 se trouve bloqué ; situation qui se présente en présence de l'oscillation de l'étage HF. En revanche, le fait de toucher le point chaud ou collecteur de T1 a pour but de  faire décrocher l'oscillateur HF et de bloquer les oscillations. Dans ces conditions, le transistor T3 reste bloqué et la résistance R9 polarise convenablement le transistor T4 qui passe à l'état saturé. La bobine du relais disposée dans le circuit collecteur est alimentée Pour un bon fonctionnement, on recommande une alimentation de 12 à 13,5 V (3 piles de de 4,5V).

Réalisation pratique

Le mandrin « Lipa » dispose d'un pas de vis intérieur destiné au déplacement du noyau fileté en ferroxcube et d'autre part à une extrémité d'un filetage extérieur, pour sa fixation au circuit imprimé.
Le travail de réalisation le plus délicat consistera à bobiner 17 à 18 spires de fil émaillé 5/10 sur le mandrin Lipa. Au moment de l'opération de soudure, il conviendra à l'aide d'un petit tournevis de bien gratter l'émail aux extrémités puis d'étamer légèrement les fils de sortie car sans cette manipulation, la soudure n'adhérerait pas ou mal et ne procurerait qu'un collage défectueux. Côté implantation des autres éléments, pas de problèmes particuliers sinon au moment de la mise en place du condensateur ajustable à trois pattes ; certains modèles présentent d'autres formats d'implantation.
Le montage pourra éventuellement (et très luxueusement) se doter d'un support, relais facultatif. En revanche, on coiffera le transistor T 4 d'un dissipateur à ailettes.On veillera, par ailleurs, et comme d’habitude à une bonne mise en place des éléments polarisés et des transistors.

La mise au point  

Après vérification, on pourra brancher l'alimentation, le point test sera alors relié par un fil d'une dizaine de centimètres à une plaque cuivrée de 80 x 100 mm environ. Dès la mise sous tension le relais peut coller, il suffira alors de tourner le noyau ferroxcube, jusqu'à la limite où le relais décollera. Le fait d'approcher la main à 25 cm de la plaque provoquera alors le « collage » du relais.
Si le relais ne collait qu'en touchant la plaque, il ne s'agirait que d'un manque de sensibilité ou bien d'un mauvais réglage du noyau.  De même, si le relais « collait » continuellement, il conviendrait de diminuer la longueur de fil reliant le point test et la surface cuivrée également. Au besoin, on essaiera à l'aide d'un simple fil très court, en « touch control ».
Le montage, bien réglé, se prêtera à de nombreuses applications, mais sa mise en place définitive nécessitera une expérience par un tâtonnement.

Composant :

 R1 : 27 k (rouge, violet, orange)
R2 : 10k (marron, noir, orange)
R3 : 470 (jaune, violet, marron)
R4 : 1 k (marron, noir, rouge)
R5 : 10 k (marron, noir, orange)
R6 : 27 k (rouge, violet, orange)
R7 : 330  (orange, orange, marron)
R8 : 10 k (marron, noir, orange)
R9 : 10 k (marron, noir, orange
 
C1 : 0,1µ plaquette
C2 : 1 nF céramique
C3 : 10 pF céramique
C4 : 470 pF céramique
C5 : ajustable 6/60 pF RTC 3 pattes
C6 : 120 pF céramique
C7 : 1 nF céramique

 D1 : 1N4148 ou 1N914
D2 : 1N4148 ou 1N914
D3 : 1N4004 ou 1N4007
T1 : BC107, BC109B ou 2N2369
T2 : 2N1711 (à gain moyen)
T3 : BC107, BC108, 408, etc.
T4 : 2N1711, 2N1613
Relais Siemens 2 RT/12 V ou relais «
télécommande »
Mandrin Lipa diamètre 8 mm, lon- gueur
20 mm.
Fil émaillé 5110 environ
Radiateur à ailettes pour TO5.

Schéma :