No title

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN – technická literatura

[email protected]

5.33

Konvertor polarity

Pøípravek zapojený podle obr. 5.33.1 je užiteèným doplòkem pro voltmetr, který neumožòuje mìøit napìtí rùzné polarity bez zámìny mìøicích šòùr. Mìøené napìtí pøichází v pøípravku nejprve na dìliè R1, R2, R3 a pak na OZ1.1. Ten je zapojen jako neinvertující zesilovaè se zesílením 10 dostavitelným jemnì pomocí potenciometru P2. Dále je signál usmìrnìn ve stupni s OZ1.2, který má ve zpìtné vazbì usmìròovací mùstek zatížený odporem R10. Proud protékající tímto odporem má vždy týž smìr a napìtí na nìm je stejnì velké jako U1. Výstup mùstku je spojen se vstupy diferenciálního zesilovaèe OZ1.4. Ten zajišuje, že výstupní signál konvertoru U2 je opìt vztažen ke stejnému potenciálu jako signál vstupní. Na výstupu zesilovaèe OZ1.3 je k dispozici dvouhodnotový signál indikující polaritu vstupního signálu. Pøipojením antiparalelnì zapojených svìtelných diod do tohoto místa lze získat i optickou signalizaci polarity. Pøípravek je nutné pøed použitím nastavit. Nejprve nastavíme diferenciální zesilovaè. Odpojíme R12 a R13 od R10 a spojíme je navzájem. Do tohoto uzlu pøivedeme nejprve napìtí +1 V, a posléze –1 V, a pomocí P3 nastavíme minimální výstupní napìtí, v obou pøípadech stejné. Po pøipojení odporù R12 a R13 zpìt k R10 nastavíme pøi zkratovaném vstupu nulový výstup potenciometrem P1. Zbývá nastavení celkového zesílení potenciometrem P2. Na vstup pøipojíme napìtí U1 a na výstupu musí být napìtí U2 = U1. Zapojení je nutno napájet symetrickým stabilizovaným zdrojem ±5 až ±15 V. Vstupní napìtí mùže dosahovat nejvýše hodnoty o 3,5 V nižší. Chyba pøenosu konvertoru je menší než 0,5 % z maximálního vstupního napìtí. Zdroj informací: Lit. 5.33.1 Polaritäts-konverter. Elektor 1981, è. 7–8, str. 7–86. Lit. 5.33.2 Sdìlovací technika 1992 è. 5, str. 190

&

Q

5 5 ' 0

' 5 N 8

5 0

5 0



9 8%

5 0

' 5

3

N

0

5 0

3 5 0

'



2=

 5 0

'

/0

5

N

5 N

'

2=



&

 





0 2=



8

0 5 0 5 N

0

3 0

5 0





2=



83

±8%

Obr. 5.33.1 Zapojení konvertoru polarity

A

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

2

141

5.34

Napìová lupa

Motoristy, které již nìkdy pøekvapila baterie jejich vozu náhlým kolapsem právì v nejnevhodnìjší situaci, bude možná zajímat zapojení voltmetru s potlaèeným poèátkem stupnice zapojený podle obr. 5.34.1. Zmìny napìtí automobilové baterie pøi rùzném zatížení bìhem provozu mohou poskytnout pozornému øidièi více informací, než získá z údaje kontrolního ampérmetru nabíjení, jehož použití bývalo èastìjší. Vnitøní odpor baterie se zvìtšuje pøi vybíjení, stárnutí baterie nebo s poklesem teploty. Zvìtší-li se vnitøní odpor baterie, zmenší se napìtí na jejích svorkách (vývodech). To je nejpatrnìjší pøi startování motoru a zvláštì v zimì, kdy se kromì vlivu zvìtšených mechanických odporù uplatní i pokles kapacity, zpùsobený nízkou teplotou. Jak se uvádí v Lit. 5.34.1, nemìlo by se pøi startování s nabitou a dobrou baterií její napìtí snížit pod 11 V. Pøesnìjší údaje udává norma ÈSN 36 4310, citovaná v Lit. 5.34.2, podle níž pøi vybíjení proudem 3 . CA20 (odpovídá zhruba odebíranému proudu pøi startu) nemá pøi teplotì elektrolytu +25 °C klesnout napìtí baterie 12 V v páté až sedmé sekundì pod 10 V. Pøíslušná hodnota vnitøního odporu je tedy RV25 = 2/(3 . CA20). V tomtéž prameni se souèasnì uvádí, že u dobrých akumulátorù je bìžnì vnitøní odpor polovièní, což souhlasí s pøedchozím uvedeným svorkovým napìtím 11 V. Pøi chodu motoru, pøi nìmž je akumulátor dobíjen z alternátoru, je na nìm napìtí 14 až 15 V. Vyšší, nižší, èi náhodnì kolísající napìtí je vìtšinou pøíznakem poruchy regulátoru napìtí. Pøedchozí úvaha ukázala, že je dobré mít pro tyto úèely k dispozici voltmetr, jeho rozsah by byl od 11 do 15 V. Potlaèení poèátku stupnice voltmetru umožòuje pøesnìji èíst údaj napìtí. O vhodnosti analogového mìøidla pro dané použití, pøi nìmž je žádoucí sledovat i rychlejší zmìny napìtí, nelze pochybovat. Samotné zapojení je jednoduché. Potlaèení èásti stupnice je dosaženo mìøením rozdílu sledovaného napìtí vzhledem ke stálému napìtí referenènímu. Jeho zdrojem je Zenerova dioda D3, napájená pro dosažení dostateèné stability stálým proudem asi 12 mA ze zdroje, tvoøeného tranzistorem T1 (PNP), diodami D1, D2 a rezistory R1, R2. Zmìnou odporu rezistoru R2 lze v pøípadì potøeby pøi náhradì diody D3 jiným typem) proud zmìnit. Daná volba Zenerova napìtí diody D3 vychází jednak z požadavku, aby byla zajištìna správná èinnost pøi uvedeném kolísání napìtí v palubní síti vozidla, jednak proto, aby toto napìtí bylo stálé pøi zmìnách teploty (nejmenší teplotní závislost Zenerova napìtí je mezi 5 a 6 V). Mìøidlo – mikroampérmetr s rozsahem 50 µA (pro snazší úpravu stupnice) – v sérii s rezistorem R3 a potenciometrem P1 je zapojeno mezi referenèní zdroj a napìtí, odebírané z dìlièe P2, R4, R5, které je pøímo úmìrné mìøenému napìtí UB. Kondenzátory C1 a C2 slouží k potlaèení rušivých napìtí z elektrické soustavy vozidla. Trimry je nejvhodnìjší nastavovat s použitím kontrolního voltmetru a regulovatelného zdroje, z nìhož lze získat napìtí 11 a 16 V. Nejdøíve pøi napìtí 11 V nalezneme polohu bìžce P2 pro nulovou výchylku ruèky mìøidla a potom po zmìnì napìtí na 16 V nastavíme otáèením bìžce P1 plnou výchylku. Jako T1 lze použít tranzistor PNP s maximálním napìtím kolektoru vùèi emitoru alespoò 30 V a s kolektorovým proudem 100 mA. Voltmetr v automobilu pøipojíme za spínaè denních spotøebièù.

142

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

2

A

Zdroj informací: Lit. 5.34.1 Basisschaltungen – Spannungslupe. Elektor 1993, è. 11, str. 72, 73 Lit. 5.34.2 Kubín P. Elektrická zaøízení osobních automobilù. SNTL 1972. Lit. 5.34.3 KTE 1994 è. 7, str. 245. 8% ' 1 ' 1

3 M

5  7

& —

%&& 5 ' N 9

0

5

3

N

N

—$

Då9 5 M

& —9

5 M

9

Obr. 5.34.1 Voltmetr pro mìøení provozního napìtí automobilové baterie

A

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

2

143

5.35

Indikátor nulového napìtí

Hlavní èástí obvodu, jehož schéma je na obr. 5.35.1, je generátor symetrického pravoúhlého signálu, který je doplnìn odporem R5. Signálem, který se na tento odpor pøivádí, lze mìnit napájecí a vybíjecí proud kondenzátoru C1, a tak mìnit støídu generátoru od 0 do 100 %. Stav obvodu signalizují diody D1 a D2 na výstupu OZ1. S hodnotami souèástí uvedenými na obr. 5.35.1 je citlivost zapojení ±50 mV. Je-li vstupní napìtí záporné a vìtší než 50 mV, svítí dioda D1 trvale. Pøi kladném vstupním napìtí vìtším než 50 mV svítí trvale dioda D2. Mezi uvedenými mezemi diody blikají. Citlivost lze upravit zmìnou velikosti odporu R7. Pøi zvyšování citlivosti by však hodnota tohoto odporu nemìla pøekroèit 3,3 MW. Pøi snižování citlivosti je vhodné zvìtšit kapacitu kondenzátoru C1 úmìrnì snížení odporu. Vnitøní odpor zdroje sledovaného signálu by nemìl pøevýšit 10 kW. Zapojení lze využít napø. jako indikátor vyvážení stejnosmìrného mìøicího mùstku. Zdroj informací: Lit. 5.35.1 Nullspannungsindikator. Elektor 1981 è. 7, 8, str. 7 až 79, 80. Lit. 5.35.2 Sdìlovací technika 1992 è. 5, str. 192

YVWXS

5

5 0

 & Q

0

5 0 

Då9  

5

0

5

N

9



5



2= N

±Då9 5 0 '

'

Obr. 5.35.1 Indikátor nulového napìtí

144

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

2

A

5.36

Akustický indikátor zkratu

„Šlusmetr“ – tímto ošklivým, ale témìø každému, kdo se nìjak zapletl s elektrotechnikou èi elektronikou, srozumitelným slovem, je vystižena èinnost zkoušeèky, jejíž zapojení je na obr. 5.36.1. Rùzné pomùcky k ovìøení vodivého spojení patøí mezi základní vybavení dílny èi laboratoøe. I když dnes tuto službu – vèetnì akustické signalizace – již zastanou digitální multimetry, najdou se pravdìpodobnì ètenáøi, kteøí o samotnou zkoušeèku vodivého spojení budou mít zájem. Akustický zpùsob signalizace pøitom usnadní práci tím, že není nutno hledìt na ruèkový èi digitální indikátor ohmmetru, který lze samozøejmì pro tento úèel rovnìž použít. Zkoušeèka navíc orientaènì signalizuje i odpor mezi zkušebními hroty, a to rùznou výškou vydávaného tónu. Tranzistory T1 a T2 jsou zapojeny jako oscilátor, jehož kmitoèet je nepøímo úmìrný odporu mezi svorkami A a B. Nejsou-li tyto svorky vodivì spojeny, indikátor odebírá ze zdroje – baterie 9 V – jen zanedbatelné zbytkové proudy, a proto není tøeba používat u zkoušeèky vypínaè. Pøi mìøení je ze zdroje odebírán proud od 3 do 5 mA podle nastavení trimru P1. Tímto promìnným odporem lze nastavit výšku tónu bzuèáku pøi zkratu mez svorkami A, B tak, aby byla pro uživatele nejpøijatelnìjší. Je-li odpor mezi svorkami asi 22 kW, je tón výraznì nižší. Vzhledem k tomu, že mezi zkušebními hroty zkoušeèky je napìtí nejvýše 8 V a protékající proud je menší než asi 50 µA, není pravdìpodobné, že by se zkoušený obvod mohl poškodit. Zdroj informací: Lit. 5.36.1 Hueber, F.: Akustischer Durchgangsprüfer. Elektor 1993 è. 7, 8, str. 52, 55. Lit. 5.36.2 KTE 1994 è. 3, str. 82, 83.

% $

' 1 5 N 7 %&%

7 %&% 5

1

%=

N &



Q 3 N

'



5 N

M

9

±

Obr. 5.36.1 Schéma zapojení zkoušeèky vodivého spojení

A

JAN HUMLHANS: ZAJÍMAVÁ

ZAPOJENÍ

2

145