מדי חום אנלוגיים על שבבי לוגיקה. תכנית, תיאור

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

מדי חום אנלוגיים על מעגלים לוגיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום

המדחום המתואר במאמר בנויים בצורה יוצאת דופן: בראשון שבהם, האלמנט הרגיש לטמפרטורה (תרמיסטור) כלול במעגל המשלב, בשני - במעגל המבדיל. השינוי בקבועי הזמן של מעגלים אלה בהשפעת טמפרטורת הסביבה בתרמיסטור מומר לשינוי במחזור העבודה של פולסים מלבניים, וכתוצאה מכך שינוי במתח האפקטיבי במוצא המכשיר, שנרשם על ידי מיקרו-אמפר. המכשירים מיוצרים על מיקרו-מעגלים דיגיטליים בשימוש נרחב וניתן לשכפל אותם אפילו על ידי חובבי רדיו מתחילים.

האלמנט הרגיש לטמפרטורה במדחום אנלוגי כלול לרוב בגשר המדידה. לחיישן טמפרטורה כזה יש חיסרון משמעותי הקשור בצורך להגביל את הזרם דרך הגשר לערכים המונעים חימום עצמי של הנגדים היוצרים אותו. בנוסף, לרוב מונחות דרישות גבוהות למדי ליציבות המתח המסופק לגשר המדידה. כדי להגביר את האות שנלקח מהגשר ולייצב את המתח המסופק לו, משתמשים במדחום אנלוגי רבים במגברים תפעוליים. זה מסבך את התכנון וההתקנה של מכשירים כאלה.

מדחום הדופק המוצע נקי מחסרונות אלו. הוא מכיל מחולל פולסים מלבני, מעגל אינטגרציה עם אלמנט רגיש לטמפרטורה, מעצב פולסים ומחוון חוגה הרושם מתח אפקטיבי פרופורציונלי למחזור העבודה של הפולסים. מיקרו-מעגלים דיגיטליים CMOS מתאימים ביותר למכשיר כזה: המתח הנמוך שלהם כמעט אינו שונה מ-0, והמתח ברמה הגבוהה שלהם אינו שונה ממתח האספקה.

התרשים הסכמטי של המדחום מוצג באיור. 1.

מדי חום אנלוגיים על שבבי לוגיקה

על האלמנטים DD1.1, DD1.2 מרכיבים מחולל פולסים מלבני בתדירות חזרה של כ-60 קילוהרץ ומחזור עבודה של 2. מהגנרטור מסופקות תנודות למעגל המשלב RK1R2C2. בהתאם להתנגדות התרמיסטור (להלן התרמיסטור) RK1, קבוע הזמן של המעגל המשלב משתנה ובהתאם, משך הפולסים המגיעים לכניסת הדרייבר, שנעשו על אלמנטים DD1.3 ו-DD1.4 .1.4. משך הפולסים במוצא של אלמנט DD1 הוא פרופורציונלי לטמפרטורה וקובע את המתח האפקטיבי שנרשם על ידי התקן PA1. הנגד המותאם R2 משמש להגדרת ה"אפס", R5 משמש לכוונון הרגישות (היא מקסימלית בהתנגדות המינימלית שלו). עם דירוג תרמיסטור של לא יותר מ-20 קילו אוהם, תלות ההתנגדות בטמפרטורה קרובה לליניארית בטווח שבין -50 ל-+1 מעלות צלזיוס. שגיאת המדידה אינה עולה על ±XNUMX מעלות צלזיוס.

יציבות מתח האספקה (ולכן משרעת הדופק) מובטחת על ידי מייצב פרמטרי על האלמנטים VD1 ו-R3. הזרם הנצרך על ידי המדחום אינו עולה על 7 mA.

כל החלקים, למעט התרמיסטור RK1 ומיקרו-אמפר PA1, מונחים על לוח מעגלים מודפס העשוי בהתאם לאיור. 2.

