Pihuarvuti pinge ja vooluallikas 4-20 mA: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles juhendis kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas valmistada 0-20mA +/- 10V signaaligeneraatorit, kasutades odavat LM324 opampi. Seda tüüpi signaaligeneraatorid on tööstuses kasulikud andurite sisendite testimiseks või tööstuslike võimendite juhtimiseks.

Kuigi neid on võimalik osta, on need sageli kallid ja purunemise korral võib neid olla raske parandada. Lihtsate komponentide kasutamine võimaldab teil luua vooluahela, mis on parandatav, kui see puruneb murdosa kuludest!

Komplekt on saadaval minu Tindie poes või saate seda ise teha!

Samm: väike teooria …

Ülaltoodud skeem kirjeldab pinge voolumuundurit. Kuna pinged opampide sisendis on võrdsed, kui positiivne klemm on 5 V, peab negatiivne klemm olema samuti.

Ainus koht, kust see tuleb, on op -võimendite väljund, seega annab op -võimendi piisavalt voolu, et tagada negatiivne klemm 5 V juures. Kui V (R1) = 5V, siis I (R1) = 5/250 = 20mA ja kuna RL moodustab jada cct (voolu ei voola (-) klemmi), peab selle kaudu voolama ka 20mA.

Seetõttu saame konstrueerida vooluahela, mis muundab pinge vooluks.

Vaadates LM324 andmelehte, näeme, et see on võimeline juhtima 30 mA ja seda saab seetõttu kasutada meie lihtsa vooluallika alusena ilma täiendava ajamitransistorita.

Lisaks soovime väljundit 0-10V või +/- 10V. Seda on lihtne saavutada, võimendades 0–5 V signaali, mis oli 0–20 mA cct, 2 korda, et genereerida 0–10 V väljundsignaal.

+/- 10 V signaali genereerimiseks võime natuke petta ja muuta oma võimendi ahelat võimenduseks 4 korda, et saada väljund 0-20V. Kolmas võimendi võib seejärel genereerida staatilise 10 V signaali, mis võrdlusena 0-20 V signaalile annab pingevahemiku +/- 10 V.

Esitasin skeemi, kuidas seda realiseerida. Minul on kaitsedioodid, millel võib olenevalt teie rakendusest olla vajalik või mitte, samuti paar potti väljundite kärpimiseks.

2. samm: alustame juhtumiga

Kui teooria on välja töötatud, saame oma projekti jaoks juhtumi välja töötada. Olen kasutanud hammondi 1593PBK. Kui teete oma PCB -d, võiksite valida suurema korpuse.

Olen otsustanud lisada LED-i ja vahemiku poti, sooviksin ka küljel olevat liuglülitit ning 2 komplekti kaableid 0-20mA ja +/- 10V jaoks.

Olen loonud vinüülliimi abil liimkatte, et aidata vahemiku näitamisel.

Märkige kesktantsi ja katte abil augud välja ja puurige augud välja:

• Pott 7 mm
• LED 6,5 mm
• Kaabli sisend 5 mm
• Lüliti augud 2 mm

Lükandlüliti ava ava väljalõikamiseks saab kasutada rauasaega ja viiliga.

Kui olete lõpetanud, kleepige kaane kleebis ja paigaldage LED, pott ja lüliti.

MÄRKUS - traadi pikkust tuleb hoida suurel hulgal, nii et seda saab hiljem korpuse kokkupanemisel kärpida, kõik juhtmed tuleks kaabli purunemise vältimiseks kuumalt kokku tõmmata.

Samm: lisage toiteallikas

Me kasutame ebayst odavat võimendavat DCDC -muundurit. See võib võimendada 9 V akut, mida kavatsen kasutada, kuni 22 V, mida pean mõistma +/- 10V cct. Sellel on reguleerimispott, mida pean veidi hiljem trimmima.

Kinnitage üks osa PP3 klambrist liuglüliti külge ja ühendage järgmine klemm DCDC sisendiga. Ühendage PP3 klambri teine juhe DCDC muunduri ülejäänud klemmiga. Nüüd on teil DCDC -muundur, mida juhib slaidilüliti. Selle sammu lihtsustamiseks peaks DCDC olema üsna hästi märgistatud.

Nüüd jootke paar väljundtraati oma DCDC -le, hoides selle pikkust selles etapis üsna helde.

Paigaldage DCDC muundur oma kohale kuuma liimipüstoliga, kuid veenduge, et pinge väljundi reguleerimispott oleks ligipääsetav. Kasutage nüüd PP3 akut ja reguleerige DCDC, et saada väljundiks 22 V.

HOIATUS - Isegi madal pinge, näiteks 9V ja 20V, võib märja nahaga kokkupuutumisel siiski surmaga lõppeda, võtke selle seadme kasutamisel ettevaatusabinõusid. Kõik kasutamata klemmid tuleb kinnitada klemmliistudesse, et vältida juhuslikku lööki (tõsiselt!). Ärge kunagi kasutage seda seadet vee või märja naha lähedal.

Samm: aeg jootmiseks …

Nüüd saate seda teha leivaplaadil või teha oma PCB -d nagu mina. Mõlemal juhul on aeg komponendid kokku panna.

Kui te ei suuda oma leivalaua tegemisega silmitsi seista, on mul piiratud koguses kaevandusi tindie'is müügil.

www.tindie.com/products/industry/handheld-…

Esimene asi, mida teha, on printida paigutus ja skemaatiline ning märkida paigutus nii, et see näitab, kuhu kõik komponendid lähevad. See on palju lihtsam kui skeemi kasutamine ja selle tulemuseks on vähem paigutusvigu.

Nüüd jootke komponendid kokku, lõigake komponendid hiljem külglõikuritega.

Muide, kui kasutate leivaplaati, vajate suuremat ümbrist kui mina.

5. samm: testige juhtmeid

Kasutasin keerdpaarkaablit ja kaablite kaitsmiseks panin mõned kaabli identsed ja kinnitusdetailid ning andsin teada, millised kaablid on.

See annab mulle kaks mõõtejuhet, üks pinge ja teine voolu jaoks.

6. samm: lõplik sobivus

Nüüd pean hakkama kõik ülejäänud juhtmed oma PCB -le jootma.

Siinkohal tasub trükkplaat välja panna ja veenduda, et see sobib, st kokkupõrkeid pole. Minu trükkplaadil on mõned kõrged komponendid ja minu korpuses mõned kõrged komponendid (pott, DCDC). Ma pean enne midagi jootmist veenduma, et see kõik ära mahub.

Kui ma olen õnnelik, et see läheb kokku, võin hakata jootma ja oma traadi pikkusi vastavalt vajadusele kärpima. Oma trükkplaadil kasutasin sisenemis- / väljumiskohtades tõmbetõkkeid.

Kui ma tean, et see läheb kokku, on aeg see tellida …

MÄRKUS - Olge LED -i ja potiga ettevaatlik, kuna need tuleb joota õigetele klemmidele, kui pott on vales suunas, pööratakse see ümber.

Samm: kasutuselevõtt…

Nii et minu projekteerimisel oli kasutuselevõtt kaheksa sammu.

Kontrollige, kas see sobib

Kas ma saan kaane sulgeda

Kontrollige LEDKontrollige, kas LED süttib, kui PP3 on välja lülitatud

Kontrollige 5V võrdlust

Lülitage PCB sisse, kontrollige, kas 5 V võrdlusakt annab 5 V.

Kontrollige 10V väljundit

Kontrollige J2 tihvti 1 10 V pinget

Kontrollige 20V väljundit

Kontrollige J2 tihvti 2 20 V pinget, reguleerige potti R12, kuni see on.

Kontrollige +/- 10V tööd

Vahemikus J1 kuni 2 peaks potti kasutades olema võimalik toota +/- 10V.

Kontrollige 20mA väljundit

Kui pott on seatud maksimumile, kontrollige, kas J1 väljund on 20 mA, reguleerige pott R3, kuni see on.

Pange korpus kokku ja katsetage uuesti

Pange uuesti kokku ja tehke viimane funktsioonikontroll.