|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Đo điện trở từ xa. 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 Tác giả đề xuất một phương pháp đo điện trở của biến trở, nhiệt điện trở hoặc cảm biến của bất kỳ đại lượng vật lý nào, tham số đầu ra của nó là điện trở. Khoảng cách giữa đối tượng đo và thiết bị có thể lên tới vài trăm mét và chỉ cần hai dây là đủ để kết nối chúng. Đôi khi, cần phải đo điện trở của một vật nằm ở một khoảng cách đáng kể. Ví dụ: nếu bạn đặt một ròng rọc trên trục của một biến trở và luồn một sợi cáp qua nó với một đầu cố định phao và một tải ở đầu kia, thì bạn có thể xác định mực nước trong bể hoặc trong ao. Tương tự, bạn có thể kiểm soát mức độ mở cửa sổ, bộ giảm chấn không khí, cửa ra vào. Nhiều công cụ thương mại tồn tại để đo điện trở từ xa. Nhưng trong một số trường hợp, việc sử dụng chúng trở nên quá tốn kém và quan trọng nhất là chúng không có khả năng bảo vệ chống phá hoại và các đồ vật được kiểm soát thường được đặt ở những nơi mà nhân viên dịch vụ hiếm khi lui tới. Tôi muốn kết nối một cảm biến nhỏ và rẻ tiền với một cặp dây dẫn đến một thiết bị đo nằm cách đó một hoặc hai km. Các sơ đồ kết nối yêu cầu số lượng dây lớn hơn không được xem xét, vì dây miễn phí luôn bị thiếu trong các cáp điều khiển và giao tiếp hiện có. Và mạch đo điện trở bốn dây phổ biến trên các đường truyền thông mở rộng như vậy, vì một số lý do, không cung cấp độ chính xác cần thiết. Tôi đề xuất một phương pháp đo điện trở từ xa, chỉ yêu cầu một đường truyền thông hai dây và điện trở của các dây không gây ra sai số trong kết quả đo. Nguyên tắc đo lường được minh họa trong hình. 1, trong đó Rx - điện trở đo được; rn - điện trở của dây của đường dây thông tin liên lạc; GI1 - nguồn hiện tại. Khi công tắc SA1 ở vị trí phía trên theo mạch, dòng nguồn chạy qua đường giao tiếp, diode VD1 và điện trở đo được. Vôn kế PV1 chỉ hiệu điện thế U1=UVD1+ Tôi (Rn+Rx), bạn ở đâuVD1 - sụt áp trực tiếp trên diode VD1. Sau khi chuyển công tắc SA1 sang vị trí thấp hơn, dòng điện sẽ chạy qua đường truyền thông và điốt VD2, đồng thời vôn kế PV1 sẽ hiển thị điện áp U2=UVD2+ Tôi Rn, bạn ở đâuVD2 - sụt áp trực tiếp trên diode VD2. Nếu các điốt VD1 và VD2 giống hệt nhau thì UVD1=UVD2 и Rx= (U1-U2)/TÔI.
Trên hình. 2 cho thấy sơ đồ thực hiện phương pháp đo này. Bộ ổn định hiện tại được lắp ráp trên bóng bán dẫn VT1. Trên chip DD1 - bộ điều khiển đa năng điều khiển hoạt động của công tắc trên các phím điện tử DD2 và DD3. Khi có điện áp mức logic cao ở chân 10 DD1, dòng điện từ bộ ổn định sẽ đi qua khóa đóng DD2.1, dây đầu tiên của đường kết nối, điốt VD1, điện trở đo được Rx, dây thứ hai của đường kết nối và một khóa đóng DD2.4 thành một dây chung. Điện áp rơi trên mạch này sẽ được áp dụng thông qua khóa đóng DD3.1 đến tụ điện C6 và tích điện cho điện áp A.
Trong nửa chu kỳ dao động tiếp theo của bộ đa hài, dòng điện sẽ đi qua khóa đóng DD2.3, dây thứ hai của đường kết nối, diode VD2, dây đầu tiên của đường kết nối và khóa đóng DD2.2 đến một dây chung. Điện áp rơi trên mạch này thông qua khóa đóng DD3.2 sẽ nạp điện cho tụ C7 đến điện áp U2. Các mạch R4C5VD3 và R5C4VD4 trì hoãn thời điểm đóng của các phím DD3.1 và DD3.2 trong thời gian cần thiết để giảm quá độ trong đường truyền thông. Vôn kế có điện trở cao PV1 đo tỷ lệ Rx hiệu điện thế trên các tụ điện. Nếu bạn đặt dòng điện đầu ra của bộ ổn định thành 1 mA, thì số đọc của vôn kế tính bằng vôn sẽ bằng số với điện trở đo được tính bằng kiloohms. Trong điều kiện thực tế, một đường dây liên lạc có thể đi qua cáp điện thoại và cáp tín hiệu với các thông số điện khác nhau. Biên độ của các quá trình thoáng qua trong chúng có thể đạt tới 3 V (giá trị đo thực tế). Các quá trình này đặc biệt đáng chú ý nếu điện trở đo được có thành phần cảm ứng đáng kể. Ví dụ, nếu nó là cuộn dây rơle được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ. Trong một số trường hợp, các quá trình nhất thời khá dài. Để loại bỏ ảnh hưởng của chúng, cần phải tăng chu kỳ dao động của bộ đa hài và hằng số thời gian của các mạch trễ. Là một đường dây liên lạc, nên chọn một cặp dây xoắn với dòng điện rò rỉ tối thiểu. Nó không chỉ nằm giữa các dây của cặp mà còn giữa chúng và các dây khác của cáp được sử dụng. Nếu chúng ta tính đến việc tại thời điểm thực hiện cuộc gọi đến thuê bao, điện áp trong đường dây điện thoại vượt quá 120 V, thì rõ ràng là ngay cả một rò rỉ nhỏ cũng có thể gây nhiễu nghiêm trọng và thậm chí làm hỏng thiết bị đo điện trở. Việc thiết lập đồng hồ về cơ bản bắt nguồn từ việc điều chỉnh bộ ổn định hiện tại. Để thực hiện việc này, hãy ngắt dây kết nối bộ ổn định dòng điện với các phím điện tử ở vị trí được đánh dấu bằng chữ thập trên sơ đồ và bật miliampe kế giữa các điểm A và B. Đặt dòng điện cần thiết (ví dụ: 1 mA) bằng cách chọn điện trở R3. Nếu điều này không được thực hiện, thì bạn có thể vô tình vượt quá dòng điện cho phép đối với các phím của chip K561KT3. Vi mạch sau khi quá tải thậm chí có thể tiếp tục hoạt động, nhưng kết quả đo sẽ trở nên kỳ lạ. Sau đó, sau khi khôi phục kết nối của bộ ổn định dòng điện bằng các phím, hãy kết nối một điện trở có điện trở đã biết chính xác với thiết bị là Rx và cuối cùng chọn điện trở R3 theo số đọc của vôn kế PV1. Bây giờ về các thành phần của lỗi phương pháp đang được xem xét. Đầu tiên là sự sụt giảm điện áp khác nhau trên các điốt VD1 và VD2. Thành phần lỗi này có thể nhận thấy rõ ràng khi đo điện trở 200 ohms và tăng khi giảm. Để hạ thấp nó, bạn cần chọn các điốt có cùng mức giảm điện áp ở một dòng đo nhất định và cố gắng cung cấp cho chúng các điều kiện nhiệt độ giống nhau. Thành phần thứ hai của lỗi có liên quan đến chất lượng ổn định dòng điện thấp. Nó biểu hiện ở các giá trị lớn của điện trở đo được. Để giảm nó, bạn nên chọn VT1 một bóng bán dẫn hiệu ứng trường có điện áp ngưỡng thấp nhất có thể và độ dốc cao nhất có thể của đặc tính. Nếu cần tăng độ chính xác của phép đo, thì nên sử dụng bộ ổn định dòng điện trên bộ khuếch đại hoạt động. Thành phần thứ ba của lỗi liên quan đến sự thay đổi điện trở của các phím đóng của vi mạch K561KT3, có thể đạt tới ± 5 ohms. Nếu bạn cần loại bỏ lỗi này, hãy đóng các cực của diode VD2 với nhau và chú ý đến số đọc của vôn kế PV1. Nếu nó hiển thị điện áp dương, hãy bật nối tiếp điện trở cân bằng bằng phím DD2.2 hoặc DD2.3 và chọn nó để số đọc trở thành 2.1. Nếu vôn kế hiển thị giá trị âm, thì điện trở cân bằng phải được mắc nối tiếp với khóa DD2.4 hoặc DDXNUMX. Trên hình. Hình 3 cho thấy sơ đồ triển khai phương pháp được xem xét để đo điện trở từ xa bằng vi điều khiển, có thể là bất kỳ phương pháp nào có ADC tích hợp. Không giống như sơ đồ trong hình. 2, để đơn giản hóa việc chuyển đổi, hai bộ ổn định dòng điện được sử dụng ở đây, chúng phải giống hệt nhau. AN0 là đầu vào ADC của một bộ vi điều khiển không được hiển thị trong sơ đồ (ví dụ, nó có thể là PIC16F8T3A), RA1 và RA2 là các dòng I/O rời có mục đích chung của nó. Bộ vi điều khiển được cung cấp bởi 5 V.
Trong chu kỳ đo đầu tiên, chương trình vi điều khiển định cấu hình dòng RA2 làm đầu ra và dòng RA1 làm đầu vào có điện trở đầu vào lớn. Ở đầu ra của RA2, nó đặt mức logic thấp. Do đó, dòng điện ổn định trên bóng bán dẫn VT1 chảy qua đường truyền thông qua diode VD1 và điện trở đo được Rx, sau đó chảy vào dây chung thông qua đầu ra điện trở thấp RA2. Sau khi tạm dừng cần thiết để hoàn thành quá độ, ADC của vi điều khiển sẽ đo điện áp U1. Trong chu kỳ thứ hai, chức năng của các dòng RA1 và RA2 thay đổi lẫn nhau. Do đó, dòng ổn định trên bóng bán dẫn VT2 chạy qua đường giao tiếp qua diode VD2 và đi vào dây chung thông qua đầu ra điện trở thấp RA1. ADC đo điện áp U2. Sau đó, chương trình tìm sự khác biệt U1-U2, tính Rx, sau đó quá trình này được lặp lại. Dòng điện của một trong các bộ ổn định (ví dụ, trên bóng bán dẫn VT1) được đặt bằng cách chọn điện trở R1 theo phương pháp được mô tả trước đó. Sau đó, một biến trở 1 kΩ được mắc nối tiếp với một điểm đứt ở bất kỳ dây nào của đường dây liên lạc và như Rx nối một điện trở có điện trở đã biết. Bằng cách chọn điện trở R2, ảnh hưởng tối thiểu của biến trở (trong toàn bộ phạm vi thay đổi điện trở của nó) đến kết quả đo đạt được. Điốt Zener VD3, VD4 bảo vệ đầu vào của vi điều khiển trong trường hợp mạch đo bị hở. Điốt VD5, VD6 tách mạch đo điện áp U1 và bạn2. Giới hạn dưới của điện trở đo được trong cả hai trường hợp được xem xét thực tế bằng không. Giới hạn trên cho một thiết bị được lắp ráp theo sơ đồ thể hiện trong hình. 2, ở dòng điện 1 mA - khoảng 7 kOhm. Với sự gia tăng hơn nữa của điện trở đo được do vi phạm ổn định dòng điện, sai số tăng mạnh. Đối với mạch hiển thị trong hình. 3, điện áp rơi tối đa trên Rx bằng với điện áp đầu vào cho phép của ADC (5V). Do đó, ở dòng điện 1 mA, có thể đo điện trở không quá 5 kΩ. Cần lưu ý rằng phương pháp được xem xét cho phép bạn đo sự khác biệt giữa hai điện trở, một trong số đó được mắc nối tiếp với diode VD1 và điện trở thứ hai với diode VD2. Điều này thuận tiện, ví dụ, khi sử dụng nhiệt điện trở làm cảm biến nhiệt độ, điện trở của nó ở nhiệt độ 0 оC không bằng không. Nếu bạn bật điện trở nhiệt là Rx (nối tiếp với điốt VD1) và bật điện trở bù nối tiếp với điốt VD2, điện trở của nó bằng điện trở của nhiệt điện trở ở nhiệt độ bằng XNUMX, thì số đọc của thiết bị sẽ dương ở nhiệt độ trên XNUMX và âm nếu nhiệt độ dưới XNUMX. Trong một thiết bị được triển khai thực tế, điện trở đo được và điốt VD1, VD2 được đặt cách đồng hồ đo khoảng 700 m. Đối với kết nối của họ, một cặp dây cáp điện thoại xoắn miễn phí đã được sử dụng. Các số đọc của thiết bị không ổn định cho đến khi độ trễ đo được đưa ra trong khoảng thời gian của các quá độ. Thực tế đã chỉ ra rằng nếu không có nhu cầu cấp thiết về tốc độ đo cao, thì tốt hơn là làm cho tần số chuyển mạch của dòng đo thấp hơn. Tác giả: L. Elizarov
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
▪ Vỏ cam để tái chế pin lithium ▪ Vật liệu mát ánh sáng mặt trời ▪ PLM-40E - Trình điều khiển LED làm mờ bước 40W
▪ bài viết Hôm nay - sớm, ngày mốt - muộn. biểu thức phổ biến ▪ bài báo Phim 3D đầu tiên được sản xuất khi nào? đáp án chi tiết ▪ bài báo Người lắp ráp giao tiếp-lineman. Mô tả công việc ▪ bài viết Bộ sạc cho pin AA. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này