電子工作 トランジスタ式導通センサを作ろう!

トランジスタを利用した電子回路

今回はトランジスタを利用した、金属導通センサを作っていきます。
この導通センサを使って身の回りにあるものに電気が通るものなのかを確認してみましょう。

用意するもの

番号 部品名 型番・容量など 個数
Tr1.Tr2 トランジスタ(NPN型) 2SC1815Y 2
LED LED 赤(5Φ) 1
R1 抵抗[黄紫赤金] 4.7kΩ(1/4W) 1
R2 抵抗[緑茶黒金] 51Ω(1/4W) 1
B1 単三電池 2
電池ボックス 単三×2/リード付き 1
リード線 3
センサ線 2
ブレッドボード ミニサイズ 1

ブレッドボード

抵抗(4.7kΩ)

抵抗(51Ω)

LED(何色でも構いません)

トランジスタ二個(NPN型)
型番は2SC1815Yです。

リード線(3個)

電池ボックス(電池二個)

回路図

今回製作する回路図になります。

ブレッドボード配線図

 

ブレッドボードへの実装

ここからはブレッドボードに電子部品を実装していきます。
ブレッドボードは回路の実験をするのにはんだ付けをしないで、部品の足やリード線を差し込むだけで接続ができるので試作などの際に簡単に部品の交換ができます。
テスト、試作などの場合によく利用されています。

トランジスタの接続

トランジスタには型番が書いてある平たい面からみて左から順にエミッタ、コレクタ、ベースとなっています。

トランジスタは、微弱な電気信号を増幅したり、信号によって電気信号のオン/オフをする特性があります。
今回この回路で導体であるかを調べる際に微弱な信号を流し、その信号が小さいから増幅をさせます。

トランジスタの詳しい説明は下記の記事にて紹介しております。

電子部品解説 トランジスタとは?

ブレッドボードにトランジスタを差し込みます。
ここで左に差し込むトランジスタの足(エミッタ)を右のトランジスタ(ベース)と同じ列に差し込みます。
右のトランジスタをTr1、左に差し込んだトランジスタをTr2としておきます。

LEDの接続

次はLEDを差し込みます。
(注意)LEDは極性が決まっています。足の長いほうが「アノード」と言って+側になります。
足の短いほうは「カソード」と言ってー側になります。

電気は+から-に流れます。

下記の記事でLEDについて詳しく解説しているのでぜひご覧ください。

電子部品解説 LEDとは?

ここでTr2より左に3つ離れたところアノード側を左にして差し込んでください。

 

抵抗1の接続

次に抵抗(51Ω)を差し込みます。
LEDのアノード側の列に差し込みます。

リード線の接続

次にリード線を取り付けます。

Tr2のコレクタをLEDのカソードにつなげます。

Tr2のエミッタを一番右の列の穴にリード線を接続します。

次にTr1のベースを右から二番目の穴にリード線で接続します。

抵抗2の接続

抵抗(4.7kΩ)を差し込みます。
Tr1のベースから右側に接続します。

センサ線の接続

センサ線とは先端の露出した金属部分を当てると電気が流れるかがわかります。

センサ線を差し込みます。
赤い線を右から2番目の列に差し込みます。右から2番目の縦列ならどこでも大丈夫です。

白い線を抵抗2と同じ左側の縦列に差し込みます。

電源の接続

電源を差し込んでいきます。

この時点で電池ボックスに電池が入ってないことを確認してください。

赤い線を右から2番目に差し込みます。
黒い線を1番右に差し込みます。

 

ちゃんと差し込めていることが確認出来たら電池をセットしてください。

これで一通りの作業は完了です。

動作確認

まず、2本のセンサ線の先端同士を接触させ、回路が動作することを確認します。
万が一点灯しない場合は一度配線に間違いがないか見直してみてください。

うまく動作したら、空き缶や木材など、いろいろなものにセンサ線を触れさせて「電気が流れる物質かどうか」を調べてみましょう。

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