קולומטר. תכנית, תיאור

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

קולומטר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מטענים, סוללות, תאים גלווניים

המכשיר המתואר במאמר מאפשר לך להגדיר ולשלוט בכמות החשמל (טעינה) שיש להעביר דרך העומס, כלומר המכפלה של זרם וזמן (Ac). כשמגיעים לערך שנקבע, מופק אות שניתן להשתמש בו כדי לכבות (לחסום) את המקור הנוכחי ו(או) לספק כל אות. ישנם מכשירים תעשייתיים המיועדים למטרות דומות, אך הם מורכבים מאוד. בהשוואה אליהם, המכשיר המוצע הוא הרבה יותר פשוט, עשוי מחלקים נגישים ואינו קשה להגדרה. מכשיר כזה יכול לשמש בהצלחה, למשל, להגבלת הטעינה של מצברים לרכב, כמו גם במקרים אחרים שבהם יש צורך לשלוט בקבלת כמויות חשמל במינון על ידי העומס.

המכשיר פותח כתוספת למייצב הנוכחי המתואר ב-[1]. עם זאת, זה יכול לעבוד בשילוב עם כל מקור נוכחי אחר, כולל מקורים לא יציבים.

כמות החשמל שצוינה נקבעת על מחוון בן שבע ספרות. הערך המקסימלי במקרה זה הוא 9 Ac, כלומר, למשל. זרם של 999 A יכול לזרום דרך העומס במשך כמעט 999 שעות (10 שניות). עם זרם גבוה יותר, זמן הזרימה המקסימלי יורד בהתאם.

דיאגרמת הבלוק של המכשיר מוצגת באיור. 1. כפי שאתה יכול לראות, עומס A1 של מקור זרם G1 מחובר לחוט המשותף דרך נגד המדידה Ri.

קולומטר

מפל המתח שנוצר על פניו, ביחס ישר לזרם דרך העומס, מסופק למגבר DC A2 מהפך. המתח מהמוצא שלו מסופק לכניסה של ממיר מתח לתדר (VFC) U1. אות המוצא שלו, שתדירותו עומדת ביחס ישר למתח הכניסה, נכנס ליחידה הדיגיטלית. האחרון מעבד את האות הזה ומוציא פקודה לכיבוי המקור הנוכחי.

מגבר אינוורטר (איור 2) נחוץ בעת שימוש במקור הזרם המתואר ב-[1], שכן בו העומס מחובר לחוט הפתוח המחבר את המסוף השלילי של גשר המיישר לחוט המשותף. מסיבה זו, למתח הנלקח מנגד המדידה Ri יש קוטביות שלילית, אך עבור ה-PFC המשומש הוא חייב להיות חיובי. השימוש במגבר אינוורטר איפשר להפחית את הדרישות לדיוק הייצור של הנגד Ri (הסטייה של ההתנגדות שלו מהערך המחושב מפוצה על ידי שינוי מקביל במקדם ההגבר על ידי חיתוך הנגד R3). ההתנגדות של הנגד Ri היא בערך 0,01 אוהם, מה שמאפשר לך לשלוט בזרם עד 100...150 A. הוא עשוי מחוט nichrome או קבוע בקוטר הנדרש.

קולומטר

כאשר משתמשים במקור זרם המספק מתח של קוטביות חיובית על פני הנגד המדידה, אין צורך במגבר אינוורטר וניתן לחבר ישירות את הכניסה של ממיר התדר הנמוך ל-Ri. עם זאת, במקרה זה, יש צורך לבחור במדויק מאוד את ההתנגדות שלו כדי למנוע שגיאת מדידה גדולה.

המכשיר משתמש ב-VLF שונה במקצת המתואר ב-[2]. השינוי (איור 3) כלל החלפת המיקרו-מעגלים מסדרת K155 בסדרת KR1533 חסכונית יותר, הצגת מייצב מתח לאספקתם (בזכות זה, לא היה צורך להשתמש במקור חיצוני של מתח מיוצב של 5 V). במקום K544UD1A (DA1), נעשה שימוש ב-CA3140E OU. ההתנגדות של הנגד R7 מצטמצמת ל-360 MOhm (בפועל, זה התברר מספיק כדי שהמכשיר יפעל). כדי להתאים את רמות אות המוצא של ה-VPF ואות הכניסה של הבלוק הדיגיטלי, מוצג מפל על טרנזיסטור VT5. עקרון הפעולה של ה-VFC מתואר בפירוט ב-[2], ולכן לא נדון במאמר זה.