מדי חום אנלוגיים על שבבי לוגיקה

הלוח מיועד לשימוש נגדי MLT קבועים, נגדי חיתוך תיל SP5-3, קבלים KM-6 (C1 ו-C2 - רצוי קבוצה M47 או M75). תרמיסטור RK1 - KMT17 עם TKS שלילי. מיקרו-אמפר RA1 - M4387 או כל אחר עם זרם סטיית מחט מלא של עד 1 mA והתנגדות פנימית של לפחות 500 אוהם.

בעת ההגדרה, התרמיסטור ממוקם באמבטיה עם קרח נמס ונגד הכוונון R1 מכוון למצביע של התקן PA1 לסימון האפס של הסולם. לאחר מכן החיישן מועבר למים מחוממים לטמפרטורה של +50 מעלות צלזיוס, ונגד הכוונון R2 משמש להסטת המחט עד לסימון האחרון.

כדי למדוד טמפרטורה בטווח רחב יותר, למשל, מ -60 עד +150 מעלות צלזיוס, יש לחבר נגד עם התנגדות של 3R או 1/3R במקביל לתרמיסטור עם התנגדות R או בסדרה איתו, בהתאמה. רגישות המכשיר לאחר שינוי כזה תקטן, כמובן, ושגיאת המדידה עלולה לעלות ל-±3...5 מעלות צלזיוס. אם נדרש דיוק גבוה יותר, יש לחלק את הטווח המצוין של הטמפרטורות הנמדדות לשניים או שלושה תת-טווחים ואת התרמיסטור ליניאריזציה בכל תת-טווח. במקרה זה, ניתן להפחית את שגיאת המדידה ל-±1 ... 1,5 מעלות צלזיוס.

במיקרו-מעגלים TTL ו-TTLSh, בהשוואה למיקרו-מעגלים מסדרת CMOS, הרמות הלוגיות שונות באופן משמעותי מהערכים האידיאליים. בנוסף, לאלמנטים הבסיסיים של מעגלים מיקרוניים מסדרות אלה יש זרמי כניסה משמעותיים מאוד. לכן, יש להרכיב מדחום על מעגלים מיקרו כאלה על פי התרשים המוצג באיור. 3.

מדי חום אנלוגיים על שבבי לוגיקה

תנודות מלבניות עם תדירות חזרה של 60 קילו-הרץ, שנוצרות על ידי המחולל על האלמנטים DD1.1, DD1.2, מסופקות לכניסות של רכיבי חיץ DD1.3 ו-DD1.4. הם מבטלים את ההשפעה ההדדית של המעגלים המבדילים C2R3RK1 ו-C3R4 ומפחיתים את העומס על הגנרטור, שיש לו השפעה מועילה על יציבות התדר שלו. אלמנט DD1.6 יוצר רצף שבו משך הפולסים נקבע על ידי מעגל ההבחנה "דגם" R4C3, ו-DD1.5 - רצף שבו הוא תלוי בהתנגדות של התרמיסטור RK1, הכלול במדידה מעגל בידול RK1R3C2. כתוצאה מכך, זרם פועם זורם דרך התקן PA1, שערכו האפקטיבי הוא פרופורציונלי לטמפרטורת הסביבה. עם הדירוגים של מרכיבי המעגלים המבדילים המצוינים בתרשים, ניתן לשלול דיודות VD1, VD2. עם זאת, אם נעשה שימוש נגדים בעלי ערכים נמוכים יותר וקבלים C1 - C3 בעלי קיבולת גבוהה יותר, דיודות אלה נחוצות כדי להגן על הממירים DD1.5, DD1.6 מפני התמוטטות.

המדחום משתמש באותם סוגי חלקים כמו בקודם. במקום K555LN1, מותר להשתמש במיקרו-מעגלים K155LN1, K155LNZ, K155LN5, K1533LN6. ניתן להחליף את דיודה KD521A בדיודה אחרת מסדרה זו, כמו גם בסדרת KD522.

כל החלקים, מלבד התרמיסטור RK1 ומיקרו-אמפר PA1, ממוקמים על לוח מעגלים מודפס (איור 4). הגדרת המדחום מסתכמת בהגדרת הנגד R3 לטמפרטורה המקסימלית, והנגד R4 לאפס. בטווח הטמפרטורות שבין -20 ל-+50 מעלות צלזיוס, שגיאת המדידה אינה עולה על ±1 מעלות צלזיוס.

מדי חום אנלוגיים על שבבי לוגיקה

מדחום זה יכול למדוד את טמפרטורת הגוף. תחילה יש לכייל את המכשיר בטווח של +36. ..+40°C. לשם כך, הנח את התרמיסטור בג'לי נפט שחומם ל-+36 מעלות צלזיוס והשתמש בנגד חיתוך R4 כדי להגדיר את מחט המיקרו-אמפר לאפס בסולם. לאחר מכן, העלה את טמפרטורת השמן ל-+40 מעלות צלזיוס, השתמש בנגד R3 כדי להגדיר את החץ לחלוקה האחרונה של הסולם. יש לחזור על פעולות אלה פעמיים עד שלוש כדי לשחזר טוב יותר של תוצאות המדידה. (בעת כיול מכשיר זה, עליך להשתמש בג'לי נפט, לא במים, שכן בשל המוליכות החשמלית הגבוהה של תמיסות מימיות, תוצאות המדידה מעוותות באופן משמעותי).

לאחר הכיול, התרמיסטור מונח בצינור זכוכית, אטום בצד אחד וממלא בשרף אפוקסי. עיצוב זה של החיישן מבטל את השגיאה במדידת הטמפרטורה הנגרמת ממגע חשמלי של התרמיסטור עם עור המטופל.

בטווח הטמפרטורות שבין +36 ל +40 מעלות צלזיוס, תלות הטמפרטורה של התנגדות התרמיסטור היא כמעט ליניארית. בעת שימוש בקבלים תרמיים יציבים (לדוגמה, נציץ או fluoroplastic) כמו C1-C3, שגיאת המדידה בטווח זה לא תעלה על ±0,1 מעלות צלזיוס.

מחבר: I. Tsaplin, Krasnodar

ראה מאמרים אחרים סעיף ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום.

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

אחסון חשמל בלבנים 15.08.2020

כימאים אמריקאים הציעו דרך חדשה לאחסן חשמל בלבנים.

חימר, המכיל תרכובות ברזל, הפך לחומר לייצור לבנים. זה והשטח הספציפי הגבוה שלו הופכים את הלבנה למצע מתאים ליישום PEDOT, פולימר מוליך.

לבנים רגילות עומדות במלואן בקריטריונים לעבודה עם PEDOT. הוצע להשתמש בו כמצע על ידי עובדי אוניברסיטת וושינגטון. חוליו ד'ארסי עמד בראש המחקר.

לבנה משמשת לייצור קבל, שבו אנרגיה מאוחסנת עקב תגובות פאראדיי בפולימר מוליך. הלבנה אינה מאבדת את תכונותיה המכניות לאחר טיפול ב-PEDOT. קיר של לבנים כאלה יכול להיות בעל קיבולת של 11,5 אלף פארד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ גנטיקה וכולסטרול

▪ מסוק מהירות SB>1

▪ חיישנים להגנה על שחקני פוטבול אמריקאים

▪ כמה עולה המדע היום

▪ נוריות ה-LED החדשות של סמסונג מסדרת LM281D+

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק מהאתר סדנת בית. מבחר מאמרים

▪ מאמר הם לא למדו כלום ולא שכחו כלום. ביטוי עממי

▪ מאמר מי שלח את הפעמונים לגלות? תשובה מפורטת

▪ מאמר Artemisia vulgaris. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר שיזוף שחור של עורות כבשים. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר Scheme, pinout (pinout) כבל Samsung SGH-600. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר