ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Máy đo mực nước. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường Trong hệ thống cấp nước của một ngôi nhà nông thôn, một thùng polyetylen 160 lít được lắp đặt trên gác mái đóng vai trò là bộ phận lưu trữ [1]. Một bổ sung rất hữu ích cho hệ thống là đồng hồ đo mực nước (thể tích) trong thùng được mô tả trong bài viết này. Cảm biến của đồng hồ được đề xuất là một tụ điện được tạo thành bởi hai tấm dải giấy bạc, được cố định trên bề mặt bên ngoài của thùng nhựa theo chiều dọc từ các phía đối diện. Điện dung của một cảm biến như vậy hầu như phụ thuộc tuyến tính vào mực nước: từ 7 pF đối với thùng rỗng, lên đến 270 pF đối với thùng gần đầy. Chỉ báo có thể là đồng hồ vạn năng hoặc microammeter con trỏ. Để thu được tín hiệu điện tỷ lệ với điện dung, một nguyên tắc nổi tiếng được sử dụng - các xung hình chữ nhật được truyền qua điện dung đo được của cảm biến và bộ chỉnh lưu diode được lắp ráp theo sơ đồ nhân đôi điện áp. Nếu điện trở tải của bộ chỉnh lưu nhỏ và điện áp rơi trên nó nhỏ hơn đáng kể so với biên độ của các xung, thì dòng chỉnh lưu trung bình tỷ lệ với điện dung trong xấp xỉ đầu tiên: I = U f Cд, trong đó U là biên độ của các xung trừ đi điện áp rơi trên các điốt chỉnh lưu; f là tốc độ lặp xung; VỚIд - điện dung của cảm biến. Dòng điện này có thể được áp dụng cho microammeter và tần số xung có thể được chọn sao cho số đọc của nó tỷ lệ thuận với thể tích nước tính bằng lít hoặc theo phần trăm (của thể tích tối đa). Nếu bạn cài đặt một điện trở ở đầu ra của bộ chỉnh lưu và kết nối vôn kế kỹ thuật số (đồng hồ vạn năng ở chế độ đo điện áp) với nó, thì bạn có thể nhận được thông tin tương tự ở dạng kỹ thuật số.
Sơ đồ của một mét như vậy được hiển thị trong hình. 1. Nó bao gồm một bộ tạo xung hình chữ nhật được lắp ráp trên ba phần tử logic DD1.1 - DD1.3, một tầng đệm trên phần tử DD1.4 và một bộ chỉnh lưu trên các điốt VD1 và VD2 với tụ điện làm mịn C4. Máy phát hoạt động ở tần số khoảng 100 kHz. Với điện áp nguồn là 9 V, điện áp rơi trên hai điốt khoảng 1,2 V và điện dung cảm biến là 270 pF, dòng điện đầu ra được tính theo công thức trên sẽ là I = (9-1,2)x100x103x270x10-12 = 210x10-6 = 210µA. Do đó, điện áp rơi tính toán trên điện trở R5 sẽ là UR5 = 210x10-6x820 = 170 mV. Điện áp đo được thực tế với một thùng gần đầy là ít hơn - khoảng 150 mV. Đồng hồ được thiết kế để hoạt động cùng với đồng hồ vạn năng kỹ thuật số được sử dụng rộng rãi thuộc dòng M83xx, ở bên phải trong Hình. 1 hiển thị các điểm kết nối với nó. Nếu bạn đặt giới hạn đo là 200 mV trong đồng hồ vạn năng, thì độ phân giải của đồng hồ (trọng số của chữ số có nghĩa nhỏ nhất) sẽ là 0,1 l. Tất nhiên, sai số khi đo lượng nước sẽ lớn hơn, chủ yếu là do hình dạng không hình trụ của thùng. Nếu bạn đặt giới hạn đo của đồng hồ vạn năng thành 2 V, số đọc sẽ tính bằng lít. Điều đáng quan tâm là kết nối đầu ra của bộ chỉnh lưu của đồng hồ với đầu vào của đồng hồ vạn năng khi được cấp nguồn từ cùng một nguồn. Trong đồng hồ vạn năng, không có đầu vào nào được kết nối trực tiếp với nguồn điện, nhưng đầu ra DC của bộ chỉnh lưu cũng không cần phải kết nối với nguồn điện. Điều này giúp có thể kết nối trực tiếp đầu ra của bộ chỉnh lưu với đầu vào "COM" và "VΩmA" của đồng hồ vạn năng và để kết nối đầu ra AC của bộ chỉnh lưu với nguồn điện, phải lắp đặt tụ điện C3. Tất cả các bộ phận của đồng hồ được lắp đặt trên một bảng mạch in một mặt làm bằng sợi thủy tinh lá dày 1,5 mm, bản vẽ được thể hiện trong Hình. 2. Điện trở cố định được sử dụng - MLT, điều chỉnh - CA9V nhập khẩu hoặc SP3-19a trong nước, tụ điện C2 - K10-17, KM-5. Điốt KD510A có thể được thay thế bằng bất kỳ silicon xung công suất thấp nào.
