|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מד זרם מתח לאספקת חשמל במעבדה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה מכשיר זה נועד לעבוד יחד עם ספק כוח, שתיאורו פורסם ב-[1], אך ניתן לחבר אותו גם ליחידה דומה אחרת. זה לא רק מציג את מתח המוצא וזרם העומס של היחידה, אלא גם מבצע מספר פונקציות נוספות שהופכות את אספקת החשמל של המעבדה לאמינה יותר ומקלות על עבודה מעשית איתו. הפונקציה העיקרית של מד האמפר-וולט המוצע (להלן AVM) - מדידת מתח המוצא וזרם העומס של יחידת אספקת החשמל - מתווספת על ידי היכולת לציין את הסף המוגדר של הגנת הזרם של היחידה, המורכבת כמתואר ב- [1]. זה מבטל את הצורך לטעון את היחידה בזרם המרבי שצוין תוך הגדרת סף זה, ולאחר מכן "לתפוס" בזהירות את המיקום הרצוי של כפתור הבקרה. המיקרו-בקר הזמין ב-AVM מחשב בקלות את ערך סף הזרם מהמתח שהוא מדד על המנוע של הנגד המשתנה R5 (ראה איור 1 ב-[1]) וההתנגדות של הנגד של חיישן הזרם R13 (שם). הערך המחושב מוצג ב-LCD.
בהתבסס על תוצאות מדידת המתח בכניסה וביציאה של הבלוק וזרם העומס, מחושבים ומוצגים ערכי הספק העומס וההספק המופץ על ידי טרנזיסטור הבקרה של הבלוק. בנוסף, הטמפרטורה של גוף הקירור של טרנזיסטור זה נשלטת. בהתבסס על תוצאות המדידה שלו, המאוורר הנושף בגוף הקירור מופעל ומכבה אוטומטית. ובמקרה של התחממות יתר משמעותית, אספקת החשמל מנותקת מהרשת. תפקיד נוסף של ה-AVM הוא להגביל את גל זרם הטעינה של קבלי ההחלקה של המיישר המספק את היחידה, המתרחשת כאשר היא מחוברת לרשת. בנוסף, ל-AVM יש מצב כיול עצמי. מידות המכשיר גדולות רק במעט ממידות ה-LCD המשמש בו. בהתאם למצב התצוגה שנבחר, מתח המוצא, V וזרם העומס, A מוצגים על המסך שלו (איור 1); כוח עומס, W (איור 2); סף הגנה נוכחי, A (איור 3); הטמפרטורה של גוף הקירור של טרנזיסטור הבקרה, оC, כוח מתפזר על ידו, W (איור 4). אם במהלך הפעולה השתנה אחד מהפרמטרים שאינם מוצגים כעת על המסך, הערך שלו מופיע בו, ולאחר זמן מה מצב התצוגה הקודם משוחזר.
דיאגרמת AVM מוצגת באיור. 5. מרכיביו העיקריים הם מחלקי מתח כניסה ומסנני דיכוי רעשים, מיקרו-בקר DD1 המכיל ADC ומבצע את כל החישובים הנדרשים וכן LCD HG1 של עשר סיביות.
ה-AVM נשלט באמצעות שני לחצנים. הלחצן SB1 מחליף מצבי תצוגה בטבעת כפי שמוצג באיור. 1-4 רצפים. כפתור SB2 נועד להפעיל ולכבות את ספק הכוח איתו פועל ה-AVM. מכיוון שה-ADC המובנה במיקרו-בקר מסוגל למדוד רק מתח שאינו עולה על מתח האספקה שלו, מחלקי מתח מותקנים בשתי כניסות של ה-ADC. הראשון, המורכב מנגדים R1 ו-R3, מפחית את מתח המוצא של ספק הכוח פי עשרה. המחלק השני מורכב מנגדים R2 ו-R10 ויש לו מקדם חלוקה של 20. הוא מפחית את המתח המסופק לספק הכוח מהמיישר לערך מקובל עבור ה-ADC. מדידת מתח זה נחוצה כדי לחשב את ההספק המופץ על ידי טרנזיסטור הבקרה. במעגלים למדידת זרם העומס וסף הפעולה של הגנת הזרם, אין צורך במחלקים, שכן המתח על חיישן הזרם R13 [1] ומנוע הנגד המשתנה R5 [1] אינו חורג מהערך המותר עבור ADC. המתחים הנמדדים מסופקים לכל הכניסות המשומשות של המיקרו-בקר ADC דרך מסנן נמוך עם תדר חיתוך של כ-7 הרץ. זהו R4C1 בערוץ מדידת מתח המוצא (Uבחוץ), R5C2 בערוץ מדידת זרם העומס (Iн), R6C3 בערוץ מדידת סף ההגנה הנוכחי (Iמקסימום), R7C4 בערוץ מדידת הטמפרטורה ו-R9C5 בערוץ מדידת המתח המיושר Uvypr נחוצים כדי להפחית את השגיאה הקשורה באדוות של המתח הנמדד. התוצאות של פעולת ה-ADC המעובדת על ידי התוכנית מוצגות על מחוון HG1, המחובר למיקרו-בקר באמצעות ממשק I2ג.כי לפי מפרט ט'2ג, יציאות אות הממשק חייבות להתבצע על פי מעגל אספן פתוח (ניקוז), התוכנית מגדירה את קווי ה-PB0 וה-PB2 של המיקרו-בקר בהתאם. שני נגדים של מכלול DR1 משמשים עבורם כעומסים. שני נגדים נוספים מאותו מכלול שומרים על רמה גבוהה בכניסות PB1 ו-PB3 כאשר הכפתורים SB1 ו-SB2 המחוברים אליהם אינם נלחצים. לחיצה על אחת מהן מגדירה את הקלט המתאים לרמה נמוכה. רמה גבוהה בכניסה של הגדרת המיקרו-בקר למצבו ההתחלתי נשמרת על ידי הנגד R10. פיני המיקרו-בקר, המשמשים לטעינת התוכנית לזיכרון שלה, יוצאים למחבר X3, שבמידת הצורך מחובר למתכנת. טרנזיסטור VT1 שולט בתאורה האחורית של מסך HG1 LCD באמצעות אותות מיקרו-בקר. האותות הנמדדים מסופקים באמצעות כבל גמיש עליו מותקן שקע X1. אותות לשליטה במאוורר, להפעלת ספק הכוח, כמו גם לשליטה במעגל הגבלת הזרם לטעינת קבלי ההחלקה של המיישר יוצאים לבלוק פינים X2. מתח אספקה של 5V מסופק לפינים 5 ו-15 של המיקרו-בקר. מכיוון שה-ADC המובנה מופעל מפין 15, כדי למנוע הפרעה לפעולתו, מסנן L1C9 כלול במעגל של פין זה. רכיב הפולס של הזרם הנצרך על ידי המיקרו-בקר נסגר דרך הקבל C7. ה-AVM מותקן על לוח מעגלים מודפס דו-צדדי (איור 6). לפני ההתקנה, עליך "לצלצל" ולהסיר את המגשרים הלא חרוטים שזוהו בין המוליכים. מומלץ להתקין פאנל עבור המיקרו-בקר על הלוח, שכן במקרה של שגיאות תכנות של מיקרו-בקרים ממשפחת ה-AVR, יש פעמים רבות מקרים של הפרעה בחיבור שלהם עם מתכנת טורי קונבנציונלי. ניתן לשחזר אותו רק באמצעות כך מתכנת מתח גבוה, לתוך הפאנל שלו תצטרך להעביר את המיקרו-בקר שהוסר מהפאנל בלוח AVM.
מכיוון שקשה לבצע מתכת את החורים של הלוח בבית, יש להלחים את מובילי החלקים משני הצדדים. במקרה זה, הפאנל של המיקרו-בקר חייב להיות מסוג קולט, אחרת לא ניתן יהיה להלחים את המסופים שלו מצד ההתקנה של החלקים. בחורים המוצגים באיור. 6 מילא, בהיעדר מתכת, יש צורך להכניס ולהלחים חתיכות קצרות של חוט חשוף משני הצדדים. ניתן לבצע מתכת גם באמצעות מסמרות נחושת חלולים (בוכנות), הכנסתם לחורים של הלוח והתרחבות משני הצדדים. סטים של בוכנות כאלה נמכרים, למשל, תחת הסימנים המסחריים LPKF EasyContac ו-BG9.S מסמרות, אבל הם די יקרים. ללוח יש חורים להידוק שלו ומקומות להתקנת הכפתורים SB1 ו-SB2, כמו גם כפתור נוסף שלא מופיע בתרשים (הוא מסומן SB3 ובאמצעות ממסר ביניים, יכול לשמש כלחצן SB1 ב-[1]) ו LED HL1 [1]. המגעים של כפתור SB3 ופיני LED מחוברים למחבר X5, שגם הוא אינו מוצג בתרשים. במידת הצורך, ניתן להקטין את מידות הלוח ל-65x42 מ"מ על ידי חיתוך לפי זה שמוצג באיור. 6 קו מקווקו. במקרה זה, הלחצנים SB1 ו-SB2 ממוקמים בכל מקום נוח ומחוברים למחבר X4 באמצעות רתמת חוט או חתיכת כבל שטוח. נגדי מחלק מתח (R1-R3, R10) - C2-23 עם סטייה מותרת מהערך הנומינלי של ±1%. אם לא ניתן למצוא נגד R2 עם ערך נומינלי של 191 קילו אוהם, הוא יכול להיות מורכב משני ערכים נומינליים של 180 ו-10 קילו אוהם. הנגדים הנותרים הם C1-4-0,125. תרמיסטור RK1 עם מקדם טמפרטורה שלילי של התנגדות - B57703. ניתן להחליף את מכלול הנגדים 5A332J ב-NR-1-4-4M הביתי של נגדים עם ערך נומינלי של 3,3 קילו אוהם. קבלים - קרמי K10-17 או מיובאים. חנק L1 - EC-24 ב-100 µH. ה-AVM משתמש במחברים BLD-6 (X1), PLD-6 (X2), PLD-10 (X3), PLS-4 (X4, X5). כפתורים - כל כפתורי שעון עם אורך דוחף מתאים, למשל TS-A6PS. מחוון - MT-10T11 [2] עם כל מדדים אלפביתיים ודיגיטליים, למעט 3V0. מחוונים עם אינדקס זה מיועדים למתח אספקה של 3V ולא יפעלו ב-5V. מחוון MT-10T12 יעבוד גם הוא, אבל הוא בגודל כפול. ניתן להחליף את טרנזיסטור אפקט השדה 2N7000 בכל ערוץ n אחר עם שער מבודד ומתח סף של לא יותר מ-3 V. ניתן אפילו להשתמש בטרנזיסטור דו קוטבי של מבנה npn, אבל זה יוביל לפיזור כוח גדול יותר עליו והורדת בהירות התאורה האחורית. אתה יכול לנסות להחליף את המיקרו-בקר ATtiny26-16PU ב-ATtiny26L-PU, אך פעולתו מובטחת בתדר מהוד קוורץ של לא יותר מ-8 מגהרץ. תוכנת המיקרו-בקר פותחה בסביבת Atmel AVR Studio ונכתבה בשפת assembly. ניתן לטעון אותו לזיכרון המיקרו-בקר באמצעות מתכנת AVR ISP mk II הקנייני ישירות מסביבת הפיתוח, או להשתמש בתוכנת AVReAl [3] ובמתאם Altera ByteBlaster [4]. ה-pinout של מחבר X3 מתאים למתאם המסוים הזה. אפשר להשתמש במתכנתים אחרים עבור מיקרו-בקרים ממשפחת ה-AVR. קודים מקובץ avm.hex מוזנים לזיכרון FLASH של המיקרו-בקר, ומקובץ avm.eep ל-EEPROM שלו. תצורת המיקרו-בקר חייבת להתאים לתמונה. 7.
אלגוריתם ההפעלה של התוכנית מורכב מסקר מחזורי של חמישה ערוצי מדידה בתדר של 50 הרץ. בעת מדידה בערוצי המתח והזרם, מתח ה-ADC הייחוס הוא 2,56 V והוא מסופק ממקור מובנה במיקרו-בקר. בעת מדידת טמפרטורה, מתח האספקה של המיקרו-בקר (5 V) משמש כמתח דוגמה. התוצאות של פעולת ה-ADC מתווספות למאגר טבעת, המכיל 25 דגימות, שכל אחת מהן תופסת שני בתים (המיקרו-בקר ADC הוא עשר סיביות). למעשה, עבור כל ערוץ מאוחסנת היסטוריה של חמשת הדגימות האחרונות. כדי להפחית את התנודות בקריאות בכל ערוץ, מחושב הממוצע של חמש הקריאות האחרונות [5]. לאחר העיבוד, ערכי הזרם והמתח מיוצגים כמספרים שלמים הנמצאים בטווח 0-255, ומחיר הספרה הפחות משמעותית של המתח הוא 0,1 וולט, וזה של הזרם הוא 0,01 A. כתוצאה מכך, המגבלות עבור מדידת מתח וזרם הם 25,5V ו-2,55A. הערך של המתח המיושר בכניסה של ספק הכוח [1] אינו מוצג על המחוון, אלא משמש לחישוב ההספק שפוזר על ידי יחידה זו. גורמי תיקון עבור כל ערוץ (למעט ערוץ הטמפרטורה), תוך התחשבות בהתפשטות פרמטרי ADC ונגדי מחלק מתח, מאוחסנים ב-EEPROM של המיקרו-בקר. כברירת מחדל, כולם שווים ל-1, אך כתוצאה מהליך הכיול העצמי הם יכולים לקחת ערכים מ-0 ל-2-1/64 בשלבים של 1/64. הטמפרטורה יכולה לקבל ערך מ-55 עד +125 מעלות צלזיוס והיא מוצגת על ה-LCD במעלות שלמות צלזיוס. כדי לחשב אותו, נעשה שימוש בטרנספורמציה טבלאית של התוצאה של פעולת ADC. אם ערך הטמפרטורה הנמדד גדול מ-45 оג, נוצרת פקודה להפעלת המאוורר אם היא קטנה מ-40 оג, המאוורר נכבה. אם הטמפרטורה עולה על 90 оמתרחשת כיבוי חירום של אספקת החשמל, וההודעה "התחממות יתר" מוצגת על ה-LCD. כדי להפעיל את מצב הכיול העצמי, עליך להשתמש בלחצן SB2 כדי לאותת לאספקת החשמל לכבות (ה-AVM נשאר פועל), לאחר מכן ללחוץ על הלחצן SB1, ובזמן החזקתו, ללחוץ שוב על SB2. לאחר מכן, מתחי הייחוס הבאים מסופקים למחבר X1 של ה-AVM: לכניסה Uvypr (פין 6) - 40 V, בכניסה Uבחוץ (המשך 1) - 20 V, לכניסות Iн(סיכה 2) ואנימקסימום (פין 5) - 0,5 וולט, המתאים למפלת המתח על פני חיישן הזרם (R13 in [1]) ב-In = 2 A. מתח 7 מופעל על כניסת בקרת הטמפרטורה (בנקודת החיבור של נגדים R8, R1 והתרמיסטור RK4) IN. במהלך הכיול, הערוצים מסומנים על המחוון באותיות במיקום השמאלי ביותר: U - מתח מוצא, I - זרם עומס, L - זרם תגובת הגנה, t - טמפרטורה, r - מתח מיישר. לדוגמה, לפני כיול ערוץ מתח המוצא, ההודעה המוצגת באיור. 8.
בחר ערוצים לכיול אחד אחד על ידי לחיצה על כפתור SB1, ובאמצעות SB2, התחל את תהליך הכיול של הערוץ שנבחר. הכיתוב "שמור" יציין את השלמתו ורישום התוצאה ב-EEPROM, ולאחר 2 שניות נוספות המחוון יראה את הערך של הפרמטר המתאים, מחושב באמצעות המקדם הנבחר. לאחר מכן, תוכל ללחוץ על כפתור SB1 כדי לעבור לערוץ הבא או לחזור על הכיול של הקודם על ידי לחיצה על SB2. על ידי הצגת ערך מתח המוצא על המחוון, ה-AVM לוקח בחשבון את ירידת המתח על פני החיישן הנוכחי, ומחסיר אותו מתוצאת המדידה. לכן, עם השלמת הכיול, בעוד מתחי הייחוס מוסרים מכניסות AVM, המחוון הפועל במצב של הצגת מתח המוצא וזרם העומס יציג 19,5 וולט (0,5 וולט פחות ממתח הייחוס של 20 וולט) ו-2 A (המקביל למתח נפילת 0,5 וולט בחיישן הזרם). ה-AVM מחובר לספק הכוח [1] לפי התרשים המוצג באיור. 9. נגד R13, לפי תיאור הבלוק, מורכב משלושה נגדים של וואט אחד בעלי ערך נומינלי של 1 אוהם, המחוברים במקביל, ובעל התנגדות של 0,33 אוהם. אתה צריך להוסיף עוד נגד דומה להם, להפחית את ההתנגדות הכוללת ל-0,25 אוהם. זה מפשט את החישובים שמבצעים המיקרו-בקר AVM.
אותה תרשים מציג מיישר המשמש כמקור למתח כניסה לאספקת החשמל בשנאי T1 ודיודות VD1-VD4, המצויד ביחידה להגבלת זרם הטעינה של קבל ההחלקה לאחר ההפעלה. כדי שהוא יעבוד בו זמנית עם האות הפותח את הטרנזיסטור VT1, מה שמוביל לפעולת ממסר K1 ולאספקת מתח רשת לליפוף הרשת של השנאי, המיקרו-בקר מספק גם אות שפותח את הפוטוטרנזיסטור של המצמד האופטו U1 . כתוצאה מכך, הטרנזיסטור VT2 נשאר סגור לאחר הפעלת היחידה, וזרם הטעינה של קבלי ההחלקה של המיישר זורם דרך הנגד R5 המגביל אותו. תוכנית המיקרו-בקר AVM עוקבת אחר קצב השינוי של המתח על פני קבלים אלה. ברגע שהוא יורד במידה מספקת (זה אומר שהקבלים טעונים כמעט לחלוטין), יוסר האות הפותח את הפוטוטרנזיסטור של המצמד האופטו U1. כתוצאה מכך, מתח מקור השער של הטרנזיסטור VT2 יגדל. ערוץ מקור הניקוז שלו ייפתח. מכיוון שהתנגדות התעלה הפתוחה היא רק 0,018 אוהם, כל זרם מורגש כבר אינו זורם דרך הנגד R5 ואינו משפיע על המשך הפעולה של המכשיר. שנאי T1 - TTP-60 2x12 V. דיודות Schottky 90SQ045, שמהן מורכב מיישר הגשר, ניתן להחליף ב-1N5822. ה-AVM עצמו מופעל ממקור נפרד U2 במתח של 5V, שהדרישה העיקרית עבורו היא מינימום של אדווה. המיקרו-בקר צורך לא יותר מ-20 mA, תאורת החיווי האחורית צורכת כ-100 mA, נדרשים עוד 100 mA עבור ממסר K1 (TRIL-5VDC-SD-2CM). ניתן להוריד את קובץ המעגלים המודפסים של AVM בפורמט Sprint Layout 5.0 ותוכנית המיקרו-בקר שלו מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/02/avm.zip. ספרות
מחבר: V. Rybakov
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ פילים לא מפחדים מעכברים, אלא מדבורים ▪ מטוס היברידי עם מנועי טורבו-סילון ומנועים חשמליים ▪ אב טיפוס של שפה אלקטרונית מלאכותית
▪ קטע של האתר חיים של פיזיקאים מדהימים. בחירת מאמרים ▪ מאמר בשפה הרוסית. מבחנים אחרונים ▪ מאמר מהו מרתון? תשובה מפורטת ▪ מאמר פעולות קידוח סימולטניות. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר ממיר מתח גבוה מוסדר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה