Elektrostatischer Bewegungsmelder

von B. Kainka
 aus ELO 2008
Elektronik-Labor  Labortagebuch  ELO  Mikrocontrolle

Haifische „sehen" kleinste elektrische Felder, die durch andere Fische erzeugt werden. Wir Menschen erzeugen zwar dauernd Änderungen im elektrischen Feld um uns herum, sind aber selbst blind dafür. Dieser kleine Sensor für E-Feld-Änderungen zeigt es. Die LED leuchtet auf sobald jemand sich in der Nähe des Sensordrahtes bewegt.

 

Die Schaltung zeigt einen hoch empfindlichen Stromverstärker mit einer dreifachen Darlingtonschaltung. Hier wurden drei Transistoren BC548A verwendet. Noch besser aber sind BC548B oder sogar BC548C, die eine mittlere Stromverstärkung von ca. 500 aufweisen. Insgesamt verstärkt die Schaltung einen Eingangsstrom um 500 x 500 x 500 =125 000 000. Ein Strom von ca. 10 pA reicht aus um die LED leuchten zu lassen.

Die Schaltung ist besonders wirksam, wenn sie geerdet ist und einen ca. 1 m langen Sensordraht am Eingang hat. Wenn sich jemand in geschlossenen Räumen dem Sensor bis auf wenige Meter nähert, entsteht durch Feldmodulation und Influenz im Draht eine kleine Ladungsverschiebung, die von der LED angezeigt wird. Jeder Mensch, der mit Schuhen auf einem isolierenden Untergrund geht, erzeugt eine Ladungstrennung und lädt sich mit jedem Schritt neu auf einige 100 V auf. Man kann sich vorstellen, dass zwischen Mensch und Sensordraht ein kleiner Koppelkondensator von ca. 1 pF existiert. Die Spannungsänderung erzeugt deshalb einen Sensorstrom am Eingang.

Dieser Sensor braucht im Ruhezustand praktisch keinen Strom und ist vielseitig verwendbar. Man könnte z.B. eine einfache Alarmanlage bauen und damit wertvolle Gemälde schützen. Oder man baut einen Bewegungsmelder, der die Beleuchtung einschaltet.