Rankinė įtampa ir srovės šaltinis 4-20 mA: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šioje instrukcijoje išsamiai aprašoma, kaip naudojant 0–20 mA +/- 10 V signalo generatorių, naudojant nebrangią LM324 opamp. Šio tipo signalų generatoriai yra naudingi pramonėje, norint patikrinti jutiklių įvestis arba valdyti pramoninius stiprintuvus.

Nors juos galima nusipirkti, jie dažnai yra brangūs ir sugedę gali būti sunkiai pataisomi. Naudodami paprastus komponentus, galite sukurti grandinę, kurią galima pataisyti, jei ji sugenda už nedidelę kainą!

Rinkinį galite įsigyti mano „Tindie“parduotuvėje arba galite pasigaminti patys!

1 žingsnis: maža teorija …

Aukščiau pateiktoje schemoje išsamiai aprašytas įtampos ir srovės keitiklis. Kadangi įtampa opampų įvestyje yra lygi, kai teigiamas gnybtas yra 5 V, neigiamas gnybtas turi būti panašus.

Vienintelė vieta, iš kurios tai gali kilti, yra op stiprintuvų išvestis, todėl operacinis stiprintuvas tiekia pakankamai srovės, kad neigiamas gnybtas būtų 5 V. Jei V (R1) = 5V, tada I (R1) = 5/250 = 20mA ir kadangi RL sudaro nuosekliąją cct (nėra srovės srauto į (-) gnybtą), tai taip pat turi tekėti per jį 20 mA.

Todėl galime sukurti grandinę, kuri įtampą paverčia srove.

Žvelgdami į LM324 duomenų lapą matome, kad jis gali veikti 30 mA, todėl gali būti naudojamas kaip mūsų paprasto srovės šaltinio pagrindas be papildomo pavaros tranzistoriaus.

Be to, norime 0-10V arba +/- 10V išėjimo. Tai galima lengvai pasiekti padidinus 0–5 V signalą, kurį turėjome nuo 0 iki 20 mA, 2 kartų, kad būtų sukurtas 0–10 V išėjimo signalas.

Norėdami sukurti +/- 10 V signalą, galime šiek tiek apgauti ir modifikuoti savo stiprintuvo grandinę, kad sustiprintume 4 kartus, kad gautume 0-20 V išėjimą. Tada trečiasis stiprintuvas gali generuoti statinį 10 V signalą, kuris, naudojamas kaip nuoroda į 0–20 V signalą, suteikia +/- 10 V įtampos diapazoną.

Pateikiau schemą, kaip tai realizuoti. „Mine“turi apsauginius diodus, kurių gali prireikti arba nebūtina, priklausomai nuo jūsų taikymo, taip pat keletą puodų, skirtų išvesties apipjaustymui.

2 žingsnis: Pradėkime nuo dėklo

Išsiaiškinę teoriją, kaip galime sukurti savo projekto pavyzdį. Aš naudoju hammond 1593PBK. Jei darote savo PCB, galbūt norėsite pasirinkti didesnį dėklą.

Aš nusprendžiau pridėti šviesos diodą ir diapazono katilą, taip pat norėčiau slankiojančio jungiklio šone ir 2 laidų rinkinius 0-20 mA ir +/- 10 V.

Aš sukūriau lipnų dangtelį, naudodamas vinilo klijus, kad padėtų nustatyti diapazoną.

Naudodami centrinį perforatorių ir dangtelį pažymėkite skyles ir išgręžkite skyles:

• Puodas 7 mm
• Šviesos diodas 6,5 mm
• Kabelio įvadas 5 mm
• Skylės jungikliui 2 mm

Pjūklas ir failas gali būti naudojami norint iškirpti slankiklio jungiklio atidarymo angą.

Baigę uždėkite dangtelio lipduką ir pritvirtinkite šviesos diodą, puodą ir jungiklį.

PASTABA - laidų ilgiai turi būti dideli, kad juos būtų galima nukirpti vėliau, kai surenkame dėklą, visi laidai turi būti termiškai susitraukę, kad nesulaužtų kabelio.

3 veiksmas: pridėkite maitinimo šaltinį

Mes naudojame pigų DCDC keitiklį iš „ebay“. Tai gali sustiprinti 9V akumuliatorių, kurį planuoju naudoti, iki 22V, kurį turiu suvokti +/- 10V cct. Jame yra reguliavimo puodelis, kurį turėsiu nupjauti šiek tiek vėliau.

Pritvirtinkite vieną PP3 spaustuko dalį prie slankiklio jungiklio ir kitą gnybtą prijunkite prie DCDC įvesties. Prijunkite antrąjį PP3 spaustuko laidą prie likusio DCDC keitiklio gnybto. Dabar turėsite DCDC keitiklį, valdomą slankikliu. Norint palengvinti šį žingsnį, DCDC turėtų būti gana gerai pažymėtas.

Dabar lituokite porą išvesties laidų prie savo DCDC, išlaikydami gana didelį ilgį šiame etape.

Naudokite karšto klijų pistoletą, kad pritvirtintumėte DCDC keitiklį, tačiau įsitikinkite, kad prieinamas įtampos išėjimo reguliavimo indas. Dabar naudokite PP3 bateriją ir sureguliuokite DCDC, kad išvestis būtų 22 V.

ĮSPĖJIMAS - Netgi žemos įtampos, tokios kaip 9V ir 20V, vis tiek gali būti mirtina, jei jos patenka į šlapią odą, naudodamiesi šiuo prietaisu, imkitės tinkamų atsargumo priemonių. Visi nenaudoti gnybtai turi būti pritvirtinti gnybtų blokuose, kad būtų išvengta atsitiktinio smūgio (rimtai!). Niekada nenaudokite šio prietaiso šalia vandens ar šlapios odos.

4 žingsnis: laikas šiek tiek lituoti …

Dabar galite tai padaryti ant duonos lentos arba padaryti savo PCB, kaip aš. Bet kokiu atveju atėjo laikas surinkti komponentus.

Jei negalite susidurti su savo duonos lenta, turiu ribotą kiekį kasinių, parduodamų tindie.

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

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra atsispausdinti maketą ir schemą bei komentuoti išdėstymą, kad būtų parodyta, kur eina visi komponentai. Tai daug lengviau nei naudojant schemą ir dėl to bus mažiau vietos klaidų.

Dabar lituokite komponentus, vėliau apipjaukite komponentus šoniniais pjaustytuvais.

Beje, jei naudosite duonos lentą, jums reikės didesnio dėklo nei aš.

5 žingsnis: išbandykite laidus

Aš naudoju vytos poros kabelį ir uždėjau keletą kabelio atramų ir įvorių, kad apsaugočiau kabelius ir praneščiau, kurie kabeliai yra.

Tai duos man du bandymo laidus: vieną įtampai ir kitą srovei.

6 žingsnis: galutinis pritaikymas

Dabar turiu pradėti lituoti visus likusius laidus prie savo PCB.

Šiuo metu verta išdėstyti PCB ir įsitikinti, kad jis tinka, ty nėra jokių susidūrimų. Mano PCB yra keletas aukštų komponentų, o mano korpuse - aukšti komponentai (puodas, DCDC). Prieš ką nors lituodamas turiu įsitikinti, kad viskas sutilps.

Kai būsiu laimingas, kad tai bus kartu, galiu pradėti lituoti ir kirpti savo vielos ilgį, kad tiktų. Savo PCB įėjimo / išėjimo taškuose naudoju įtempimo mažinimo skyles.

Kai žinau, kad tai bus kartu, laikas jį užsakyti …

PASTABA - būkite atsargūs su šviesos diodais ir puodu, nes juos reikia lituoti prie tinkamų gnybtų, jei indas yra netinkamas, jo veiksmas bus apverstas.

7 žingsnis: paleidimas…

Taigi mano projekte buvo 8 žingsnių paleidimo procesas.

Patikrinkite, ar tinka

Ar galiu uždaryti dangtį

Patikrinkite LED Patikrinkite, ar šviesos diodas šviečia, kai įjungtas PP3

Patikrinkite 5V nuorodą

Įjunkite PCB, patikrinkite, ar 5 V atskaitos taškas duoda 5 V.

Patikrinkite 10 V išėjimą

Patikrinkite 10 V įtampą ant J2 kaiščio 1

Patikrinkite 20 V išėjimą

Patikrinkite 20 V įtampą ant J2 kaiščio 2, sureguliuokite puodą R12, kol jis bus.

Patikrinkite +/- 10V veikimą

Tarp J1 ir 2 turėtų būti įmanoma generuoti +/- 10V naudojant puodą.

Patikrinkite 20 mA išėjimą

Kai puodas nustatytas į maks., Patikrinkite, ar J1 išėjimas yra 20 mA, reguliuokite puodą R3, kol jis bus.

Surinkite korpusą ir bandykite dar kartą

Surinkite ir atlikite paskutinį funkcijų patikrinimą.