Principalele subiecte prezentate
1. Masurarea practica a impedantelor in aparatura electronica (II)
Principii de operare cu un impedantmetru
Metoda puntii cu autoechilibrare este utilizata uzual in impedantmetrele moderne de joasa frecventa.
Vor fi prezentate principiile de operare cu un impedantmetru care lucreaza pe baza acestei metode, ca un bun exemplu de operare in vederea evaluarii impedantelor.
Tabelul 2 (din articol) ofera cateva din specificatiile principale ale unui astfel de echipament. Circuitul de masurare a impedantelor este impartit functional in trei blocuri (figura 12 din articol).
Sursa de semnal
„Sursa de semnal” genereaza semnalul de test aplicat componentei necunoscute, a carei impedanta se doreste a fi determinata. Frecventa semnalului se regleaza in plaja de masura, verificandu-se in cartea tehnica a aparatului daca rezolutia este acceptabila.
Semnalul de test
Semnalul de test este generat de un sintetizator controlat de un microprocesor / microcontroler. Nivelul de semnal la iesire, ajustabil uzual in domeniul 10mV – 1V, este obtinut prin intermediul unui atenuator. In plus fata de generarea semnalului de test, in cadrul acestui bloc se genereaza si semnalele de referinta interne.
Puntea de autocalibrare
„Puntea cu autoechilibrare” echilibreaza curentul prin rezistorul de gama cu curentul din DUT (DUT – Device Under Test, componenta / dispozitivul de masurat, in limba romana) pentru a mentine un potential nul pe terminalul inferior.
Un circuit detector detecteaza potentialul pe terminalul inferior si controleaza amplitudinea si faza iesirii astfel incat potentialul detectat devine zero. Cand puntea este neechilibrata un convertor I-U detecteaza un curent de eroare iar un detector de faza separa componentele vectoriale de 0° si 90°.
Semnalele de iesire ale detectoarelor de faza se aplica modulatorului pentru a comanda semnalele componente de 0° si 90°. Semnalul rezultant este amplificat si trimis inapoi prin rezistorul de gama Rr pentru a anula curentul prin DUT astfel incat prin convertorul I-U sa nu circule nici un curent de eroare.
La impedantmetrele moderne operatia de echilibrare este realizata automat in intreaga gama de frecventa.
Detectorul de raport vectorial
„Detectorul de raport vectorial” masoara doua tensiuni vectoriale, pe DUT (Edut) si pe circuitul serie al rezistorului de gama (Err). Deoarece valoarea rezistorului de gama este cunoscuta, masurarea celor doua tensiuni va da vectorul impedanta Zx al DUT astfel: Zx = Rr x (Edut/Err).
2. Regulator de tensiune alternativa – controlat in tensiune
Odata ce noile concepte de constructie sau reamenajare a cladirilor si-au facut loc si in tara noastra, cablarea moderna a retelelor de curenti tari si slabi, respectiv aparatajul de comanda si control al utilitatilor, trebuie sa ofere inovatie si fiabilitate.
Comenzile la distanta (pe fir sau radio) a aparatelor se recomanda. O comanda in tensiune a aprinderii iluminatului, de exemplu, prezinta avantajul securitatii (lipsa arcului electric din intrerupator), sursele de declansare a unui incendiu fiind reduse.
Montajul pe care-l prezentam, realizat in kit neasamblat de Velleman, sub codul K8003, „DC Controlled dimmer” (regulator de tensiune controlat cu tensiune continua), este ideal pentru a inlocui intrerupatoarele sau variatoarele clasice, din sistemul de iluminat al unei cladiri.
Controlul intensitatii luminoase a unui bec cu incandescenta se realizeaza in tensiune, in gama 0…10Vcc. Dimensiunile montajului sunt mici, ceea ce il face facil de utilizat in practica. Se poate monta intr-o doza de aparat electric sau intr-un tablou electric.
Comanda in tensiune se realizeaza pe doua fire si se poate obtine de la sursa de tensiune de mica putere, consumul fiind de 1…2mA.
3. Relee eletromagnetice – masurarea timpilor proprii de actionare si revenire.
Masurarea intervalelor scurte de timp de ordinul milisecundelor – asa cum este cazul timpilor proprii de actionare si revenire ai releelor electromagnetice – poate fi facuta cu ajutorul cronometrelor sau numaratoarelor universale.
Utilizand principiul de masurare al acestor aparate, a fost elaborata o schema proprie, bazata pe un microcontroler industrial, precizia de masurare obtinuta fiind aceeasi cu precizia cristalului de cuart utilizat: 100ppm sau 0.01%.
Conectarea la calculator face posibila eliminarea afisajului si efectuarea unor calcule in virgula mobila, care afecteaza in mod direct rezultatul obtinut.
Prezentarea codurilor sursa ale programelor utilizate – programul rulat de microcontroller si cel asociat interfetei grafice – faciliteaza intelegerea modurilor de functionare ale portului serial al microcontrolerului si controlului „MSCOMM” al programului Visual Basic.
Descriere contructiva si functionala
Schema electrica a interfetei de masurare este prezentata in figura 1 (din articol).
Microcontrolerul utilizat este AT90S2313, primul din seria AVR prevazut cu port serial UART. Circuitul de Reset este format din R8, D2, KO si C5, care realizeaza si auto-resetarea microcontrolerului in timpul cuplarii tensiunii de alimentare.
Baza de timp utilizeaza un cristal de cuart cu frecventa de rezonanta de 7.3728MHz, facilitand o comunicatie seriala cu rata de baud de 9600 bps cu eroare 0.
Convertorul RS232 este construit in jurul circuitului integrat MAX232 (sau orice alt echivalent). Conectarea la calculator se face printr-un conector DB-9 (mama) standard. Se atrage atentia ca montarea gresita a unuia din condensatoarele C14 – C17, va conduce la distrugerea circuitului integrat!
Tensiunea de +5Vcc necesara functionarii montajului este obtinuta cu ajutorul unui circuit integrat seria 7805 (variantele de 0.1A sau 1A), montat intr-o configuratie clasica.
4. CNX201 – Amplificator audio
Sunt situatii cand constructorii amatori de montaje electronice au nevoie de un amplificator liniar de audio frecventa, de putere medie, pentru testarea diferitelor constructii, cum ar fi: corectoare de ton, verificarea de receptoare diverse sau pentru alte scopuri.
Majoritatea componentelor electronice se gasesc in magazinele de specialitate si in laboratorul fiecarui electronist, iar realizarea lui este la indemana tuturor.
Comoditatea folosirii acestui amplificator de audiofrecventa este ca nu necesita un redresor stabilizat. Singura cerinta fata de alimentator: sa fie bine filtrat.
Tensiunea nominala de alimentare este de 24V, dar functioneaza in conditii normale si atunci cand tensiunea este cuprinsa in limitele 20- 28V.
Bineinteles ca puterea va diferi corespunzator fata de cei 10W care se pot obtine atunci cand tensiunea de alimentare are valoarea de 24V. Sensibilitatea amplificatorului este de ordinul a 40-50mV, pe o impedanta la intrare de cel putin 10 KOhm.
Curentul de repaus al amplificatorului este stabilizat ca urmare a folosirii celor 3 diode inseriate D1…D3. Deoarece acestea sunt amplasate in imediata apropiere a radiatoarelor tranzistoarelor finale (vezi foto din articol), se realizeaza si o stabilizare cu temperatura al curentului tranzistoarelor finale.
Tranzistoarele finale folosite
Ca tranzistoare finale se poate folosi o mare gama de tipuri: 2N3055, 2N3055T, BDX95, 2N3442, 2N3767, 2N3054, practic, orice tranzistor de putere radiata de cel putin 20W, de structura NPN, cu tensiunea de colector de minimum 40V.
Cablajul imprimat permite folosirea tuturor tipurilor mentionate. Daca ne limitam la o putere de 5W, se pot folosi si tranzistoare BD441.
5. ICL8038 – Generator de functii (II)
In primul episod al acestui articol, publicat in numarul precedent al revistei, am prezentat descrierea generatorului de functii ICL8038 (fabricat in prezent de HARRIS SEMICONDUCTOR si EXAR, sub codul de XR-8038A), avantajele oferite de acesta, principalele caracteristici electrice si modul de functionare.
Aceasta a doua parte a materialului ofera in special electronistilor practicieni o serie de aplicatii foarte interesante si utile cu acest C.I.
6. MAX732 / MAX733 – Stabilizatoare de tensiune in comutatie
In unele aplicatii practice alimentate de la doua sau cel mult trei baterii (sau acumulatori) de 1.5V avem nevoie de tensiuni continue de +12V sau chiar +15V.
Cum se pot obtine? In ajutorul constructorilor vine seria de circuite integrate stabilizatoare de tensiune de tip MAX732 / MAX733, produse de binecunoscuta corporatie americana MAXIM.
Aceste C.I. sunt regulatoare de tip step-up („boost”), adica ridicatoare de tensiune de +12V / +15V, realizate in tehnologia CMOS.
7. TLE 4905/35/45 L – Traductoare de proximitate cu efect HALL
Circuitul integrat TLE4905 (si ceilalti membri ai familiei TLE49X5) este un traductor de proximitate ce functioneaza pe baza efectului Hall si a fost conceput pentru aplicatii industriale care privesc pozitionarea precisa, controlul motoarelor de curent continuu fara perii, determinarea unghiului de rotatie etc.
Este protejat in cazul inversarii accidentale a polaritatii tensiunii de alimentare si la aparitia unor perturbatii de natura electrica. In tabelul 1 (din articol) se poate observa semnificatia fiecarui terminal in parte.
Capsula include senzorul Hall, un etaj amplificator, si un circuit trigger Schmitt (figura 1 din articol). Iesirea se face printr-un etaj cu colectorul in gol, iar pentru minimizarea influentei tensiunii de alimentare asupra nivelurilor de comutatie, blocurile amintite mai sus se alimenteaza prin intermediul unui stabilizator intern.
8. Interfata pentru alarma cu 2 zone
Interfata pentru alarma prezentata se remarca prin simplitate si fiabilitate, putand face parte dintr-un sistem complex alaturi de Cifrul Electronic K6400 de la Velleman (prezentat in revista acum cateva numere), senzori (contacte magnetice, senzori de miscare in infrarosu – PIR, bariera in infrarosu, senzor de vibratii), o sirena electronica si o sursa de alimentare cu acumulator de back-up.
Are 2 zone de supraveghere: una cu temporizare la intrare fara autometinere (pentru a nu complica schema), iar cealalta cu actionare imediata.
Surse:
