Нове життя старого годинника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

 Коментарі до статті

У багатьох сім'ях збереглися старовинні або просто старі годинники - настінні, підлогові, камінні, "ходики" - цілком пристойні на вигляд, але з механізмом, який давно відслужив своє і не піддається ремонту. Щоб "оживити" такий годинник, автор пропонує встановити в них кроковий двигун (ШД) та невеликий електронний блок. Годинник не просто "піде", його перебіг буде стабілізований кварцовим резонатором.

У механічному годиннику найчастіше виходить з ладу анкерний механізм, що синхронізує рух стрілок з коливаннями маятника, або балансира. Відремонтувати його під силу лише досвідченому годиннику. Коштує такий ремонт досить дорого, особливо якщо годинник давно знятий з виробництва та запасних частин до них немає. Однак частина механізму, безпосередньо пов'язана зі стрілками, зазвичай залишається справною. Встановивши в такі години кроковий двигун (ШД), можна перетворити їх на електромеханічні, здатні справно прослужити ще багато років.

Досить докладні відомості про пристрій та принцип дії ШД можна знайти у статті Л. І. Рідіко "Контролер крокового двигуна", що знаходиться в Інтернеті за адресою < telesys.ru/projects/proj077/ index.shtml> Їх широко використовують у комп'ютерних дисководах, принтерах , сканерах, копіювальних апаратах та багатьох інших пристроях. Для приводу годинника підійде практично будь-хто. Навіть двигуни з номінальною робочою напругою 24...28 розвивають достатній для подібного застосування крутний момент при живленні напругою 5 В.

Найчастіше зустрічаються ШД, ротор яких обертається з кроком 15 ° (24 кроки на оборот). Серед них FB-20-4-1, ДШ-0.25А, СДВ 15/100. Рідше трапляються двигуни з кроком 11 ° 15 '(32 кроки на оборот), наприклад, ДШМ-50/8-0.47. Ротор дуже зручного та компактного двигуна ДШІ-200-1-1 здійснює повний оборот за 200 кроків.

Якщо призначення висновків наявного ШД невідоме, слід виміряти ометром опір між ними (кожний з кожним). Враховуючи, що всі обмотки мають приблизно однаковий опір, за результатами вимірювань неважко визначити їхнє число і схему з'єднання. Схеми деяких поширених ШД показано на рис. 1, а-в.

(Натисніть для збільшення)

По черзі подаючи на обмотки ШД напруга і стежачи за тим, в який бік і який кут повертається ротор, визначають послідовність перемикання обмоток (Фаза 1 - Фаза 4), що забезпечує рівномірне обертання ротора в один бік. При перемиканні обмоток у зворотному порядку (Фаза 4-Фаза 1) ротор повинен обертатися у протилежному напрямку. Залишається підрахувати кількість кроків, за які ротор ШД робить повний оборот.

Вал ШД найпростіше пов'язати з віссю секундної стрілки годинника. Однак саму стрілку доведеться прибрати з циферблату, оскільки після переробки вона рухатиметься стрибками в 2...2,5 с. З'єднання виконують, як показано на рис, 2. На вісь секундної стрілки 1 насаджують циліндр 2 з пластмаси (органічне скло, текстоліт, ебоніт тощо), зовнішній діаметр якого дорівнює діаметру валу 4 ШД. Циліндр 2 і вал 4 з'єднують щільно одягненою пружиною 3 відповідного внутрішнього діаметра. При такому з'єднанні немає необхідності суворо дотримуватися співвісності.

Якщо секундна стрілка в годиннику відсутня або їх конструкція не дозволяє приєднати до осі ШД, можна передати обертання на вісь будь-якого з численних зубчастих коліс годинникового механізму. Необхідно лише, підрахувавши число зубів у парах, визначити передатне число між валом ШД і віссю секундної або хвилинної стрілки і відповідним чином підібрати частоту імпульсів, що подаються на ШД.

Щоб не створювати зайвого навантаження на двигун, одну або кілька зубчастих пар між віссю, з якою з'єднаний його вал, та анкерним механізмом годинника краще видалити. Необхідно видалити і привід, що був у годиннику, - пружинний або гирьовий.

У годинниковому механізмі зазвичай передбачений фрикціон, що дозволяє пересувати стрілки вручну, який легко знайти за характерною трипроменевою сталевою пружиною. Його потрібно заблокувати. Інакше не виключено прослизання фрикціону під дією створюваного ШД імпульсного механічного навантаження, в результаті чого годинник помітно відставатиме. Найпростіше це зробити, припаявши пружину до шестірні, якою вона ковзає під час перекладу стрілок.

Генератор імпульсів, що управляють, схема якого показана на рис. 3 призначений для ШД з 24 кроками ротора на оборот, що обертає вісь секундної стрілки годинника. Потрібна частота обертання (1 хв-1) буде отримана, якщо імпульси на виході генератора, що задає, на елементах DD1.1 і DD1.2 мають частоту 10ОО кГц. Добиваючись точності ходу, частоту регулюють у невеликих межах підстроювальним конденсатором С1.

(Натисніть для збільшення)

Для ШД з іншим значенням кроку доведеться змінити пропорційно резонансну частоту кварцового резонатора. Наприклад, при 32 кроках на оборот потрібно кварц частотою 1000-32/24 = 1333,3 кГц. Потрібного результату можна досягти і зміною схеми дільника частоти. В даному випадку він складається з тригера DD5.1, лічильників DD6, DD7, DD9, DD11-DD13 і DD2 із загальним коефіцієнтом перерахунку 24000000. Частоту генератора, що задає, або коефіцієнт перерахунку її дільника доведеться змінити і у випадку, якщо ротор ШД з'єднаний не з секундна стрілка.

Необхідну послідовність перемикання обмоток ШД М1 забезпечує зсувний регістр DD8, виходи якого з'єднані з обмотками через мультиплексор DD10 та однакові транзисторні ключі А1-А4, зібрані за схемою, зображеною на рис. 4. Мультиплексор DD10 вкорочує імпульси струму в обмотках ШД вдвічі. Амплітуда імпульсів обмежена резистором R9 у загальному ланцюзі обмоток. Ці заходи підвищують економічність пристрою. Якщо елемент D3.3 замінити одновібратором, що запускається фронтом імпульсу з виходу елемента DD4.3 і формує короткий роздільний імпульс, середній струм, що споживається двигуном, можна зменшити ще більше.

У момент включення живлення логічні рівні напруги на входах 9 та 10 регістра DD8 високі. Це відповідає режиму паралельного запису регістр коду, поданого на його входи 3-6. Тому з надходженням на вхід 11 регістра першого імпульсу з його виході 15 буде встановлено високий, але в виходах 12-14 - низький рівень. Ланцюг Фаза1 буде з'єднаний із загальним проводом, і через відповідну обмотку ШД М1 потече струм. Двигун зробить перший крок. Той самий імпульс встановить тригер DD5.2 стан низького рівня на виході 5 і високого на виході 6. Світлодіод HL1 почне блимати з частотою 0,5 Гц.

Низький рівень на вході 10 DD8 переведе регістр режим зсуву коду у напрямку від молодшого розряду до старшого. Якщо перемикач SA1 встановлено у положення "Хід", низький рівень на вході 2 елемента DD4.1 заборонить проходження через нього імпульсів підвищеної частоти з виходу лічильника DD13. Імпульси номінальної частоти 24/60 Гц з виходу лічильника 8 DD2 надходять на вхід регістру через елементи DD3.2 і DD4.3.

При переведенні перемикача SA1 у положення "Вперед" або "Назад" проходження імпульсів номінальної частоти на вхід регістра DD8 буде заборонено, а підвищеною - дозволено, що призведе до прискореного руху стрілок у відповідному напрямку.

Автор: О.Марійович, м.Воронеж

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Одноразова відеокамера 02.11.2005 Одноразові фотокамери вже не новинка, а тепер у США надійшла у продаж одноразова цифрова відеокамера. Вона стане в нагоді тим, хто знімає рідко, час від часу, і не хоче обзаводитися дорогою, важкою і досить складною в користуванні звичайною відеокамерою. Апарат кишенькових розмірів, що продається за 30 доларів, зовні схожий на цифрову фотокамеру. Якість зображення гірша, ніж у "нормальних" цифрових відеокамер, але відповідає застарілим аналоговим моделям. Камера керується за допомогою чотирьох кнопок: увімкнення/вимкнення, запис, перемотування назад та стирання невдалих кадрів. Стирається все, що ви відмотали, так що вибрати та стерти окремі кадри в різних місцях запису не можна (можна стерти лише останній епізод). Простий об'єктив має фіксовану фокусну відстань. Запис ведеться на картку пам'яті обсягом 128 мегабайт. Тривалість запису всього 20 хвилин, після чого апарат потрібно повернути в магазин, де за півгодини та додаткові 13 доларів вам перепишуть все, що знято на DVD-диск. Певний плюс у тому, що на диску міститься і спеціальна програма для полегшеного та безкоштовного пересилання знятого фільму електронною поштою. У магазині камера піддається, якщо треба, дрібного ремонту або заміни батарейки, упаковується в нову коробку і знову продається. А місцеві умільці вже працюють над тим, щоб зробити камеру багаторазовою – знайти можливість періодично скидати 20-хвилинний запис на жорсткий диск домашнього комп'ютера та знову знімати, знімати та знімати.

Інші цікаві новини:

▪ Дерев'яний чіп

▪ OWC Accelsior S – карта розширення PCIe-SATA

▪ Модель OQO 02

▪ Кіпариси під піском

▪ Бактерія, що поїдає пластик

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. ПТЕ. Добірка статей

▪ стаття Дерево пізнання добра та зла. Крилатий вислів

▪ статья Який знак замість плюсу використовують учні ізраїльських шкіл? Детальна відповідь

▪ стаття Паловий вузол. Поради туристу

▪ Теорія: синтезатори частоти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Простий випробувальний приймач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024