מתח כף יד ומקור זרם 4-20mA: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מדריך זה מפרט כיצד להכין מחולל אותות 0-20mA +/- 10V באמצעות אופאמפר LM324 זול. סוג זה של מחוללי אותות מועיל בתעשייה לבדיקת כניסות חיישן או להנעת מגברים תעשייתיים.

למרות שאפשר לקנות אותם הם לעתים קרובות יקרים ואם הם ניתקים יכול להיות קשה לתיקון. שימוש ברכיבים פשוטים מאפשר לך ליצור מעגל הניתן לתיקון אם הוא אכן נשבר בכל חלק מהעלות!

הערכה זמינה בחנות Tindie שלי או שאתה יכול להכין אחת בעצמך!

שלב 1: תיאוריה קטנה …

הסכימה לעיל מפרטת ממיר מתח לזרם. מכיוון שהמתחים בכניסת opamps שווים כאשר המסוף החיובי הוא 5V המסוף השלילי חייב להיות דומה.

המקום היחיד שממנו זה יכול לבוא הוא פלט המגברים הפתוחים ולכן מקורות המגבר האופטי מספיקים כדי להבטיח שהטרמינל השלילי הוא 5V. אם V (R1) = 5V אזי I (R1) = 5/250 = 20mA ומכיוון ש- RL יוצר סדרת cct (אין זרם זרם (-) מסוף) עם זה הוא חייב גם לזרום דרכו 20mA.

לכן אנו יכולים לבנות מעגל הממיר מתח לזרם.

במבט על גליון הנתונים של LM324 אנו יכולים לראות שהוא מסוגל להניע 30mA ולכן יכול לשמש בסיס למקור הזרם הפשוט שלנו ללא טרנזיסטור כונן נוסף.

בנוסף לזה נרצה פלט 0-10V או +/- 10V. ניתן להשיג זאת בקלות על ידי הגברת האות 0-5V שהיינו יוצרים 0-20mA cct על ידי גורם 2 ליצירת אות פלט 0-10V.

כדי לייצר אות +/- 10V נוכל לרמות מעט ולשנות את מעגל המגבר שלנו כדי להגביר אותו בפקטור 4 כדי לתת פלט 0-20V. מגבר שלישי יכול לאחר מכן ליצור אות 10V סטטי אשר כאשר הוא משמש כהפניה לאות 0-20V נותן טווח מתח של +/- 10V.

הבאתי סכמטי כיצד לממש זאת. שלי מכיל דיודות הגנה שעשויות להיות נחוצות להן בהתאם לאפליקציה שלך, כמו גם כמה סירים לקיצוץ תפוקות.

שלב 2: נתחיל עם מארז

כשהתיאוריה לא מאפשרת לנו לפתח מקרה לפרויקט שלנו. השתמשתי בהמונד 1593PBK. אם אתה עושה PCB משלך, ייתכן שתרצה לבחור מארז גדול יותר.

החלטתי להוסיף LED וסיר טווח, אני גם רוצה מתג שקופיות בצד כמו גם 2 סטים של כבלים עבור 0-20mA ו- +/- 10V.

יצרתי מכסה דבק בעזרת דבק ויניל כדי לסייע בחיווי הטווח.

בעזרת אגרוף מרכזי והכריכה מסמנים את החורים ואז מקדחים את החורים:

• סיר 7 מ"מ
• LED 6.5 מ"מ
• כניסת כבל 5 מ"מ
• חורים למתג 2 מ"מ

ניתן להשתמש במסור וקובץ כדי לחתוך את חור הפתיחה של מתג השקופיות.

לאחר השלמת החלת מדבקת הכיסוי והרכבת הנורית, הסיר והמתג.

הערה - יש לשמור על אורכי חוט נדיבים כך שניתן יהיה לחתוך אותם מאוחר יותר כאשר נרכיב את המארז, כל חוטים צריכים להיות מכווצים בחום כדי למנוע שבירת כבלים.

שלב 3: הוסף ספק כוח

אנו משתמשים בממיר DCDC של Boost זול מ- eBay. זה יכול להגביר את הסוללה 9V שאני מתכנן להשתמש עד 22V אני צריך לממש את +/- 10V cct. יש לו סיר התאמה שאצטרך לקצץ קצת מאוחר יותר.

חבר חלק אחד של קליפ PP3 למתג השקופיות וחבר את המסוף הבא לכניסת DCDC. חברו את החוט השני של קליפ PP3 למסוף הנותר של ממיר DCDC. כעת יהיה לך ממיר DCDC הנשלט על ידי מתג השקופיות. ה- DCDC צריך להיות מסומן היטב כדי להקל על שלב זה.

עכשיו הלחמה על כמה חוטי פלט ל- DCDC שלך ושמירה על האורך נדיב למדי בשלב זה.

השתמש באקדח דבק חם כדי להרכיב את ממיר ה- DCDC במקומו אך ודא שסיר התאמת פלט המתח נגיש. כעת השתמש בסוללת PP3 והתאם את DCDC כדי לתת תפוקה של 22V.

אזהרה - אפילו מתח נמוך כמו 9V ו- 20V עדיין יכול להיות קטלני אם הם נחשפים לעור רטוב, אנא הקפד על אמצעי זהירות מתאימים בעת השימוש במכשיר זה. יש לאבטח כל מסופים שאינם בשימוש בבלוקים, כדי למנוע הלם מקרי (ברצינות!). לעולם אל תשתמש במכשיר זה ליד מים או עור רטוב.

שלב 4: זמן להלחמה …

עכשיו אתה יכול לעשות את זה על קרש הלוח או לעשות PCB משלך כמוני. כך או כך הגיע הזמן להרכיב את הרכיבים.

אם אתה לא יכול להתמודד עם ביצוע לוח משלך, יש לי כמות מוגבלת שלי למכירה ב- tindie.

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

הדבר הראשון שצריך לעשות הוא להדפיס את הפריסה ולרשום סכמטיות ולערות את הפריסה כך שתראה לאן כל הרכיבים הולכים. זה הרבה יותר קל משימוש בסכימה ויגרור פחות טעויות מיקום.

עכשיו הלחם את הרכיבים שלך, חתוך רכיבים עם חותכי צד לאחר מכן.

אגב אם אתה משתמש בקרש לחם תזדקק למארז גדול ממני.

שלב 5: בדיקות לידים

השתמשתי בכבל זוג מעוות ושמתי עליו כמה כבלים ותעודות כדי להגן על הכבלים וליידע אותי אילו כבלים הם.

זה ייתן לי 2 מוביל בדיקה אחד למתח ואחד לזרם.

שלב 6: התאמה סופית

עכשיו אני צריך להתחיל להלחם את כל החוטים שנותרו למחשב הלוח שלי.

כדאי לפרוש את ה- PCB בשלב זה ולוודא שהוא יתאים כלומר אין התנגשויות. יש כמה רכיבים גבוהים במחשב הלוח שלי וכמה רכיבים גבוהים על המארז שלי (סיר, DCDC). אני צריך לוודא שהכל יתאים לפני שאלחם משהו.

ברגע שאני שמח שזה הולך ביחד אני יכול להתחיל להלחם ולחתוך את אורכי החוט שלי כך שיתאים להם. במחשב הלוח שלי השתמשתי בחורי הקלה במתיחות בנקודות הכניסה / היציאה.

ברגע שאני יודע שזה יסתדר זה הזמן להזמין אותו …

הערה - היזהר עם הלד והסיר מכיוון שהם צריכים להיות מולחמים למסופים הנכונים, אם הסיר אינו נכון, הפעולה שלו תהפוך.

שלב 7: הזמנה …

אז בעיצוב שלי היה תהליך הזמנה בן 8 שלבים.

בדוק שזה מתאים

האם אוכל לסגור את המכסה

בדוק נורית LED בודקת כאשר מפעילה את PP3

בדוק את התייחסות 5V

הפעל את ה- PCB בדוק ש- cct סימוכין 5V נותן 5V.

בדוק את פלט 10V

בדוק 10V הקיים על סיכת J2 1

בדוק את פלט 20V

בדוק את 20V הנמצא בסיכת J2, התאם את הסיר R12 עד שהוא.

בדוק את פעולת +/- 10V

בין J1 ל -2 צריך להיות אפשרי לייצר +/- 10V באמצעות הסיר.

בדוק את פלט 20mA

כאשר הסיר מוגדר למקסימום, בדוק את פלט J1 הוא 20mA, התאם את הסיר R3 עד שהוא.

הרכיבו את המארז ובדקו שוב

הרכיבו מחדש ובצעו בדיקת פונקציות אחרונה.