Wskaźnik LED odchylenia napięcia

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochrona urządzeń przed awaryjną pracą sieci, zasilaczami awaryjnymi

 Komentarze do artykułu

W artykule opisano konstrukcję wskaźnika, który pokazuje w jakim kierunku i jak bardzo odchyliła się wartość kontrolowanego parametru. Urządzenie zapewnia wyjście sygnału, które włącza siłownik. Wskaźnik można łatwo przekonfigurować do pracy jako miernik poziomu sygnału.

Wskaźnik LED przeznaczony jest do monitorowania odchylenia sygnału DC od wartości zadanej w kierunku dodatnim lub ujemnym. Zmontowana na sześciu diodach LED opisana wersja urządzenia pokazuje trzy gradacje odchylenia od „zera” w każdym kierunku. Maksymalna wartość rejestrowanej dewiacji wynosi +0,1 V. Napięcie na wejściach nie powinno przekraczać 3 V, w przeciwnym razie wymagany będzie tłumik wejściowy. Impedancja wejściowa wskaźnika wynosi około 6 kOhm.

Wskaźnik jest integralną częścią systemu automatycznego utrzymywania zadanej wilgotności gleby [1] i służy do monitorowania jej odchylenia od wartości optymalnej.

Tablica wyników urządzenia to linia sześciu diod LED umieszczonych poziomo lub pionowo. W przypadku braku odchylenia sygnału od wartości zadanej trzy prawe (lub górne) diody w linii nie świecą, pozostałe trzy świecą. Przy dodatnim odchyleniu sygnału liczba włączonych diod proporcjonalnie wzrasta, przy ujemnym maleje.

Wskaźnik zasilany jest stabilizowanym napięciem bipolarnym 2x12 V; pobierany prąd - nie więcej niż 40 mA.

Schemat wskaźnika pokazano na ryc. 1. Sterowany sygnał wejściowy podawany jest na wejście A. Na wejście B podawane jest przykładowe napięcie. Musi być bardzo stabilny. Jest on ustawiony na wartość nominalną kontrolowanego napięcia.

Wzmacniacz operacyjny DA1 jest podłączony zgodnie ze schematem z równoległym ujemnym systemem operacyjnym. Takie włączenie wzmacniacza operacyjnego jest rzadko używane ze względu na obecność napięcia wspólnego na wyjściu, ale jest to całkiem do przyjęcia dla wskaźnika. Napięcie w trybie wspólnym jest kompensowane podczas regulacji urządzenia.

Na wyjściu wzmacniacza operacyjnego włączany jest bipolarny popychacz emitera na tranzystorach VT1, VT2, którego sygnał wyjściowy za pomocą urządzenia progowego (przerzutnik Schmitta) sterował działaniem zaworu irygacyjnego systemu utrzymania wilgotności gleby . Jeżeli urządzenie ma służyć jedynie jako wskaźnik, można pominąć wtórnik emitera.

Wzmacniany sygnał prądowy przez rezystor R5 jest podawany do obwodu diod VD1-VD5, które działają jak stabilizatory. Spadek napięcia na każdej diodzie wynosi około 0,6 V, co określa „wysokość” stopnia sygnalizacji. Rozkład napięcia w obwodzie diody zależy od stosunku wartości rezystancji rezystorów R7 i R8 oraz poziomu sygnału wyjściowego wzmacniacza operacyjnego.

W stanie początkowym w punkcie połączenia diod VD3 i VD4 napięcie powinno być zerowe względem wspólnego przewodu. Podstawy tranzystorów VT3-VT5 są pod napięciem dodatnim, więc tranzystory VT3-VT5, a zatem VT10-VT12, są otwarte. Diody LED HL1-HL3 są pozbawione napięcia, ponieważ są blokowane przez otwarty tranzystor VT12.

Napięcie ujemne jest przykładane do podstawy tranzystorów VT7, VT8, a napięcie zerowe jest przykładane do VT6, więc są one zamknięte; tranzystory VT13-VT15 są również zamknięte. Prąd roboczy przepływa przez tranzystor VT12 i diody LED HL4-HL6 - diody LED są włączone.

Wraz ze wzrostem napięcia na wejściu A napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego maleje, punkt zerowego napięcia przesuwa się w lewo wzdłuż obwodu diod VD1-VD5. Pary tranzystorów VT5 i VT12, VT4 i VT11, VT3 i VT10 są kolejno zamykane, zatrzymując bocznikowanie odpowiednio diod LED HL3, HL2 i HL1. Dlatego diody LED włączają się jedna po drugiej.

Kiedy napięcie na wejściu A spada, punkt potencjału zerowego przesuwa się w prawo wzdłuż obwodu diody, otwierają się pary tranzystorów VT6 i VT13, VT7 i VT14, VT8 i VT15. Diody HL4, HL5 i HL6 gasną jedna po drugiej.

Diody LED we wskaźniku są połączone szeregowo. Prąd płynący przez nie jest utrzymywany na stałym poziomie 10 mA przez stabilizator prądu na tranzystorze VT9. Zmniejsza to obciążenie zasilacza i sprawia, że ​​jest ono stałe. Musisz użyć pary tranzystorów do sterowania każdą diodą LED, ponieważ wzmocnienie pojedynczego tranzystora tutaj nie wystarczy.

W czasopiśmie „Radio” opublikowano podobne diodowe mierniki poziomu sygnału [2-5]. Niektóre z ich rozwiązań obwodów zastosowano w opisywanym urządzeniu. Różni się obecnością wejścia różnicowego, wyższym i regulowanym wzmocnieniem oraz szeregowym podłączeniem diod LED do źródła zasilania, co poszerza możliwości zastosowania.

Wszystkie części wskaźnika, z wyjątkiem diod LED, są zamontowane na jednostronnej płytce drukowanej o grubości 1 mm wykonanej z folii z włókna szklanego. Rysunek płytki pokazano na ryc. 2. Deska jest wykonywana przez cięcie wzdłuż linijki za pomocą noża, obracanego na szlifierce. Czarne linie na rysunku płytki to miejsca, w których folia została odcięta. Oczywiście deskę można również wykonać w tradycyjny sposób - wytrawianie.

Diody i większość rezystorów na płytce jest zamontowana "na stojąco". Diody LED są zamontowane na przednim panelu i połączone z płytką wiązką przewodów.

Tranzystory zastosowane we wskaźniku mogą być dowolnymi krzemami małej mocy. Na przykład zamiast KT315B (VT3-VT8) odpowiednie są tranzystory starego typu MP113 (o współczynniku h21E> 45), a zamiast KT502V (VT10-VT15) - MP116 (h21E> 20). Aby to zrobić, trzeba będzie jednak nieznacznie zwiększyć rozmiar płytki drukowanej. Tranzystory VT1, VT2, VT9 muszą zapewniać napięcie kolektora co najmniej 30 V.

Diody VD1-VD5 - dowolny krzem małej mocy. Zastosowanie wzmacniacza operacyjnego K140UD5 nie jest krytyczne - wskaźnik może również współpracować z innym wzmacniaczem operacyjnym zaprojektowanym na napięcie zasilania 2x15 V. Możesz zmienić liczbę diod LED i odpowiednio pary tranzystorów sterujących.

Konfiguracja wskaźnika rozpoczyna się od wstępnego ustawienia stanu diod LED. W tym celu wejścia A i B są ze sobą połączone i przykładane jest do nich przykładowe napięcie. Zwykle jest tworzony z napięcia zasilającego za pomocą dodatkowego stabilizatora i dzielnika rezystancyjnego (nie pokazano ich na schemacie). Empirycznie na obwodzie diod VD1-VD5 znajdują optymalny punkt, do którego podłączają wyjście rezystora R5, zgodnie ze schematem. Kryterium wyboru optymalnego punktu - diody HL4-HL6 są włączone, a HL1-HL3 wyłączone.

Następnie wyłącza się wejście A i przykłada do niego stabilne napięcie, które można regulować w zakresie +1 ... 2 V od wartości odniesienia. Źródłem tego napięcia może być inny podobny dzielnik, ale z rezystorem zmiennym w jednym z ramion. Na wejściu A ustawia się napięcie dokładnie równe napięciu odniesienia, a rezystor R8 dobiera się tak, aby w celu zaświecenia kolejnej diody LED konieczne było zwiększenie tego napięcia o tyle, o ile konieczne jest jego zmniejszenie aby wręcz przeciwnie, wyłączyć kolejny z nich. Wiarygodność wskazania „zera” będzie zależała od dokładności tej operacji.

Wymaganą czułość wskaźnika ustawia się, wybierając rezystor R3 w obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego.

Jeśli chcesz użyć wskaźnika w trybie pomiaru poziomu sygnału, wejścia A i B są podłączone do wspólnego przewodu w celu regulacji, a rezystor R5 jest podłączony do tego punktu obwodu diody VD1-VD5, który daje minimalną liczbę diody LED włączone. Następnie wybieramy rezystor R8 tak, aby dioda HL6 znajdowała się na granicy początku świecenia. Następnie wejście B pozostaje podłączone do wspólnego przewodu, a zmierzone napięcie dodatnie jest przykładane do wejścia A. Przy sygnale wejściowym o przeciwnej polaryzacji wejścia są odwrócone. Czułość wskaźnika zmienia się wybierając rezystor R3. Jeśli poziom sygnału wejściowego osiągnie 3 V, można obejść się bez wzmacniacza operacyjnego i wtórnika emitera. W tym przypadku źródło sygnału o rezystancji wewnętrznej nie większej niż 2 kΩ jest podłączone do obwodu diod VD1-VD5 przez rezystor R5.

literatura

1. Egorov Yu., Galitsky V. Elektroniczny system sterowania nawadnianiem w szklarni. - Radio, 1997, nr 11, s. 48, 49.
2. Mierniki poziomu sygnału Dimov V. LED. - Radio, 1987, nr 10, s. 59, 60.
3. Nieczajew I. Miernik poziomu sygnału LED. - Radio, 1988, nr 12, s. 52.
4. Potigin I. Wskaźnik ustawienia LED. - Radio, 1987, nr 12, s. 39.
5. Yanko B., Potapova L. Połączony wskaźnik mocy wyjściowej wzmacniacza AF. - Radio, 1987, nr 8, s. 32, 33.

Autor: Yu.Egorov, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochrona urządzeń przed awaryjną pracą sieci, zasilaczami awaryjnymi.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Ultrakompaktowe drewno 08.08.2019 Naukowcy z Uniwersytetu Maryland w College Park odkryli technologię wytwarzania nowego, wysoce funkcjonalnego materiału konstrukcyjnego z drewna, który ma imponujące właściwości. „Ultra-kompaktowe drewno” powstaje przez gotowanie drewnianego bloku w wodnym roztworze siarczynu sodu z dodatkiem zasady sodu. W tym przypadku następuje częściowe usunięcie z drewna silnych polisacharydów strukturalnych, ligniny i hemicelulozy. Wydawałoby się, że to powinno ją osłabić, ale wtedy próbka jest ściskana między metalowymi płytami prasy (znowu w temperaturze 100°C) pod ciśnieniem 5 MPa, czyli około 50 atmosfer. Uderzenie to kruszy pozostałe najbardziej stabilne polimery, zmniejszając próbkę o około 20 procent i zwiększając jej gęstość trzykrotnie. Eksperymenty z tym materiałem wykazały, że może on wytrzymać obciążenia rozciągające 11,5 razy większe niż nieobrobione próbki oryginalnego drewna. W rzeczywistości liczba ta jest porównywalna z właściwościami dobrej stali, podczas gdy „ultra-kompaktowe drewno” pozostaje od niej znacznie lżejsze. Szczególnie skuteczna była jednak demonstracja jego „kuloodpornych” cech. Na filmie widać, że pocisk poruszający się z prędkością 30 m/s z łatwością przebija zwykłe drewno, ale jest opóźniany przez warstwę „ultra-kompaktowego drewna” o tej samej grubości. Autorzy dodają, że szczegółowy skład rozwiązania do uzyskania nowego materiału zależy od rodzaju oryginalnego drewna, ale w żadnym wypadku nie zawiera substancji kosztownych ani szkodliwych dla środowiska. „Ultra-kompaktowe drewno” może być odpowiednią „zieloną” alternatywą dla tradycyjnych stali do budowy budynków, a nawet mostów, karoserii i wagonów kolejowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Odtwarzacz multimedialny Apple TV 4K

▪ Bransoletki magnetyczne nie działają

▪ Susza zanieczyszcza powietrze ozonem

▪ Kukurydza, która nie wymaga gotowania

▪ Myszy rozpoznają szczury po zapachu łez.

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Duża encyklopedia dla dzieci i dorosłych. Wybór artykułu

▪ artykuł Odwiedzą nas wszystkie flagi. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak gąsienica tka kokon? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Chistets bagno. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Ulepszenie aktywnej anteny wewnętrznej KB. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zgadywanie jednego z czterech obiektów. Sekret ostrości

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