Ampermetru electronic pentru masina
Dispozitivul propus este conceput pentru a monitoriza vizual încărcarea și descărcarea curentului unei baterii auto în timpul unei călătorii. Indicatorul ampermetrului este un comutator, în plus, există un indicator LED al direcției curente, care se aprinde când bateria este descărcată.
Prezența informațiilor privind direcția și valoarea curentului care curge prin baterie permite șoferului să evite multe situații de urgență. De exemplu, el poate observa în timp că bateria, din anumite motive, nu se încarcă și nu o împiedică să se descarce complet. La fel de periculos este situația în care curentul de încărcare este prea mare, ceea ce poate duce la incendiu și la defectarea generatorului. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, atunci când regulatorul de tensiune eșuează.
În cazul autoturismelor moderne, este de obicei limitat la instalarea unui indicator de încărcare a bateriei pe tabloul de bord. Ampermetrele din lanțul încărcării și descărcării bateriei sunt, de regulă, absente, astfel încât acestea nu există în vânzare. Pentru a obține mai multe informații despre condițiile de funcționare a bateriei, rămâne să instalați un ampermetru de casă în mașină. De exemplu, un rezistor amortizat cu o rezistență mică, un milimetru convențional sau un comutator microameră.
Dar nu toate dispozitivele similare sunt potrivite pentru acest scop, deoarece scăderea de tensiune pe acesta la un curent de abatere completă a săgeții poate constitui o fracție apreciabilă a tensiunii în biroul vehiculului. Industria produce șuruburi de măsură standard pentru ampermetri care au o cădere de tensiune de 75 și chiar 50 mV la curent nominal, dar acest lucru nu este suficient pentru majoritatea instrumentelor de măsură electrice de dimensiuni mici. Pentru a le conecta la șunt, este nevoie de un amplificator DC cu o deviație de temperatură scăzută de zero. Este, de asemenea, necesar ca mecanismul dispozitivului indicator să fie rezistent la vibrații, iar dimensiunile acestuia sunt suficient de mici pentru a fi instalate pe tabloul de bord al mașinii.
Se aplică de ampermetru auto cu citire digitală nepractic, în special pentru motivul că o schimbare în parametrul măsurat (curent) cifrele de pe ecran sunt înlocuite rapid și mărturia lui este dificil de navigat.
Dispozitivele cu arc cu conectare paralelă la șunt, care este aproape echivalentă cu un scurtcircuit al cadrului, au o inerție vizibilă cauzată de amortizarea mecanismului de măsurare. Și în întuneric, șoferul trebuie să-și întindă ochii pentru a vedea poziția săgeții.
În plus, acul poate să fluctueze nu numai ca urmare a schimbărilor în curentul măsurat, ci și în cazul șocurilor caroseriei vehiculului. Prin urmare, se recomandă completarea ampermetrului de comutare cu un LED semnal care este pornit la o valoare critică a curentului. În dispozitivul propus, iluminarea LED-ului indică faptul că direcția curentului prin baterie corespunde descărcării sale.
Circuitul ampermetrului este prezentat în Fig. 1.
Principalele caracteristici tehnice
- Limitele măsurării curente, A. -40. 40
- Derivarea de zero când temperatura este schimbată cu 20 ° C, A, nu mai mult. 1.1
- Consumul propriu de curent, mA, nu mai mult. 23
Dispozitivul constă dintr-un stabilizator de tensiune VD1 diodă Zener și tranzistorul VT2, DC amplificator echilibrat pe tranzistori VT1 și VT3 dispozitiv prag și tranzistorul VT4, în circuitul colector al care include un HL1 LED. Deoarece amplificator tranzistori VT1 și VT3 echilibrat, are o parte relativ mică abaterii de temperatură de zero. Rezistor R2 este un șunt standard cu o cădere de tensiune de 75 mV la un curent de 40 A.
La generatorul inactiv R2 printr-un curent de șunt care curge din baterie în bortseti vehiculului, în care VT3 tranzistor se deschide și crește sale colectoare de curent și căderea de tensiune pe rezistorul R7 mărește trimer. Când generatorul începe să funcționeze, curentul trece prin șunt de la placă la baterie. Acest lucru crește curentul de colector al tranzistorului VT1 și căderea de tensiune pe rezistorul R1. Arrow PA1 milliammeter la zero în mijlocul scalei deviază proporțională curentului care curge prin șuntul spre partea rezistoarelor R1, R7, căderea de tensiune pe care mai mult.
Prin mutarea glisorului rezistorului de tăiere R7, pragul indicatorului LED al curentului bateriei este reglat. Dacă acest prag corespunde curentului zero prin intermediul șuntului R2, LED-ul va fi aprins când bateria este descărcată și oprită atunci când se încarcă. Dacă este necesar, puteți, desigur, să setați un alt prag.
Ca și PA1, puteți utiliza de asemenea un indicator al nivelului de înregistrare (de exemplu, M68 501 sau M476 / 1) de la un recorder casetofon vechi. Acești indicatori au o scară mică, dar au o rezistență ridicată la vibrații și pot fi operate în mod continuu chiar și pe o motocicletă, în cazul în care nivelul de vibrații este considerabil mai mare decât pe masina.
În principiu, poziția inițială a indicatorului dispozitivului PA1 nu trebuie să fie exact în mijlocul scalei. Deoarece curentul de descărcare al bateriei este mult mai mare decât cel de încărcare, partea din scala rezervată pentru afișarea acesteia poate fi mai lungă decât curentul de încărcare. Acest lucru, totuși, va duce la unele dificultăți dacă trebuie să evaluați rapid direcția curentului în timpul mișcării.
Rezistorul R4 servește pentru stabilirea unei valori inițiale a curentului de colector de tranzistori VT1 și VT3, iar rezistorul R3 debavurare este setat la zero săgeată microammeter PA1. Pentru ca aceasta nu este deviat atunci când schimbările de temperatură, flanse radiator tranzistori VT1 și VT3 sunt ferm presate una de alta printr-o garnitură izolatoare, pasta termoconductoare unsă, care egalizează temperatura de tranzistori.
Unitate de ampermetru electronic asamblat într-o carcasă de plastic dimensiunile de 70x50x40 mm și este conectat la micro-ampermetru, instalat pe tabloul de bord, o pereche de fire torsadate - R2 cu șunt de tip 75SHIP 40 situată sub capota lângă baterie. Dispozitivul utilizează rezistențe permanente MLT, rezistoare trimmer SP3-1b, condensator de oxid K50-6. În locul tranzistorului KT315, se poate utiliza orice tranzistor de siliciu de putere redusă a structurii n-p-n. LED HL1 - putere redusă de orice tip și culoare a luminiscenței.
Atunci când ampermetrul electronic este pornit pentru prima dată, este necesar să se aplice +12 V pe partea laterală a plăcii de control a vehiculului din orice sursă, fără a conecta bateria. Mai întâi, trebuie să măsurați tensiunea dintre bornele extreme ale rezistorului de tăiere R7. Dacă este foarte diferită de 4.5 V, trebuie să atingeți această valoare selectând un rezistor R4. Apoi, setați indicatorul dispozitivului PA1 la zero cu un trimmer R3. Utilizând rezistența de tăiere R7, LED-ul HL1 ar trebui să fie pornit și apoi să se deplaseze lent șoferul trimmer-ului în direcția opusă până când LED-ul se stinge. În acest caz, citirile microammetrului PA1 se pot schimba ușor, ceea ce trebuie eliminat de un trimmer R3, apoi repetați reglarea rezistorului trimmer R7. Poate că aceste operații vor trebui repetate de mai multe ori.
