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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전기량계. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 충전기, 배터리, 갈바니 전지 기사에 설명된 장치를 사용하면 부하를 통과하려는 전기(충전)의 양, 즉 전류와 시간(Ac)의 곱을 설정하고 제어할 수 있습니다. 설정 값에 도달하면 전류 소스를 끄고(차단) 신호를 제공하는 데 사용할 수 있는 신호가 생성됩니다. 이러한 목적으로 설계된 산업용 장치가 있지만 매우 복잡합니다. 그들에 비해 제안된 장치는 훨씬 간단하고 사용 가능한 부품으로 구성되어 있으며 설정이 어렵지 않습니다. 이러한 장치는 예를 들어 자동차 배터리의 충전을 제한하고 부하에 의해 계량된 전기량의 수신을 제어해야 하는 다른 경우에 성공적으로 사용될 수 있습니다. 이 장치는 [1]에 설명된 전류 안정 장치에 추가로 개발되었습니다. 그러나 불안정한 소스를 포함하여 다른 전류 소스와 함께 작동할 수 있습니다. 지정된 전기량은 9자리 표시기에 설정됩니다. 이 경우 최대값은 예를 들어 999 As입니다. 999A의 전류가 거의 10시간(278초) 동안 부하를 통해 흐를 수 있습니다. 전류가 높을수록 흐름의 최대 시간이 그에 따라 감소합니다. 장치의 블록 다이어그램은 Fig. 1. 보시다시피 전류 소스 G1의 부하 A1은 측정 저항 Ri를 통해 공통 와이어에 연결됩니다.
부하를 통과하는 전류에 정비례하는 생성된 전압 강하는 DC 인버터 증폭기 A2에 공급됩니다. 출력의 전압은 전압-주파수 변환기(VFC) U1의 입력으로 공급됩니다. 주파수가 입력 전압에 정비례하는 출력 신호가 디지털 장치에 입력됩니다. 후자는 이 신호를 처리하고 현재 소스를 끄라는 명령을 내립니다. [2]에 설명된 전류 소스를 사용할 때 인버터 증폭기(그림 1)가 필요합니다. 부하가 정류기 브리지의 음극 단자를 공통 와이어에 연결하는 와이어의 파손에 포함되기 때문입니다. 이 때문에 측정저항 Ri에서 인가되는 전압은 부극성이며, 사용하는 VFC는 정극성이어야 한다. 인버터 증폭기를 사용하면 저항 R의 제조 정확도에 대한 요구 사항을 줄일 수 있습니다 (계산 된 값과 저항의 편차는 튜닝 저항 R3에 의한 이득의 해당 변경으로 보상됨). 저항 Ri의 저항은 약 0,01 옴이며 최대 100 ... 150 A의 전류를 제어할 수 있습니다. 필요한 직경의 니크롬 또는 콘스탄탄 와이어로 만들어집니다.
측정 저항에 양의 극성 전압을 제공하는 전류 소스를 사용하는 경우 인버터 증폭기가 필요하지 않으며 VLF 입력을 R에 직접 연결할 수 있습니다. 그러나 이 경우 큰 측정 오차를 피하기 위해서는 매우 정확하게 저항을 선택해야 합니다. 장치는 [2]에 설명된 다소 수정된 VLF를 사용합니다. 개정판 (그림 3)은 K155 시리즈 마이크로 회로를보다 경제적 인 KR1533 시리즈로 교체하여 공급 전압 조정기를 도입하는 것으로 구성되었습니다 (이로 인해 5V의 안정화 된 전압의 외부 소스를 사용할 필요가 없었습니다). K544UD1A(DA1) 대신 OS CA3140E를 사용했습니다. 저항 R7의 저항은 360MΩ으로 감소합니다 (실제로 이것은 장치가 작동하기에 충분합니다). VFC의 출력 신호 레벨과 디지털 장치의 입력 신호를 일치시키기 위해 트랜지스터 VT5의 캐스케이드가 도입되었습니다. VFC 동작 원리는 [2]에 자세히 설명되어 있으므로 이 글은 고려하지 않는다.
디지털 블록의 개략도는 Fig. 4. 사전 설정된 십진수 카운터 라인, 파워온 리셋 카운터, 사전 설정된 판독값 및 출력 신호 컨디셔너로 구성됩니다.
전원이 켜지면 DD3, DD4, DD6 마이크로 회로가 R6C3 회로에서 생성된 펄스에 의해 초기 상태로 설정됩니다. 카운터 DD7-DD14에는 1.1 상태를 설정하기 위한 입력이 없으므로 요소 DD3 및 카운터 DD1에 노드가 도입됩니다. 요소의 두 번째 입력에 5 레벨이 있기 때문에 생성기(그 회로는 그림 1.1에 표시됨)에서 DD3 입력 중 하나로 들어오는 약 6Hz의 반복률을 가진 펄스가 DD7 카운터로 전달됩니다. . 동시에 이러한 펄스는 카운터 디코더 DD14에 공급됩니다. 출력은 사전 설정 카운터 DD6-DD1의 입력에 연결됩니다. 펄스가 도착하면 카운터는 차례로 1.1으로 설정됩니다. DD1에 여덟 번째 펄스가 도착하면 HL8 LED가 켜지고 장치가 작동 준비가 되었음을 알립니다. "동시에 DD9 요소는 로그에 의해 차단됨 카운터 디코더 DD3의 출력 XNUMX(핀 XNUMX)에서 나오는 신호 XNUMX개.
전원이 켜지면 DD17.2, DD1.4 요소에 만들어진 단일 진동기가 짧은 펄스를 생성하여 DD17.3, DD17.4 요소의 트리거를 단일 상태로 설정합니다. 요소 DD5.2의 출력에서 로그 레벨의 신호가 제거됩니다. 1, 현재 소스를 차단할 수 있습니다. 동시에 HL2 LED가 켜집니다. DD2 칩의 요소에는 SB1, SB2 버튼 접점의 바운스를 억제하는 트리거가 조립됩니다. SB2 버튼을 한 번 누르면 사전 설정 모드에서 DD14 카운터가 켜지고 해당 숫자의 표시기에 쉼표가 켜지고 HL1 LED가 꺼집니다. 이후에 SB2 버튼을 누르면 카운터가 차례로 사전 설정 모드로 전환됩니다. 해당 표시기에서 원하는 숫자(0에서 9까지)는 SB1 버튼으로 설정됩니다. 따라서 버튼 SB1 및 SB2를 조작하여 전류(암페어)와 시간(초)의 곱에 해당하는 필요한 숫자를 디스플레이에 입력합니다. SB4 버튼을 누르면 장치가 시작됩니다. 동시에 로그 수준은 DD17.3 요소의 출력(따라서 DD5.2의 출력)에서 설정됩니다. 0, 전류 소스의 작동을 허용하면 저항 R을 통해 전류가 흐르기 시작하고 (그림 1 참조) 해당 반복 속도로 VFC의 출력에 펄스가 나타납니다. 카운터의 입력을 입력하면 이전에 표시기에 설정된 숫자가 0이 될 때까지 감소합니다. 카운터의 병렬 전송의 모든 출력에 로그 수준이 나타나 자마자. 0, 요소 DD17.2, DD1.4의 원샷은 트리거 DD17.3DD17.4를 초기 상태로 전환하는 펄스를 생성하고 카운트가 중지되고 전류 소스가 다시 차단됩니다. 장치 작동은 SB3 버튼으로 중지할 수 있으며 잠시 후 SB4 버튼으로 재개할 수 있으며 카운트다운은 작업이 중단된 값부터 계속됩니다. 요소 DD1.2, DD1.3 및 DD16.1 - DD16.6은 사전 설정 모드에서 표시기의 쉼표 점화를 제공합니다. 디지털 블록 출력 신호는 전류 소스를 제어하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 이 신호를 부하 회로에 포함된 접점이 있는 강력한 릴레이(그림 6)가 장착된 트랜지스터의 베이스에 적용하여 다양한 방법으로 수행할 수 있습니다. 전류 소스 [1]에서 가변 저항 R3 엔진과 공통 와이어 사이의 폐쇄 접점을 켜서 저전력 릴레이를 사용할 수 있습니다.
디스플레이 장치의 개략도는 Fig. 7. 공통 음극이 있는 176개의 K2ID1(DD7-DD338) 디코더와 동일한 수의 ALC1A(HG7-HG6) 표시기가 포함되어 있습니다. 공통 양극이 있는 표시기를 사용할 수 있지만 이 경우 1개의 미세 회로 DD7-DD9의 출력과 표시기의 공통 양극(적절한 저항을 통해)에 +XNUMXV의 공급 전압을 공급해야 합니다.
이 장치는 +12 및 -12V의 안정화된 전압으로 전원을 공급받습니다. 디지털 부품 및 디스플레이 장치에 전원을 공급하기 위해 외부 9V 소스가 사용되거나 +142에 연결된 KR8EN12A 칩의 안정기에서 얻은 전압이 사용됩니다. V 소스. 장치 주요 구성 요소의 인쇄 회로 기판 도면(VFC, 디지털 블록 및 디스플레이 장치) VFC를 조립할 때 트랜지스터 VT1의 컬렉터 출력과 DA2 마이크로 회로의 출력 1를 구부리고 주석 도금 와이어로 감싸서 해당 구멍에 납땜해야합니다. 디스플레이 유닛 보드를 장착할 때 부품 측면의 점퍼로 시중에서 판매되는 표준 타이어를 사용하는 것이 편리하지만 장착 와이어로 만들 수도 있습니다. 인버터 증폭기(그림 2 참조)와 VLF(그림 3 참조)에는 저항 C2~23(R6은 5,1MΩ 저항으로 7개 구성)을 사용하며, 극단적인 경우 MLT를 사용할 수 있다. 저항 R180은 5개의 2MΩ CMM 저항으로 구성됩니다. 장치의 나머지 노드에서는 모든 유형의 저항을 사용할 수 있습니다. 트리머 저항 - SP5-22, SP50-35. 산화물 커패시터 - KXNUMX-XNUMX 또는 이와 유사한 소형 커패시터, 나머지는 모든 유형의 크기에 적합합니다. SA3140E(그림 3 참조) 및 KR140UD22(그림 2 참조) 대신 KR544UD1 A 연산 증폭기를 사용하고 KR1533 시리즈 마이크로 회로(그림 3 참조) 대신 K555 시리즈의 대응 제품을 사용할 수 있습니다. . 디지털 장치에서는 K176 시리즈 마이크로 회로와 CD4029(K561IE14와 유사), CD4011(K561LA7), CD4001(K561LE5), CD4002(K561LE6), CD4017(K561IE8), CD4022(K561IE9), CD4050( K561PU4). ALS338A 표시기는 ALS324A, ALS3ZZA로 교체 가능합니다. 장치를 설정하려면 DC 전압계와 전류계, 주파수 측정기가 필요합니다. 일시적으로 전류원 차단을 비활성화하고 부하와 직렬로 전류계를 켜고 전류원을 켜고 전류를 10A로 설정합니다. 그런 다음 전압계를 인버터 증폭기(사용되는 경우)의 출력과 저항 R3에 연결합니다. (그림 2 참조) 증폭기 mV의 출력에서 전압을 100으로 설정합니다. 다음으로 VLF가 조정됩니다(이 기술은 [2]에 자세히 설명되어 있음). 여기서 먼저 저항 R1를 사용하여 연산 증폭기 DA12의 균형을 맞춰야 한다는 점에 주목하고 싶습니다. 그런 다음 VLF 입력을 공통 와이어에 연결하여 저항 R5를 사용하여 출력에서 가능한 가장 낮은 주파수의 신호를 얻으십시오 (10 ... 30 초에 하나의 펄스). 그 후 증폭기-인버터의 출력에서 VLF의 입력에 100mV의 전압이 적용되고 주파수 측정기로 트랜지스터 VT5의 컬렉터의 펄스를 제어합니다 (그림 3 참조). 저항 R10의 슬라이더, 주파수는 100Hz로 설정됩니다. 디지털 블록(그림 4 참조)은 구성할 필요가 없으며 작동만 확인하면 됩니다. 전원을 켠 직후 표시등에 숫자가 표시될 수 있습니다. 그런 다음 1초 이내에 차례로 2으로 바뀌고 쉼표도 각 표시기에서 차례로 켜집니다. 그런 다음 HLXNUMX LED가 켜집니다(HLXNUMX도 켜짐). 장치가 작동할 준비가 되었습니다. 결론적으로 전류 소스의 차단은 디지털 블록의 출력 신호에 의해 다시 켜집니다. 이 장치는 고전류에서 작동하도록 설계되었습니다. 더 낮은 전류에서는 표시의 자릿수와 이에 해당하는 카운터를 줄일 수 있습니다. 장치를 장기간 모드로 사용하는 경우 정전 시 백업 전원을 제공하는 것이 바람직합니다. 전압이 5 ~ 9V인 백업 배터리(축전지 또는 갈바니 전지)는 다이오드를 통해 디지털 장치의 전원 버스에 연결됩니다. 물론 이 경우 디스플레이 장치와 디지털 장치의 HL2 LED는 예를 들어 별도의 안정화된 소스에서 이 회로를 우회하여 전원을 공급받아야 합니다. 이러한 개선 후에는 배터리에서 디지털 장치의 전류 소비가 최소화됩니다. 주 전압 오류 및 후속 복원의 경우 카운팅 프로세스가 중단되지 않고 손실 없이 계속됩니다. 문학
저자: I.Korotkov, Bucha 마을, 키예프 지역
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