Электроника для автомобиля
В. ХРОМОВ, г. Красноярск
Радио, 2002 год, № 2
Датчиком в контролирующих устройствах обычно служит токоизмеритель-ный резистор , что нередко ограничивает их применение, например, из-за большого падения напряжения в контролируемой цепи и бесполезной мощности, рассеиваемой датчиком тока. В эти недостатки сведены к минимуму, но путем усложнения схемы.
В предлагаемом устройстве применен иной способ контроля тока в цепи ламп - релейный, использующий гистерезис электромагнитного реле и присущий лампе накаливания пусковой импульс тока при ее включении. Этот способ позволяет уменьшить падение напряжения в контролируемой цепи до пренебрежимо малого значения. В отличие от описанных ранее устройств, оно индицирует три состояния ламп.
Принципиальная схема контролера ламп стоп-сигнала представлена на рис. 1. Датчиком тока служит герконовое реле К1, обмотка которого включена последовательно в цепь сигнальных ламп HL2, HL3. На логических элементах DD1.1, DD1.2 собран управляемый генератор импульсов с периодом около 0,5 с. Элемент DD1.3 - электронный переключатель, срабатывающий с временной задержкой. Транзистор VT1 - усилитель тока, нагруженный светодиодом HL1.
Когда педаль тормоза не нажата и контакты SF1, связанные с ней, разомкнуты, работает только генератор импульсов. Нижний по схеме вход элемента DD1.3 через резисторы R4, R5 соединен с общим проводом. Поэтому импульсы через этот элемент не проходят и на его выходе - высокий уровень. Низкий уровень на выходе инвертора DD1.4 закрывает транзистор VT1 - светодиод НL1 выключен.
При нажатии на педаль тормоза она замыкает контакты SF1 и ток от бортовой сети начинает протекать через предохранитель FU1 автомобиля, обмотку К1 и лампы HL2, HL3. Если при этом обе лампы исправны, то их пусковой ток, хоть и краткий, но больший номинального почти в десять раз, приводит к надежному срабатыванию реле К1.
Контакты К1.1 геркона замыкаются, напряжение питания с резистивного делителя R1R2 через диод VD1 поступает на объединенные входы элемента DD1.1 и блокирует работу генератора, причем на выходе элемента DD1.2 фиксируется высокий уровень. Номиналы резисторов R1, R2 выбраны таким образом, чтобы при сравнительно небольшом токе через геркон напряжение, снимаемое с делителя, соответствовало единичному уровню.
Через короткий промежуток времени ток в цепи ламп уменьшится до номинального значения, но геркон К1.1 остается замкнутым, поскольку номинальный ток двух ламп HL2 и HL3 больше тока отпускания реле К1.
По истечении времени Τ=R4-C2 (около секунды) с момента нажатия на педаль тормоза напряжение на конденсаторе С2 увеличивается до порога переключения элемента DD1.3. На выходе элемента появляется низкий, а на выходе инвертора DD1.4 - высокий уровень, открывающий транзистор VT1. Светодиод включается, индицируя исправность ламп.
После отпускания педали гаснут лампы HL2, HL3, обесточивается обмотка К1 и геркон размыкается, разрешая работу генератора. Его импульсы периодически закрывают транзистор VT1, поэтому светодиод мигает.
Конденсатор С2 разряжается через резистор R4, обмотку реле К1 и лампы HL2, HL3, и через некоторое время, когда напряжение на нем уменьшится до порога переключения элемента DD1.3, импульсы перестанут проходить на вход инвертора. Транзистор открываться не будет, светодиод погаснет. Такой режим индикации позволяет убедиться в исправности ламп и одновременно в работе генератора.
Если же при нажатии на педаль тормоза неисправной оказалась одна лампа (перегорела или нарушился контакт в патроне), то реле сначала сработает под действием пускового тока второй - исправной - лампы. Но номинального тока одной лампы недостаточно для удержания геркона замкнутым, и он размыкается. Этот процесс длится несколько десятков миллисекунд и на индикации никак не отражается. Через секунду элемент DD1.3 начнет пропускать импульсы от генератора и светодиод начнет мигать. При отпускании педали тормоза процесс аналогичен рассмотренному выше.
В случае, когда одна за другой вышли из строя обе лампы или произошел обрыв цепи их питания, геркон вообще не замкнется и светодиод будет мигать, как и при одной неисправной лампе.
Случается, что перегорает предохранитель FU1 (или окисляются его контакты). Тогда питающее напряжение не поступает на устройство и при нажатии на педаль тормоза индикация отсутствует полностью.
В качестве индикатора можно, конечно, использовать и лампу накаливания, однако надежность светодиода выше.
В контролере применены резисторы С2-ЗЗН, ОМЛТ; конденсаторы - керамические, КМ-5, КМ-6, а оксидный - К50-35. Вместо К561ЛА7 подойдет микросхема КР1561ЛА7. Транзистор КТ315Г заменим любым кремниевым n-p-п транзистором, например, КТ501Г-КТ501Е.
Геркон - КЭМ-1; его обмотка содержит девять витков медного обмоточного провода ПЭВ-2 0,8. Если применен геркон меньших размеров, то число витков нужно уменьшить, ориентировочно в 1,5...2 раза.
Розетка разъема Х1 - РГН-1-3, а вставка - РШ2Н-1-17. При замене разъема на другой необходимо учитывать условия его работы - вибрацию и удары, повышенные влажность и температуру. Разъемы Х2 и ХЗ, рассчитанные на большой ток, использованы автомобильные; допустимо заменить их винтовыми зажимами.
Светодиод АЛ307М лучше заменить на более яркий L-53SRC-E фирмы Kingbright.
Конструктивно устройство собрано на монтажной плате с разводкой проводом МГТФ сечением 0,07 мм 2 и помещено в подходящую изоляционную коробку. Колодка разъема Х1 закреплена в торцевой ее части.
Для изготовления реле подбирают или склеивают из плотной бумаги трубку с таким расчетом, чтобы геркон легко в нее входил. Годятся жесткие трубки и из любого другого немагнитного материала - металла или пластмассы. На трубку наматывают обмотку так, чтобы осевая длина обмотки была несколько меньше длины баллона геркона, и промазывают эпоксидным клеем. Выводы укорачивают до 8...10 мм и облуживают для монтажа на плату.
Проводники, соединяющие обмотку реле с системой электрооборудования автомобиля, должны иметь сечение, не меньшее (а лучше, чуть большее), чем у проводов к лампам. Контролер следует размещать возможно ближе к контактам SF1 и надежно крепить. Светодиод монтируют на приборном щитке.
При налаживании контролера, подключенного к автомобилю, необходимую чувствительность реле подбирают перемещением геркона относительно обмотки. Геркон в оптимальном положении фиксируют в трубке каплями клея.
На рис. 2 представлена схема контролера для ламп ближнего и дальнего света . Здесь на триггере Шмитта DD1.1 собран генератор тактовых импульсов с периодом повторения около 0,5 с, на триггере DD1.2 - буфер-инвертор, на триггерах DD1.3, DD1.4 - электронные переключатели с временной задержкой, подобные тем, какие использованы в предыдущем устройстве, для каналов дальнего и ближнего света соответственно. Транзисторы VT1, VT2 служат усилителями тока, их нагрузка - двухцветный светодиод HL1. Датчики тока К1 и К2 - такие же герконовые реле. Генератор работает непрерывно, независимо от состояния герконов К1.1 и К2.1.
Поскольку оба канала одинаковы, рассмотрим работу только канала ближнего света. С генератора импульсов тактовая последовательность через инвертор DD1.2 поступает на верхний по схеме вход триггера DD1.4. Так как нижний вход триггера через обмотку реле К1, предохранители FU1, FU2 и лампы EL1, EL2 ближнего света (а также через резисторы R5, R8) соединен с корпусом, то на его выходе - высокий уровень. Транзистор VT2 и светодиод HL1 выключены.
При исправных лампах EL1, EL2 включение ближнего света приводит к появлению напряжения на разъеме Х2, в результате чего они включаются. От их пускового тока срабатывает реле К1, и через геркон К1.1 напряжение поступает на верхний вход триггера Шмитта DD1.4, однако триггер не изменяет своего состояния. После установления номинального тока через лампы геркон остается замкнутым.
Примерно через секунду напряжение на конденсаторе СЗ, увеличиваясь, достигает высокого уровня на входе триггера, он переключается в нулевое состояние. Транзистор VT2 открывается и включает "зеленый" светодиод сборки HL1.
При выключении ближнего света пропадает напряжение питания на разъеме Х2, лампы выключаются, реле размыкает геркон К1.1. Импульсы с генератора периодически переключают триггер DD1.4, что приводит к миганию светодиода зеленым светом. Через некоторое время конденсатор СЗ разрядится и триггер Шмитта DD1.3 снова заблокирует прохождение импульсов с генератора на базу транзистора VT2.
При перегорании хотя бы одной лампы (или ее предохранителя) включение ближнего света приведет к тому, что через секунду начнет мигать зеленый сигнал, указывая водителю на возникшую неисправность. Точно указать на причину отсутствия свечения лампы этот контролер не может.
Второй канал - дальнего света - работает аналогично, только индикатором служит "красный" светодиод сборки HL1.
Вместо КТ209Г в устройстве можно использовать любой транзистор из серии КТ503. Светодиод АЛС331А целесообразно заменить его аналогом повышенной яркости, например, L-59EGC фирмы Kingbright. С микросхемой КР1561ТЛ1, допускающей большее напряжение питания, контролер будет работать надежнее.
В реле К1 и К2 использованы те же герконы КЭМ-1. Обмотка реле К1 содержит 6 витков, а К2 имеет 2 витка, намотанных проводом ПЭВ-2 диаметром не менее 1,5 мм.
Монтажная плата устройства помещена в изоляционную коробку подходящих размеров, которая укреплена вблизи реле дальнего и ближнего света автомобиля. Реле К1 и К2 подключают к системе электрооборудования четырьмя гибкими изолированными проводами сечением не менее 2 мм 2 .
Эксплуатация описанных контролеров на автомобиле ВАЗ-2106 в течение нескольких лет показала их надежность и удобство в пользовании.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чуйкин А. Стоп-сигнал под надежным контролем. ≈ За рулем, 1995, № 9, с. 80.
2. Банников В., Варюшин А. Контролер ламп стоп-сигнала. ≈ Радио, 1996, № 8, с. 52.
3. Алексеев С. Контроль исправности сигнальных ламп. ≈ Радио, 1997, № 5, с. 42, 43.
Сигнальные лампы служат для световой сигнализации состояния контролируемой цепи. По ним можно быстро определить наличие напряжения на входе в щитке, включена или нет какая-либо цепь и т.д. Они очень просты в эксплуатации и понимании для неподготовленного человека. Если лампа светится, то напряжение в сети есть, а если нет, то значит напряжение отсутствует. Если распределительный щиток с прозрачной крышкой, то сигнальные лампы ЛС-47 создают там очень даже красивую иллюминацию. Это как бы дополнительный бонус.
Сигнальные лампы ЛС-47 выпускают разные производители. Это IEK, EKF, TDM и другие. Они выполнены в модульном исполнении и очень похожи на автоматические выключатели. Только вместо рычага включения у них находится сама лампа. Они крепятся на DIN-рейку. Такое исполнение позволяет их устанавливать в любом распределительном щитке рядом с другими модульными устройствами. ЛС-47 представляет собой неоновую лампу с включенным последовательно резистором ограничения тока.
Очень простая. У нее есть два вывода (контакта), к которым подключается "фаза" и "ноль".
Вот схема из паспорта на устройство...
Также часто схема подключения изображена на самом корпусе сигнальной лампы...
Вот пару схем однофазного распределительного щита , где на вводе подключена сигнальная лампа. По ней можно контролировать наличие входного напряжения.
Также визуально контролировать наличие напряжения можно и в трехфазной сети. Иногда бывают аварийные ситуации, когда происходит обрыв одной из фаз, где-то на контактной сети. Если в вашем доме ввод 3-х фазный, а нагрузка однофазная и распределена на три группы, то при пропадании одной фазы не будет работать только часть электроприборов. Часто это вводит в заблуждение. Например, в одних комнатах розетки и свет могут работать, а в других нет. В такой ситуации начинаются поиски места в данной линии, где пропали (оборвались) фаза или ноль. В такой ситуации при наличии на входе сигнальной лампы ЛС-47 можно сразу визуально определить, что просто пропало напряжение на одной из фаз. Значит проблема не у вас дома, а где-то в контактной сети.
Вот схема трехфазного распределительного щита , где на вводе на каждой фазе подключены сигнальные лампы ЛС-47.
Вот и разобрались со схемой подключения сигнальной лампы ЛС-47.
А вы у себя дома используете где-нибудь такие лампы?
Улыбнемся:
Разговаривают две собаки в клинике Павлова. Одна говорит:
- Смотри, вон мужики идут, которые на свет лампочки реагируют. Как лампочка зажигается, они еду подают.
В описаны схемы, которые позволяют продлить жизнь дневного света (ЛДС). Они, безусловно, заслуживают внимания, привлекают своей простотой, доступностью и могут быть рекомендованы для повторения. Но при повторении этих схем надобно иметь в виду, что нить накаливания ЛДС, которая остается "живой", работает с перегрузкой, поскольку перегоревшая нить накаливания шунтирована "проволочной перемычкой". Такой форсированный режим работы из-за уменьшения сопротивления цепи нитей накаливания в два раза приводит к ее быстрому износу, и она выходит из строя. Кроме того, "реанимации", приведенная в , требует дополнительной установки пусковой кнопки, поэтому при менеджменте ЛДС с помощью настенного выключателя возникает проблема - где же разместить эту пусковую кнопку, чтобы включать лампу, установленную на потолке? ...
Для схемы "Бесконтактный индикатор фазы"
Если неоновую лампу взять за стеклянный корпус и коснуться одним из ее выводов фазного провода электросети, лампа начинает светиться. Ток, вызывающий свечение, протекает через электрическую емкость между пальцами и внутренними электродами лампы. Этот результат можно использовать для изготовления простейшего индикатора фазного провода. К одному из выводов лампы припаивают металлический штырь. Следует остановить свой выбор тот вывод, при использовании которого получается наиболее яркое свечение. На цоколь лампы надевают слегка растянутую ПВХ трубку. Полость в трубке с помощью соломинки от коктейля заполняют эпоксидным клеем (см. рисунок). В индикаторе можно использовать самые разнообразные малогабаритные лампы: ТН-0,5; МН-6, тиратрон МТХ-90 и др. Чувствительность индикатора несколько ниже, чем у традиционного индикатора с резистором. С.Л. Дубовой, г.Санкт-Петербург, Россия. ...
Для схемы "Сигнализатор уровня напряжения в сети"
Предлагаю простейший сигнализатор выхода напряжения в сети за установленные пределы. Его показана на рисунке. Резистор R2 подбирают таким, чтобы неоновая лампа HL1 была включена только при напряжении в сети более 190 В. А подборкой резистора R4 добиваются включения HL2 лишь при напряжении, превышающем 240 В. Таким образом, при напряжении менее 190 В выключены, в интервале 190...240 В светит одна из них, а при ещё большем напряжении - обе.В приборе можно применить неоновые лампы не только указанного на схеме типа, но и любые другие с рабочим током не более 1...2 мА.Я. МАНДРИК, г. Черновцы, Украина...
Для схемы "Об использовании ламп дневного света с перегоревшими нитями"
В радиолюбительских журналах часто публиковали различные схемы использования ламп дневного света с перегоревшими нитями накала. Автор опробовал все такие схемы на практике. Используя опыт этих испытаний и ряд доработок, автор остановился на схеме, показанной на рисунке. Дроссель Др1 нужно использовать только соответствующей лампе дневного света мощности. Если под рукой нет такого дросселя, предлагаю следующий вариант: для лампы 20 (18) Вт соединить последовательно два 40-ваттных дросселя; для лампы 40 (30) Вт - последовательно два 80-ваттных дросселя или параллельно два 20-ваттных дросселя. Конденсаторы нужно использовать бумажные типа КБГ(И) или подобные с рабочим напряжением не менее 600 В, так как в момент включения именно такие напряжения на них появляются. Это и обеспечивает поджег лампы. Затем напряжение падает до 250-270 В, и лампа дневного света устойчиво горит. У описанной схемы есть один недостаток: Один-два раза в год лампу нужно переворачивать (сигналом является нестабильное зажигание лампы). Зато описанная схема включения имеет ряд достоинств: используются перегоревшие лампы, которые обычно выбрасывают; лампа питается постоянным током, что благоприятно для глаз; высокая долговечность (у автора некоторые лампы работают уже по 15 лет). 0. Г. Рашитов. г.Киев...
Для схемы "Детектор скрытой проводки"
Бытовая электроникаДетектор скрытой проводкиОдним из самых простых устройств является детектор скрытой проводки, представленный на рис.1. Резистор R 1 нужен для защиты микросхемы К561ЛА7 от повышенного напряжения статического электричества, но, как показала практика, его можно и не ставить. Антенной является кусок обычного медного провода любой толщины. Главное, чтобы он не прогибался под собственным весом, т.е. был довольно жестким. Длина антенны определяет чувствительность устройства. Наиболее оптимальной является величина 5...15 см. При приближении антенны к электропроводке детектор издает характерный треск. Таким устройством очень удобно определять местоположение перегоревшей лампы в елочной гирлянде - около нее треск прекращается. Пьезоизлучатель типа ЗП-3 включен по мостовой схеме, что обеспечивает повышенную громкость "треска". На рис.2 изображен более сложный детектор, имеющий, кроме звуковой. Каталок схема печатни плата золотаискателязе ещё и световую индикацию. Сопротивление резистора R1 должно быть не менее 50 МОм. В цепи светодиода VD1 токоограничивающего резистора нет. так как микросхема DD1 (К561ЛА7) с этой функцией хорошо справляется сама. Если входные токи элемента D 1.1 позволяют, то убрав резистор R1 из схемы, изображенной на рис.2, мы получим устройство, реагирующее на изменение статического потенциала в окружающем пространстве. Для этого антенну WA1 делают длиной 50...100 см. используя любой провод. Теперь устройство будет реагировать на движение человеческого тела. Положив такое устройство в сумку, получим автономное охранное устройство, выдающее световые и звуковые сигналы, если с сумкой или приблизительно нее происходят какие-либо манипуляции....
Для схемы "Индикация подключения электроприборов к сети 220 В"
Устройство индикации позволяет контролировать при уходе из дома: выключены ли из сети электрорадиоприборы? Если в сети осталась включенной какая-либо нагрузка мощностью > 8 Вт, то светят оба светодиода HL1 и HL2 (см.рисунок). ...
Для схемы "Устройство защиты нитей ламп накаливания фар"
Для схемы "Защита электроосветительных приборов"
Бытовая электроникаЗащита электроосветительных приборовВ.БАННИКОВг.МоскваВ статье Мягкая нагрузка в электросети (Радио, 1988, № 10, с. 61) описано устройство для плавного нагрузки к электросети переменного тока. Подобные устройства с успехом могут быть применены для коммутации электроосветительных приборов. Как понятно, сопротив ление нити накаливания в холодном состоянии немаловажно меньше, чем в нагретом. Именно поэтому накаливания чаще всего выходят из строя в момент включения. При мягком подключении ток через нить увеличивается плавно, не достигая экстремального значения, поэтому продолжительно вечность неизмеримо возрастает. Автоматическое отключение радиоаппаратуры Однако реализация упомянутых устройств сопряжена с рядом затруднений. Во-первых, требуется применение оксидных конденсаторов большой емкости, которые в целях безопас ности должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Это приводит к существенному подъему габаритов устройства. Во-вторых, тот факт, что выключатель встроен в само устройство, заставляет прокладывать дополнительные подводящие провода. Во многих случаях это усложняет конструкцию, так как пользоваться имеющимся выключателем готового осветительного прибора. (например, торшера или люстры с кнопкой, смонтированной на шнуре питания) оказывается, как правило, невозможно. Обойти перечисленные трудности позволяет устройство, описанное ниже. Оно (см. схему) выполнено в виде дву-полюсника. Это позволяет разместить плату с его деталями в любом...
Для схемы "Защита ламп накаливания"
Не секрет, что галогенные лампы, применяемые в авто, нередко выходят из строя. Происходит это в результате броска тока, возникающего в результате того, что спираль накаливания в холодном состоянии обладает малым сопротивлением. Вот ослепительный пример: автомобильная галогенная лампа, применяемая в противотуманных фарах, потребляет в нормальном режиме 55 Вт (при 12 В питания), следовательно, сопротивление нити накала в нагретом состоянии будет составлять приблизительно 2,6 Ом. На самом же деле сопротивление, измеренное омметром, чуть превышает 0,2 Ом. В результате бросок тока составит 60 А! Для продления срока службы ламп накаливания в авто и иной низковольтной аппаратуре и служит предлагаемое устройство. Время плавного разогрева - выхода на режим зависит от сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1, и при указанных на схеме номиналах составляет приблизительно 2,5 с. Дроздов схемы трансиверов Напряжение насыщения составного транзистора VT1, VT2 можно устанавливать вращением ротора резистора R2. Это позволяет подобрать необходимое пора выхода на режим, в зависимости от мощности нагрузки в интервале от нуля до максимальной задержки. Транзисторы VT1 и VT2 нужно установить на общий теплоотвод площадью приблизительно 100 см2, при токе потребляемом лампой до 6 А. Выбор силового транзистора КТ872А не случаен. Данный транзистор производства НПО "Транзистор" (г. Минск) способен выдерживать длительное пора значительные броски тока при среднем токе до 10 А. Если переключатель SA1 сменить перемычкой, а последовательно с резистором R1 включить микротумблер или микрокнопку - появляется дополнительное удобство-отсутствие мощного силового выключателя. Его роль теперь выполняет силовой транзистор.А.ФИЛИПОВИЧ, Минская обл., г. Дзержинск...
Схемы технологического контроля состоят из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом.
С истемы технологического контроля имеют огромное число характеристик (либо состояний производственных устройств), о которых для обычного ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме — параметр вышел из нормы, механизм включен — механизм отключен и т. п.).
Контроль этих характеристик осуществлен при помощи схем сигнализации. В большинстве случаев в этих схемах более обширно используют электронные релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении характеристик.
Световая сигнализация осуществляется при помощи различной сигнальной арматуры. При всем этом световой сигнал может быть воспроизведен ровненьким либо мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация производится, обычно, при помощи звонков, гудков и сирен. В неких случаях сигнализация о срабатывании защиты либо автоматики может быть выполнена при помощи особых сигнальных указательных реле-блинкеров.
Системы сигнализации разрабатывают непосредственно для данного объекта, потому всегда имеются их принципные схемы.
Принципные схемы сигнализации по предназначению могут быть разбиты на последующие группы:
1) схемы сигнализации положения (состояния) — для инфы о состоянии технологического оборудования («Открыто» — «Закрыто», «Включено» — «Отключено» и т. д.),
2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических характеристик, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,
3) схемы командной сигнализации, дозволяющие передавать разные указания (приказы) из 1-го пт управления в другой при помощи световых либо звуковых сигналов.
По принципу деяния различают:
1) схемы сигнализации с личным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала личного ключа, кнопки либо другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.
Подобные схемы находят применение для сигнализации положения либо состояния отдельных агрегатов и не достаточно применимы для массовой технологической сигнализации, потому что в их сразу со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,
2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности деяния, снаряженные единым устройством, при помощи которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя личный световой сигнал. Недочетом схем без повторного деяния звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электронных устройств, вызвавших возникновение первого сигнала,
3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью деяния, прибыльно отличающиеся от прошлых схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании хоть какого датчика сигнализации независимо от состояния всех других датчиков.
По роду тока различают схемы на неизменном и переменном токе.
В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение разные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и методам построения отдельных их узлов. Выбор более оптимального принципа построения схемы сигнализации определяется определенными критериями ее работы, также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.
Схемы сигнализации положения
Эти схемы производятся для устройств, которые имеют два рабочих положения либо более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их обилия не представляется вероятным. Потому дальше подвергнутся рассмотрению более соответствующие и нередко повторяющиеся в практике варианты схем.
Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических устройств:
1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,
2) схемы сигнализации с независящим от схем управления питанием на группу технологических устройств 1-го либо различного предназначения.
Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, обычно, делают в этом случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а нужная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических устройств в таких схемах может осуществляться одним либо 2-мя световыми сигналами с горением ламп ровненьким светом.
Схемы, построенные с одной лампой, говорят, обычно, о включенном состоянии механизма и используются в критериях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.
Необходимо подчеркнуть, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе использования временами инспектировать исправность ламп. Отсутствие такового контроля в случае перегорания лампы может привести к неверной инфы о состоянии механизма и нарушению обычного хода технологического процесса. Потому, если возникновение неверной инфы о состоянии технологического процесса не допускается, используют схемы с двухламповой сигнализацией.
Схемы сигнализации положения с внедрением 2-ух ламп используют также для таких устройств, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т. п.), потому что обеспечить надежную сигнализацию 2-ух рабочих положений («Открыто» — «Закрыто») таких устройств при помощи одной лампы фактически тяжело.
Рис. 1
Рис. 2 а — включение ламп через блок-контакты магнитных пускателей, б — приведение схемы к виду, комфортному для чтения, в — при несоответствии положения ключа управления положению управляемого механизма лампа мигает, г — при несоответствии ключа управления положению управляемого механизма лампа пылает неполным накалом, ЛО — сигнальная лампа «Механизм отключен», ЛВ, Л1 — Л4 — сигнальные лампы «Механизм включен», В, ОВ, ОО, О — положения ключа управления КУ (соответственно «Включено», «Операция включить», «Операция отключить», «Отключено»), ШМС- шина мигающего света, ШРС— шина ровненького света, ДС1, ДС2 — дополнительные резисторы, ПМ — блок-контакты магнитного пускателя, КПЛ — кнопка для проверки ламп, Д1— Д4 — разделяющие диоды
Подведем некие итоги. Схемы с независящим от схем управления питанием (см. рис. 2 ) используют в главном для сигнализации положения разных технологических устройств па мнемосхемах. В таких схемах в большей степени употребляют компактную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным либо неизменным током напряжением не выше 60 В.
Сигнал может воспроизводиться при помощи одной либо 2-ух ламп, пылающих ровненьким либо мигающим светом (см. рис. 2 , в) либо неполным накалом (см. рис. 2 , г). Такие световые сигналы обычно используют в схемах, в каких сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в этом случае ключа управления КУ, реальному положению механизма.
В схемах сигнализации положения с независящим от схем управления питанием, выполняемых при помощи одной лампы, обычно, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2 ,а).
Схемы технологической сигнализации
Схемы технологической сигнализации созданы для оповещения обслуживающего персонала о нарушении обычного хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровненьким и мигающим светом и сопровождается, обычно, звуковым сигналом.
Сигнализация по предназначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на нрав сигнала, определяющего ту либо иную степень нарушения технологического процесса.
Наибольшее применение отыскали схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших возникновение предшествующего сигнала. Внедрение различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока фактически не меняет принципа деяния схем.
Технологические процессы требуют позиционного контроля огромного числа характеристик, а соответствующей особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в каких перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.
Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы либо нужны для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам понижаются потребность в аппаратуре и издержки на автоматизацию производства.
Зависимо от числа сигнализируемых характеристик световая сигнализация может быть выполнена ровненьким либо мигающим светом. При сигнализации многих характеристик (более 30) используются схемы с мерцанием поступившего сигнала. Если число характеристик наименее 30, используют схемы с ровненьким светом.
Метод работы схем технологической сигнализации почти всегда схож: при отклонении параметра от данного значения либо сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отличия параметра от допустимого значения.
Рис. 3 . Схема технологической сигнализации с разделительными диодиками и мигающим светом: ЛКН — лампа контроля напряжения, Зв — звонок, РПС — реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn — промежные реле личных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 — Дn технологического контроля, ЛС1 — ЛСn — личные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn — развязывающие диоды, КОС — кнопка опробования сигналов, КСС — кнопка съема сигналов, ШРС — шина ровненького света, ШМС — шина мигающего света
Рис. 4. Схема сигнализации с внедрением пульс-пары заместо источника мигающего света
Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового используют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических характеристик, потому что в этих схемах вероятна утрата сигнала, если сигнальная лампа неисправна.
Могут повстречаться схемы технологической сигнализации с личным съемом звукового сигнала. Схемы строят с внедрением для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки либо другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и используют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Сразу со звуковым сигналом отключается и световой.
Схемы командной сигнализации
Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю либо двухстороннюю передачу разных сигналов-команд в критериях, когда внедрение других видов связи на техническом уровне нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено либо нереально. Схемы командной сигнализации ординарны и, обычно, не вызывают затруднений при их чтении.
Рис. 5. Пример принципной электронной схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в).
На рис. 5 , а приведена схема однобокой светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места методом нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1—ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, методом нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в начальное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежные.
Школа для электрика
Подробности Категория: АвтоПерегоревший габаритный огонь может быть замечен не сразу. В одном случае это будет стоить нам лишь замены лампы, а в другом, если первым это заметил постовой, - гораздо большего.
Простая схема, позволяющая определить перегоревшую лампу, приведена на рисунке ниже. Кадмиево - сульфидный фотоэлемент располагается поблизости от
контролируемой лампы. Когда лампа горит, внутреннее сопротивление фотоэлемента весьма мало. База транзистора Q1 получается подключенной к общей шине схемы через малое сопротивление. Транзистор при этом закрыт, и через звуковой сигнализатор ток не течет. Если лампа перегорает либо по какой-то причине не горит, сопротивление фотоэлемента возрастает, и тем самым создается смещение на базе транзистора. Он открывается, загорается фотодиод, и раздается предупреждающий сигнал. Схема включена в ту же цепь, откуда лампа получает электропитание. Такое подключение позволяет избежать срабатывания схемы сигнала, когда лампа просто выключена.
Сборка и использование
. Можно смонтировать один или несколько одноканальных сигнализаторов на листе изоляционного материала и затем поместить его в пластмассовый корпус. Поместите светодиоды и звуковой сигнализатор в удобное место, чтобы можно было следить за ними без ущерба безопасному управлению автомобилем. Монтажная схема может быть любой. Фотоэлемент следует поместить как можно ближе к лампе; он должен быть направлен в нее.
На рисунке показана схема, с помощью которой можно контролировать шесть отдельных ламп одновременно. Если любая из этих ламп перегорит, загорится соответствующий диод и раздастся звуковой сигнал.
В большинстве случаев количество одновременно включенных ламп у автомобиля не превышает шести. Число используемых датчиков можно уменьшить либо путем удаления входных и выходных цепей, подключенных к неиспользуемому инвертору, либо, если это может понадобиться в будущем, замкнув перемычкой места подключения фотоэлементов к схеме. Последние можно оставить на месте. Если какая-либо ступень устройства никогда не будет использована, удалите из нее фотоэлемент и диоды с резистором, подключенные к выходу. Следует оставить в схеме резистор 27 кОм, который соединяет вход инвертора с общей шиной, что предохранит его от повреждения.
Перед тем как сделать дополнительные изменения, рассмотрим, как работает схема. Как две капли вода, все шесть датчиков похожи друг на друга и имеют раздельные входы и выход М. Выходы всех шести датчиков посредством диодов подключены к одному электронному ключу, включающему звуковой сигнализатор. Из-за подобности конфигурации схемы описание датчика Л распространяется на все шесть. Освещаемый светом фотоэлемент создает на входе инвертора Высокое напряжение. Выходной сигнал инвертора всегда противоположен по знаку входному, и поэтому на выходе напряжение мало или близко к нулю. Пока напряжение на выходе инвертора мало, светодиод не светится и на базу транзистора Q1 не поступает прямого смещения. Звуковой сигнализатор молчит. Как только лампа, освещающая фотоэлемент, перестанет гореть, напряжение на входе инвертора упадет, что вызовет высокое напряжение на выходе, при этом загорится светодиод D1, а появившиеся на базе транзистора Q1 смещение включит предупреждающий сигнал. Схема будет сигнализировать о неполадке до тех пор, пока на выходе одного или нескольких инверторов будет высокий потенциал.
Э та схема также не критична к расположению деталей, поэтому подойдет любая конструкция. Можно монтировать компоненты схемы на воткнутых в плату штырьках или на печатной плате - изберите любой способ, который вам будет удобен. Особую аккуратность следует соблюдать при монтаже фотоэлементов поблизости от ламп. Для этого хорошо использовать силиконовую, смолу. Нанеся маленький мазок, прикрепите фотоэлемент на место, стараясь не повредить ни его, ни окружающие детали. Неплохо добавить выключатель последовательно со звуковым сигнализатором в цепь коллектора транзистора Q1. Это позволит отключать звуковой сигнал в случае, если перегоревшая лампа не может быть тут же заменена.
Подобная схема годится для контроля почти за всеми лампами, кроме фар. Дело в том, что нет способа монтажа фотоэлементов поблизости от их ламп накаливания. И эта проблема, скорее, механического, чем электронного характера. Решение ее лежит в иной электронной схеме. Схема на рисунке, а позволит контролировать несколько ламп накаливания без использования фотоэлементов.
Работа этой схемы, используемой совместно с мощными лампами, основывается на регистрировании большого тока. Транзистор Q1, катушка индуктивности
Устройство контроля за мощной лампой (а) и катушка индуктивности генератора (в)
L1A и L1B вместе с окружающими деталями образуют генератор высокой частоты. Частота колебаний определяется емкостями конденсаторов С1 и С2 и индуктивностями катушек. Когда через катушку L1B ток не течет, генератор не перегружен и дает на резисторе R2 сигнал с размахом 5 В. Переменное напряжение поступает на выпрямитель с удвоением напряжения на диодах D, D2 и конденсаторах С4, С5. Постоянное напряжение на его выходе создает смещение на базе транзистора Q2. Резистором R8 устанавливается порог срабатывания от тока 2 А и ниже через катушку L1B. Ток через эту катушку ухудшает добротность резонансного контура генератора, отчего уменьшается его выходной сигнал. Когда сигнал ниже порогового уровня, светодиод и звуковой сигнализатор не работают. Но стоит лампе перегореть, как упадет ток в катушке L1B, возрастает смещение на транзисторе Q2 и включатся светодиод и звуковой сигнал. При желании можно так настроить прибор, чтобы он реагировал на перегорание одной лампы из нескольких включенных параллельно.
Советы по сборке схемы. Большинство компонентов схемы может быть смонтировано одним из описанных выше способов. Применить можно любую компоновку, поскольку работа прибора нечувствительна к расположению деталей.
Катушка L1B, служащая датчиком тока, намотана на ферритовом стержне размером 10 х 0,6 см. На одном конце стержня между резиновыми кольцами, разнесенными на расстояние 3,2 см, наматывают 75 витков эмалированного медного провода сечением 0,13 мм 2 . Катушка наматывается виток к витку. Закрепив ее на концах, оставляют выводы по 7,5 см для подключения к схеме.
Найдя провод питания, идущий к лампе или лампам, за которыми нужно установить контроль, посмотрите, возможно ли прямо им намотать 4-8 витков на другом конце ферритового стержня. Если не удается намотать катушку L1B таким образом, то сделайте это эмалированным проводом сечением 3-5 мм2, после чего включите обмотку последовательно в питающий провод.
Разместите схему возможно ближе к токонесущему проводнику. Если же требуется разместить ее в ином месте, убедитесь, что соединительные провода способны выдержать ток, потребляемый лампой. Конкретное количество витков на катушке.L1B определяется, исходя из значения тока в цепи лампы. С увеличением количества витков катушки возрастает чувствительность схемы к меньшим токам. Если позволяет сам провод, питающий лампу, катушку L1B намотайте из 8 витков. Схема тогда станет универсальной. Резистор R8 дает широкий диапазон настройки, и количество витков в L1B может варьироваться.
Настройка схемы. Изготовив и подключив схему, подайте питание в контролируемую цепь, а резистором R8 добейтесь, чтобы погас светодиод и замолчал звуковой сигнализатор. Для проверки срабатывания схемы вывинтите любую из ламп. Если в контролируемой цепи всего лишь одна лампа, настройка резистора R8 может варьироваться в широких пределах, что особенно не влияет на работу схемы, но при большем количестве ламп требуемая точность настройки возрастает.
Таким, образом, эта схема может быть использована в том случае, когда нет возможности установить фотоэлемент поблизости от лампы.