(לחץ להגדלה)

התרשים הסכמטי של הבלוק הדיגיטלי מוצג באיור. 4. הוא מורכב משורה של מונים עשרוניים מוגדרים מראש, יחידות איפוס מונה הפעלה, קריאות מוגדרות מראש ומזגן אותות פלט.

(לחץ להגדלה)

כאשר הכוח מופעל, המיקרו-מעגלים DD3, DD4, DD6 מוגדרים למצבם ההתחלתי באמצעות דופק שנוצר על ידי מעגל R6C3. למונים DD7-DD14 אין כניסת מצב אפס, ולכן מוכנס צומת ברכיב DD1.1 ובמונה DD3. פולסים עם תדירות חזרה של כ-1 הרץ, המגיעים מהגנרטור (המעגל שלו מוצג באיור 5) לאחת מהכניסות DD1.1, עוברים למונה DD3, שכן יש רמת אפס בכניסה השנייה של האלמנט. במקביל, פולסים אלו נשלחים למפענח הנגד DD6. היציאות שלו מחוברות לכניסות הבקרה של המונים שנקבעו מראש DD7-DD14. עם הגעת פולסים, המונים נקבעים בזה אחר זה למצב אפס. כאשר הפולס השמיני מגיע ל-DD6, נדלקת נורית HL1, מסמנת שהמכשיר מוכן לפעולה". במקביל, אלמנט DD1.1 נחסם על ידי האות הלוגי 1 המגיע ממוצא 8 (פין 9) של המפענח הנגדי DD3.

קולומטר

כאשר הכוח מופעל, הוויברטור היחיד, המיוצר על אלמנטים DD17.2, DD1.4, מייצר פולס קצר, שמגדיר את ההדק באלמנטים DD17.3, DD17.4 למצב יחיד. אות עם רמת יומן מוסר מהפלט של אלמנט DD5.2. 1, שבאמצעותו ניתן לחסום את המקור הנוכחי. במקביל נדלקת ה-HL2 LED.

האלמנטים של המיקרו-מעגל DD2 מכילים טריגרים המדכאים את הקפצת המגעים של כפתורי SB1, SB2. כאשר אתה לוחץ על כפתור SB2 פעם אחת, מונה ה-DD14 עובר למצב מוגדר מראש, בעוד הפסיק במחוון של הספרה המתאימה נדלק, ונורית HL1 נכבית. לאחר מכן, כאשר אתה לוחץ על הלחצן SB2, המונים מועברים בזה אחר זה למצב מוגדר מראש. המספר הרצוי (מ-0 עד 9) במחוון המתאים מוגדר באמצעות לחצן SB1. לפיכך, על ידי מניפולציה של הלחצנים SB1 ו-SB2, המספר הנדרש מוזן בתצוגה, המתאים למכפלת הזרם (באמפר) והזמן (בשניות).

הפעל את המכשיר על ידי לחיצה על כפתור SB4. במקרה זה, רמת היומן נקבעת ביציאה של אלמנט DD17.3 (ובהתאם לכך בפלט של DD5.2). 0, המאפשר את פעולת מקור הזרם, זרם מתחיל לזרום דרך הנגד Ri (ראה איור 1) ופולסים עם תדר חזרות מתאים מופיעים במוצא ה-VPF. כשהם מגיעים לכניסות המונים, הם מפחיתים את המספר שנקבע מראש על האינדיקטורים עד שהוא הופך להיות שווה ל-0. ברגע שמופיעה רמת יומן בכל היציאות של ההעברה המקבילה של המונים. 0, ה-One-shot על האלמנטים DD17.2, DD1.4 יוצר פולס שמעביר את ההדק DD17.3DD17.4 למצב ההתחלתי, והספירה נעצרת, והמקור הנוכחי נחסם שוב. ניתן לעצור את פעולת המכשיר באמצעות כפתור SB3, ולאחר זמן מה לחדש אותו באמצעות כפתור SB4, תוך כדי המשך הספירה לאחור מהערך שבו הפעולה הופסקה.

האלמנטים DD1.2, DD1.3 ו-DD16.1 - DD16.6 מבטיחים הדלקת פסיקים על המחוונים במצב מוגדר מראש.

אות המוצא של הבלוק הדיגיטלי משמש לשליטה במקור הנוכחי. זה יכול להיעשות בדרכים שונות, למשל, על ידי החלת אות זה על בסיס טרנזיסטור טעון ממסר חזק (איור 6), המגעים שלו כלולים במעגל העומס. במקור הזרם [1] ניתן להסתדר עם ממסר בעל הספק נמוך על ידי חיבור מגעי הסגירה שלו בין מנוע הנגד המשתנה R3 לבין החוט המשותף.

קולומטר

התרשים הסכמטי של יחידת התצוגה מוצג באיור. 7. הוא מכיל שבעה מפענחי K176ID2 (DD1-DD7) ומספר זהה של מחווני ALC338A (HG1-HG7) עם קתודה משותפת. מקובל להשתמש במחוונים עם אנודה משותפת, אך במקרה זה, יש להפעיל מתח אספקה של +6 V על הפינים של 1 מעגלים מיקרו DD7-DD9 ועל האנודות המשותפות של המחוונים (באמצעות נגדים מתאימים).

(לחץ להגדלה)

המכשיר מופעל על ידי מתחים מיוצבים של +12 ו-12 V. כדי להפעיל את החלק הדיגיטלי ואת יחידת התצוגה, מקור חיצוני של 9 וולט או מתח המתקבל ממייצב במעגל המיקרו KR142EN8A המחובר למקור +12 וולט. בשימוש.

שרטוטים של לוחות מעגלים מודפסים של הרכיבים העיקריים של המכשיר (PFC, בלוק דיגיטלי ובלוק תצוגה)

בעת הרכבת ה-VPF, יש לכופף את מסוף האספן של הטרנזיסטור VT1 ומסוף 2 של המיקרו-מעגל DA1, ולעטוף אותו בחתיכת חוט משומר, להלחים אותו לתוך החור המתאים. בעת התקנת לוח יחידת התצוגה, נוח להשתמש בפסים סטנדרטיים זמינים מסחרית כמגשרים בצד החלקים, אך ניתן ליצור אותם גם מחוטי הרכבה.

במגבר המהפך (ראה איור 2) ובממיר התדר הנמוך (ראה איור 3), נעשה שימוש נגדים C2-23 (R6 מורכב משניים עם התנגדות של 5,1 MOhm); במקרים קיצוניים, ניתן להשתמש ב-MLT. הנגד R7 מורכב משני נגדי CMM עם התנגדות של 180 MOhm. בשאר רכיבי המכשיר מותר להשתמש בנגדים מכל סוג שהוא. נגדי גוזם - SP5-2, SP5-22. קבלי תחמוצת - K50-35 או כאלה בגודל קטן, השאר - מכל סוג, מתאים בגודל.

במקום CA3140E (ראה איור 3) ו-KR140UD22 (ראה איור 2), מותר להשתמש במגבר ההפעלה KR544UD1 A, ובמקום מיקרו-מעגלים מסדרת KR1533 (ראה איור 3) - האנלוגים שלהם מה-K555 סִדרָה. בבלוק הדיגיטלי, אתה יכול להשתמש במיקרו-מעגלים מסדרת K176, כמו גם CD4029 (אנלוגי ל-K561IE14), CD4011 (K561LA7), CD4001 (K561LE5), CD4002 (K561LE6), CD4017 (K561IE8), CD4022IE, CD561IE (K9PU4050). מחווני ALS561A ניתנים להחלפה עם ALS4A, ALS338ZZA.

כדי להגדיר את המכשיר, אתה צריך מד מתח DC ומד זרם, כמו גם מד תדר. לאחר כיבוי זמנית את חסימת מקור הזרם וחיבר את מד הזרם בסדרה עם העומס, הפעל את מקור הזרם והגדר את הזרם ל-10 A. לאחר מכן חבר מד מתח ליציאה של מגבר האינוורטר (אם נעשה בו שימוש) והשתמש נגד R3 (ראה איור 2) כדי להגדיר את המתח ביציאת המגבר ל-100 mV.

לאחר מכן, ה-PFC מוגדר (השיטה מתוארת בפירוט ב-[2]). כאן אני רוצה לציין שתחילה עליך לאזן את המגבר DA1 באמצעות הנגד R12. לאחר מכן, חיבור הקלט של ה-VPF לחוט המשותף, נסה להשתמש בנגד R5 כדי לקבל אות בתדירות המינימלית האפשרית במוצא (פולס אחד כל 10...30 שניות). לאחר מכן, מתח של 100 mV מופעל על כניסת ה-VPF מהמוצא של מגבר המהפך, ועל ידי ניטור הפולסים על הקולטור של הטרנזיסטור VT5 (ראה איור 3) עם מד תדרים, הזזת המחוון של הנגד R10 מגדיר את התדר ל-100 הרץ.

הבלוק הדיגיטלי (ראה איור 4) לא צריך להיות מוגדר, אתה רק צריך לבדוק את פעולתו. מיד לאחר הפעלת החשמל, המחוונים יכולים להראות כל מספר. לאחר מכן, תוך שבע שניות, יש לאפס אותם בתורו לאפס, בעוד שהפסיקים בכל אחד מהמחוונים צריכים להידלק בתורם. לאחר מכן, נורית HL1 נדלקת (HL2 מופעל גם). המכשיר מוכן לשימוש. לבסוף, המקור הנוכחי נחסם שוב עם אות הפלט מהיחידה הדיגיטלית.

המכשיר תוכנן לעבוד עם זרמים גבוהים. בזרמים נמוכים יותר, ניתן להפחית את מספר סיביות האינדיקציה והמונים המתאימים.

אם המכשיר מיועד לשימוש במצבים ארוכי טווח, רצוי לספק כוח גיבוי במקרה של הפסקת חשמל. סוללת גיבוי (סוללות או תאים גלווניים) במתח של 5...9 V מחוברת לאפיק החשמל של היחידה הדיגיטלית באמצעות דיודה. כמובן, יחידת התצוגה, כמו גם LED HL2 של היחידה הדיגיטלית, במקרה זה חייבות להיות מופעלות עוקף מעגל זה, למשל, ממקור נפרד מיוצב. לאחר שינוי זה, צריכת הזרם של היחידה הדיגיטלית מהסוללה תהיה מינימלית. אם מתח הרשת אבד ולאחר מכן ישוחזר, תהליך הספירה לא יופסק וימשיך ללא הפסד.

ספרות

קצר I. מייצב זרם עד 150 א' - רדיו, 2002, מס' 10, עמ'. 33, 34.
Shchagin A. ממיר מתח-תדר רחב טווח. - רדיו, 1987, מס' 10, עמ'. 31-33.

מחבר: I.Korotkov, כפר Bucha, אזור קייב

ראה מאמרים אחרים סעיף מטענים, סוללות, תאים גלווניים.

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

מצלמת וידאו לבעלי חיים עם מזין מובנה 08.07.2021

חברת Petcube האוקראינית הציגה תא חדש לטיפול בבעלי חיים עם מזין Petcube Bites 2 Lite מובנה. המכשיר מאפשר לבעלי חיות מחמד לטפל בחיות המחמד שלהם מרחוק באמצעות הסמארטפון, כמו גם לשמוע ולדבר איתם.

Bites 2 Lite משדר וידאו HD באיכות 1080p לסמארטפון של המשתמש דרך עדשת זווית רחבה של 160°, בעל זום דיגיטלי פי 8 וראיית לילה עד 9 מטרים בחושך. בנוסף, המצלמה מספקת תקשורת שמע דו-כיוונית, המאפשרת לכם לשמוע מה קורה בחדר ולדבר עם חיית המחמד שלכם.

למצלמה עיצוב מינימליסטי שיתאים כמעט לכל פנים. גם בסתיו הקרוב, Pecube תשחרר מיכלי פינוקים צבעוניים. כאביזר אופציונלי, ניתן יהיה לרכוש הופר ורוד, כחול או כתום, עשוי פלסטיק קשיח, מה שהופך אותם לבטוחים גם עבור כלבים גדולים.

Petcube Bites 2 Lite משתמש באותן אפליקציות מובייל כמו המוצרים האחרים של החברה - Petcube Bites 2, Petcube Play 2 ו-Petcube Cam. משתמשים יכולים לעבור בקלות בין מכשירים שונים ולשתף גישה למצלמה עם בני משפחה וחברים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הרהורים על נושאים מופשטים מובילים להשראה

▪ שבב TCPP01-M12 להגנה על קווי USB מסוג C

▪ נשק נגד לוויין

▪ זהב שיבולת שועל

▪ קונספט דיור מסלולי חדשני מבית איירבוס

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר שיחות וסימולטורים אודיו. מבחר מאמרים

▪ מאמר קו תקשורת סיב אופטי. היסטוריה של המצאות וייצור

▪ מאמר מדוע גברים מקבלים טרשת עורקים פי 10 יותר מנשים? תשובה מפורטת

▪ מאמר עבודה על התרמוסטט. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה