Главная страница -> Разное -> Аналоговый гистограммный вольтметр с увеличенным масштабом измерений| Здравствуйте Гость ( Вход | Регистрация ) | Выслать повторно письмо для активации |
 |
 Разное -> Аналоговый гистограммный вольтметр с увеличенным масштабом измеренийРасширенный масштаб вольтметра (ESV) может спасти ваш самолет. Может это сказано слишком громко, но это правда. Радиоканал, который позволяет управлять вашим самолетом питается от никель-кадмиевых (NiCd) батарей. Если они разряжены, вы потеряете контроль и ваш самолет, скорее всего, даст сбой или улетит прочь.
В отличие от углеродно-цинковых или щелочных элементов, NiCd батареи имеют очень плоскую кривую разряда. Это означает, что их выходное напряжение остается относительно постоянным (в пределах примерно от 1.28V до 1.17V), до того времени, пока, они почти полностью не разрядились, а затем внезапно падает. Тестирование напряжения обычным аналоговым вольтметром почти бесполезно, потому что показания всегда будут близкими к 1,2В, независимо от того, сколько заряда осталось. Цифровой измеритель напряжения будет немного лучшим, потому что он имеет достаточное разрешение, чтобы показать изменения в этом узком диапазоне. Тем не менее, еще одна характеристика никель-кадмиевых батарей такова, что они имеют почти полное напряжение, когда разряжены и не нагружены. Если вы используете резистор для разряда NiCd батарейки до 0 (это не рекомендуется), а затем снимите резистор и подождёте несколько минут, измеряя напряжение, все равно вольтметр будет показывать 1.2V.  Что такое ESV? ESV делает две вещи, которые обычный вольтметр не сможет сделать. Во-первых, он действует как увеличительное стекло, шкала для тестирования одной батареи будет иметь 1.17V на одном конце и 1.28V на другом. На этой шкале легко можно отследить изменение состояния батареи. Во-вторых, ESV применяет известную нагрузку к батареям, для их тестирования. Только путем тестирования их на нагрузку можно судить о степени разряда (так же, как вы не можете оценить состояние вашей сердечно-сосудистой системы путем измерения пульса и дыхания, пока вы отдыхаете). Вместо движения стрелок или цифрового экрана, ESV использует графический дисплей из 8 светодиодов. Когда светодиоды не горят, аккумулятор разряжен, когда горят все, аккумулятор близок к полной зарядке. Переключатель выбирает количество аккумуляторных батарей, которые проходят испытание, либо четыре батареи приёмника, или восемь батарей передатчика. Подавляющее большинство приемников и передатчиков работают на батарейках типа АА, и этот ESV откалиброван для этих типов батареек.  Как это работает? Батарея испытывается подключением к "+" и "-". В зависимости от настройки переключателя S1, напряжение аккумуляторной батареи подается через R1a-R1D (для тестирования 4-элементных батарей), или R2а-R2d (для тестирования 8-элементных батарей). Это позволяет потреблять ток около 200мА от одной батареи. Сквозь резистор R1 проходит тестированное напряжение. При тестировании четырех ячеек, это полное напряжение батареи. При тестировании восьми ячеек, это половина напряжение батареи, поскольку резисторы R2 и R1 вместе образуют делитель напряжения. Испытательное напряжение поступает на один вход каждого из восьми компараторов напряжения Z1а-Z2d. Другой вход каждого компаратора подключен к точке на делителе напряжения, состоящего из R4-R10. R3 и стабилитрон D1 формируют стабильное напряжение и подают его на вход делителя. R20 устанавливает напряжение в верхней части делителя, R11 и R21 формируют напряжение в нижней части. R20 и R21 должны быть отрегулированы, чтобы дать 5,13 и 4.66V на верхней и нижней сторонах, соответственно. Всякий раз, когда испытательное напряжение превышает напряжение делителя данного компаратора, выход компаратора имеет низкий уровень, зажигая соответствующий светодиод. Так что, если испытательное напряжение превышает 5.13V, все светодиоды загорятся. Если оно меньше, чем 4.66V, ни один из светодиодов не загорится. Резисторы R4-R10 были выбраны для производства напряжения, которое равномерно разделено во времени вдоль кривой разряда батареи. Другими словами, если четыре светодиода загорятся, это означает, что половина доступного времени работы была использована, которое не обязательно совпадает с напряжением, средним между 4.66V и 5.13V. Питание для всей схемы обеспечивается щелочной 9В батареей. Резисторы R12-R19 были выбраны, чтобы ограничить ток светодиода до 10 мА. Большинство светодиодов может работать при 30 мА, но компараторы могут отдать не более 16 мА, а малые уровни тока удлинят срок службы батареи 9В.  Конструкция Я предоставил рисунок печатной платы для желающих повторить устройство. Начните с установки проволочных перемычек J1 и J2. Выберите резисторы R1a- R2d. Либо используйте резисторы допуском 1%, или вручную выберите из более широкого выбора 5% резисторов самые близкие к 100Ω. Наиболее важным является то, что параллельное сочетание сопротивлений R1a-R1D должно быть равно 2а-R2b. Далее устанавливаем R1a-R2d. После этого, измерьте сопротивление между R1a цифровым Омметром. Повторите эти действия для R2а. Если они не в пределах 1% друг от друга, вам необходимо установить компенсирующий резистор в дополнительный набор отверстий группы с более высоким сопротивлением. Значение этого регулировочного сопротивления должно быть RH х RL / (RH - RL), где RH определяется как наибольшее из двух сопротивлений, и RL является наименьшим из двух. Например, если вы измерили R2, и его сопротивление 26Ω и R1, с сопротивлением 25Ω, то есть RH- 26, RL -25, то регулировочный резистор должен быть установлен рядом с R2d на (26 х 25) / (26-25) =650Ω. Наиболее близкое доступное значение 680Ω. Установите R3-R21, C1 и C2. Далее устанавливаем D1. Также установите разъемы для двух интегральных схем. Далее установите восемь светодиодов. Они будут иметь плоское пятно на одной стороне, и это плоский участок должен быть рядом с соответствующим резистором (справа на компонентной схеме расположения). В зависимости от корпуса, который вы собираетесь использовать, вы можете светодиоды ставить довольно высоко, чтобы добраться до передней панели. Подключите батарею 9В к соответствующим проводам, а затем вставьте их в отверстия в печатной плате. Наконец, установите S1. Проще всего это сделать, припаяв короткий твердый монтажный провод к переключателю терминалов.   Калибровка и тестирование Не устанавливайте Z1 и Z2. Подключите 9В батарею. С S1 в его центральном закрытом положении, ничего не должно случиться. Поверните R20 и R21 примерно в среднее положение. Прицепите черный провод от цифрового вольтметра к 9В- выводу (самый простой способ сделать это-прицепить провод вольтметра к перемычке J2). Подключите красный провод вольтметра к центральному выводу R20 или верхнему концу R4 (конец дальней от R20). Удерживая S1 в позиции включено, отрегулируйте R20, пока вольтметр не покажет 5.13V. Затем переместите красный провод вольтметра к центральному терминалу R21 или крайнему правому концу R10 (конец ближе всего к R21). Отрегулируйте R21, пока вольтметр не покажет 4.66V. Теперь переместите красный провод к R20, и добейтесь показаний в 5.13V. Повторите это, переходя от R20 к R21 с поправкой на 5.13V и 4.66V соответственно. Отключите цифровой вольтметр. Устанавливая Z1 и Z2, разместите их в правильном направлении. Подключите полностью заряженный 4-элементный аккумулятор приемника к измерительным проводам ESV. С S1 включенным в положение приемника (слева), все восемь светодиодов должны гореть. С S1 переключённым в положение передатчика, ни один из индикаторов не должен гореть. Затем подключите полностью заряженный аккумулятор передатчика. С S1 переключённым в положение передатчика, все восемь светодиодов должны гореть. Избегайте переключения S1 в положение приемника при тестировании батареи передатчика, потому что R1a-R1D будет перегреваться. Попробуйте протестировать батарею, когда она установлена в передатчике, путем подключения щупов в зарядное гнездо. Если вы не можете получить свечение светодиодов, может быть, что ваш передатчик имеет диод для защиты от обратной полярности. Если это так, вам нужно пропустить этот диод. Большинство модельеров обходят его небольшим предохранителем, поэтому защита от обратной полярности по-прежнему существует, но напряжение батареи может быть проверено без извлечения аккумулятора из передатчика.   Корпус ESV могут быть установлены в различных корпусах. Я построил его из серого пластика, с копченой прозрачной пластиковой крышкой. Таким образом, единственные отверстия которые мне нужно было сделать, это для коммутатора, измерительных проводов и винтов. Светодиоды видны через крышку, даже при дневном свете. Если профессиональный внешний вид не важен, можно просто покрыть всю схему прозрачной трубкой. Независимо от корпуса, который вы используете, я обеспечил подходящий лейбл на переднюю панель, вы можете сделать ксерокс и посадить его на клей.  Использование ESV Я использую мой ESV каждый раз, когда иду летать. Я нашел свои оценки оставшегося заряда, которые довольно точны, что подтверждается измерениями оставшейся емкости в конце дня. Если четыре или менее светодиоды загораются, я начинаю испытывать батарею чаще (перед каждым полетом). Если два или менее светодиоды горят, я не взлетаю без подзарядки, так как это в первую очередь разрушит батарею. Помимо указания оставшегося заряда, ESV может также обеспечить быстрое определение некоторых видов проблем. Если при полностью заряженном аккумуляторе загорается менее восьми светодиодов, выясните, почему. Причины включают в себя плохое соединение в коммутаторе, сломанный провод питания или плохое соединение батарей (только давление все еще держит их вместе), коррозию, плохой батарейку, или просадку напряжения. Во всех случаях, это бомба замедленного действия, и эта проблема должна быть устранена. Пожалуйста, помните, однако, что ESV не является заменой для штатной батареи. Если соединение не повреждено, но на грани разрыва, ESV не даст никаких указаний. Список деталей Part Description R1a…R1d, R2a…R2d 100Ω ¼W resistor R3 2.2kΩ ¼W resistor R4 1.2kΩ ¼W resistor R5 330Ω ¼W resistor R6 390Ω ¼W resistor R7 470Ω ¼W resistor R8, R9, R12…R19 680Ω ¼W resistor R10 1kΩ ¼W resistor R11 39kΩ ¼W resistor R20, R21 10kΩ trimmer C1, C2 0.1uF capacitor D1 1N5232 5.6V 500mW Zener or 1N4734 5.6V 1W Zener LED1…LED8 Red LED S1 DPDT center-off momentary toggle switch Z1, Z2 LM339 quad comparator Miscellaneous 9V battery clip |
Новые книги
Статистика
Группы:
Сейчас на сайте
Всего: 1298
Гостей: 1295
Анонимных: 0
Пользователей: 3
Зарегистрированные:Portal-X