Để kết nối với nguồn điện, mạch vạn năng và với cảm biến, các chân có đường kính 1 mm từ đầu nối sê-ri RP được hàn vào bảng và một khối từ pin chín vôn đã sử dụng được hàn vào hai chân để kết nối với đầu nối nguồn vạn năng. Tùy chọn cài đặt bảng đồng hồ trong ngăn chứa pin của đồng hồ vạn năng M83x được hiển thị trong hình. 3. Nguồn điện (bộ chuyển đổi) từ bộ khuếch đại ăng-ten truyền hình được sử dụng làm nguồn điện. Trong đó, bộ ổn định vi mạch cho điện áp 12 V được thay thế bằng loại chín vôn (78L09).
Nếu bạn sử dụng microammeter thay vì vạn năng để chỉ báo, bạn có thể sử dụng bộ sạc 5 V từ điện thoại di động làm nguồn điện. Trong trường hợp này, nên tăng tần số tạo bằng cách chọn tụ điện C2 và loại trừ điện trở R5. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ ổn định điện áp của bộ sạc thường thấp và điện áp đầu ra hơi vượt quá 5 V. Do đó, trước tiên cần kiểm tra xem điện áp thực tế không thay đổi khi điện trở có điện trở là 100 ... 200 Ohm được kết nối với đầu ra của bộ sạc và khi điện áp nguồn thay đổi. Nếu không đúng như vậy, thì nên lắp một bộ điều chỉnh tích hợp có mức sụt áp thấp, cái gọi là Mức sụt thấp đối với điện áp 5 V, trên đầu ra của nó, chẳng hạn như LM2931Z-5.0 hoặc KR1158EN5 với bất kỳ chỉ số chữ cái nào. Cảm biến được làm bằng hai dải lá nhôm nướng rộng 120 mm và chiều dài tương ứng với chiều cao của thùng. Để kết nối, các dải lá đồng hẹp được sử dụng, được quấn ở các đầu của dải lá và các dây dẫn đến bảng được hàn vào các dải này. Các dải được gắn vào bề mặt thùng bằng màng bao bì dính. Nếu khoảng cách giữa thùng và bảng chuyển đổi lớn hơn nửa mét, để loại bỏ ảnh hưởng của khớp nối điện dung giữa các dây dẫn, cảm biến phải được kết nối với đầu ra của phần tử DD1.4 bằng dây được che chắn, màn hình của phải được kết nối với điểm cộng hoặc điểm trừ của nguồn điện và điện trở của điện trở R4 phải giảm một nửa. Nếu khoảng cách giữa thùng và chỉ báo lớn hơn ba mét, tốt hơn là nên tách bảng và chỉ báo bằng cách lắp đặt bảng cách thùng không quá nửa mét. Thiết lập thiết bị không khó. Nếu một microammeter con trỏ được sử dụng làm chỉ báo, thì không cần hàn điện trở R5, bằng cách chọn tụ điện C2 và điện trở R3, để đạt được số đọc (với thùng gần như đầy) tương ứng với 150 l hoặc 100%. Khi sử dụng đồng hồ vạn năng, điều này đạt được bằng cách chọn tụ điện C2 và điện trở R5, cũng như thông suốt bằng điện trở R3. Thiết kế của cảm biến được minh họa trong hình. 4. Để chỉ thị, tác giả đã sử dụng đồng hồ vạn năng được sản xuất từ nhiều năm trước với đèn LED [2].
Thiết bị có thể được bổ sung một cảm biến thứ hai ở dạng hai nửa vòng nằm ngang được cố định trên đỉnh thùng và có thể chế tạo một máy tự động để tắt máy bơm khi thùng được đổ đầy. Một nửa vòng được kết nối với đầu ra của máy phát, vòng kia - với đầu vào của bộ chỉnh lưu. Tụ điện C3 không được cài đặt, đầu ra thấp hơn của bộ chỉnh lưu theo mạch được kết nối với điểm trừ của nguồn và đầu ra khác được kết nối với thiết bị ngưỡng tắt máy bơm. Phải lắp đặt ống có van một chiều [1] để tránh hậu quả do tràn khẩn cấp! Văn chương
Tác giả: S. Biryukov Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại sang hình ảnh ▪ Sửa chữa lỗ hổng bằng máy tính Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Thợ điện. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Zeus the Thunderer. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Các giọng ca sĩ có giọng hát như thế nào? đáp án chi tiết ▪ Điều Mustard sarepta. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Rơ le âm cho đèn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |