Многоуровневый индикатор для трассоискателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы

 Комментарии к статье

В предлагаемой статье описаны некоторые доработки трассоискателя ИПК-01. Многоуровневый индикатор позволяет повысить удобство работы с прибором, а устройство защиты от разрядки аккумуляторов предотвращает преждевременный выход из строя батареи питания. Примененные схемные решения можно использовать и в другой аппаратуре.

Трассоискатель ИПК-01 очень удобен - имеет малые габариты, прост в обслуживании, но, в отличие, например, от "Абрис", не имеет контроля сопротивления линии и не защищен от глубокого разряда батареи, что в полевых условиях выливается в существенный недостаток. Предлагаемые устройства использовались для его доработки, но они могут использоваться и в любых других устройствах, где необходим контроль параметра (сопротивления, напряжения и т. п.) с невысокой степенью точности. Также может найти применение устройство предупреждения и отключения прибора при глубокой разрядке батареи аккумуляторов.

Схема многоуровневого индикатора показана на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Индикатор позволяет контролировать интересующий параметр в девяти контрольных точках вне зависимости от закона распределения параметра. Измеряемое напряжение поступает на вход устройства "Uвх". При минимальном напряжении (до первого порогового) на входе элемента DD9.2 присутствует низкий уровень. Высокий уровень с выхода DD9.2 поступает на вывод 1 элемента DD9.1. На других входах DD9.1 при этом тоже высокий уровень, что приводит в высокому уровню на выходе DD9.1, открытию транзистора VT9 и свечению светодиода HL9.

По достижении первого порогового уровня, который задан делителем R8R17, на всех входах элемента DD8.1 появляется высокий уровень. Транзистор VT8 открывается, светодиод HL8 начинает гореть. Одновременно через инвертор DD8.2 низкий уровень поступает на нижний по схеме вход элемента DD9.1, из-за чего на его выходе появляется низкий уровень, транзистор VT9 закрывается и светодиод HL9 гаснет.

Аналогичные процессы происходят при достижении напряжением других уровней. Так, при достижении, например, восьмого уровня через инвертор DD2.2 на входы всех нижних (по схеме) элементов И подается низкий уровень, что приводит к закрытию транзисторов.

Устройство контролирует напряжение на входе, поэтому для контроля иного параметра необходимо перевести его в напряжение. В частности, в трассоискателе сопротивление контролировалось с помощью входного каскада, собранного по схеме на рис. 2.

Следует отметить, что измеряемое напряжение сильно зависит от питающего, поэтому измерительная цепь питается стабилизированным напряжением с выхода стабилизатора DA1 (см. рис. 1). Резистор Rб необходим для защиты источника при случайном коротком замыкании измерительных электродов. Резистор Rш необходим при отключенных измерительных электродах.

Поскольку крайние значения сопротивления - режимы, при которых трассоискатель работать не может, с коллекторов выходных транзисторов сняты сигналы "Л1" и "Л2" для подачи на устройство сигнализации и защиты, схема которого показана на рис. 3. Оно состоит из каскадов сигнализации на элементах микросхемы DD2 и транзисторе VT3, звукового излучателя НА1, узла контроля на элементах микросхемы DD1 и узла включения/отключения на транзисторах VT1, VT2 и реле К1.

(нажмите для увеличения)

При подаче питания (включении штатного тумблера прибора) на контактах 1 и 6 разъема Х1 возникает напряжение, которое по мере зарядки конденсатора С5 поступает на контакты 2 и 5 разъема. Разъем специально распаян симметрично, чтобы не возникало вопросов по правильности подключения, да и два контакта лучше, чем один в данном случае. Емкость конденсатора С5 выбрана большой, чтобы мог сработать узел включения/выключения. Реле блокирует своими контактами К1.1 резистор R20, прибор переходит в рабочий режим.

Если в процессе работы напряжение питания снизится до опасного (глубокий разряд), уровень на входе элемента DD1.3 станет низким. Высокий уровень с выхода DD1.3 откроет транзистор VT1, транзистор VT2 закроется и реле К1 отпустит. Устройство отключается, защищая батарею аккумуляторов от опасного режима глубокой разрядки. Напряжение, при котором срабатывает защита, устанавливают подстроенным резистором R2. В описываемом приборе это напряжение выбрано равным 11В

Но прежде чем сработает защита, отключающая прибор от источника питания, несколько раньше, при 11,5 В, срабатывает устройство сигнализации, собранное на элементах DD1.4 и DD2.1 -DD2.4. Снижение напряжения питания ниже 11,5 В воспринимается элементом DD1.4 как низкий уровень на входе, что приводит к появлению на выходе высокого уровня. Запускается двухтональный генератор, собранный на элементах DD2.1-DD2.4. Нагрузкой генератора служит каскад на транзисторе VT3 и излучателе НА1.

Появление на любом из входов элемента DD1.2 низкого уровня, что соответствует открытию транзисторов VT1 или VT9 многоуровневого индикатора (оба режима не допускают проведение измерений), приводит к появлению низкого уровня на нижнем по схеме входе элемента DD1.4 и срабатыванию устройства сигнализации.

Излучатель НА1 - ЗП-1 или любой аналогичный, устраивающий по громкости звучания. Реле К1 - герконовое РЭС42. Его можно заменить на любое, но следует помнить, что ток, потребляемый реле, - дополнительная нагрузка на источник.

Для налаживания многоуровневого индикатора на его вход нужно подавать изменяемое напряжение (например, от делителя) и одновременно контролировать его значение вольтметром. Все подстроечные резисторы R10-R18 (см. рис. 1) устанавливают в нижнее (по схеме) положение. Подают первое пороговое напряжение. Вращением движка резистора R17 добиваются зажигания светодиода HL8. После этого подают второе пороговое напряжение. Резистором R16 аналогично добиваются открывания следующего каскада. Повторяют эту процедуру для остальных каскадов. Особое значение имеет резистор R18. Если необходим дополнительный уровень между первым пороговым и нулем, его выставляют резистором R18.

Устройство защиты налаживают аналогично. Вращая движки подстроечных резисторов R2 и R12, добиваются срабатывания соответствующих каскадов.

Автор: Г.Сауриди, г.Рязань

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Гидродинамический аналог излучения из масла 17.02.2023 Американские и французские ученые получили в вибрирующем сосуде с маслом гидродинамический аналог излучения - эффекта из квантовой оптики. Из-за вибраций на поверхности масла образовывались волны, провоцировавшие появление капель подобно тому, как ансамбли атомов способны излучать свет через коллективное взаимодействие между собой. Эксперимент физиков осветил особенности квантового эффекта, а также найдет применение в расчетах гидродинамических систем. Когда атомы в ансамбле находятся очень близко друг к другу, на меньшем расстоянии, чем длина волны, они взаимодействуют друг с другом посредством электромагнитного поля, что позволяет им коллективно испускать фотоны, причем с большей интенсивностью, чем каждый отдельный атом. Это явление называется сверхизлучением (superradiance) и представляет не только теоретический интерес для ученых, но и практический, ведь его можно использовать в самых разных областях, связанных с оптикой: от лазеров до квантовых информационных технологий. В своей работе физики Массачусетского технологического института продемонстрировали аналогичное сверхизлучению явление, однако в сосуде, заполненном маслом. Создание гидродинамических аналогов квантовых явлений, в основе которых так же лежат волны, физики занимаются давно. К примеру, есть гидродинамические версии эффекта Казимира, эффекта Ааронова - Бома и даже опытов с темными дырами. Они позволяют изучать явления, которые напрямую изучать сложно или даже невозможно. В своих экспериментах физикам удалось зафиксировать несколько существенных особенностей надизлучения, воспроизведя его в вибрирующем сосуде с маслом, в котором атомами выступили полости на дне, а излучение проявлялось в появлении капель на поверхности от волновой связи между ними. Для исследования ученые создали емкость с двумя углублениями глубиной 6 миллиметров и диаметром 7 миллиметров, расстояние между которыми изменяли в диапазоне от 8 до 12 миллиметров. Они служили резонаторами, над которыми тонким слоем 0,75 миллиметра разлили масло. Вся конструкция подвергалась вибрациям с частотой у 39 герцов с разной амплитудой, которую физики подбирали к преодолению так называемой границы Фарадея - границы, за которой на поверхности появлялись рябь (волны Фарадея). Выяснилось, что даже на столь значительных расстояниях волновое поле возмущения одного резонатора может достигать другого, что дает им возможность осуществлять дальнодейственные взаимодействия. Брыжейки наиболее интенсивно проявлялись над резонаторами, от поверхности вблизи которых отрывались капли. Поскольку волны обоих резонаторов встречались и интерферировали, это влияло и на образование капель. Количество формируемых в секунду капель физики и принимали как излучение. В созданной ими системе появление капель является аналогом излучения фотона через коллективное взаимодействие атомов. Кроме усиления излучения, гидродинамический эксперимент с надизлучением имеет еще несколько общих ключевых черт с надизлученням из квантовой оптики. Воспроизвести субизлучение помогла бы другая геометрия резонаторов. Как пишут исследователи, образование капель в их системе станет новой платформой для изучения гидродинамических аналогов явления коллективного излучения частиц и дальнейшего расширения области гидродинамических аналогов квантовых явлений.

Другие интересные новости:

▪ Пульт дистанционного управления новой серии

▪ Сердечный имплантат с радиоволновым питанием

▪ Держи ноги в тепле

▪ Смарт-окна Ford

▪ Заработала крупнейшая в Европе солнечная станция

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Лампа накаливания. История изобретения и производства

▪ статья Кто в течение жизни съел около девяти тонн металла? Подробный ответ

▪ статья Подмаренник. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Датчик колебаний кузова. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заколдованная солонка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026