Pentru calibrarea ampermetru nevoie pentru a crea un șunt R2 curent exemplar, conectarea la bornele principale de alimentare ale circuitului, constând dintr-o suficient de puternică sursă de tensiune de CC și conectat în serie cu un rezistor de limitare și ampermetru exemplară. In absenta unui ampermetru cu o gamă de măsurare suficient de mare poate fi măsurată căderea de tensiune pe rezistor de limitare și cunoscând rezistența, se calculează curentul prin legea lui Ohm. Dar trebuie să ținem cont de faptul că, datorită dependenței rezistenței fluxului de curent (care este foarte puternic, de exemplu, lămpi cu incandescență, utilizate în mod obișnuit pentru a limita curentul), această metodă nu poate fi suficient de precisă. A doua opțiune este înlocuirea temporară a șuntului R2 cu o altă rezistență de câteva ori mai mare. Apoi, putem calibra aparatul la o valoare de curent a scăzut cu același factor, cât de multe ori a crescut de rezistență șunt, iar la sfârșitul calibrării înlocuiți piesele originale.
Mai întâi, setați curentul egal cu limita necesară pentru măsurarea ampermetrului, iar selectarea rezistenței R6 atinge o abatere completă a săgeții dispozitivului PA1. Apoi schimbați direcția curentului prin șuncă spre dreapta și asigurați-vă că acul sa abătut complet spre partea opusă. Asimetria abaterii poate fi eliminată prin montarea rezistenței R4 (în acest caz, setarea zero a ampermetrului va trebui să fie repetată din nou) sau pur și simplu luați-o în considerare la calibrarea scalei. Divizările de pe scală sunt aplicate prin setarea a 5-10 valori curente în fiecare direcție.
În unele cazuri (de exemplu, pe o motocicletă) poate fi utilizat un ampermetru electronic, asamblat în conformitate cu schema prezentată în Fig. 2. Aici, GB1 este o baterie reîncărcabilă, SA1 este întrerupătorul sârmei sale negative. Dispozitivul este caracterizat prin includerea minus șunt descrisă mai sus, mai degrabă decât circuitul pozitiv al bateriei folosind tranzistori opuse celor utilizate în primul exemplu de realizare, structura și integrală de tensiune stabilizator DA1. Dezavantajul acestui ampermetru este că curentul de pornire curge prin șuntul de măsurare.
Un șunt de măsurare pentru acest dispozitiv poate fi realizat în mod independent, dar făcându-l dintr-un fir de cupru, așa cum recomandă unii amatori radio, este inacceptabil. Faptul este că rezistența cuprului la schimbarea temperaturii cu 20 ° C se modifică cu 8,5%, ceea ce duce la retragerea măsurătorilor ampermetrului. Aproximativ același coeficient de temperatură de rezistență (TCR) și pentru alte metale pure. Materialul adecvat pentru șunt este aliajele de nicrom sau manganin, dintre care TCS sunt una sau două ordine de mărime mai mici.
Șuntul este de preferință confecționat dintr-o bandă metalică având o secțiune egală dintr-o suprafață de răcire mai mare decât o sârmă rotundă. Pentru dispozitivul descris, se poate realiza un șunt, de exemplu, dintr-o secțiune de bandă de nicrom cu o secțiune transversală de 10x1 mm și o lungime de aproximativ 17 mm. Ambele capete ale segmentului sunt lipite în sloturile realizate în plăci masive de cupru. În aceste plăci, sunt găurite două găuri filetate pentru a conecta circuitele de alimentare și de măsurare. Fixarea firelor de alimentare și de măsurare sub un șurub nu este permisă.
De obicei, rezistența șuntului este cunoscută ca fiind mai mică decât cea calculată și apoi este ajustată prin rotirea mecanică a benzii de-a lungul lățimii și grosimii. În dispozitivul descris, este posibil să se facă fără montare, deoarece eroarea datorată rezistenței inexacte a șuntului poate fi ușor compensată printr-o selecție a rezistorului R6. În absența unei benzi, este posibilă realizarea unui șunt de la un număr mare de sârme paralele din nirometru (de exemplu, dintr-o încălzire electrică a sobei) cu aceeași secțiune transversală totală.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: