Микроэлектрическая машина генерированного напряжения
Генератор тахометра преобразует показатель вращения вала в электрический сигнал. Работа его использует свойства угловой скорости ротора, поток возбуждения, которого пропорциональный генерируемой ЭДС. Большинство современных тахогенераторов — это тип постоянного магнита. Эти устройства используют вращающееся соединение, один конец которого подключён к валу машины, индуцирует электродвижущую силу (напряжение), пропорциональную скорости вала. Контакты якоря соединены к цепи вольтметра, преобразуя напряжение в значение скорости.
Эксплуатация
Простейший тахометр, своими руками изготовленный на базе калькулятора, работает после припайки контактов к кнопке сложения вычислительной машины.
Замер скорости вращения оборотов выполняется следующим образом:
- Включается микрокалькулятор.
- Синхронно активируются клавиши «+» и «1».
- Гаджет запускается и на нем производится замер. Чтобы обеспечить точность показаний, одновременно с калькулятором следует включить секундомер.
- Выждите 30 секунд, а затем посмотрите на экран. На нем должно появиться соответствующее значение.
- Этот показатель и является числом оборотов за 30 секунд. Умножив цифру на два, получаем количество вращений в минуту.
Внешний вид калькулятора
Как можно рассмотреть на фотографии калькулятора, в верхней части располагается зона для ввода данных. После прохождения всех логических операций шарики показывают результат операции внизу.
Ввод данных осуществляется шариками. Шарик есть — 1, шарика нет — 0. Бит справа — это наименьший бит числа. Перед началом работы некоторые части калькулятора следует привести в исходное положение. После указания исходных значений отодвигается полоска картона, которая удерживает шарики в исходном положении — и начинается процесс сложения.
Например, так выглядит исходное положение шариков для операции 7+5 (0111 + 0101).
Мастер-класс по изготовлению цифрового и аналогового самодельного тахометра
Тахометр представляет собой устройство, предназначенное для измерения числа оборотов двигателя во время движения и демонстрации этой информации водителю. Полученные данные автомобилисту показываются на приборной панели или, если устройство было установлено дополнительно, на соответствующем экране в салоне. Этот материал позволит вам узнать, как соорудить тахометр в домашних условиях своими руками.
Как сделать калькулятор или форму для сайта: обзор 4 специальных конструкторов
Время чтения: 25 минут Нет времени читать? Нет времени?
Еще пару лет назад создание калькулятора требовало бюджета на обращение к фрилансеру или студии, либо базового знания математических выражений и технологий, чтобы настроить модуль для своей CMS или написать его с нуля. Теперь достаточно двигать мышкой, чтобы получить желаемый результат, а цена вопроса упала до 0 рублей. Разбираемся, как можно сделать калькулятор для сайта.
Сколько стоит сделать калькулятор? Студия может запросить у вас и 25 тысяч рублей:
Спрос родил предложение: по всему миру стали появляться сервисы, предлагающие максимально упростить и удешевить создание калькулятора или формы для сайта. Отсмотрев с десяток сервисов на русском и английском языках, мы выбрали четверку, которую можно использовать для создания калькуляторов и форм для своих сайтов.
Схема электронного тахометра на Arduino
Для сборки прибора понадобится, естественно, микроконтроллер Arduino. Если его нет, то сойдет любой другой контроллер с похожими характеристиками, но тогда нужно будет дополнительно собирать программатор. Также для этой схемы нужны резисторы 33 кОм, 270 Ом, 10 кОм в виде потенциометра. Еще можно приобрести синий светодиод, инфракрасный светодиод и фотодиод. Далее найдите ДСВ-дисплей и микросхему регистра сдвига с маркировкой 74НС595. Здесь используется оптический датчик и принцип отражения лучей. С этой системой вам не придется беспокоиться о том, какая должна быть толщина ротора, а количество его лопастей не сможет изменить показатели. Датчик сможет точно считывать обороты.
Основание (станина) намоточного станка
Сделать станок для намотки трансформаторов можно из любого прочного легко обрабатываемого материала. Самым подходящим будет: метал, фанера (дерево) или пластмасса. В зависимости от того, что у Вас есть в наличии и с чем Вы любите больше всего работать, можно отдать предпочтение тому или иному материалу.
В основном мастерю самоделки из того, что у меня есть под рукой, так и в этом случае, в завалах барахла под названием «в хозяйстве пригодится» нашлись обрезки из 10 миллиметровой полужесткой пластмассы, которую успешно применил в конструкции намотчика и его элементов.
Изначально, при разработке, необходимо сделать пробный макет, продумать компоновку намотчика, задать себе вопрос, какие необходимые функции должно выполнять устройство. В процессе макетирования легко дополнять и совершенствовать, подгонять размеры, что позволит на выходе получить самый удачный вариант.
По проекту у нас три оси:
Первая ось (намотчик) — на ней будет вращаться наматываемая катушка трансформатора. На одном конце будет крепиться счетчик количества сделанных витков, а на другой стороне привод вращения оси с набором шкивов. Привод может быть ручным в виде закрепленной ручки на оси либо электрическим в виде шагового двигателя.
Вторая ось (укладчик) — на ней будет «бегать» поводок укладчика проволоки, также на оси будет закреплен второй набор шкивов, который через ременную передачу с помощью пассика будет сопрягаться с первым набором шкивов на первой оси.
Третья ось (держатель катушек) – служит опорой для катушки с обмоточным проводом.
На этапе проектирования следует правильно разнести оси между собой, чтобы каркас наматываемой катушки трансформатора не цеплялся за станок и не задевал другую ось, также выбрать высоту расположения катушки с проволокой, чтобы можно было свободно навешивать разные по габаритам катушки. Можно предусмотреть дополнительную ось для смотки-намотки проволоки с катушки на катушку.
По разметке на выбранном материале для станины ножовкой по металлу вырезаем части основания станка (боковины, дно, поперечины), также высверливаем необходимые отверстия. С помощью металлических уголков и саморезов скрепляем все составляющие вместе.
Самодельный автомобильный электронный тахометр
Электронный тахометр — это цифровое устройство, изготовленное из электронных компонентов и используемое для измерения скорости электродвигателя или любого другого вращающегося объекта в оборотах/ минуту. Он расположен в приборной панели автомобиля имеет хороший обзор и точность измерения.
Простой метроном скорости
Тахометр происходит от двух греческих слов: «тахо» означает «скорость», а «метроном» — «измерять». Он работает по принципу генератора и определяет напряжение, соответствующее скорости вала. Он также известен как счётчик оборотов. Принцип работы:
- индукционный;
- электромагнитный;
- электронный;
- оптический.
Исторически сложилось так, что первый механический тахометр был разработан на основе измерения центробежной силы. В 1817 году они были использованы для измерения скорости тяговых машин, но после 1840 года применялись преимущественно для измерения скорости транспортных средств. Цифровой тахометр — оптический датчик, предназначенный для определения угловой скорости вращающегося элемента. Области применения:
Устройство и принцип действия.
Подающий узел.
Подающий узел предназначен для закрепления на нём бобины с проводом, различных величин, и обеспечения натяжения провода. В него входит механизм крепления бобин и механизм подтормаживания вала.
Рисунок 2.
Подающий узел.
Подтормаживание.
Без подтормаживания подающей бобины, намотка провода на каркасах будет рыхлая и качественной намотки не получится. Войлочная лента «2», тормозит барабан «1». Поворот рычага «3», натягивает пружину «4» — регулировка силы торможения. Для разной толщины провода, настраивается своё притормаживание. Здесь используются готовые детали видеомагнитофона.
Рисунок 3.
Подтормаживающий механизм.
Центровка бобины.
Малые габариты станка и расположение в непосредственной близости, наматываемой катушки и подающей бобины с проводом, потребовали ввести дополнительный механизм центровки подающей бобины.
Рисунок 4, 5.
Центрирующий механизм.
При намотке катушки, провод с бобины воздействует на шторку «5», выполненной виде “вилки” и шаговый двигатель «3», через редуктор с делением 6 и зубчатый ремень, по роликовым направляющим «4», автоматически сдвигает бобину в нужном направлении. Таким образом, провод всегда находится по центру см. рис 4, рис 5:
Рисунок 6.
Датчики, вид сзади.
Состав и устройство датчиков.
19. Оптические датчики механизма центровки бобины. 5. Шторка перекрывающая датчики механизма центровки бобины. 20. Шторки перекрывающие датчики переключения направления позиционера. 21. Оптические датчики переключения направления позиционера.
Позиционер.
Шторками «20» рис. 6 — выставляется граница намотки. Шаговый двигатель, перемещает механизм укладчика, пока шторка не перекроет один из датчиков «21» рис. 6, после чего меняется направление укладки. В любой момент можно изменить направление укладки кнопками «1» рис. 7.
Рисунок 7.
Укладчик.
Скорость вращения шагового двигателя «9» рис. 7, синхронизирована с помощью датчика «10», «11» рис 8, с вращением наматываемой катушки и зависит от диаметра провода установленного в меню. Диаметр провода, может быть выставлен 0.02 — 0.4мм. С помощью ручки «8» рис. 7, можно передвинуть весь позиционер в сторону, не изменяя границы намотки. Таким образом, можно намотать другую секцию в многосекционных каркасах.
Рисунок 8.
Оптодатчик.
Состав позиционера и оптодатчика (рис. 7-8).
1. Кнопки ручного переключения направления укладки. 2. Светодиоды направления укладки. 3. Шторки перекрывающие датчики переключения направления позиционера. 4. Линейный подшипник. 5. Капролоновая гайка. 6. Ведущий винт. Диаметр 8мм, шаг резьбы 1,25мм. 7. Шариковые мебельные направляющие. 8. Ручка перемещения позиционера на другую секцию при намотке секционных обмоток. 9. Шаговый двигатель. 10. Оптический датчик синхронизации. 11. Диск, перекрывающий датчик синхронизации. 18 прорезей.
Приёмный узел.
Рисунок 9.
Приёмный узел.
Рисунок 10, 11.
Приёмный узел.
1. Счётчик витков. 2. Коллекторный высокоскоростной двигатель. 3. Шестерня редуктора. 4. Кнопка «сброс счётчика». 5. Регулировка скорости. 6. Включатель «Старт намотки». 7. Крепёж наматываемой катушки.
Вращение наматываемой катушки, производит коллекторный высокооборотный двигатель через редуктор. Редуктор состоит из трёх шестерён с общим делением 18. Это обеспечивает необходимый вращающий момент на малых оборотах. Регулировка скорости двигателя, производится изменением питающего напряжения.
Рисунок 12, 13.
Крепление каркаса имеющего отверстие.
Конструкция приёмного узла позволяет закреплять, как каркасы имеющие центральное отверстие, так и каркасы, таких отверстий не имеющие, что хорошо видно на рисунках.
Рисунок 14, 15.
Крепление каркаса не имеющего отверстие.
Как работает счётчик
Дистанционный мини-частотомер / тахометр / счетчик импульсов очень прост и учитывает то, что фототранзистор видит после отражения от объекта, освещенного светодиодом, излучающим инфракрасное излучение (ИК-диод активируется только в момент подсчета). Вы можете почти полностью сделать схему на микроконтроллере без использования операционного усилителя, но решено было использовать ОУ для повышения чувствительности устройства. Основа представляет собой модифицированную и упрощенную версию блока мониторинга сердечного ритма.
В режиме «1» достаточно поднести переднюю часть счетчика к тестируемой области и дождаться стабилизации сигнала. Измерение длится 0,5 с, и если оно идентично по меньшей мере в двух последовательных измерениях, тогда программа отображает результат, циклически изменяющий цифры на дисплее, разделяющие каждую цифру с коротким гашением.
Из-за упрощения операции и сокращения времени измерения результат всегда становится четным — программа умножает его на 2, что позволит вычислить результат «в секунду». Несмотря на это округление, результаты на удивление точны и возможная ошибка измерения относительно небольшая. Частоту на практике измеряли в диапазоне до 40 кГц, и с этим он справляется без проблем.
Как только мы прочитаем результат и захотим что-то измерить, на короткое время нажмите кнопку и измерьте снова. Но когда мы удерживаем кнопку — выходим из текущего режима и переключаемся на другой.
В режиме подсчета импульсов «2» измерение начинается сразу после подтверждения режима (кратковременное нажатие кнопки). Второе нажатие останавливает измерение и отображает результат. Сброс — это повторное нажатие, которое запускает следующий цикл подсчета. На этом этапе вы можете удерживать кнопку дольше и вернуться в режим выбора режима.
Составные части намоточного станка и принцип его работы
Элементы намоточного станка собирались неспешно. Почти все было взято от старой советской киноаппаратуры. Подвижные части: ручка, шпильки осей, направляющий ролик — все оснащено подшипниками. Шпильки, гайки, шайбы и уголки были куплены в магазине, торгующем метизами. Потратиться пришлось только на шпильки, длинные гайки и уголки. В остальном все сделано из подручных материалов, имеющихся в наличии.
Для точного подбора плотности намотки проволоки на шпильку укладчика нанизывается набор из нескольких шкивов. Так, в случае не плотной намотки, можно было на один размер перебросить пассик и подогнать скорость вращения осей. Пассик в процессе намотки проволоки перекручивают в зависимости от направления хода намотки по типу формы «Восьмерка» либо прямое расположение пассика. Следует сделать пару десятков пробных витков, чтобы правильно подогнать шкивы под диаметр проволоки.
Из дерева либо другого материала изготавливают основу по форме внутренней части катушки трансформатора и гайками-барашками фиксируется на шпильке. Так же для фиксации катушки можно сделать универсальные удерживающие уголки. Демонстрация работы намоточного станка показана на видео:
[Здесь будет видео процесса намотки трансформатора]
Об Авторе:
Приветствую вас, дорогие читатели! Меня зовут Максим. Я убежден, что почти все можно сделать у себя дома своими руками, уверен, что это под силу каждому! В свободное время люблю мастерить и создавать что-то новое для себя и своих близких. Об этом и многом другом вы узнаете в моих статьях!
Во многих устройствах бытовой техники и промышленной автоматики сравнительно недавних лет выпусков установлены механические счетчики. Они продукцию на конвейере, витки провода в намоточных станках и т. п. В случае выхода из строя найти аналогичный счетчик оказывается непросто, в отремонтировать невозможно ввиду отсутствия запасных частей. Автор предлагает заменить механический счетчик электронным. Электронный счетчик, разрабатываемый на замену механическому, получается слишком сложным, если строить его на микросхемах малой и средней степени интеграции (например, серий К176, К561). особенно если необходим реверсивный счет. А чтобы сохранить результат при выключенном питании, необходимо предусмотреть резервную батарею питания.
Но можно построить счетчик всего на одной микросхеме — универсальном программируемом микроконтроллере, имеющем в своем составе разнообразные периферийные устройства и способном решать очень широкий круг задач. Многие микроконтроллеры имеют особую область памяти — EEPROM. Записанные в нее (в том числе во время исполнения программы) данные, например, текущий результат счета, сохраняются и после отключения питания.
В предлагаемом счетчике применен микроконтроллер Attiny2313 из семейства AVR фирмы Almel. В приборе реализован реверсивный счет, вывод результата с гашением незначащих н
улей на четырехразрядный светодиодный индикатор, хранение результата в EEPROM при выключенном питании. Встроенный в микроконтроллер аналоговый компаратор использован для своевременного обнаружения уменьшения напряжения питания. Счетчик запоминает результат счета при отключении питания, восстанавливая его при включении, и аналогично механическому счетчику снабжен кнопкой обнуления показаний.
Схема счетчика представлена на рисунке. Шесть линий порта В (РВ2- РВ7) и пять линий порта D (PDO, PD1, PD4-PD6) использованы для организации динамической индикации результата счета на светодиодный индикатор HL1. Коллекторными нагрузками фототранзисторов VT1 и VT2 служат встроенные в микроконтроллер и включенные программно резисторы, соединяющие соответствующие выводы микроконтроллера с цепью его питания.
Увеличение результата счета N на единицу происходит в момент прерывания оптической связи между излучающим диодом VD1 и фототранзистором VT1, что создает нарастающий перепад уровня на входе INT0 микроконтроллера. При этом уровень на входе INT1 должен быть низким, т. е. фототранзистор VT2 должен быть освещен излучающим диодом VD2. В момент нарастающего перепада на входе INT1 при низком уровне на входе INT0 результат уменьшится на единицу. Другие комбинации уровней и их перепадов на входах INT0 и INT1 результат счета не изменяют.
По достижении максимального значения 9999 счет продолжается с нуля. Вычитание единицы из нулевого значения дает результат 9999. Если обратный счет не нужен, можно исключить из счетчика излучающий диод VD2 и фототранзистор VT2 и соединить вход INT1 микроконтроллера с общим проводом. Счет будет идти только на увеличение.
Как уже сказано, детектором снижения напряжения питания служит встроенный в микроконтроллер аналоговый компаратор. Он сравнивает нестабилизированное напряжение на выходе выпрямителя (диодного моста VD3) со стабилизированным на выходе интегрального стабилизатора DA1. Программа циклически проверяет состояние компаратора. После отключения счетчика от сети напряжение на конденсаторе фильтра выпрямителя С1 спадает, а стабилизированное еще некоторое время остается неизменным. Резисторы R2-R4 подобраны так. что состояние компаратора в этой ситуации изменяется на противоположное. Обнаружив это, программа успевает записать текущий результат счета в EEPROM микроконтроллера еще до прекращения его функционирования по причине выключения питания. При последующем включении программа прочитает число, записанное в ЕЕРРОМ, и выведет его на индикатор. Счет будет продолжен с этого значения.
Ввиду ограниченного числа выводов микроконтроллера для подключения кнопки SB1, обнуляющей счетчик, использован вывод 13, служащий инвертирующим аналоговым входом компаратора (AIM) и одновременно — «цифровым» входом РВ1. Делителем напряжения {резисторы R4, R5) здесь задан уровень, воспринимаемый микроконтроллером как высокий логический При нажатии на кнопку SB1 он станет низким. На состояние компаратора это не повлияет, так как напряжение на входе AIN0 по-прежнему больше, чем на AIN1.
При нажатой кнопке SB1 программа выводит во всех разрядах индикатора знак «минус», а после ее отпускания начинает счет с нуля. Если при нажатой кнопке выключить питание счетчика, текущий результат не будет записан в EEPROM, а хранящееся там значение останется прежним.
Программа построена таким образом, что ее легко адаптировать к счетчику с другими индикаторами (например, с общими катодами), с другой разводкой печатной платы и т. п. Небольшая коррекция программы потребуется и при использовании кварцевого резонатора на частоту, отличающуюся более чем на 1 МГц от указанной.
При напряжении источника 15 В измеряют напряжение на контактах 12 и 13 панели микроконтроллера относительно общего провода (конт.10). Первое должно находиться в интервале 4…4.5 В, а второе — быть больше 3,5 В, но меньше первого. Далее постепенно уменьшают напряжение источника. Когда оно упадет до 9… 10 В, разность значений напряжения на контактах 12 и 13 должна стать нулевой, а затем поменять знак.
Теперь можно установить в панель запрограммированный микроконтроллер, подключить трансформатор и подать на него сетевое напряжение. Спустя 1,5…2 с нужно нажать на кнопку SB1. На индикатор счетчика будет выведена цифра 0. Если на индикатор ничего не выведено, еще раз проверьте значения напряжения на входах AIN0.AIN1 микроконтроллера. Первое должно быть больше второго.
Когда счетчик успешно запущен, остается проверить правильность счета, поочередно затеняя фототранзисторы непрозрачной для ИК лучей пластиной. Для большей контрастности индикаторы желательно закрыть светофильтром из красного органического стекла.
Еще если кто будет собирать счётчик на Atiny2313 без кварца, Фьюзы я запрограммировал так
исходник ASMПрошивка
В радиолюбительской практике, часто возникает необходимость намотать/перемотать различные обмотки трансформаторов, дросселей, реле и др. . При разработке данного станка, ставились следующие задачи:
1. Малые габариты. 2. Плавный старт шпинделя. 3. Счётчик до 10000 витков (9999). 4. Намотка с автоматической укладкой провода. Шаг укладки (диаметр провода) 0.02 — 0.4мм. 5. Возможность намотки секционных обмоток без перенастройки. 6. Возможность закрепления и намотки каркасов без центрального отверстия.
Рисунок 1.
Внешний вид намоточного станка.
Состав намоточного станка.
1. Подающая бобина (катушка с проводом). 2. Притормаживание (тормозной механизм). 3. Шаговый двигатель центровки бобины. 4. Шариковые мебельные направляющие. 5. Шторка оптических датчиков механизма центровки бобины. 6. Ручка перемещения позиционера на другую секцию при намотке секционных обмоток. 7. Кнопки ручного переключения направления укладки. 8. Светодиоды направления укладки. 9. Шаговый двигатель позиционера. 10. Шторки оптических датчиков границы намотки. 11. Винт позиционера. 12. Шариковые мебельные направляющие. 13. Наматываемая катушка. 14. Двигатель намотки. 15. Счётчик витков. 16. Кнопки настройки. 17. Оптический датчик синхронизации. 18. Регулятор скорости.
