|
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 Ampe kế vôn kế để cung cấp điện cho phòng thí nghiệm. 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 Thiết bị này được thiết kế để hoạt động với nguồn điện, mô tả về nó được xuất bản trong [1], tuy nhiên, nó cũng có thể được kết nối với một thiết bị tương tự khác. Nó không chỉ hiển thị điện áp đầu ra và dòng tải của thiết bị mà còn thực hiện một số chức năng bổ sung giúp nguồn điện trong phòng thí nghiệm trở nên đáng tin cậy hơn và tạo điều kiện thuận lợi cho công việc thực tế với nó. Chức năng chính của ampe kế được đề xuất (sau đây gọi là AVM) - đo điện áp đầu ra và dòng tải của nguồn điện - được bổ sung khả năng chỉ ra ngưỡng cài đặt cho hoạt động bảo vệ dòng điện của thiết bị, được lắp ráp theo mô tả trong [1]. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu tải thiết bị với dòng điện tối đa nhất định trong quá trình đặt ngưỡng này, sau đó cẩn thận "bắt" vị trí mong muốn của núm điều khiển. Bộ vi điều khiển có sẵn trong AVM dễ dàng tính toán giá trị ngưỡng dòng điện từ điện áp mà nó đo được trên động cơ của biến trở R5 (xem Hình 1 trong [1]) và điện trở của điện trở cảm biến dòng điện R13 (sđd.). Giá trị tính toán được hiển thị trên màn hình LCD.
Dựa trên kết quả đo điện áp ở đầu vào và đầu ra của thiết bị và dòng điện tải, các giá trị của công suất tải và công suất tiêu thụ bởi bóng bán dẫn điều khiển của thiết bị được tính toán và hiển thị. Ngoài ra, nhiệt độ của tản nhiệt của bóng bán dẫn này được kiểm soát. Theo kết quả đo của mình thì quạt thổi tản nhiệt tự động bật tắt. Và trong trường hợp quá nóng đáng kể, nguồn điện bị ngắt khỏi mạng. Một chức năng bổ sung của AVM là hạn chế sự gia tăng dòng sạc của các tụ điện làm mịn của bộ chỉnh lưu cung cấp cho thiết bị, xảy ra khi thiết bị được kết nối với mạng. Ngoài ra, AVM cung cấp chế độ tự hiệu chỉnh. Kích thước của thiết bị chỉ vượt quá kích thước của màn hình LCD được sử dụng trong đó một chút. Tùy thuộc vào chế độ hiển thị đã chọn, điện áp đầu ra, V và dòng tải, A, được hiển thị trên màn hình của nó (Hình 1); công suất tải, W (Hình 2); ngưỡng bảo vệ hiện tại, A (Hình 3); nhiệt độ của tản nhiệt của bóng bán dẫn điều chỉnh, оC, công suất tiêu hao bởi nó, W (Hình 4). Nếu trong quá trình hoạt động, bất kỳ tham số nào hiện không được hiển thị trên màn hình đã thay đổi, thì giá trị của nó sẽ xuất hiện trên đó và sau một thời gian, chế độ hiển thị trước đó sẽ được khôi phục.
Sơ đồ AVM được hiển thị trong hình. 5. Các thành phần chính của nó là bộ chia điện áp đầu vào và bộ lọc khử nhiễu, bộ vi điều khiển DD1 chứa ADC và thực hiện tất cả các phép tính cần thiết, cũng như màn hình LCD HG1 mười bit.
AVM được điều khiển bằng hai nút. Nút SB1 chuyển các chế độ hiển thị xung quanh vòng trong chế độ hiển thị trong hình. 1-4 trình tự. Nút SB2 được thiết kế để bật và tắt nguồn điện mà AVM hoạt động. Vì ADC được tích hợp trong bộ vi điều khiển chỉ có khả năng đo điện áp không vượt quá điện áp nguồn cung cấp cho nó, nên các bộ chia điện áp được lắp đặt ở hai đầu vào ADC. Đầu tiên, bao gồm các điện trở R1 và R3, làm giảm điện áp đầu ra của nguồn điện xuống mười lần. Bộ chia thứ hai bao gồm các điện trở R2 và R10 và có hệ số chia là 20. Nó làm giảm điện áp cung cấp cho nguồn điện từ bộ chỉnh lưu xuống giá trị chấp nhận được đối với ADC. Việc đo điện áp này là cần thiết để tính toán công suất tiêu thụ trong bóng bán dẫn điều khiển. Bộ chia không cần thiết trong mạch để đo dòng tải và ngưỡng bảo vệ dòng, vì điện áp ở cảm biến dòng R13 [1] và biến trở R5 [1] không vượt quá giá trị cho phép đối với ADC. Các điện áp đo được cung cấp cho tất cả các đầu vào ADC đã sử dụng của bộ vi điều khiển thông qua bộ lọc thông thấp có tần số cắt khoảng 7 Hz. Đây là R4C1 trong kênh đo điện áp đầu ra (Ura ngoài), R5C2 trong kênh đo dòng tải (Iн), R6C3 trong kênh đo ngưỡng bảo vệ dòng điện (Itối đa), R7C4 trong kênh đo nhiệt độ và R9C5 trong kênh đo điện áp chỉnh lưu Uvypr cần thiết để giảm sai số liên quan đến độ gợn của điện áp đo được. Kết quả của hoạt động ADC do chương trình xử lý được hiển thị trên chỉ báo HG1, được kết nối với vi điều khiển thông qua giao diện I2C. Vì, theo đặc điểm kỹ thuật I2C, đầu ra tín hiệu giao diện phải là bộ thu hở (drain), chương trình sẽ cấu hình các dòng PB0 và PB2 của vi điều khiển cho phù hợp. Tải cho chúng là hai cụm điện trở DR1. Hai điện trở khác của cùng một cụm duy trì mức cao ở đầu vào PB1 và PB3 khi không nhấn các nút SB1 và SB2 được kết nối với chúng. Nhấn bất kỳ trong số chúng sẽ đặt đầu vào tương ứng ở mức thấp. Điện trở R10 duy trì mức cao ở đầu vào của vi điều khiển đặt lại. Các chân của bộ vi điều khiển được sử dụng để tải chương trình vào bộ nhớ của nó được định tuyến đến đầu nối X3, nếu cần, được kết nối với bộ lập trình. Transistor VT1, bằng tín hiệu từ vi điều khiển, điều khiển đèn nền của màn hình LCD HG1. Các tín hiệu đo được cung cấp bởi một cáp linh hoạt, trên đó ổ cắm X1 được lắp đặt. Các tín hiệu để điều khiển quạt, bật nguồn điện, cũng như điều khiển mạch giới hạn dòng điện để sạc các tụ làm mịn của bộ chỉnh lưu được xuất ra khối chân X2. Điện áp cung cấp 5 V được đặt vào chân 5 và 15 của vi điều khiển. Do ADC tích hợp được cấp nguồn từ chân 15, bộ lọc L1C9 được đưa vào mạch của chân này để loại bỏ nhiễu với hoạt động của nó. Thông qua tụ điện C7, thành phần xung của dòng điện được vi điều khiển tiêu thụ được đóng lại. AVM được gắn trên bảng mạch in hai mặt (Hình 6). Trước khi cài đặt, bạn cần "đổ chuông" nó và loại bỏ các nút nhảy chưa được phát hiện giữa các dây dẫn. Nên cài đặt một bảng điều khiển cho vi điều khiển trên bảng, vì trong trường hợp lỗi lập trình của vi điều khiển "thuộc họ AVR, thường xảy ra trường hợp ngắt kết nối của chúng với một bộ lập trình nối tiếp thông thường. Nó chỉ có thể được khôi phục bằng cách sử dụng cái gọi là bộ lập trình điện áp cao, đến bảng mà bạn sẽ phải chuyển bộ vi điều khiển đã tháo ra khỏi bảng trên bảng AVM.
Vì rất khó để kim loại hóa các lỗ trên bảng ở nhà, nên các dây dẫn của các bộ phận phải được hàn ở cả hai mặt của nó. Trong trường hợp này, bảng điều khiển cho vi điều khiển phải là một ống kẹp, nếu không sẽ không thể hàn các kết luận của nó từ phía lắp đặt bộ phận. Thông qua các lỗ được hiển thị trong Hình. 6 được lấp đầy, trong trường hợp không có quá trình kim loại hóa, cần phải chèn và hàn các đoạn dây trần ngắn ở cả hai bên. Quá trình kim loại hóa cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng đinh tán đồng rỗng (nắp gõ), chèn chúng vào các lỗ của bảng và mở rộng chúng ở cả hai bên. Ví dụ, các bộ pít-tông như vậy được bán dưới nhãn hiệu đinh tán LPKF EasyContac và BG9.S, nhưng chúng khá đắt. Bo mạch có các lỗ để gắn nó và các vị trí để cài đặt nút SB1 và SB2, cũng như một nút khác không được hiển thị trong sơ đồ (nó được chỉ định là SB3 và có thể được sử dụng làm nút SB1 trong [1] thông qua rơle trung gian) và đèn LED HL1 [1]. Các tiếp điểm của nút SB3 và đầu ra của đèn LED được kết nối với đầu nối X5, đầu nối này cũng không được hiển thị trong sơ đồ. Nếu cần, kích thước của bảng có thể giảm xuống 65x42 mm bằng cách cắt nó theo hình. 6 nét đứt. Trong trường hợp này, các nút SB1 và SB2 được đặt ở bất kỳ vị trí thuận tiện nào và được kết nối với đầu nối X4 bằng dây nịt hoặc một đoạn cáp phẳng. Điện trở phân áp (R1-R3, R10) - C2-23 với sai số ±1% so với giá trị danh nghĩa. Nếu không tìm được điện trở R2 có giá trị định mức 191 kOhm thì có thể tạo thành từ hai giá trị 180 và 10 kOhm. Các điện trở còn lại là C1-4-0,125. Nhiệt điện trở NTC RK1 - B57703. Cụm điện trở 5A332J có thể được thay thế bằng HP-1-4-4M trong nước từ các điện trở có giá trị danh định là 3,3 kOhm. Tụ điện - gốm K10-17 hoặc nhập khẩu. Cuộn cảm L1 - EC-24 100 uH. AVM sử dụng các đầu nối BLD-6 (X1), PLD-6 (X2), PLD-10 (X3), PLS-4(X4, X5). Các nút - bất kỳ đồng hồ nào có chiều dài cần đẩy phù hợp, ví dụ TS-A6PS. Chỉ báo - MT-10T11 [2] với bất kỳ chỉ số chữ cái và kỹ thuật số nào, ngoại trừ 3V0. Các chỉ báo có chỉ số này được thiết kế cho điện áp cung cấp 3 V và sẽ không hoạt động ở 5 V. Chỉ báo MT-10T12 cũng sẽ hoạt động, nhưng nó có kích thước gấp đôi. Có thể thay thế bóng bán dẫn hiệu ứng trường 2N7000 bằng bất kỳ bóng bán dẫn cổng cách điện kênh n nào khác có điện áp ngưỡng không quá 3 V. Thậm chí có thể sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực npn, nhưng điều này sẽ dẫn đến tiêu hao nhiều năng lượng hơn trên bóng bán dẫn và độ sáng của đèn nền thấp hơn. Bạn có thể thử thay thế vi điều khiển ATtiny26-16PU bằng ATtiny26L-PU, nhưng hoạt động của nó được đảm bảo ở tần số cộng hưởng thạch anh không quá 8 MHz. Chương trình vi điều khiển được phát triển trong môi trường Atmel AVR Studio và được viết bằng hợp ngữ. Bạn có thể tải nó vào bộ nhớ vi điều khiển bằng lập trình viên AVR ISP mk II độc quyền trực tiếp từ môi trường phát triển hoặc sử dụng chương trình AVReAl [3] và bộ điều hợp Altera ByteBlaster [4]. Việc gán chân của đầu nối X3 tương ứng với bộ chuyển đổi cụ thể này. Không loại trừ việc sử dụng các lập trình viên khác cho các bộ vi điều khiển thuộc họ AVR. Các mã từ tệp avm.hex được nhập vào bộ nhớ FLASH của bộ vi điều khiển và từ tệp avm.eep vào EEPROM của nó. Cấu hình của vi điều khiển phải tương ứng với hình. 7.
Thuật toán vận hành chương trình bao gồm bỏ phiếu theo chu kỳ của năm kênh đo với tần số 50 Hz. Khi đo trong các kênh điện áp và dòng điện, điện áp tham chiếu của ADC là 2,56 V và được cung cấp từ một nguồn tích hợp trong bộ vi điều khiển. Khi đo nhiệt độ, điện áp cung cấp cho vi điều khiển (5 V) là ví dụ. Kết quả của hoạt động ADC được thêm vào bộ đệm vòng, chứa 25 giá trị đọc, mỗi giá trị chiếm hai byte (ADC của vi điều khiển là 5 bit). Trên thực tế, lịch sử của năm lần đọc cuối cùng được lưu trữ cho mỗi kênh. Để giảm sự biến động của số lần đọc trong mỗi kênh, giá trị trung bình của năm lần đọc cuối cùng được tính [0]. Sau khi xử lý, các giá trị dòng điện và điện áp được biểu thị bằng các số nguyên nằm trong khoảng 255-0,1 và giá trị của chữ số có nghĩa nhỏ nhất của điện áp là 0,01 V và dòng điện là 25,5 A. Do đó, giới hạn đo điện áp và dòng điện lần lượt là 2,55 V và XNUMX A. Giá trị của điện áp đã chỉnh lưu ở đầu vào của nguồn điện [1] không được hiển thị trên chỉ báo, nhưng được sử dụng để tính toán công suất tiêu thụ bởi nguồn điện này. Các hệ số hiệu chỉnh cho từng kênh (ngoại trừ kênh nhiệt độ), có tính đến sự lan truyền của các tham số ADC và điện trở phân áp, được lưu trữ trong EEPROM của vi điều khiển. Theo mặc định, tất cả chúng đều bằng 1, nhưng do quy trình tự hiệu chuẩn, chúng có thể lấy các giá trị từ 0 đến 2-1/64 với gia số 1/64. Nhiệt độ có thể lấy giá trị từ -55 đến +125 ° C và được hiển thị trên màn hình LCD ở dạng nguyên độ C. Để tính toán nó, một phép biến đổi bảng kết quả của hoạt động ADC được sử dụng. Nếu giá trị nhiệt độ đo được lớn hơn 45 оC, một lệnh bật quạt được tạo ra nếu nó nhỏ hơn 40 оC, quạt bị tắt. Nếu nhiệt độ vượt quá 90 оVới việc tắt nguồn điện khẩn cấp và màn hình LCD hiển thị dòng chữ "Quá nóng". Để bắt đầu chế độ tự hiệu chuẩn, cần sử dụng nút SB2 để báo hiệu tắt nguồn (AVM vẫn bật), sau đó nhấn nút SB1 và trong khi giữ nút này, hãy nhấn lại SB2. Sau đó, các điện áp mẫu sau đây được áp dụng cho đầu nối X1 AVM: cho đầu vào Uvypr (chân 6) - 40 V, đầu vào Ura ngoài (tiếp 1) - 20 V, đến đầu vào Iн(tiếp 2) và tôitối đa (chân 5) - 0,5 V, tương ứng với điện áp rơi trên cảm biến dòng điện (R13 in [1]) ở In = 2 A. Điện áp 7 V được đặt vào đầu vào điều khiển nhiệt độ (tại điểm kết nối của các điện trở R8, R1 và nhiệt điện trở RK4). Trong quá trình hiệu chuẩn, các kênh được biểu thị trên chỉ báo bằng các chữ cái ở ngoài cùng bên trái quen thuộc: U - điện áp đầu ra, I - dòng tải, L - dòng hoạt động bảo vệ, t - nhiệt độ, r - điện áp chỉnh lưu. Ví dụ, trước khi hiệu chỉnh kênh điện áp đầu ra, dòng chữ hiển thị trong hình. số 8.
Các kênh để hiệu chỉnh được chọn từng cái một bằng cách nhấn nút SB1 và với sự trợ giúp của SB2, quá trình hiệu chỉnh của kênh đã chọn được bắt đầu. Dòng chữ "Đã lưu" sẽ thông báo cho bạn về việc hoàn thành và ghi kết quả vào EEPROM và sau 2 giây nữa, bạn có thể thấy giá trị của tham số tương ứng được tính bằng hệ số đã chọn trên chỉ báo. Sau đó, bạn có thể chuyển sang kênh tiếp theo bằng cách nhấn nút SB1 hoặc lặp lại hiệu chuẩn của kênh trước đó bằng cách nhấn SB2. Bằng cách hiển thị giá trị của điện áp đầu ra trên chỉ báo, AVM sẽ tính đến điện áp rơi trên cảm biến hiện tại, trừ đi điện áp đó khỏi kết quả đo. Do đó, sau khi hoàn thành hiệu chuẩn, trong khi điện áp tham chiếu từ các đầu vào AVM bị loại bỏ, 19,5 V (ít hơn 0,5 V so với điện áp tham chiếu 20 V) và 2 A (tương ứng với mức giảm điện áp 0,5 V trên cảm biến dòng điện) sẽ được hiển thị trên chỉ báo hoạt động ở chế độ hiển thị điện áp đầu ra và dòng điện tải. AVM được kết nối với bộ cấp nguồn [1] theo sơ đồ thể hiện trong hình. 9. Điện trở R13, theo mô tả của khối, được tạo thành từ ba điện trở một watt với giá trị danh nghĩa là 1 ohm, được kết nối song song và có điện trở 0,33 ohm. Bạn cần thêm một điện trở tương tự vào chúng, giảm tổng điện trở xuống 0,25 ohms. Điều này đơn giản hóa các tính toán được thực hiện bởi bộ vi điều khiển AVM.
Sơ đồ tương tự cho thấy một bộ chỉnh lưu đóng vai trò là nguồn điện áp đầu vào của nguồn điện trên máy biến áp T1 và điốt VD1-VD4, được trang bị bộ giới hạn dòng điện để sạc tụ điện làm mịn sau khi bật. Để hoạt động đồng thời với tín hiệu mở bóng bán dẫn VT1, dẫn đến hoạt động của rơle K1 và cung cấp điện áp lưới cho cuộn dây chính của máy biến áp, bộ vi điều khiển cũng gửi tín hiệu mở bóng bán dẫn quang của bộ ghép quang U1. Do đó, bóng bán dẫn VT2 vẫn đóng sau khi bật thiết bị và dòng điện sạc của các tụ làm mịn của bộ chỉnh lưu chạy qua điện trở R5 giới hạn nó. Chương trình vi điều khiển AVM theo dõi tốc độ thay đổi điện áp trên các tụ điện này. Ngay sau khi nó giảm đủ (điều này có nghĩa là các tụ điện gần như được sạc đầy), tín hiệu mở bóng bán dẫn quang của bộ ghép quang U1 sẽ bị loại bỏ. Do đó, điện áp cổng nguồn của bóng bán dẫn VT2 sẽ tăng lên. Kênh thoát nguồn của nó sẽ mở ra. Vì điện trở của kênh mở chỉ là 0,018 ohms nên bất kỳ dòng điện đáng chú ý nào qua điện trở R5 sẽ không còn chảy nữa và không ảnh hưởng đến hoạt động tiếp theo của thiết bị. Máy biến áp T1 - TTP-60 2x12 V. Điốt Schottky 90SQ045, từ đó bộ chỉnh lưu cầu được lắp ráp, có thể được thay thế bằng 1N5822. Bản thân AVM được cấp nguồn bởi một nguồn U2 riêng biệt với điện áp 5 V, yêu cầu chính đối với đó là độ gợn sóng tối thiểu. Bộ vi điều khiển tiêu thụ không quá 20 mA, đèn nền chỉ báo tiêu thụ khoảng 100 mA, 100 mA khác cần thiết cho rơle K1 (TRIL-5VDC-SD-2CM). Có thể tải xuống tệp bảng mạch in AVM ở định dạng Sprint Layout 5.0 và chương trình vi điều khiển của nó từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/02/avm.zip. Văn chương
Tác giả: V. Rybakov
Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024 Bàn phím Primium Seneca
05.05.2024 Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới
04.05.2024
▪ Vật liệu robot với các đặc tính của sinh vật sống ▪ Phân tử lâu đời nhất trong vũ trụ được phát hiện ▪ Suy ngẫm về các chủ đề trừu tượng dẫn đến cảm hứng ▪ Phát triển một con chip có thể chịu được cái lạnh của không gian
▪ phần của trang web Bộ hạn chế tín hiệu, máy nén. Lựa chọn các bài viết ▪ điều luật lao động. Giường cũi ▪ bài viết Bạn có thể nhìn thấy mặt trời mọc và lặn của Trái đất trên mặt trăng không? đáp án chi tiết ▪ bài viết Tiếp viên tại quầy. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Sạc xe hơi cho điện thoại di động. 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