Kulometr. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Kulometr. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne

Komentarze do artykułu

Opisane w artykule urządzenie pozwala ustawić i kontrolować ilość energii elektrycznej (ładunku), którą chcesz przepuścić przez obciążenie, czyli iloczyn prądu i czasu (Ac). Po osiągnięciu ustawionej wartości generowany jest sygnał, który można wykorzystać do wyłączenia (zablokowania) źródła prądu i (lub) podania dowolnego sygnału. Istnieją urządzenia przemysłowe przeznaczone do takich celów, ale są one bardzo złożone. W porównaniu z nimi proponowane urządzenie jest znacznie prostsze, wykonane z dostępnych części i nietrudne w konfiguracji. Takie urządzenie z powodzeniem można wykorzystać np. do ograniczenia ładowania akumulatorów samochodowych, a także w innych przypadkach, gdy konieczna jest kontrola odbioru odmierzonych ilości energii elektrycznej przez obciążenie.

Urządzenie zostało opracowane jako dodatek do stabilizatora prądu opisanego w [1]. Może jednak współpracować z dowolnym innym źródłem prądu, w tym niestabilizowanym.

Określoną ilość energii elektrycznej ustawia się na siedmiocyfrowym wskaźniku. Maksymalna wartość w tym przypadku to 9 999 999 As, czyli np. prąd o natężeniu 10 A może przepływać przez obciążenie przez prawie 278 godzin (999 999,9 s). Przy większym prądzie maksymalny czas jego przepływu odpowiednio się zmniejsza.

Schemat blokowy urządzenia pokazano na ryc. 1. Jak widać, obciążenie A1 źródła prądu G1 jest podłączone do wspólnego przewodu przez rezystor pomiarowy Ri.

kulometr

Powstający na nim spadek napięcia, który jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez obciążenie, jest podawany do wzmacniacza inwertera prądu stałego A2. Napięcie z jego wyjścia podawane jest na wejście przetwornika napięcia na częstotliwość (VFC) U1. Jego sygnał wyjściowy, którego częstotliwość jest wprost proporcjonalna do napięcia wejściowego, wchodzi do jednostki cyfrowej. Ten ostatni przetwarza ten sygnał i wydaje polecenie wyłączenia bieżącego źródła.

Wzmacniacz inwerterowy (rys. 2) jest niezbędny przy zastosowaniu źródła prądowego opisanego w [1], gdyż w nim obciążenie zawarte jest w przerwie w przewodzie łączącym ujemny zacisk mostka prostowniczego z przewodem wspólnym. Z tego powodu napięcie pobierane z rezystora pomiarowego Ri ma biegunowość ujemną, a dla zastosowanego VFC musi być dodatnie. Zastosowanie wzmacniacza falownika pozwoliło zmniejszyć wymagania dotyczące dokładności wykonania rezystora R i (odchylenie jego rezystancji od obliczonej wartości jest kompensowane przez odpowiednią zmianę wzmocnienia przez rezystor strojenia R3). Rezystancja rezystora Ri wynosi około 0,01 oma, co pozwala kontrolować prąd do 100 ... 150 A. Wykonany jest z drutu nichromowego lub konstantanowego o wymaganej średnicy.

kulometr

W przypadku korzystania ze źródła prądu, które zapewnia dodatnią polaryzację napięcia na rezystorze pomiarowym, wzmacniacz inwerterowy nie jest wymagany, a wejście VLF można podłączyć bezpośrednio do R. Jednak w tym przypadku konieczne jest bardzo dokładne dobranie jego rezystancji, aby uniknąć dużego błędu pomiaru.

Urządzenie wykorzystuje nieco zmodyfikowany VLF, opisany w [2]. Rewizja (rys. 3) polegała na zastąpieniu mikroukładów serii K155 bardziej ekonomicznymi układami serii KR1533, wprowadzeniu do ich zasilania regulatora napięcia (dzięki temu wyeliminowano konieczność stosowania zewnętrznego źródła stabilizowanego napięcia 5 V). Zamiast K544UD1A (DA1) zastosowano system operacyjny CA3140E. Rezystancja rezystora R7 jest zmniejszona do 360 MΩ (w praktyce okazało się to wystarczające do działania urządzenia). Aby dopasować poziomy sygnału wyjściowego VLF i sygnału wejściowego bloku cyfrowego, wprowadzono kaskadę na tranzystorze VT5. Zasada działania VFC została szczegółowo opisana w [2], dlatego ten artykuł nie jest rozważany.

(kliknij, aby powiększyć)

Schemat ideowy bloku cyfrowego pokazano na ryc. 4. Składa się z linii wstępnie ustawionych liczników dziesiętnych, liczników resetowania po włączeniu zasilania, wstępnie ustawionych odczytów i kondycjonera sygnału wyjściowego.

(kliknij, aby powiększyć)

Po włączeniu zasilania mikroukłady DD3, DD4, DD6 są ustawiane do stanu początkowego przez impuls generowany przez obwód R6C3. Liczniki DD7-DD14 nie mają wejścia do ustawiania stanu zerowego, dlatego na elemencie DD1.1 i liczniku DD3 wprowadza się węzeł. Impulsy o częstotliwości powtarzania około 1 Hz pochodzące z generatora (jego obwód pokazano na ryc. 5) do jednego z wejść DD1.1 przechodzą do licznika DD3, ponieważ na drugim wejściu elementu występuje poziom zerowy . W tym samym czasie impulsy te są podawane do licznika-dekodera DD6. Jego wyjścia są połączone z wejściami liczników nastawczych DD7-DD14. W miarę napływu impulsów liczniki są kolejno zerowane.Wraz z nadejściem ósmego impulsu na DD6 zapala się dioda HL1 sygnalizująca gotowość urządzenia do pracy „Jednocześnie element DD1.1 jest zablokowany logiem 1 sygnał pochodzący z wyjścia 8 (pin 9) licznika-dekodera DD3.

kulometr

Po włączeniu zasilania pojedynczy wibrator wykonany na elementach DD17.2, DD1.4 generuje krótki impuls, który ustawia wyzwalacz elementów DD17.3, DD17.4 w stan pojedynczy. Z wyjścia elementu DD5.2 usuwany jest sygnał z poziomem logarytmicznym. 1, za pomocą którego można zablokować bieżące źródło. W tym samym czasie zaświeci się dioda HL2.

Na elementach układu DD2 montowane są wyzwalacze, które tłumią odbijanie styków przycisków SB1, SB2. Jednokrotne naciśnięcie przycisku SB2 powoduje załączenie licznika DD14 w trybie zaprogramowanym, na wskaźniku odpowiedniej cyfry zapala się przecinek, a dioda HL1 gaśnie. Kolejne naciśnięcia przycisku SB2 powodują kolejno przechodzenie liczników do trybu zaprogramowanego. Żądaną liczbę (od 0 do 9) na odpowiednim wskaźniku ustawia się przyciskiem SB1. W ten sposób, manipulując przyciskami SB1 i SB2, wpisują na wyświetlaczu żądaną liczbę odpowiadającą iloczynowi prądu (w amperach) i czasu (w sekundach).

Urządzenie uruchamia się poprzez naciśnięcie przycisku SB4. Jednocześnie poziom dziennika jest ustawiany na wyjściu elementu DD17.3 (i odpowiednio na wyjściu DD5.2). 0, umożliwiając działanie źródła prądu, prąd zaczyna płynąć przez rezystor R i (patrz ryc. 1) i pojawiają się impulsy na wyjściu VFC z odpowiednią częstotliwością powtarzania. Wchodząc na wejścia liczników, zmniejszają liczbę ustawioną wcześniej na wskaźnikach, aż stanie się równa 0. Gdy tylko pojawi się poziom logu na wszystkich wyjściach, nastąpi równoległa transmisja liczników. 0, jednorazowo na elementach DD17.2, DD1.4 generuje impuls, który przełącza wyzwalacz DD17.3DD17.4 do stanu początkowego, a zliczanie zatrzymuje się, a źródło prądu jest ponownie blokowane. Pracę urządzenia można zatrzymać przyciskiem SB3, a po chwili wznowić przyciskiem SB4, przy czym odliczanie będzie kontynuowane od wartości, przy której praca została przerwana.

Elementy DD1.2, DD1.3 i DD16.1 - DD16.6 zapewniają zapłon przecinków na wskaźnikach w trybie ustawień wstępnych.

Cyfrowy sygnał wyjściowy bloku służy do sterowania bieżącym źródłem. Można to zrobić na różne sposoby, na przykład, przykładając ten sygnał do podstawy tranzystora obciążonego mocnym przekaźnikiem (ryc. 6), którego styki są zawarte w obwodzie obciążenia. W źródle prądowym [1] można obejść się z przekaźnikiem małej mocy, załączając jego styki zwierne między rezystorem zmiennym R3 silnika a przewodem wspólnym.

kulometr

Schemat ideowy wyświetlacza pokazano na ryc. 7. Zawiera siedem dekoderów K176ID2 (DD1-DD7) i tyle samo wskaźników ALC338A (HG1-HG7) ze wspólną katodą. Dopuszczalne jest stosowanie wskaźników ze wspólną anodą, ale w tym przypadku wyjścia 6 mikroukładów DD1-DD7 oraz wspólne anody wskaźników (poprzez odpowiednie rezystory) muszą być zasilane napięciem zasilania +9 V.

(kliknij, aby powiększyć)

Urządzenie zasilane jest stabilizowanymi napięciami +12 i -12 V. Do zasilania części cyfrowej i wyświetlacza wykorzystywane jest zewnętrzne źródło 9 V lub napięcie uzyskane ze stabilizatora na układzie KR142EN8A podłączonym do +12 źródło V.

Rysunki płytek obwodów drukowanych głównych elementów urządzenia (VFC, blok cyfrowy i wyświetlacz)

Podczas montażu VFC wyjście kolektora tranzystora VT1 i wyjście 2 mikroukładu DA1 należy wygiąć i owinąć kawałkiem ocynowanego drutu, przylutować do odpowiedniego otworu. Podczas montażu płytki wyświetlacza wygodnie jest użyć dostępnych w handlu standardowych opon jako zworek po stronie części, ale można je również wykonać z drutu montażowego.

We wzmacniaczu inwerterowym (patrz rys. 2) i VLF (patrz rys. 3) stosuje się rezystory C2-23 (R6 składa się z dwóch o rezystancji 5,1 MΩ), w skrajnych przypadkach można zastosować MLT. Rezystor R7 składa się z dwóch rezystorów CMM 180 MΩ. W pozostałych węzłach urządzenia dopuszczalne jest stosowanie rezystorów dowolnego typu. Rezystory trymera - SP5-2, SP5-22. Kondensatory tlenkowe - K50-35 lub podobne małe, reszta - dowolnego typu, o odpowiednich rozmiarach.

Zamiast SA3140E (patrz ryc. 3) i KR140UD22 (patrz ryc. 2) dopuszczalne jest stosowanie wzmacniacza operacyjnego KR544UD1 A, a zamiast mikroukładów serii KR1533 (patrz ryc. 3) - ich odpowiedniki z serii K555 . W jednostce cyfrowej można zastosować mikroukłady serii K176, a także CD4029 (analogicznie do K561IE14), CD4011 (K561LA7), CD4001 (K561LE5), CD4002 (K561LE6), CD4017 (K561IE8), CD4022 (K561IE9), CD4050 ( K561PU4). Wskaźniki ALS338A są wymienne na ALS324A, ALS3ZZA.

Do ustawienia urządzenia wymagany jest woltomierz i amperomierz prądu stałego oraz miernik częstotliwości. Tymczasowo wyłączając blokadę źródła prądu i włączając amperomierz szeregowo z obciążeniem, włącz źródło prądu i ustaw prąd na 10 A. Następnie podłącz woltomierz do wyjścia wzmacniacza inwertera (jeśli jest używany) i rezystora R3 (patrz ryc. 2) ustaw napięcie na 100 na wyjściu wzmacniacza mV.

Następnie dopasowywany jest VLF (technika ta została szczegółowo opisana w [2]). Tutaj chciałbym zauważyć, że najpierw musisz zbalansować wzmacniacz operacyjny DA1 za pomocą rezystora R12. Następnie, podłączając wejście VLF do wspólnego przewodu, spróbuj użyć rezystora R5, aby uzyskać na wyjściu sygnał o możliwie najniższej częstotliwości (jeden impuls na 10 ... 30 s). Następnie na wejście VLF przykłada się napięcie 100 mV z wyjścia wzmacniacza-falownika i kontrolując impulsy na kolektorze tranzystora VT5 (patrz ryc. 3) za pomocą miernika częstotliwości, przesuwając suwak rezystora R10, częstotliwość jest ustawiona na 100 Hz.

Blok cyfrowy (patrz rys. 4) nie wymaga konfiguracji, wystarczy sprawdzić jego działanie. Natychmiast po włączeniu zasilania wskaźniki mogą pokazywać dowolną liczbę. Następnie w ciągu siedmiu sekund powinny po kolei zmienić się do zera, przy czym na każdym ze wskaźników powinny się kolejno włączać przecinki. Następnie włącza się dioda HL1 (świeci się również HL2). Urządzenie jest gotowe do pracy. Podsumowując, blokowanie źródła prądowego jest ponownie włączane sygnałem wyjściowym z bloku cyfrowego.

Urządzenie zostało zaprojektowane do pracy z dużymi prądami. Przy mniejszych prądach można zmniejszyć liczbę cyfr wskazania i odpowiadających im liczników.

Jeżeli urządzenie ma pracować w trybie długotrwałym, pożądane jest zapewnienie zasilania rezerwowego na wypadek awarii zasilania. Zapasowa bateria (akumulatory lub ogniwa galwaniczne) o napięciu 5 ... 9 V jest podłączona do szyny zasilającej jednostki cyfrowej za pomocą diody. Oczywiście wyświetlacz, a także dioda HL2 jednostki cyfrowej, w tym przypadku muszą być zasilane z pominięciem tego obwodu, na przykład z oddzielnego stabilizowanego źródła. Po takim dopracowaniu pobór prądu jednostki cyfrowej z baterii będzie minimalny. W przypadku zaniku napięcia sieciowego i jego późniejszego przywrócenia proces zliczania nie zostanie przerwany i będzie kontynuowany bez strat.

literatura

Krótki I. Stabilizator prądu do 150 A. - Radio, 2002, nr 10, s. 33, 34.
Shchagin A. Szerokozakresowy przetwornik napięcia i częstotliwości. - Radio, 1987, nr 10, s. 31-33.

Autor: I.Korotkov, wieś Bucza, obwód kijowski

Zobacz inne artykuły Sekcja Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne.

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

Superelastyczny stop, który zachowuje sztywność w wysokich temperaturach 18.02.2022

Zespół badawczy kierowany przez naukowców z City University of Hong Kong (CityU) odkrył pierwszy w swoim rodzaju superelastyczny stop, który może zachować swoją sztywną strukturę nawet po podgrzaniu do temperatury 726,85 °C lub wyższej. Stop może być wykorzystany do produkcji precyzyjnych urządzeń do lotów kosmicznych.

Zwykle metale miękną po podgrzaniu. Nie dotyczy to jednak nowego stopu - Co25Ni25(HfTiZr)50. Należy do typu elinvar, grupy stopów, których właściwości sprężyste są w niewielkim stopniu uzależnione od zmian temperatury. Po podgrzaniu nowego stopu do temperatury 726,85 °C lub wyższej pozostaje on sztywny lub nawet nieco sztywniejszy niż w temperaturze pokojowej. Jednocześnie rozszerza się bez zauważalnego przejścia fazowego – zauważają autorzy pracy.

Dlaczego to się dzieje? Chodzi o strukturę sieci: jest ona bardzo zniekształcona. Dzięki połączeniu unikalnych cech strukturalnych, stop o wysokiej entropii posiada bardzo wysoką barierę energetyczną przed zakłóceniami sieciowymi.

Okazało się, że stop może akumulować dużą ilość energii sprężystości. Może być używany do przechowywania energii, jak podają autorzy: „Ponieważ elastyczność nie rozprasza energii, a zatem nie generuje ciepła, które może powodować nieprawidłowe działanie urządzeń, ten superelastyczny stop będzie przydatny w urządzeniach o wysokiej precyzji, takich jak zegarki i chronometry”.

Ponadto materiał znajdzie zastosowanie w inżynierii lotniczej.

„Wiemy, że temperatura na powierzchni Księżyca waha się na przykład od 122°C do -232°C. Stop ten pozostanie mocny i nieuszkodzony w ekstremalnych warunkach, dlatego bardzo dobrze nadaje się do przyszłych mechanicznych chronometrów w szerokim zakresie temperatur w czasie lotów kosmicznych” – mówią naukowcy.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowy cyfrowy sterownik IGBT

▪ Hybrydowy Chromebook X2 HP

▪ szpieg chrząszcz

▪ Nowe oprawy XLight

▪ Hybrydowy ATV Krampus

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Audio Art. Wybór artykułu

▪ artykuł Każde stworzenie w parach. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie i kiedy odbyły się pierwsze Mistrzostwa Świata? Szczegółowa odpowiedź

▪ Cytrynowy artykuł. Legendy, uprawa, metody aplikacji