|
|
Анотація диплом
Рисунок 9 — Габаритні розміри та схематичне зображення мікросхеми ОП TL074 [11].
4.7 Вибір мікросхеми цифро-аналогових ключів мікросхеми
Мікросхема4066використовується для побудови різного роду комутаторів як цифрових так і аналогових сигналів. Ключі мікросхеми доз-
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
воляють комутувати сигнали з амплітудою в межах від нуля до напруги жив- лення мікросхеми (+ Vdd). Ключі управляються цифровими рівнями (0/1), які залежать від напруги живлення. Параметри згідно посилання [12]
Напруга живлення (Vdd)- +3 .. + 18V
Струм споживання (статич.) 0,01µA (тип.) / 1µA (макс.) Rопір відкритого стану. (ПриVdd = + 15V) 80om (тип.) Розкид R відкр. (При Vdd = + 15V) ± 5om (тип.)
Час затримки поширення 7-20nS (тип.)
Вхідна / вихідна ємність 8pF (тип.)
Струм витоку закритого ключа <± 10-3 µA (тип.) Робочий діапазон температур -40oC .. + 85oC корпус HCF4066BP DIP-14 [12]
вітчизняний аналог К561КТ3 / КР1561КТ3Напруга живлення (Vdd)
+3 .. + 18V
На рисунку 10, приведено зображення та габаритні розміри мікросхеми опе- раційного підсилювача , що було обрані при проектування металошукача
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
Рисунок 10 — Габаритні розміри та схематичне зображення мікросхеми типу HEF4066BF (цифро-аналогових ключів)
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
4.8 Стабілізатор електричної напруги
Стабілізатори електричної напруги це пристрої, що входять до складу блоку живлення і дозволяють тримати на виході блоку живлення стабільну напругу. Стабілізатори електричної напруги бувають розраховані на якийсь фіксований напруга на виході (наприклад 5В, 9В, 12В), а бувають регульова- ні стабілізатори напруги, у яких є можливість встановити необхідну напругу в тих межах, в яких вони дозволяють. В нашому випадку ми використовуємо стабілізатор напруги живлення в 5В.
Всі стабілізатори обов'язково розраховані на якийсь максимальний струм, який вони можуть забезпечити. Перевищення цього струму загрожує виходом стабілізатора з ладу. Сучасні стабілізатори обов'язково оснащуються захистом по струму, яка забезпечує відключення стабілізатора при переви- щенні максимального струму в навантаженні і захистом від перегріву. Поряд із стабілізаторами позитивного напруги існують стабілізатори негативного напруги. В основному вони використовуються в двополярного джерела жив- лення.
В даному застосуванні ми розглянемо трьохвивідні стабілізатори напру- ги сімейства LM78ХХ. Серія 78хх випускаються в металевих корпусах ТО-3 і в пластмасових корпусах ТО-220,ТО-92.Такі стабілізатори мають три ви- сновки: вхід, земля (загальний) і вихід.
На рисунку 11, приведено зображення та габаритні розміри мікросхеми операційного підсилювача , що було обрані при проектування металошукача
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
Рисунок 11— Габаритні розміри та схематичне зображення мікросхеми стабілізатора живлення в корпусі типуto-92згідно посилання[13].
Активним елементом відтворення візуальної інформації обрано графіч- ний дисплей LCD1602, BC1602A з наступними електричними характеристи- ками:
напруга джерела живлення: 5 В;
максимальне значення струму живлення: 5,2 мА;
максимальний прямий струм на світлодіодах: 200 мА;
максимальна пряма напруга на світлодіодах: 4,4 В.
Для з’єднання графічного дисплея з друкованою платою було викорис- тано штирьову вилку PLS-20.
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
5 РОЗРАХУНОК ТА КОНСТРУКЦІЯ ПОШУКОВОЇ КОТУШКИ
Детектори(котушки) імпульсно-індукційних металошукачів працюють з імпульсами що подають на котушки з серією високих імпульсів струму за певний проміжок часу, який повинен дійти назад до знічення напруги у 0В. Ці імпульси можуть бути по тривалості від 50 мікросекунд до декількох со- тень, якщо земля занадто довго насичується магнітним полем то імпульси з тривалістю близько 250 мікросекунд є нормальними.
Датчик для даного типу металошукачів дуже простий - звичайна котуш- ка з діаметром від 15 до 150 см, в залежності від необхідної глибини пошуку. Зауважимо, що чим менше діаметр котушки - тим більше чутливість приладу до дрібних предметів, але менше глибина пошуку. І навпаки. Таким чином з колечком 19см можна знайти маленький гвоздик на глибині 20см, середню монету - 30см, каску - близько півметра.
Для глибинного пошуку застосовуються котушки з діаметром від півме- тра. А метрове кільце не побачить жодної монетки, але здатне знайти каску на глибині до півтора метрів.
Найголовніший критерій для розрахунку котушки є індуктивність. При виготовленні пошукової котушки потрібно обов’язково її виміряти. Для будь- якого діаметру вона повинна бути в районі400мікрогенрі,плюс-мінус10%.
Для вибору товщини дроту, потрібно визначати діюче значення струму- I d, за допомогою відповідних таблиць, де відповідному діючому значенню струму
Оскільки ми знаємо, що I m - імпульсне значення струму рівне 2А; ti=50мкс-тривалість імпульсів; ν=7 кГц –робоча частота ;
То Id -можна обчислити з часової діаграми :
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
На рис.12, приведено часову діаграму для обчислення діючого значення струму -Id .
Діюче значення в колі змінного струму – це значення такого постійного струму , який за однаковий час виконує однакову роботу.
Рисунок 12 Часова діаграма значення сили струму.
Відповідно до визначення діючого значення I d в колі змінного струму маємо вираз:
Ad= Id·Ud·T= Id2·R·T
2
При цьому Aimp=Im ·R·t
Робота за визначенням є однаковою Ad= Aimp тому знайдемо значення Id:
 
I =����·�=���·��·����=1,2 А
d � ���·����
Згідно табличного значення [24], оберемо товщину дроту 0,6 мм відповідно до діючого значення струму в котушці.
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
За методикою розрахунку багатошарової циліндричної котушки описа- ною в [25] обчислимо значення індуктивності L за формулою:
L= �� ·� � ·�·Ф, (5.1)
�·�
Де W- число витків котушки ; d – її середній діаметр (рис.13); Ф - вели- чина яка є змінною від значення α=a/d, яку можна визначити по кривим рис.6-6[25]. ��=4·π·10 -7.
L=�·�·���� · 34� · 18 · 10�� · 19,4=403мкГн
�·�
Рисунок 13 Схематичне зображення намотки витків та параметрів ко- тушки.
Котушку після її виготовлення потрібно щільно скріпити хомутиками і просочити епоксидною смолою або клеєм для жорсткості.
Варіант конструкції корпусу котушки:
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
 
Рисунок 14 — Варіант конструкції корпуса пошукової котушки
Корпус такого типу виконаний з ударостійкого ABS пластику UL-94-
HB
Складається з двох роз’ємних частин що скріплюються між собою за допомогою пластикових направляючих та клею
Має стандартний чорний колір
Має отвори та спеціальне кріплення для фіксації кабелю
Внутрішня частина корпусу має спеціальні канавки для укладення на- мотаної котушки , фіксацію якої можна робити клеєм в стержнях Stanley DualTemp .
Найголовніше - уникнути навіть маленьких металевих частин близько котушки, все кріплення з непровідних матеріалів. Підключається датчик до плати звичайним двожильним мережевим кабелем.
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
|
Скачать 0.93 Mb.