מד זרם אלקטרוני לרכב. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד זרם אלקטרוני לרכב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים

המכשיר המוצע מיועד לניטור חזותי של זרם הטעינה והפריקה של מצבר רכב במהלך נסיעה. מחוון מד זרם הוא מצביע, בנוסף, ישנו מחוון כיוון זרם LED הנדלק כאשר הסוללה מתרוקנת.

מידע על כיוון וערך הזרם הזורם דרך הסוללה מאפשר לנהג להימנע ממצבי חירום רבים. לדוגמה, הוא יכול להבחין מיד שהסוללה לא נטענת מסיבה כלשהי ולמנוע ממנה להתרוקן לחלוטין. מצב מסוכן לא פחות הוא כאשר זרם הטעינה גבוה מדי, מה שעלול להוביל לשריפה ולכשל של הגנרטור. זה קורה, למשל, כאשר וסת המתח נכשל.

במכוניות נוסעים מודרניות, הם מוגבלים בדרך כלל להתקנת מנורת חיווי טעינת סוללה על לוח המחוונים. ככלל, אין מדי זרם במעגל הטעינה והפריקה של הסוללה, וזו הסיבה שהם אינם זמינים מסחרית. כדי לקבל מידע מלא יותר על תנאי ההפעלה של הסוללה, נותר להתקין מד זרם תוצרת בית על המכונית. לדוגמה, מילי-או מיקרו-אממטר קונבנציונלי, מנוהל על ידי נגד עם התנגדות קטנה.

אבל לא כל מכשיר כזה מתאים למטרה זו, שכן ירידת המתח על פניו בזרם של סטיה מלאה של המחט יכולה להסתכם בשבריר ניכר מהמתח במערכת החשמל של המכונית. התעשייה מייצרת שאנטים סטנדרטיים למדידה למטרים בעלי מפל מתח של 75 ואפילו 50 mV בזרם נקוב, אך לרוב מכשירי המדידה החשמליים בגודל קטן זה לא מספיק. כדי לחבר אותם ל-shunt, נדרש מגבר DC עם טמפרטורה נמוכה אפס סחיפה. כמו כן, נדרש שהמנגנון של התקן המצביע יהיה עמיד בפני רעידות, ומידותיו קטנות מספיק כדי להתקין על לוח המחוונים של מכונית.

לא כדאי להשתמש במד זרם עם קריאה דיגיטלית על רכב, בעיקר מהסיבה שכאשר הפרמטר הנמדד (הזרם) משתנה, המספרים במחוון משתנים במהירות וקשה לנווט בקריאות שלו.

מכשירי מצביע, כאשר הם מחוברים במקביל ל-shunt, שהוא כמעט שווה ערך לקצר של המסגרת, יש אינרציה ניכרת הנגרמת על ידי שיכוך של מנגנון המדידה. ובחושך, על הנהג לאמץ את ראייתו כדי לראות את מיקום החץ.

בנוסף, המחט יכולה להשתנות לא רק כתוצאה משינויים בזרם הנמדד, אלא גם עקב רעידות של גוף המכונית. לכן, רצוי להשלים את מד זרם המצביע עם נורית אות הנדלקת בערך זרם קריטי. במכשיר המוצע, זוהר הנורית מציין שכיוון הזרם דרך הסוללה מתאים לפריקתה.

מעגל מד הזרם מוצג באיור. 1.

מד זרם אלקטרוני לרכב
איור. מספר

מאפיינים טכניים עיקריים

גבולות מדידה נוכחיים, A ......-40...+40
אפס סחיפה כאשר הטמפרטורה משתנה ב-20 ^оג, א, לא יותר.......1,1
צריכת זרם עצמית, mA, לא יותר.......23

המכשיר מורכב מייצב מתח על דיודת זנר VD1 וטרנזיסטור VT2, מגבר DC מאוזן על טרנזיסטורים VT1 ו-VT3, והתקן סף על טרנזיסטור VT4, במעגל הקולטור שבו כלולה LED HL1. מכיוון שהמגבר עם הטרנזיסטורים VT1 ו-VT3 מאוזן, יש לו סחיפה קטנה יחסית של טמפרטורת אפס. הנגד R2 הוא שאנט סטנדרטי עם מפל מתח של 75 mV בזרם של 40 A.

כאשר הגנרטור אינו פועל, זרם מהסוללה זורם דרך shunt R2 לרשת המובנת של המכונית, בעוד טרנזיסטור VT3 נפתח וזרם הקולט שלו גדל, ונפילת המתח על פני הנגד R7 עולה. כאשר הגנרטור מתחיל לעבוד, זרם זורם דרך ה-shunt מהרשת המשולבת אל הסוללה. במקרה זה, זרם האספן של הטרנזיסטור VT1 וירידת המתח על פני הנגד R1 גדלים. המחט של מיליאממטר PA1 עם אפס באמצע הסולם סוטה ביחס לזרם הזורם דרך ה-shunt בכיוון של כל אחד מהנגדים R1, R7, אשר מפל המתח על פניו גדול יותר.

על ידי הזזת המחוון של נגד הכוונון R7, סף התגובה של מחוון LED של זרם הסוללה מותאם. אם סף זה מתאים לזרם אפס דרך shunt R2, אזי הנורית תידלק כאשר הסוללה מתרוקנת וכבויה כאשר היא בטעינה. במידת הצורך, ניתן כמובן להגדיר רף אחר.

ניתן להשתמש במיקרו-אמפר PA1 כמעט בכל התנגדות למסגרת. תמיד ניתן לפצות על השפעתו על ידי הפחתה או הגדלת ההתנגדות של הנגד הנוסף R6. המחבר השתמש במחוון חיוג מ-avometer מיובא UH-1000A עם זרם סטיה מלא של מחט של 500 מיקרו-אמפר. גוף המכשיר נוסר לשניים ורק בחלקו העליון נעשה שימוש עם מחוון חוגה, שבוצע מחדש כך שבהיעדר זרם המחט תהיה באמצע הסקאלה. המחוון מקובע ללוח המחוונים באמצעות לוחית מתכת וברגים. העיצוב של מכשיר זה יכול לעמוד בפני רעידות וזעזועים לא חזקים במיוחד.

בתור PA1, אתה יכול גם להשתמש במחוון רמת הקלטה (לדוגמה, M68 501 או M476/1) ממקליט קלטות ישן. מחוונים כאלה הם בקנה מידה קטן, אבל הם עמידים מאוד בפני רטט וניתן להשתמש בהם לאורך זמן אפילו על אופנוע, שבו רמת הרטט גבוהה בהרבה מאשר במכונית נוסעים.

באופן עקרוני, המיקום ההתחלתי של מחט המכשיר PA1 לא חייב להיות בדיוק באמצע הסולם. מכיוון שזרם הפריקה של סוללה גדול בהרבה מזרם הטעינה, החלק בסקאלה המוקצה לתצוגה שלה עשוי להיות ארוך יותר מזה המוקצה לזרם הטעינה. עם זאת, זה יוביל לכמה קשיים כאשר יש צורך להעריך במהירות את כיוון הזרם במהלך התנועה.

הנגד R4 משמש לקביעת הערך ההתחלתי של זרם האספן של הטרנזיסטורים VT1 ו-VT3, ונגד חיתוך R3 מציב את המחט של מיקרו-אמפר PA1 לאפס. כדי להבטיח שהוא לא יחרוג כאשר הטמפרטורה משתנה, האוגנים מסירי החום של הטרנזיסטורים VT1 ו-VT3 נלחצים בחוזקה זה לזה באמצעות אטם מבודד משומן במשחה מוליכת חום, המשווה את הטמפרטורה של הטרנזיסטורים.

יחידת מד הזרם האלקטרונית מורכבת במארז פלסטיק במידות של 70x50x40 מ"מ ומחוברת למיקרו-אמפר המותקן על לוח המחוונים, ובעזרת זוג חוטים מעוותים ל-shunt R2 מסוג 75SHIP-40, הממוקם מתחת למכסה המנוע ליד הסוללה. . המכשיר משתמש נגדים קבועים MLT, נגדי כוונון SP3-1b, וקבל תחמוצת K50-6. במקום טרנזיסטור KT315, אתה יכול להשתמש בכל טרנזיסטור סיליקון בעל הספק נמוך במבנה n-p-n. LED HL1 - הספק נמוך מכל סוג וצבע של אור.

כאשר אתה מפעיל את מד הזרם האלקטרוני בפעם הראשונה, אתה צריך להפעיל עליו מתח +12 V ממערכת החשמל של הרכב מכל מקור, מבלי לחבר את המצבר. קודם כל, אתה צריך למדוד את המתח בין המסופים הקיצוניים של נגד החיתוך R7. אם הוא שונה מאוד מ-4,5 וולט, יש להשיג ערך זה על ידי בחירת הנגד R4. לאחר מכן עליך להגדיר את החץ של התקן PA1 לאפס באמצעות נגד החיתוך R3. באמצעות נגד חיתוך R7, עליך להדליק את LED HL1, ואז להזיז באיטיות את מחוון הנגד של הגוזם בכיוון ההפוך עד שה-LED נכבה. במקרה זה, הקריאות של מיקרו-אמפר PA1 עשויות להשתנות מעט, אשר יש לתקן עם נגד חיתוך R3, ולאחר מכן לחזור על ההתאמה של נגד חיתוך R7. ייתכן שיהיה צורך לחזור על פעולות אלו מספר פעמים.

כדי לכייל את מד הזרם, צריך ליצור זרם סטנדרטי ב-shunt R2 על ידי חיבור למסופי החשמל שלו מעגל המורכב ממקור מתח DC חזק מספיק ונגד מגביל ומד זרם סטנדרטי המחובר איתו בסדרה. בהיעדר מד זרם עם מגבלת מדידה גדולה מספיק, ניתן למדוד את מפל המתח על פני הנגד המגביל, ובהכרת ההתנגדות שלו, לחשב את הזרם באמצעות חוק אוהם. אבל אתה צריך לזכור כי בשל תלות ההתנגדות בזרם הזורם (היא חזקה מאוד, למשל, במנורות ליבון, המשמשות לעתים קרובות להגבלת הזרם), ייתכן ששיטה זו לא תהיה מדויקת מספיק. האפשרות השנייה היא להחליף זמנית את ה-R2 shunt באחר עם התנגדות גבוהה פי כמה. לאחר מכן תוכל לכייל את המכשיר בערכים נוכחיים המופחתים באותו גורם עם הגדלת התנגדות השאנט, ולאחר השלמת הכיול לבצע החלפה הפוכה.

