|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Автоіндикатор із однією лампою. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої У свій час у радіоаматорів були дуже популярні різні конструкції індикаторів напруги. І це не дивно - при відносній їх простоті та мінімумі витрат можна швидко отримати "видимий" результат. Щодо автолюбителів, то, за спостереженнями автора, у них подібні конструкції інтересу не викликали. Вони вимагали переробки приладової панелі автомобіля або розміщення на ній окремого блоку, до того ж відволікали увагу водія. З іншого боку, автолюбителі не бачили необхідності переробляти в цьому плані, оскільки повністю покладалися на штатні прилади: амперметр, вольтметр і/або контрольну лампу. Тим часом, контрольна лампа та амперметр у більшості випадків реєструють тільки напрям струму в системі "Акумуляторна батарея (АБ) - генератор" і не дозволяють судити про якісні зміни в ній. Автор переглянув публікації на цю тему за останні приблизно 20 років і дійшов висновку, що найбільш вдалою конструкцією досі залишається індикатор напруги Клімчука [1]. Зазначений індикатор працює з однією штатною контрольною лампою, яка є практично на будь-якому транспортному засобі, у тому числі мотоциклах. При цьому він дозволяє реєструвати з високим ступенем точності чотири основні режими роботи системи "АБ-генератор". Така кількість режимів, як показує практика, є оптимальною. До речі, водієві практично не потрібно змінювати психологію сприйняття: до звичних режимів роботи контрольної лампи додаються ще два чітко помітні генераторні режими. Щодо користі цього індикатора, то дуже цікавий випадок, що стався з автором. У дорозі на автомобілі ГАЗ-2410 почала спалахувати контрольна лампа, причому в моменти, коли машину струшувало на вибоїнах. Перевірка натягу приводного ременя генератора результатів не дала. І лише огляд машини на ямі виявив несподівану несправність – втрату нижнього болта кріплення генератора. Оскільки генератор нижньою частиною упирався у двигун, послаблення натягу ременя не відчувалося. Однак, на нерівностях дороги, очевидно, починала "грати" верхня планка кріплення генератора, і відбувалося короткочасне ковзання ременя. Цього було достатньо реєстрації провалів напруги. Найцікавіше, що протягом тривалого часу випуску вказаної моделі на ній встановлювалася контрольна лампа, яка спалахувала тільки при натисканні клавіші перевірки ламп приладової панелі. Жодного пристрою управління її роботою заводом так і не було передбачено. Наявність амперметра з довжиною шкали близько 40 мм і максимальним струмом відхилення ±50 А на практиці виявилося марним. Наприклад, до встановлення індикатора відмова регулятора напруги була помічена надто пізно, коли АБ вже практично повністю розрядилася. Зазначений індикатор напруги надійно працює на автомобілі досі. Оскільки публікації з цієї теми продовжують з'являтися в радіоаматорській літературі (наприклад, [2]), хочу ще раз повернутися до конструкції, що добре зарекомендувала себе. У новому варіанті індикатора повністю змінено цифрову частину. Основу пропонованої схеми індикатора (рис.1), як і прототипі, становить здвоєний компаратор напруги, зібраний на мікросхемі DA1. Єдина його відмінність - використання низького (а не високого) рівня напруги для отримання додаткової логічної комбінації, що підвищує стабільність порога напруги, що формується. Напруга на неінвертуючих входах компараторів стабілізовано параметричним стабілізатором VD1-R5. Застосована мікросхема DA1 працездатна в широкому діапазоні вхідної напруги (від 0 до 32 В), але для правильної роботи компаратора необхідно, щоб напруга на одному з входів кожного ОУ була не менше ніж на 1,5 В менше напруги живлення (без урахування падіння напруги на резисторі R11), що забезпечується відповідним включенням стабілітрона VD1.
Напруги на входах, що інвертують, компараторів задаються при налаштуванні дільниками R1-R2 і R3-R4. Для компаратора DA1.1 напруга на вході, що інвертує, завдяки наявності зв'язку з виходом DA1.2 через ланцюжок VD2-R9, може приймати два значення. Таким чином, у міру підвищення напруги живлення, на виходах компараторів послідовно формуються чотири логічні комбінації: 00, 10, 01, 11. Відповідно до цих комбінацій цифрова частина індикатора забезпечує 4 режими роботи контрольної лампи. Запропонований Клімчуком алгоритм роботи індикатора на практиці виявився досить вдалим. Більш висока частота роботи індикаторної лампи моментально сигналізує про небезпечну напругу в бортовій мережі, а нижча попереджає про неприпустимий рівень розрядки АБ. Цифрова частина індикатора побудована недорогому таймері DD2 (МС14541В), призначення висновків якого наведено в табл.1.
Наявність вбудованого генератора і лічильника із змінним коефіцієнтом поділу дозволяє відмовитися від двох низькочастотних генераторів і застосувати як частотозадаючі елементи конденсатор C3 з кращим ТКЕ, або менших габаритів. Вибір коефіцієнта поділу залежить від дворозрядного коду на адресних входах А та В таймера. Як видно з табл.2, для отримання двох візуально помітних генераторних режимів лампи придатні коефіцієнти поділу 256 і 1024 т.к. вони забезпечують різницю між частотами на виході таймера вчетверо.
На жаль, логічні рівні на виходах здвоєного компаратора неможливо відразу отримати бажану послідовність режимів роботи таймера (табл.3). Тому в схему введені елементи ВИКЛЮЧНЕ АБО (мікросхема DD1). При різних логічних рівнях на виходах компараторів елемент DD1.2 формує високий логічний рівень, що призводить до скидання внутрішнього лічильника таймера та зупинки генератора. У цьому стані таймера його вихідна напруга збігається із логічним рівнем на вході SE. Відповідно, лампа або горить, або погашена. Необхідний порядок перемикання лампи відповідає логічний рівень на виході компаратора DA1.1. У крайніх режимах індикатора (на вході MR – "0") починає працювати внутрішній генератор таймера. Частота генерації на виході таймера залежить від логічної комбінації на входах А і В. Оскільки в цьому режимі логічні рівні на виходах компараторів однакові і збігаються з необхідним рівнем на вході таймера А, то для входу В сигнал інвертується елементом DD1.1.
Помічені зірочкою у табл.3 логічні рівні обрані невипадково. Хоча на роботі індикатора в цілому вони не позначаються, все ж таки переважно, щоб до початку роботи генератора рівні на входах А і В вже були встановлені, щоб уникнути непотрібного "брязкання" всередині таймера. Вказані у таблиці рівні на вході SE дозволяють почати генераторний режим з моментального перемикання лампи, не чекаючи появи першого імпульсу. Так, якщо в попередньому стані лампа була вимкнена, генераторний режим почнеться з її загоряння, і навпаки. На елементах DD1.3 та DD1.4 зібраний звуковий генератор. Його включення відбувається лише в генераторних режимах роботи індикатора за наявності рівня "0" на вході 12 та "1" на вході 8. Тому крайні режими можна відрізнити і на слух. Ця схема призначена для автомобілів, у яких контрольна лампа з'єднана з "+" джерела живлення (через контакти замку запалювання). Тим часом, на деяких старих моделях, наприклад ВАЗ-2101, контрольна лампа на панелі приладів розбирати приладовий щиток, в цьому випадку достатньо замінити транзистор VT1 на КТ973А, а для інвертування вихідного сигналу таймера додати транзистор VT2 (рис.2). Еміттер транзистора VT1 у цьому випадку необхідно з'єднати з "+" живлення через замок запалювання, а колектор - з вільним виведенням лампи (обидва дроти на зазначеній вище моделі виведені в моторний відсік). Резистор R17, показаний на рис.2 пунктирною лінією, може знадобитися при застосуванні як транзисторів VT1 іншого типу, наприклад, КТ814, КТ816. У складеному транзисторі КТ973А такий резистор вже є.
Друкована плата пристрою (рис.3) виготовлена з одностороннього фольгованого склотекстоліту та розрахована на обидва варіанти підключення контрольної лампи. У першому варіанті необхідно перемкнути перемичкою зачорнені на рис.3 контактні майданчики, у другому необхідно встановити додаткові деталі: транзистор VT2, резистор R16 і, при необхідності, R17, який розпаюють безпосередньо на висновках транзистора VT1 або на платі з боку друкованих провідників. В останньому випадку зручно скористатися таким способом. У резистора з номінальною потужністю 0,125 Вт відкушують висновки та видаляють захисну фарбу з торцевих чашок. Чашки зачищають дрібним наждачним папером, наприклад, затиснувши резистор у патроні мікродриля. Підготовлений таким способом резистор припаюють чашками до контактних майданчиків плати або висновків транзистора.
Стабілітрон VD1 та резистор R7 встановлюються на плату до монтажу мікросхеми DA1. Конденсатор С1 – К53-1А, решта – будь-які керамічні. Вільні висновки 4 та 11 мікросхеми DD2 краще видалити. Хоча вони є лише технологічною частиною корпусу, присутність на них будь-яких сигналів небажана. П'єзовипромінювач НА1 може бути іншого типу. Налагодження індикатора доцільно розпочати із встановлення порогів спрацьовування компараторів, тобто. напруги живлення (АБ), при яких відбувається зміна режимів роботи контрольної лампи Uпор.1...Uпор.3. Для цього необхідне джерело живлення з плавно регульованою вихідною напругою 10...15, цифровий мультиметр і, бажано, осцилограф. Резистори, що визначають пороги компарування (R2, R4 та R9), встановлюються в міру їхньої добірки. Спочатку замість R4 запаюють підстроювальний резистор (бажано багатооборотний) і, встановивши напругу на висновках "АБ" схеми, що дорівнює Uпор.3, обертанням двигуна R4 домагаються перемикання компаратора DA1.1, контролюючи напругу на його виході за допомогою осцилографа. Потім плавно змінюють напругу, уточнюючи верхній та нижній поріг перемикання DA1, т.к. компаратори для більш чіткого перемикання охоплені позитивним зворотним зв'язком через ланцюжки R6-R8 та R7-R10. Зробити цю операцію краще кілька разів, змінюючи Uпір. Після цього випоюють підлаштування резистор, вимірюють його опір і замінюють постійним з таким же значенням. В принципі, резистор, що підбирається, можна скласти з двох. Застосування підстроювальних резисторів не рекомендується. Потім аналогічним чином підбирають резистор R2 при напрузі живлення Uпор.2. домагаючись перемикання компаратора DA1.2. І на закінчення підбирають R9, домагаючись перемикання компаратора DA1.1, але вже при напрузі живлення Uпор.1 Опір R15 у звуковому генераторі може відрізнятися від вказаного на схемі, особливо у разі застосування іншого типу п'єзовипромінювача. Його підбирають за максимальною гучністю п'єзовипромінювача. Напруги Uпор.2 і Uпор.3 доцільно вибрати рівними крайнім значенням діапазону, що забезпечується регулятором напруги. Цей діапазон зазвичай вказується в експлуатаційному посібнику на автомобіль або паспорті на регулятор напруги. Слід врахувати, що у промислових регуляторах напруги зазначений діапазон, зазвичай, відповідає технологічному розкиду параметрів під час виробництва, а чи не фактичному зміні напруги від температури. Працюючи індикатора з повністю термокомпенсированным регулятором напруги вибір зазначених порогів компарування ускладнюється. Тому можна просто порекомендувати радіоаматорам вибрати Uпор.2 = 13,6, Uпор.3 = 14,6 У. У зазначений діапазон вкладається більшість промислових регуляторів напруги. Щодо термокомпенсованих регуляторів напруги, то індикатор працює у мене спільно з регулятором напруги [3]. У холодну погоду (близько -30 ° С) при запуску двигуна контрольна лампа починає блимати з підвищеною частотою, сигналізуючи про високу напругу (як відомо, при низьких температурах напруга на клемах АБ необхідно збільшувати). Після прогріву підкапотного простору, отже, і АБ, лампа гасне. Спочатку подібна поведінка лампи викликала тривогу, але незабаром такий режим став навіть зручним - він свідчить про працездатність термокомпенсатора. У помірну погоду індикатор працює у звичайному режимі. З вибором Uпор.1 справа ще складніша. На перший погляд, можна встановити Uпор.1, Що відповідає 50% ступеня розрядженості АБ (як відомо, напруга пов'язана з щільністю електроліту практично лінійною залежністю). Але це напруга залежить від температури електроліту. Є й інший важливий чинник. Нагадаю, що для підвищення точності вимірювання живлення на індикатор слід подавати безпосередньо з клем АБ. Контрольна лампа включається при повороті замку запалювання. При цьому до АБ підключається і значне навантаження - обмотка збудження генератора (не виключається струм через первинну обмотку котушки запалення). Можна звичайно застосувати окремий вимикач для живлення лампи, але це не зовсім зручно. Краще конструкції регулятора напруги передбачити включення обмотки збудження після запуску двигуна [4] або навіть після досягнення двигуном мінімально необхідної для збудження генератора частоти обертання [5]. Можна вчинити і так: вибрати день із середньостатистичною температурою, розрядити вилкою навантаження АБ до бажаного рівня і встановити на автомобіль. Після цього повернути ключ замку запалювання (без запуску двигуна) та цифровим вольтметром виміряти напругу на клемах АБ. На отримане значення та налаштувати Uпор.1. У крайньому випадку, можна рекомендувати Uпор.1 = 12,0 ... 12,6 B. Конструктивно індикатор напруги виконаний, як описано в [6]. Спільним дротом служить корпус індикатора. Індикатор краще встановити в салоні автомобіля, уникаючи сусідства з обігрівачем. Провідник, що з'єднує індикатор з АБ, варто припаяти до плати (без роз'єму), а на іншому кінці припаяти пелюсток під клему АБ. Для полегшення зняття АБ з автомобіля пелюсток можна надіти на клему стартера, пов'язану "потужним" проводом з клемою + АБ. Пропонована схема працездатна в діапазоні напруги живлення від 3 до 18 В. Температурний діапазон залежить від виконання мікросхеми DA1 і становить від 0°С до +70°С (LM358) і від -55°С до +125°С (LM158). література
Автор: А.Мартем'янов, м.Сіверськ; Публікація: radioradar.net
Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024 Приміальна клавіатура Seneca
05.05.2024 Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія
04.05.2024
▪ Нові малоспоживаючі ОУ для портативних застосувань ▪ SN65HVD82 - інтерфейс RS-485 c покращеним захистом від перешкод та ESD ▪ Ігрові ПК Acer Predator AG3-605 ▪ Відеокарта GeForce RTX 3090 Hall of Fame ▪ Радіопушка Auds проти дронів-порушників
▪ розділ сайту Електрика для початківців. Добірка статей ▪ стаття Професійні шкідливості виробничого середовища. Основи безпечної життєдіяльності ▪ стаття Як утворилися Гавайські острови? Детальна відповідь ▪ стаття Заступник директора з роздрібної торгівлі. Посадова інструкція ▪ стаття П'ятисмуговий активний регулятор тембру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Сигналізатори розряду елементів живлення Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page