|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Szerokozakresowy EMI ze skalą liniową. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Wskaźniki, czujniki, detektory Mierniki poziomu (DUT) stosowane w przemyśle są przeważnie niewygodne w konfiguracji, ich odczyty są zależne od czasu. Stosowane do tych celów przetworniki ciśnienia zawierają kilka urządzeń w „łańcuchu” pomiarowym, dlatego wymagają starannej regulacji. Zmiana gęstości roztworów (spowodowana zmianami temperatury) również przyczynia się do naruszenia odczytu poziomu. Rury łączące, które dostarczają ciśnienie różnicowe do manometrów różnicowych, nie mają przepływu cieczy podczas pomiarów, dlatego nawet przy gorącej wodzie w zbiorniku rurki łatwo zamarzają. Podobnie jest z „zatykaniem” rurki: wymagana jest częsta konserwacja. Elektroniczne mierniki poziomu (EDM) produkowane komercyjnie często zawierają dużą liczbę części, a jednocześnie brakuje im liniowości i stabilności odczytów. „Rękodzieło” EMD wykonane przez spółdzielnie często mają obwody z obwodami oscylacyjnymi, a jeśli nie są odpowiednio dostrojone, ich odczyty mogą spadać wraz ze wzrostem poziomu cieczy. W zakładzie ENZIM (Ladyżyn) w 1990 r. zainstalowano kilka EIU według poniższych schematów i przeprowadzono następujące naprawy: chip zasilacza (PSU) został wyrzucony; BP wykonano według naszego schematu; kondensator elektrolityczny był wymieniany kilka razy; czujnik - kabel izolowany "nasączony" szamponem - zastąpiony kablem w izolacji fluoroplastycznej. Rysunek 1 przedstawia schemat prostego miernika pojemności ze skalą liniową. Oczywiście pod względem dokładności odczytu jest gorszy od cyfrowych, ale przy wyborze części przez radioamatora jest to bardzo wygodne, ponieważ na skali widać, w jakim kierunku różni się pojemność testowanych kondensatorów.
Jeżeli radioamator wykona obwód dla kilku zakresów pomiaru pojemności (piny 2 i 6 timera DA1 należy podłączyć do punktu połączenia obwodów RC zadawania częstotliwości, a wszystkie trymery są na stałe podłączone do pinu 3 timera), wtedy potrzebny będzie jeden przykładowy kondensator do regulacji każdego zakresu pomiaru pojemności. Złożony wewnętrzny obwód timera działa po prostu. Dwa komparatory (wejścia 2 i 6) oraz przerzutnik z wyjściem 3 mają dwa stany ustalone: 1) wyjście zerowe, gdy napięcie wejściowe jest wyższe niż 1/3 napięcia zasilania; 2) wysokie napięcie wyjściowe, gdy napięcie wejściowe jest niższe niż 2/3 napięcia zasilania. Mając to na uwadze, napięcie na kondensatorze C1 waha się cały czas w zakresie od 1/3 do 2/3 napięcia zasilania, a na wyjściu timera generowana jest sekwencja prostokątnych impulsów. Układ KR1006VI1 jest dobry, ponieważ zmieniając rezystancję rezystora R1 z 200 omów na 10 MΩ i pojemność kondensatora C1 z 10 pF na maksimum, można uzyskać okres oscylacji od ułamków mikrosekundy do setek sekund. Dioda Zenera VD1 jest zawsze instalowana na wejściu timera, dzięki czemu podczas ustawiania nie „przebija” wejść timera za pomocą odbioru sieciowego na lutownicy i przewodach. Na tranzystorze VT1 montowany jest węzeł do liniowej konwersji sygnałów częstotliwości wejściowej (z timera) i pojemności testowej na prąd elektryczny. Ze względu na nietypowe włączenie VT1 i VD2, ładują one kolejno badany kondensator w momentach zwiększania i zmniejszania napięcia impulsów wyjściowych. Jeżeli kondensator jest ładowany przez diodę VD2 i rezystor R4 (a także „wspólny” rezystor R7 z tranzystorem), wówczas rozładowanie zależy od potencjału podstawy tranzystora i ze względu na wysokie właściwości wzmacniające tego tranzystora, następuje przez obwód kolektora i dalej w obwód pomiarowy! Tylko dwie setne prądu rozładowania trafiają do podstawy tranzystora! Aby zachować napięcie kolektora (aby tranzystor mógł pracować jako wzmacniacz) potencjał bazy jest „przesunięty” w kierunku zasilania „plus” za pomocą dzielników R4 i R5. Aby zapewnić „żywotność” obwodu, nie należy zmniejszać rezystancji rezystorów R2, R4, R7, R14. Numeracja części jest taka, że opis tego schematu nadaje się również do kolejnych (te same numery części pełnią tę samą funkcję). Impulsy prądu wyjściowego z przetwornicy pojemność i częstotliwość - prąd są całkowane przez kondensator C5. Za pomocą rezystora R6 można dostosować moc wyjściową zgodnie z przykładowym kondensatorem. Kondensatory C3 i C4 wygładzają tętnienia napięcia zasilania, C2 utrzymuje stałe napięcie na węzłach porównania komparatorów czasowych. Zwarcie w obwodzie badanego kondensatora zamyka tranzystor VT1 i nie prowadzi do wypadku. Jeżeli głowica pomiarowa PA1 jest duża, płytkę montażową można zamontować bezpośrednio na zaciskach głowicy pomiarowej. Stabilizowany zasilacz można wykonać w osobnej obudowie (ryc. 2).
Obwód jest tak zaprojektowany, że jeden koniec mierzonego kondensatora jest przymocowany do korpusu, w przeciwieństwie do prostszych obwodów, dlatego taki obwód umożliwia pomiar poziomu cieczy przewodzących w zbiornikach (rys. 3).
Zamiast badanego kondensatora do wejścia obwodu podłączona jest pojemność czujnika poziomu - izolowany przewodnik zamocowany pionowo wewnątrz pojemności. Jeśli pin izolowany PTFE nie jest dostępny, można użyć kabla w izolacji PTFE. Aby nie podejmować „tytanicznych” wysiłków w celu odizolowania dolnego wyjścia kabla, które nadal będzie się zamykać, należy oba końce kabla przełożyć przez piasty uszczelniające i izolujące. Przetwornicę należy zamocować w pobliżu wyjścia czujnika pojemności z naczynia, tak aby „dodatkowa” pojemność kabla połączeniowego nie została podłączona do wejścia przetwornicy. Zasilacz i głowica wskazująca są zainstalowane w panelu elektrycznym. Zasilanie i sygnał wyjściowy przechodzą kablem 4-żyłowym (jeżeli obok siebie stoją dwa naczynia z mierzonym poziomem, wystarczą cztery przewody do zasilenia i odbioru sygnału wyjściowego z obu przetworników). Rozważ różnice między obwodem na ryc. 3 a obwodem na ryc. 1. Rezystor R2 ma wyższą wartość, aby zmniejszyć zakres strojenia. Pojemność kondensatora C1, która określa częstotliwość generatora „w przybliżeniu”, jest ustawiona w stosunku do obiektu. Schemat jest szerokozakresowy, pozwala mierzyć pojemność w zakresie dziesiątek pikofaradów i dziesiątek mikrofaradów, co odpowiada pomiarowi poziomu w zakresie „od szklanki do oceanu”. Pojemność liniowa czujnika jest bardzo różna (izolacja fluoropolimerowa kabla ma grubość około 1 mm, a kabel, który może być używany w miejscach o niskich temperaturach jako czujnik, może mieć izolację o grubości kilku milimetrów) , zbiorniki przemysłowe z cieczami mają wysokość od decymetrów do kilkudziesięciu metrów, dlatego podajemy dane orientacyjne. Ze względu na liniowy charakter zmiany sygnału wyjściowego od pojemności wejściowej i częstotliwości generatora na DA1, ustawienie obwodu na obiekcie jest proste: jeśli sygnał wyjściowy przy pełnej mocy jest mały, należy zmniejszyć pojemność C1 tak, że częstotliwość generatora wzrasta, a sygnał wyjściowy wzrasta (i odwrotnie), a taka „zgrubna” regulacja jest łatwa do wykonania w ciągu tysięcy razy! Tranzystor VT1 jednostki konwersji jest włączony „na odwrót”, tak że jego sygnał wyjściowy jest podłączony do kondensatora magazynującego C5, a rezystor R6 jest podłączony do „plusa” źródła zasilania. Tranzystory VT2 i VT3 przetwarzają spadek napięcia na R6 na prąd wyjściowy 0 ... 5 mA pochodzący z „plusa” do obudowy w celu podłączenia głowicy pomiarowej PA1 z drugim pinem do obudowy. Sygnał wyjściowy jest prądowy - gdy zmienia się rezystancja głowicy pomiarowej (nawet gdy druga jest połączona szeregowo) wartość wskazań nie zmienia się. Jest to określane przez porównanie spadku napięcia wejściowego na rezystorze R6 i „prądowego” napięcia na R8. Tranzystor porównawczy VT2 ma dobre wzmocnienie, a drugi z tranzystorów kompozytowych (VT3) jest włączony jako wzmacniacz prądowy. Aby skompensować spadek napięcia na złączu B-E tranzystora wejściowego pary VT2, dioda krzemowa VD6 jest połączona szeregowo z rezystorem wejściowym R3. Tranzystor wyjściowy jest stosunkowo mocny, ponieważ przy zwarciu czujnika pojemnościowego prąd wyjściowy wzrasta. Przy pomiarze poziomu metodą pojemnościową niezbędne jest posiadanie początkowej (zerowej) pojemności czujnika, gdy w zbiorniku nadal nie ma wody. Aby zmniejszyć odczyty urządzenia wyjściowego, „wybieramy” część prądu przez R8 z tranzystorów do rezystora R9. Tak więc część prądu, określona przez rezystor strojenia R9, przechodzi przez rezystor emitera tranzystora porównującego VT2, a ta część prądu nie trafia do urządzenia wyjściowego! Tak więc kompletna konfiguracja urządzenia obejmuje:
Rezerwowym korpusem dostrajającym jest rezystor R6, którego zmiana rezystancji bez zmiany częstotliwości generatora na DA1 prowadzi również do zmiany amplitudy sygnału wyjściowego. Czy podczas ustawiania urządzenia w obiekcie konieczne jest lutowanie części innych wyznań? NIE! W przeciwieństwie do urządzeń przemysłowych (a nawet importowanych), używamy symulatorów sygnału pojemnościowego czujnika poziomu (ryc. 4).
Po zainstalowaniu czujnika poziomu należy zmierzyć pojemność czujnika przy pustym zbiorniku C0 i po napełnieniu cieczą w 100% - C100. Następnie możesz wykonać telefon do innego miasta i lutować i skonfigurować EIM zgodnie z naszym schematem. Rzeczywiście, sygnał wyjściowy jest proporcjonalny do pojemności czujnika, charakter zmiany sygnału w zależności od pojemności również jest liniowy. Jeśli „zwiążesz” początek i koniec skali, wszystko okaże się proste! Nie jest konieczne wielokrotne napełnianie pojemników o pojemności 60 cm0 wodą, aby konsekwentnie regulować skalę 100 i 1% urządzenia przemysłowego. Należy przełączyć S2 w pozycję „Ustawienia” i „kliknąć” przełącznikiem kołyskowym SXNUMX co najmniej sto razy, kolejno regulując skalę urządzenia. Następnie należy raz napełnić pojemnik wodą przez wodomierz i zapisać odczyty licznika odpowiadające całkowitym podziałom skali. W praktyce robimy to bardziej prozaicznie. Ponieważ mierniki pojemności w różnych miejscach mogą być różnie skonfigurowane (nawet inny kawałek drutu na wejściu!), staramy się na miejscu dobrać kondensatory, które symulują początkową i końcową pojemność elektryczną naczynia. Przy pewnych umiejętnościach wybór pojemności można przeprowadzić od 3 ... 5 nominałów. Na wadze (jest to trik z praktyki) staramy się „ustawić” początkową pojemność nie na 0, ale na pierwszą działkę, tak aby rozłączenie obwodu lub pęknięcie czujnika „uderzyło” operatora. Uszkodzenie izolacji czujnika, prowadzące do zwarcia wejścia obwodu, powoduje wykroczenie wskaźnika wskaźnika poza skalę. Obwód na rys. 3 jest odpowiedni do instalacji przez początkujących, ale aby zapewnić łatwość ustawienia i liniowość skali, lepiej jest wykonać obwód zgodnie z rys. 5, zwłaszcza jeśli do tego samego pomiaru wymagana jest seria przyrządów warunki.
Rozważmy ten schemat bardziej szczegółowo niż poprzednie, a ponieważ numeracja części na schematach jest taka sama, ten opis wyjaśni również poprzednie diagramy. Szczegóły, które wygładzają tętnienia napięcia:
Elementy aktywne (nieliniowe):
Ograniczniki prądu:
Elementy regulowane:
Limit regulacji (na miejscu):
Ograniczenie regulacji jest konieczne, aby przy produkcji serii urządzeń o tych samych granicach sygnału wejściowego nie szukać rezystorów zmiennych o wartości znamionowej nie zawartej w szeregu standardowych rezystancji i jednocześnie upewnić się, że urządzenie jest dostrojony w wąskim zakresie wokół norm, tj. ułatwić regulację. Gdyby przemysł produkował urządzenia, takie ograniczniki byłyby wykonywane za pomocą przełączników lub zworek, ale radioamatorowi znacznie łatwiej jest przylutować rezystor o pożądanej wartości znamionowej. Szczegóły wspierające wymagany tryb pracy kaskad:
Podobnie jak poprzednie, obwód ten zawiera kondensatory stałe, które symulują pojemność czujnika, gdy zbiornik jest pusty i wypełniony cieczą. W porównaniu z dostępnymi na rynku pojemnościowymi przetwornikami poziomu obwód ma następujące zalety:
Autor: N.P. Goreiko
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Powstała cząsteczka o właściwościach enzymów fluorujących ▪ Ile osób jest w samochodzie? ▪ Efekty kwantowe do szybkiego ładowania baterii ▪ Seria diod ceramicznych CeraDiode ▪ Powstanie tunel Nowy Jork-Waszyngton
▪ część serwisu Car. Wybór artykułu ▪ artykuł Zasady bezpiecznego zachowania w komunikacji miejskiej. Podstawy bezpiecznego życia ▪ Skąd się biorą przesądy? Szczegółowa odpowiedź ▪ nauczyciel artykułu. Opis pracy ▪ artykuł Pager do ochrony. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Bateria z kółek aluminiowych. Doświadczenie chemiczne
Komentarze do artykułu: gość Jak skontaktować się z N.P. Goreiko, autor artykułu Szerokozakresowy EMI ze skalą liniową? Gorejko Nikołaj Od powstania, instalacji tych schematów minęło 30 lat, cieszę się, że udało nam się zrobić krok do przodu. Po uruchomieniu moich urządzeń elektronicznych, pewnego dnia szef zapytał, dlaczego we francuskim urządzeniu jest obwód elektroniczny przy czujniku i przy zasilaczu, a w moim obwodzie elektronika jest tylko przy czujniku, a tam przy zasilaczu to tylko urządzenie wskazujące... skromnie odpowiedziałem - bo lepiej rozumiem tę kwestię!
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony