Uproszczenie wskaźnika napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochód. Urządzenia elektryczne

Komentarze do artykułu

Autor artykułu zwraca uwagę czytelników na unowocześnioną wersję popularnego niegdyś pokładowego wskaźnika napięcia.

Wskaźnik napięcia pokładowego pojazdu [1], opublikowany prawie dziesięć lat temu przez E. Klimchuka, moim zdaniem nadal pozostaje jednym z najbardziej udanych projektów do tego celu. Wskaźnik ten nie wymaga modyfikacji deski rozdzielczej samochodu, odczyty są łatwe do odczytania. Urządzenie pozwala wiarygodnie ocenić główne parametry układu: stabilizator napięcia akumulatora. Wskaźnik pracuje w moim samochodzie już ponad pięć lat, potwierdzając jego użyteczność, wysoką stabilność i niezawodność.

Jeśli jednak zastosujemy nieco inną zasadę realizacji dodatkowych trybów pracy lampki kontrolnej i wykorzystamy pojawienie się na rynku elementów, które wcześniej były niedostępne dla radioamatorów, wówczas możliwe będzie znaczne uproszczenie wskaźnika, zwiększając jego wydajność, szczególnie przy współpracy ze stabilizatorem napięcia z kompensacją temperaturową [2] Liczba. Jednocześnie zmniejszono liczbę mikroukładów z trzech do jednego, zmniejszono liczbę elementów pasywnych i rozszerzono dopuszczalny zakres napięcia zasilania do 3...30 V.

Schemat ideowy wskaźnika napięcia pokazano na ryc. 1. Podobnie jak w prototypie, aby zorganizować cztery tryby pracy lampki kontrolnej, na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1 i DA1.2 zastosowano dwa komparatory napięcia. Różnica polega na tym, że aby uzyskać dodatkowy próg przełączania dla górnego komparatora w obwodzie, wykorzystuje się nie wysokie, ale niskie napięcie wyjściowe dolnego komparatora w obwodzie. Wzmacniacz DA1.3 odwraca sygnał wyjściowy komparatora DA1.2.

Zatem wraz ze wzrostem napięcia na zaciskach akumulatora kombinacje logiczne 1.1, 1.3, 01 i 11 są tworzone sekwencyjnie na wyjściach wzmacniaczy operacyjnych DA00 i DA10.

Prostokątny generator impulsów jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA1.4, którego częstotliwość powtarzania zależy od wartości znamionowych obwodu C2R15. „Histereza” napięcia jest zapewniana przez dodatnie sprzężenie zwrotne przez rezystor R14. Zazwyczaj w przypadku takich generatorów „histereza” jest symetryczna względem napięcia przełączającego wzmacniacza operacyjnego, co jest zapewnione poprzez zastosowanie tych samych rezystorów rezystancyjnych w dzielniku napięcia R11R12. W tym przypadku cykl pracy impulsów na wyjściu generatora wynosi dwa.

Gdy zmienia się stosunek wartości rezystorów dzielnika, „histereza” bez zmiany szerokości pętli przestaje być symetryczna, w związku z czym czas ładowania i rozładowania kondensatora C2 okazuje się nierówny, tj. zmienia się cykl pracy impulsów. Ponadto, jeśli napięcie przełączania komparatora przekroczy połowę napięcia zasilania, współczynnik wypełnienia wzrasta.Zasada ta służy do szybkiego rozpoznania dwóch trybów pracy generatora próbnika.

Wizualna kontrola działania wskaźnika wykazała, że ​​przy pewnej optymalnej częstotliwości generatora można uzyskać dwa tryby: w jednym lampa okresowo gaśnie, a w drugim okresowo się włącza. Zauważono, że wraz ze znacznym spadkiem częstotliwości wygaśnięcia lampy (tak nazwijmy ten tryb) czas trwania stanu zgaszenia lampy stał się taki, że została zachwiana „integralność obrazu” w pamięci wzrokowej, czyli innymi słowy: proces przejścia lampy ze stanu włączenia do wyłączenia i z powrotem zdawał się być podzielony na osobne elementy. To subiektywnie upodabniało obydwa tryby do pewnego stopnia i aby określić ten prawdziwy, trzeba było na sekundę lub dwie przestać patrzeć na wskaźnik, skoncentrować się i określić, co jest większe w działaniu lampy – suma pauz czy suma przełączniki.

Jednocześnie dobierając częstotliwość, można było zapewnić, że oba tryby staną się organiczną kontynuacją sąsiednich głównych stanów lampki kontrolnej - ciągłego świecenia i jego całkowitego braku.

Tak więc, jeśli przy włączonym zapłonie, ale przy wyłączonym rozruszniku i silniku nie pracującym (pozycja I włącznika zapłonu), lampka świeci się stale, oznacza to, że akumulator, jeśli jest rozładowany, jest umiarkowanie rozładowany.

Jeśli przy ciągłym świeceniu lampy pojawią się spadki jasności, akumulator należy naładować.

Podobny obraz obserwuje się podczas pracy silnika. Jeżeli napięcie generowane przez generator mieści się w dopuszczalnych granicach, lampa gaśnie i nie rozprasza kierowcy. Gdy tylko napięcie przekroczy poziom niebezpieczny dla urządzeń elektrycznych, rozpoczną się równomierne, krótkie mignięcia lampki kontrolnej.

Oczywiście wszystko powyższe jest prawdą przy odpowiednim doborze progów porównawczych, czyli wartości napięcia, przy których zmieniają się tryby wyświetlania. Przy wartościach rezystorów R2, R4 i R9 wskazanych na schemacie progi te są w przybliżeniu równe 12,2, 13,6 i 14,4 V.

Należy jednak zaznaczyć, że wartości częstotliwości generatora są w dalszym ciągu nierówne, chociaż odpowiadają kombinacji korzystnej dla percepcji psychologicznej. Zatem częstotliwość gaszenia lampy jest nieco niższa niż częstotliwość przełączania (przy wartościach znamionowych elementów pasywnych wskazanych na schemacie - odpowiednio około 1,2 i 1,5 Hz).

Przełączenie trybów pracy generatora następuje w wyniku zmiany polaryzacji napięcia na dzielniku R11R12 - poziomy 01 i 10 na wyjściach wzmacniacza operacyjnego DA1.1 i DA1.3. Jeśli poziomy wyjściowe są zbieżne (11 i 00), generator jest blokowany, a wzmacniacz operacyjny DA1.4 działa jako wtórnik napięciowy, tj. jego wyjście jest albo wysokim, albo niskim napięciem. Podczas pracy bez obciążenia generator może być wzbudzany z częstotliwością pasożytniczą.

Wzmacniacz prądowy obciążony żarową lampką kontrolną jest montowany na tranzystorze VT1. Jeśli zamiast lampy używana jest dioda LED, podłącza się ją bezpośrednio pomiędzy rezystorem R16 i wspólnym przewodem, anodą do rezystora.

Warto powiedzieć kilka słów o „histerezie” progów porównania. Podobnie jak w oryginalnej konstrukcji, można to regulować, zmieniając stosunek wartości rezystancji dzielników rezystorów R6R8 i R7R10. Jednak rozważany wskaźnik ma funkcję związaną ze zmianą obciążenia generatora na wzmacniaczu operacyjnym DA1.4. W zależności od trybu prąd wyjściowy generatora może wahać się od kilku mikroamperów do kilku miliamperów. Prowadzi to do zmiany spadku napięcia na rezystorze R13 filtra wygładzającego C1R13 i w konsekwencji do zmiany progów napięcia. Podobny efekt, choć słabo wyrażony, zaobserwowano w prototypie [1].

Przy wartościach znamionowych komponentów wskazanych na schemacie „histereza” pierwszego i trzeciego progu porównania nie przekracza 20 mV, a drugiego - około 250 mV! Wyjaśnia to fakt, że średni pobór prądu w generatorze i sąsiednich trybach głównych jest w przybliżeniu taki sam, a tętnienia napięcia są dobrze tłumione przez filtr C1R13.

Znaczące zmniejszenie „histerezy” drugiego progu porównania (do wartości mniejszej niż 40 mV) jest dość proste - wystarczy podłączyć dodatnie wyjście napięcia zasilania wzmacniacza operacyjnego (pin 4) do prawego (zgodnie ze schematem) wyjścia rezystora R13. Niemniej jednak tego nie zrobiłem, ponieważ taka odmienność wydawała mi się nawet lepsza.

Faktem jest, że drugi próg porównania oddziela dwa ogólnie normalne stany sprzętu elektrycznego. Natomiast w pobliżu tego progu możliwe są niewielkie wahania napięcia w sieci pokładowej (na biegu jałowym silnika lub przy słabym napięciu paska napędowego prądnicy), co biorąc pod uwagę bezwładność cieplną lampki, utrudnia „odczytanie” informacji. Jednocześnie mała „histereza” skrajnych wartości kontrolowanego napięcia zapewnia dużą dokładność sterowania, co jest szczególnie ważne przy określaniu stopnia rozładowania akumulatora.

Zamiast mikroukładu LM324DP we wskaźniku można zastosować jego domowy analog K1401UD2, należy tylko pamiętać, że ma on przeciwny układ pinów zasilania: pin 4 musi być zasilany -Up, a pin 11 - +Up [ 3]. Tranzystor kompozytowy VT1 można zastąpić konwencjonalnym z serii KT815 lub KT817. Dioda Zenera VD1 - dowolna dla napięcia stabilizacyjnego 4,7...7,5 V (na przykład KS147G, KS156G, KC168A). Wskazane jest użycie kondensatora tantalowego C1 (K53-1A, K53-18 itp.). Kondensator C2 (K73-17 dla napięcia znamionowego 63 V) należy wybrać o najniższym możliwym współczynniku temperaturowym pojemności.

Wszystkie części wskaźnika zamontowane są na płytce drukowanej wykonanej z foliowego laminatu z włókna szklanego o grubości 1,5 mm. Rysunek płytki pokazano na ryc. 2. Tablicę umieszcza się w plastikowym pudełku, które montuje się za deską rozdzielczą.

Konfiguracja wskaźnika polega na ustaleniu progów porównania za pomocą wybranych rezystorów R2, R4 i R9. Jak to zrobić opisano szczegółowo w [1]. Zaznaczę tylko, że uważam za wskazane rezygnację ze stosowania rezystorów dostrajających. Jak pokazała praktyka stosowania wskaźnika, nie ma potrzeby dostosowywania progów napięcia.

Podsumowując, pozostaje dodać, że warto byłoby spróbować nieznacznie zmienić częstotliwość generatora, aby algorytm wyświetlania był bardziej zgodny z indywidualnymi cechami percepcji. Wskazane jest, aby zrobić to za pomocą lampy tego samego typu, z którą będzie działał wskaźnik.

literatura

1. Klimchuk E. Wskaźnik napięcia. - Radio, 1993, nr 6, s. 35, 36.
2. Biryukov S. Prosty regulator napięcia z kompensacją temperatury. - Radio, 1994, nr 1, s. 34-35. XNUMX, XNUMX.
3. Petropavlovsky Yu Komponenty domowego sprzętu wideo. - Radio, 2001, nr 7, s. 9-11. XNUMX-XNUMX.

Autor: A.Martemyanov, Siewiersk, obwód tomski

Zobacz inne artykuły Sekcja Samochód. Urządzenia elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Mikroplastiki mogą dostać się do mózgu 03.06.2023 Drobne cząsteczki plastiku dostają się do organizmu wraz z pożywieniem, wodą i powietrzem, gromadząc się w tkankach i komórkach. To już nie jest wiadomość i przyjmij to za pewnik. Naukowcy wydobyli nawet nazwę tego zjawiska - „plastyczność”. Uważano jednak, że ośrodkowy układ nerwowy jest wystarczająco chroniony przed wnikaniem ciał obcych przez barierę krew-mózg. Jednak naukowcy odkryli, że plastik jest w stanie go pokonać. A w ciągu kilku godzin po jedzeniu mikroplastik może nawet przeniknąć do mózgu. Miliony ton plastiku, które każdego roku trafiają do natury, nie są martwe. Powolnie rozkładając się, rozprzestrzeniają się w glebie, wodzie i powietrzu, dostając się do organizmów żywych. Drobne cząsteczki plastiku gromadzą się w roślinach i zwierzętach. A później może powodować najpoważniejsze problemy zdrowotne. W jaki sposób plastik trafia do naszych tkanin? Wraz z pożywieniem trafia do jelit, skąd jest przenoszony przez krew i inne płyny po całym ciele. Wnika w tkanki, oddziałuje nawet na komórki. Do tej pory uważano, że jak dotąd istnieje jeden organ, który jest niezawodnie chroniony przed zanieczyszczeniem plastikiem - jest to mózg. Ale nowe prace naukowców z Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu wykazały, że centralny układ nerwowy jest bezbronny wobec plastiku. Eksperymenty na myszach, które otrzymały kilka cząstek polistyrenu z jedzeniem, wykazały, że już dwie godziny po jedzeniu najmniejsze cząstki trafiały do ​​mózgów zwierząt. Bariera krew-mózg ośrodkowego układu nerwowego jest utworzona z kilku warstw szczególnie gęsto upakowanych komórek. Kontrolują przepływ substancji między ośrodkowym układem nerwowym a innymi częściami ciała. I chronią ją przed drobnoustrojami, toksynami, a nawet „zewnętrznymi” komórkami odpornościowymi, które mogą wyrządzić wielkie szkody wrażliwej tkance nerwowej. Jak pokazały eksperymenty Kennera i jego współpracowników, tylko małe cząsteczki plastiku, których rozmiar nie przekracza 0,001 milimetra, mogą pokonać tę granicę. Naukowcy odkryli, że kluczową rolę w zdolności mikroplastiku do przenikania bariery krew-mózg odgrywa jego biomolekularna korona. W organizmie pojawia się tylko maleńki fragment plastiku, różne substancje biologiczne, w tym cholesterol, „oklejają” jego powierzchnię. To właśnie obecność takiej otoczki pozwala maleńkim cząsteczkom pokonać ostatni poziom obrony organizmu i trafić do jego najświętszego miejsca - ludzkiego mózgu. Jak dotąd naukowcom trudno jednoznacznie powiedzieć, do jakich naruszeń doprowadzi gromadzenie się mikroplastików w organizmie. Ale wiadomo na pewno, że plastyczność jest przynajmniej dowodem zanieczyszczenia organizmu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Czujniki obrazu widzialnego i podczerwonego w jednym chipie

▪ Gospodarka domowa nie zastąpi sportu

▪ Foki też chorują na grypę

▪ Zrównoważony sposób na recykling akumulatorów litowo-jonowych

▪ 19-nanometrowa pamięć flash drugiej generacji firmy Toshiba

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. UEP. Wybór artykułów

▪ artykuł Ernesta Rutherforda. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Czym są bakterie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kierowca maszyny ścinkowo-łukarsko-orzynarki (harwester) i skidera-transportera (forwarder). Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Łapiemy mikrony. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Prosta automatyczna ładowarka. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024