Способ установки длительности пауз в устройствах управления стеклоочистителями. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Устройства периодического включения стеклоочистителей давно известны. Предлагаемое отличается от них в основном способом установки длительности пауз между циклами очистки лобового стекла в прерывистом режиме. Используя описанный в статье способ, желаемую длительность можно установить или изменить в любой момент без каких-либо переменных резисторов и других органов регулировки.

Чтобы изменить длительность пауз, достаточно прервать текущую паузу нажатием на кнопку. Устройство запомнит ее длительность, которую и использует в качестве образцовой для всех последующих пауз. Запоминающим элементом служит конденсатор.

Этот прием можно повторять нужное число раз. Однако он позволяет лишь укорачивать паузы. Чтобы сделать их длиннее, необходимо выключить стеклоочиститель, через небольшой промежуток времени вновь включить его и нажатием на кнопку задать нужную длительность. После небольшой практики это не вызывает затруднений.

Описанное ниже устройство, работающее по этому принципу, построено на дискретных транзисторах и операционном усилителе. Но тот же алгоритм желающие могут реализовать и на более современной элементной базе - цифровых микросхемах или микропроцессоре.

Схема устройства управления стеклоочистителем представлена на рисунке. Электродвигатель M1 и управляемый кулачком, связанным с его валом червячной передачей, конечный выключатель SF1 - элементы привода стеклоочистителя автомобиля "ЗАЗ-968".

Схема устройства управления стеклоочистителем (нажмите для увеличения)

Переключателем SA1 задают режим работы стеклоочистителя: 1 - выключен, 2 - непрерывный, 3 - прерывистый. Если включен прерывистый режим, то в интервалах времени, когда концевой выключатель SF1 разомкнут (это означает, что щетки стеклоочистителя находятся в исходном, одном из крайних, положении), а тринистор VS1 закрыт, конденсатор C8 заряжается через двигатель M1 и диод VD2 почти до напряжения бортсети автомобиля. Во время рабочего хода стеклоочистителей напряжение на конденсаторе C8 благодаря закрытому диоду VD2 спадает незначительно. Оно используется для питания истоковых повторителей на транзисторах VT3 и VT4 и ОУ DA1.

Диод VD1 устраняет выбросы напряжения самоиндукции обмоток двигателя M1. Резистор R2 предназначен для разрядки конденсаторов C2 и C5 после выключения стеклоочистителя.

Конденсатор C7 при замыкании контактов реле K1.1 заряжается до напряжения, падающего в этот момент на резисторе R8. Через истоковый повторитель на транзисторе VT4 напряжение, до которого зарядился этот конденсатор, поступает на неинвертирующий вход ОУ DA1. Текущее значение падения напряжения на резисторе R8 поступает на инвертирующий вход ОУ через истоковый повторитель на транзисторе VT3. ОУ используется как компаратор напряжения. Положительная обратная связь через резистор R15 создает в характеристике его переключения небольшой гистерезис. Резистором R11 задан режим работы ОУ.

В первый момент после перевода переключателя SA1 в положение 3 конденсаторы C5 и C7 находятся в разряженном состоянии. Затем начинается зарядка конденсатора C5, причем падение напряжения на резисторе R8 по мере этой зарядки уменьшается. Когда оно станет меньше, чем напряжение на конденсаторе C7, изменится состояние компаратора на Оу DA1. Импульс, сформированный в этот момент дифференцирующей цепью C3R3 и усиленный транзисторами VT1 и VT2, откроет тринистор VS1.

Тринистор замкнет цепь питания двигателя M1. Двигатель начнет работать, и контакты выключателя SF1, замкнувшись, зашунтируют тринистор VS1, который в результате закроется. Однако работа двигателя продолжится до завершения рабочего хода щеток и размыкания выключателя SF1. В течение рабочего хода конденсатор C5 практически полностью разрядится через резистор R9 и диод VD3.

Когда концевой выключатель SF1 вновь разомкнется и наступит пауза в работе стеклоочистителя, начнется повторная зарядка конденсатора C5.

Теоретически, если на кнопку SB1 еще не нажимали и напряжение на конденсаторе C7 равно нулю, пауза в работе стеклоочистителя не закончится никогда. Но практически конденсатор C7, пусть очень медленно, но заряжается током утечки затвора полевого транзистора VT4. Поэтому рано или поздно знак разности значений напряжения на входах компаратора изменится, что вызовет его срабатывание и открывание тринистора VS1, запускающего рабочий ход щеток стеклоочистителя.

Однако лучше не дожидаться этого, а в соответствующий момент времени нажать и отпустить кнопку SB1, задав этим необходимую длительность паузы. При нажатии на кнопку замкнутся контакты реле K1.1, что приведет к выравниванию потенциалов затворов транзисторов VT3 и VT4. В следующий после отпускания кнопки и размыкания контактов K1.1 момент времени потенциал затвора транзистора VT3 уменьшится за счет продолжающейся зарядки конденсатора C5. Потенциал же затвора транзистора VT4 благодаря конденсатору C7 останется неизменным. Это приведет к срабатыванию компаратора и завершению паузы. В следующих циклах продолжительность пауз будет близка к запрограммированной, так как напряжение на конденсаторе C7 практически не изменится.

Для уменьшения паузы необходимо снова в нужный момент нажать на кнопку SB1. Напряжение на конденсаторе C7, задающее длительность паузы, изменится. Чтобы увеличить паузу, необходимо выключить стеклоочиститель (поставить SA1 в положение 1) и через небольшое время, необходимое для разрядки конденсатора C7, включить его снова и выполнить операцию программирования паузы нужной длительности. Ускорить разрядку конденсатора C7 можно нажатием на кнопку SB1 при переключателе SA1, находящемся в положении 1 или 2.

При указанных параметрах резисторов и времязадающих конденсаторов, устройство позволяет устанавливать длительность паузы от 0,5 до 60 с.

Заменять контакты реле K1.1 на простую кнопку нельзя ввиду больших наводок и утечек через длинные провода.

Времязадающие конденсаторы C5 и C7 следует подбирать с наименьшим током утечки. Конденсатор C5 желательно брать с возможно большим номинальным напряжением, что снизит ток утечки. Конденсатор C7 - полиэтилентерефталатный К7З-17. Еще меньше ток утечки у полистирольных (серии К71), фторопластовых (серии К72) или полипропиленовых (серии К78) конденсаторов.

Полевые транзисторы VT3 и VT4 следует выбирать с наименьшим напряжением отсечки. Реле K1 сделано из геркона КЭМ-2, на котором намотаны без каркаса 1050 витков провода ПЭЛ 0,12. Обмотка пропитана эпоксидной смолой. Ток срабатывания реле получился равным 33 мА.

Учитывая условия эксплуатации устройства на автомобиле, детали большой массы и больших размеров необходимо закрепить на его плате не только пайкой выводов, но и механически, например клеем.

Автор: Г. Сафронов

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Компьютер на воде 01.06.2023 Ученые из Австралии представили прототип "резервуарного" компьютера, который производит вычисление в емкости с водой и предполагает будущее. Поведение волн на воде подчинено строгим физическим законам и ведет к прогнозируемому результату. По словам ученых, их изобретение - это аналоговый компьютер, который способен выполнять ряд задач быстрее и точнее любой цифровой платформы. Исследователи поддержали прототип эффективной математической моделью (в ее основу положены элементы работы нейронных сетей), о чем ученые рассказали в своей научной статье. Конструктивно прототип "резервуарного" компьютера представляет собой длинную емкость с проточной водой. Роль входного контура играет насос, создающий волны на поверхности проточной воды. Отметим, ученых заинтересовала не обычная волна, быстро теряющая силу, а структурно-устойчивая обособленная волна, распространяющаяся в нелинейной среде - так называемый солитон. Представленный прототип показал, что аналоговая волновая платформа способна запоминать как упорядоченные, так и случайные входные данные. Также волновая платформа продемонстрировала обработку входных данных в соответствии с поставленной задачей. В ряде случаев выданный резервуаром результат точно превосходил аналогичные вычисления, произведенные на классических цифровых компьютерах. Для повышения точности считывания амплитуды и рисунка волн ученые добавили в воду флуоресцентный состав. В перспективе они намерены разработать "водяной" микропроцессор, который мог бы работать на принципе столкновения волн в резервуаре, но на микроуровне и в защищенном виде, подобно классическому микрочипу. Ожидается, что аналоговые "резервуарные" компьютеры ускорят расчеты в климатологии, социологии, биржевом секторе и там, где прогнозирование зависит от многих факторов, носящих вероятностный характер.

Другие интересные новости:

▪ Многоклеточные организмы постарели

▪ Почвенные батареи для хранения солнечной энергии под землей

▪ Беспилотные автомобили Volvo

▪ Озера Земли испаряются быстрее, чем считалось

▪ Микроконтроллер Toshiba со встроенным предварительным драйвером для управления электродвигателями

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Конспекты лекций, шпаргалки. Подборка статей

▪ статья Изготовление вантов. Советы моделисту

▪ статья Кто помогал Шишкину рисовать медведей на картине Утро в сосновом лесу? Подробный ответ

▪ статья Заместитель директора по экономическим вопросам. Должностная инструкция

▪ статья Молниезащита. Общие положения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы полевые. Цветовая маркировка и аналоги. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026