|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Кулонометр. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи Прилад, що описується в статті, дозволяє задавати і контролювати кількість електрики (заряд), яку потрібно пропустити через навантаження, тобто твір струму на час (Ас). При досягненні заданого значення видається сигнал, який можна використовувати для відключення (блокування) джерела струму та (або) подачі сигналу. Існують промислові прилади, призначені для подібних цілей, але дуже складні. У порівнянні з ними пропонований пристрій значно простіше, виконаний з доступних деталей і не складно в налаштуванні. Такий прилад можна успішно використовувати, наприклад, для обмеження заряду автомобільних акумуляторних батарей, а також в інших випадках, коли необхідно контролювати отримання навантаженням дозованих кількостей електрики. Пристрій розроблялося як додаток до стабілізатора струму, описаного в [1]. Однак воно може працювати спільно з будь-яким іншим джерелом струму, у тому числі нестабілізованим. Вказану кількість електрики встановлюють на семирозрядному індикаторі. Максимальне значення в даному випадку дорівнює 9 Ас, тобто, наприклад. струм 999 може течити через навантаження протягом майже 999 год (10 278 с). При більшому струмі відповідно зменшується максимальний час його протікання. Структурна схема приладу представлена на рис. 1. Як видно, навантаження А1 джерела струму G1 підключено до загального дроту через вимірювальний резистор Rі.
Падіння напруги, що створюється на ньому, прямо пропорційне струму через навантаження, надходить на підсилювач-інвертор постійного струму А2. Напруга з його виходу подається на вхід перетворювача напруги частоту (ПНЧ) U1. Його вихідний сигнал, частота якого прямо пропорційна вхідному напрузі, надходить у цифровий блок. Останній обробляє цей сигнал і видає команду відключення джерела струму. Підсилювач-інвертор (рис. 2) необхідний при використанні джерела струму, описаного в [1], так як в ньому навантаження включено в розрив дроту, що з'єднує негативний вивід моста випрямного із загальним проводом. З цієї причини напруга, що знімається з вимірювального резистора Rі, має негативну полярність, а для ПНЧ, що використовується, воно має бути позитивним. Застосування підсилювача-інвертора дозволило знизити вимоги до точності виготовлення резистора Rі (відхилення його опору від розрахункового значення компенсується відповідною зміною коефіцієнта посилення підстроювальним резистором R3). Опір резистора Rі - близько 0,01 Ом, що дозволяє контролювати струм до 100... 150 А. Виготовляють його з ніхромового або константанового дроту необхідного діаметра.
При використанні джерела струму, що забезпечує на вимірювальному резисторі напруга позитивної полярності, підсилювач-інвертор не знадобиться і вхід ПНЧ можна безпосередньо приєднати до Rі. Однак у цьому випадку необхідно дуже точно підібрати його опір, щоб уникнути великої похибки виміру. У приладі застосований кілька доопрацьований ПНЧ, описаний у [2]. Доробка (рис. 3) полягала в заміні мікросхем серії К155 більш економічними серії КР1533, введенні стабілізатора напруги їх живлення (завдяки цьому відпала необхідність застосування зовнішнього джерела стабілізованої напруги 5 В). Замість К544УД1А (DA1) застосовано ОУ СА3140Е. Опір резистора R7 зменшено до 360 МОм (на практиці цього виявилося цілком достатньо для роботи пристрою). Для узгодження рівнів вихідного сигналу ПНЧ та вхідного сигналу цифрового блоку введено каскад на транзисторі VT5. Принцип роботи ПНЧ докладно описаний у [2], у цій статті не розглядається.
Принципова схема цифрового блоку зображено на рис. 4. Він складається з лінійки десяткових лічильників із попередньою установкою, вузлів обнулення лічильників при включенні, попередньої установки показань та формувача вихідних сигналів.
При включенні живлення мікросхеми DD3, DD4, DD6 встановлюються в початковий стан імпульсом, що формується ланцюгом R6C3. У лічильників DD7-DD14 немає входу установки нульового стану, тому введений вузол на елементі DD1.1 та лічильнику DD3. Імпульси з частотою проходження близько 1 Гц, що надходять від генератора (його схема показана на рис. 5) на один із входів DD1.1, проходять на лічильник DD3, так як на другому вході елемента є рівень нуля. Одночасно ці імпульси надходять на лічильник-дешифратор DD6. Його виходи підключені до входів керування попередньою установкою лічильників DD7-DD14. У міру надходження імпульсів лічильники по черзі встановлюються в нульовий стан З приходом на DD6 восьмого імпульсу запалюється світлодіод HL1, сигналізуючи про готовність пристрою до роботи" Одночасно елемент DD1.1 блокується сигналом лог. DD1.
При включенні живлення одновібратор, виконаний на елементах DD17.2, DD1.4 формує короткий імпульс, який встановлює в одиничний стан тригер на елементах DD17.3, DD17.4. З виходу елемента DD5.2 знімається сигнал із рівнем балка. 1, за допомогою якого можна блокувати джерело струму. Одночасно запалюється світлодіод HL2. На елементах мікросхеми DD2 зібрані тригери, що пригнічують брязкіт контактів кнопок SB1, SB2. При одноразовому натисканні на кнопку SB2 лічильник DD14 включається в режим попередньої установки, при цьому на індикатор відповідного розряду загоряється кома, а світлодіод HL1 гасне. При наступних натисканнях на кнопку SB2 лічильники по черзі переводяться в режим попереднього встановлення. Потрібну цифру (від 0 до 9) на відповідному індикаторі встановлюють кнопкою SB1. Таким чином, маніпулюючи кнопками SB1 і SB2, набирають на табло необхідне число, що відповідає добутку струму (в амперах) на якийсь час (у секундах). Запускають пристрій натисканням кнопки SB4. При цьому на виході елемента DD17.3 (і на виході DD5.2) встановлюється рівень балка. 0, що дозволяє роботу джерела струму, через резистор Rі (див. рис. 1) починає текти струм і на виході ПНЧ з'являються імпульси з відповідною частотою слідування. Надходячи на входи лічильників, вони зменшують попередньо встановлене на індикаторах число, доки воно не стане рівним 0. Як тільки на всіх виходах паралельного перенесення лічильників з'являється рівень балка. 0, одновібратор на елементах DD17.2, DD1.4 формує імпульс, який перемикає тригер DD17.3DD17.4 початковий стан, і рахунок зупиняється, а джерело струму знову блокується. Роботу пристрою можна зупинити кнопкою SB3, а через деякий час відновити кнопкою SB4, при цьому відлік продовжиться з значення, на якому робота була перервана. Елементи DD1.2, DD1.3 та DD16.1 - DD16.6 забезпечують запалювання ком на індикаторах в режимі попереднього встановлення. Вихідний сигнал цифрового блоку використовується управління джерелом струму. Це можна зробити у різний спосіб, наприклад, подавши цей сигнал на базу транзистора, навантаженого потужним реле (рис. 6), контакти якого включені в ланцюг навантаження. У джерелі струму [1] можна обійтися малопотужним реле, увімкнувши його замикаючі контакти між двигуном змінного резистора R3 і загальним дротом.
Принципова схема блоку індикації зображено на рис. 7. Він містить сім дешифраторів К176ІД2 (DD1-DD7) і стільки ж індикаторів АЛС338А (HG1-HG7) із загальним катодом. Допустимо застосування індикаторів із загальним анодом, але в цьому випадку на висновки 6 мікросхем DD1-DD7 та загальні аноди індикаторів (через відповідні резистори) необхідно подати напругу живлення +9 В.
Пристрій живиться стабілізованими напругами +12 і -12 В. Для живлення цифрової частини та блоку індикації використовують або зовнішнє джерело напругою 9, або напруга, одержуване від стабілізатора на мікросхемі КР142ЕН8А, підключеного до джерела +12 В. Креслення друкованих плат основних вузлів приладу (ПНЧ, цифрового блоку та індикації) При складанні ПНЧ виведення колектора транзистора VT1 і виведення 2 мікросхеми DA1 необхідно відігнути і, обмотавши відрізком лудженого дроту, впаяти у відповідний отвір. При монтажі плати блоку індикації як перемичок з боку деталей зручно використовувати стандартні шини, що є у продажу, але можна виконати їх і з монтажного дроту. В підсилювачі-інверторі (див. рис. 2) та ПНЧ (див. рис. 3) застосовані резистори С2-23 (R6 складено з двох опором 5,1 МОм), у крайньому випадку можна використовувати МЛТ. Резистор R7 складається з двох резисторів КІМ опором 180 МОм. В інших вузлах пристрою можна використовувати резистори будь-яких типів. Підстроювальні резистори - СП5-2, СП5-22. Оксидні конденсатори – К50-35 або аналогічні малогабаритні, решта – будь-якого типу, що підходять за розмірами. Замість СА3140Е (див. рис. 3) та КР140УД22 (див. рис. 2) допустимо використовувати ОУ КР544УД1 А, а замість мікросхем серії КР1533 (див. рис. 3) – їх аналоги із серії К555. У цифровому блоці можна застосувати мікросхеми серії К176, а також CD4029 (аналог К561ІЕ14), CD4011 (К561ЛА7), CD4001 (К561ЛЕ5), CD4002 (К561ЛЕ6), CD4017 (К561ІЕ8 4022). Індикатори АЛС561А замінні на АЛС9А, АЛС4050ЗЗА. Для налаштування приладу потрібні вольтметр і амперметр постійного струму, а також частотомір. Тимчасово відключивши блокування джерела струму і послідовно включивши з навантаженням амперметр, включають джерело струму і встановлюють струм 10 А. Потім під'єднують до виходу підсилювача-інвертора (якщо він використовується) вольтметр і резистором R3 (див. рис. 2) встановлюють на виході підсилювача напруга 100 мВ. Далі налагоджують ПНЧ (методика докладно описана [2]). Тут хотілося б відзначити, що спочатку необхідно збалансувати ОУ DA1 за допомогою резистора R12. Потім, з'єднавши вхід ПНЧ із загальним дротом, постаратися за допомогою резистора R5 отримати на виході сигнал мінімально можливої частоти (один імпульс за 10 ... 30 с). Після цього на вхід ПНЧ подають напругу 100 мВ з виходу підсилювача-інвертора і контролюючи імпульси на колекторі транзистора VT5 (див. рис.3) частотоміром, переміщенням движка резистора R10 встановлюють частоту 100 Гц. Цифровий блок (див. рис. 4) налаштування не потребує, потрібно тільки перевірити його роботу. Відразу після ввімкнення живлення на індикаторах може бути будь-яке число. Потім протягом семи секунд вони повинні по черзі обнуліться при цьому також по черзі повинні запалювати коми на кожному з індикаторів. Після цього включається світлодіод HL1 (HL2 також увімкнено). Пристрій готовий до роботи. На закінчення знову включають блокування джерела струму вихідним сигналом цифрового блоку. Прилад розроблявся до роботи з великими струмами. При менших струмах число розрядів індикації та відповідних лічильників можна зменшити. Якщо пристрій передбачається використовувати в довгострокових режимах, бажано передбачити резервне живлення при зникненні напруги. Резервну батарею (акумуляторів або гальванічних елементів) напругою 5...9 підключають до шини живлення цифрового блоку через діод. Зрозуміло, що блок індикації, а також світлодіод HL2 цифрового блоку в цьому випадку необхідно живити в обхід цього ланцюга, наприклад, від окремого стабілізованого джерела. Після такого доопрацювання споживання струму цифровим блоком від батареї буде мінімальним. При зникненні напруги мережі і подальшому його відновленні процес відліку не буде перериватися і продовжиться без втрат. література
Автор: І.Коротков, п.Буча Київської обл.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Фотонна камера відстежує ендоскоп у тілі людини ▪ Нова електронна платформа Semicube ▪ Бездротова миша Corsair M75 Air ▪ Рефальт – моментальний асфальт ▪ Планшет Samsung Galaxy Tab 2 з ОС Android 4.0
▪ розділ сайту Параметри, аналоги, маркування радіодеталей. Добірка статей ▪ стаття Філософія. Конспект лекцій ▪ стаття Чи можуть дві особи мати однакові відбитки пальців? Детальна відповідь ▪ стаття Анациклус лікарський. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Карта паралельного порту для ПК. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Таємничі перевороти. Секрет фокусу
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