Разработка принципиальной электрической схемы универсального пульта проверки электромеханизмов

Разработка электрической схемы универсального пульта проверки электромеханизмов ведется, руководствуясь данными и работой функциональной схемы пульта, а так же существующими законами электротехники и требованиями, которые мы предъявляем к пульту проверки. Составим принципиальную электрическую схему пульта, дадим ее описание и опишем алгоритм ее работы.

Пульт соединен с системой электроснабжения ВС постоянного тока напряжением 27В посредством соединительного провода к разъему Ш1 (разъем питания 27В).

ЭВМ (в моем случае это ноутбук) подключается через COM-порт к штепсельному разъему Ш2 напрямую посредством соединительного провода, либо, при отсутствии у ноутбука COM-порта, через USB-порт посредством переходника USB-to-COM, который будет распознаваться компьютером автоматически как виртуальный COM-порт и с которым можно будет работать как с обычным COM-портом.

В качестве измерителя напряжения будем использовать цифровой вольтметр, предназначенный для измерения постоянного напряжения и передачи данных в компьютер. Для передачи данных о величине напряжения и питания вольтметра используется последовательный COM-порт. В отличии от других подобных схем, собранных на дорогих импортных АЦП с последовательным интерфейсом, эта состоит из более распространенных и дешевых элементов, а по качеству работы соответствует 10-разрядному АЦП. Схема вольтметра состоит из двух операционных усилителей. На первом DD1.1 собран генератор пилообразного напряжения с частотой 10 герц и амплитудой 1 вольт. Второй DD1.2 включен по схеме компаратора и сравнивает входное напряжение с напряжением приходящим с генератора. На его выходе в рабочем режиме присутствует прямоугольное напряжение с частотой генератора и скважностью прямо пропорциональной измеряемому напряжению. Для подачи измеряемого напряжения на плату используется экранированный кабель. Принцип включения цифрового вольтметра в схему для измерения напряжения ничем не отличается от обычного прибора-вольтметра и поэтому, руководствуясь законами электротехники, он соединяется параллельно со штепсельным разъемом Ш1, на который подводится напряжение питания 27В. А АЦП, необходимый для преобразования сигналов напряжения в понятный для компьютера вид, непосредственно входит в состав схемы цифрового вольтметра.

Измерителем тока в пульте будет интегральный датчик тока (ИДТ) DD4 на основе резистивных элементов, включенный в схему, так же как и обычный амперметр, последовательно. Подобные датчики способны работать с напряжением от 3 до 36В и током нагрузки до 5А, что нас вполне устраивает, так же сам ИДТ потребляет очень малый ток. Данный датчик тока преобразует ток нагрузки в прямопропорциональное ему напряжение (т.е. если на входе ток нагрузки 3А, то напряжение на выходе датчика составит 3В, если 0,75А - то 0,75В и т.д.), поэтому для передачи данных от ИДТ в компьютер рационально будет использовать измеритель напряжения, т.е. описанный выше цифровой вольтметр. Поскольку одним из основных измеряемых параметров электромеханизма является потребляемый ток, а не напряжение, то электрическую схему пульта составляем таким образом, что при подключении питания и компьютера к пульту, схема начинает работать только на измерение напряжения в СЭС ВС и, соответственно, передавать эти данные в компьютер. Но как только приходит сигнал с компьютера на начало проверки электромеханизма, то схема автоматически переключается на измерение потребляемого электромеханизмом тока через контакты 3-1 и 4-1 реле К3 и К4 соответственно. Этого удалось добиться благодаря использованию в схеме пульта ресивера, способного включать либо отключать реле K1, K2, K3 и K4 по соответствующим сигналам от компьютера.

Другие стьтьи в тему

Радиоволновый метод обеспечения безопасности помещений
Актуальность темы дипломной работы заключается в том, что системы защиты и охраны периметра занимают ведущее место в обеспечении охраны объектов различного назначения. Этими объектами являются промышленные объекты, объекты повышенного риска (химические предприятия), склады, ангары, х ...

Расчет многокаскадного усилителя
При решении многих инженерных задач, например при измерении электрических и неэлектрических величин, приеме радиосигналов, контроле и автоматизации технологических процессов, возникает необходимость в усилении электрических сигналов. Для этой цели служат усилители - ...