ראשית, זרם מוגדר שווה למגבלת המדידה הנדרשת של מד הזרם, ועל ידי בחירת הנגד R6, המצביע של התקן PA1 מוסט לחלוטין. לאחר מכן הם משנים את כיוון הזרם דרך השאנט לכיוון ההפוך ומוודאים שהחץ סטה לחלוטין לכיוון ההפוך. ניתן לבטל את האסימטריה של הסטייה על ידי בחירה בנגד R4 (במקרה זה, הגדרת מד הזרם לאפס תצטרך לחזור שוב) או פשוט לקחת זאת בחשבון בעת כיול הסולם. חלוקות מוחלות על הסולם על ידי הגדרת 5-10 ערכי זרם לכל כיוון.

במקרים מסוימים (לדוגמה, על אופנוע), ניתן להשתמש במד זרם אלקטרוני, המורכב על פי המעגל המוצג באיור. 2. כאן GB1 הוא הסוללה, SA1 הוא המפסק לחוט השלילי שלו. המכשיר נבדל מזה שתואר לעיל בכך שהוא כולל shunt במעגל השלילי ולא החיובי של הסוללה, תוך שימוש בטרנזיסטורים הפוכים לאלו המשמשים בגרסה הראשונה של המבנה ומייצב מתח משולב DA1. החיסרון של מד זרם כזה הוא שזרם המתנע זורם גם דרך shunt המדידה.

מד זרם אלקטרוני לרכב
איור. מספר

אתה יכול לעשות shunt מדידה עבור המכשיר הזה בעצמך, אבל הכנת אותו מחוטי נחושת, כפי שממליצים כמה חובבי רדיו, זה לא מקובל. העובדה היא שהתנגדות הנחושת משתנה ב-20% כאשר הטמפרטורה משתנה ב-8,5 מעלות צלזיוס, מה שמוביל לשינוי בקריאות מד הזרם. מקדם ההתנגדות הטמפרטורה (TCR) זהה בערך עבור מתכות טהורות אחרות. חומרים מתאימים לשאנט הם סגסוגות ניקרום או מנגנין, שה-TCR שלהן נמוך בסדר גודל אחד או שניים.

עדיף לעשות את השאנט מרצועת מתכת, אשר בחתך שווה, יש לה משטח קירור גדול יותר מאשר חוט עגול. עבור המכשיר המתואר, ניתן ליצור shunt, למשל, מחתיכת קלטת ניקרום עם חתך רוחב של 10x1 מ"מ ואורך של כ -17 מ"מ. שני קצוות הקטע מולחמים בחריצים העשויים בלוחות נחושת מסיביים. שני חורים עם הברגה נקדחים לתוך לוחות אלה כדי לחבר מעגלי חשמל ומדידה. הידוק חוטי החשמל ומדידה מתחת לבורג אחד אינו מקובל.

בדרך כלל, התנגדות השאנט נעשית בכוונה פחותה מזו המחושבת, ולאחר מכן היא מותאמת על ידי סיבוב מכני של הקלטת ברוחב ובעובי. במכשיר המתואר, אתה יכול לעשות ללא התאמה, שכן השגיאה הנובעת מהתנגדות shunt לא מדויקת ניתנת לפיצוי בקלות על ידי בחירת הנגד R6. בהיעדר קלטת, אתה יכול לעשות shunt ממספר רב של חוטי nichrome המחוברים במקביל (לדוגמה, ממחמם תנור חשמלי) באותו חתך כולל.

מחבר: א. סרגייב

ראה מאמרים אחרים סעיף מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

נברשת על מעגל מודפס 10.12.2001

המנורה המודרנית המקורית נוצרה על ידי מעצבי חברת התאורה האיטלקית "פלוס". אין בו חוטים: זרם של עד 3 אמפר מסופק לכל אחת משמונה המנורות לאורך שביל מודפס על זכוכית מגן עבה (1,5 ס"מ) של המנורה.

על גבי כל מוליך מודפס מכוסה שכבת בידוד עמידה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ תמונות במקום לוויינים למערכת הניווט החדשה

▪ רדיקלים חופשיים מאריכים חיים

▪ מנהלי התקנים של Infineon 1EDN7511B ו-1EDN8511B ערוץ יחיד של MOSFET

▪ רמזור עם מנורה אחת

▪ משקפי אנטי לייזר לטייסים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר שעונים, טיימרים, ממסרים, מתגי עומס. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת ז'אן בודן. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר איזה שוער יכול להפוך לשחקן הוקי גדול, אבל בחר בכדורגל? תשובה מפורטת

▪ המאמר של קומניק. אגדות, טיפוח, שיטות יישום