Индикатор (рис. 1.6) отличается от предыдущего регулировкой чувствительности. Такая новация объясняется тем, что начальный ток через полевой транзистор зависит от начального смещения на его затворе. Для транзисторов даже одной партии изготовления, а, тем более, для транзисторов разных типов, величина начального смещения для обеспечения равного тока через нагрузку заметно отличается. Следовательно, регулируя нача
Рис. 1.6. Схема индикатора электрического поля с регулируемой чувствительностью
Рис. 1.5. Схема индикатора электрического поля со светодиодом
Для индикации напряжения постоянного тока или для повышения яркости свечения индикатора HL1 может быть использован выносной щуп, подключаемый к индикаторной отвертке со стороны сенсорной площадки (см. рис. 1.4). При этом могут быть реализованы следующие варианты подключения: при неполном включении штекера в гнездо последовательно с выносным щупом включается диод VD5; при полном включении штекера диод VD5 отключается (шунтируется); в окне заглушки штекера, соответственно, изменяется надпись (с «-» на «-»). Как вариант, в разрыв цепи (точка «а») могут быть включены светодиоды HL2, HL3 (рис. 1 .4 а); в этом случае необходимость в использовании диода VD5 отпадает. При непосредственном подключении индикаторной отвертки к источнику контролируемого напряжения возможна индикация напряжений от 10 до 300 В и выше при частоте тока до нескольких кГц (определяется частотными свойствами диодов VD1 VD5). В качестве диодов VD1 VD4 могут быть использованы любые низковольтные слаботочные диоды (падение напряжения на элементах моста не превышает 10 6). В качестве диода VD5 может быть использован слаботочный диод (цепочка диодов), предельное обратное напряжение которого в 1,5. ..2 раза превышает максимальную величину контролируемого напряжения. Для контроля высокочастотных цепей (при напряжении до 100 S) используют высокочастотные диоды. Другие варианты индикаторов «фазы» на светодиодах с визуальной и аудиовизуальной индикацией рассмотрены в книге [1 .5]. Для индикации опасных уровней электрического поля зачастую используют простейшие индикаторы. Описываемые ниже устройства [1.6] могут определять наличие электростатических потенциалов. Эти потенциалы опасны для многих полупроводниковых приборов (микросхем, полевых транзисторов); малейшая искра от статического электричества может вызвать взрыв пылевого или аэрозольного облака. Индикаторы также могут дистанционно определять наличие электрических полей высокой напряженности (высоковольтные и высокочастотные установки, электросиловое высоковольтное оборудование). Чувствительным элементом всех устройств (рис. 1.5 1.10) являются полупроводниковые элементы (полевые транзисторы), электрическое сопротивление которых зависит от напряжения на их управляющем электроде затворе. При появлении потенциала на управляющем электроде полевого транзистора его сопротивление сток исток заметно изменяется. Соответственно, изменяется и величина тока, протекающего через полевой транзистор. Изменение тока через полевой транзистор показывают све-тодиоды. Индикатор (рис. 1.5) содержит три детали: полевой транзистор VT1 датчик электрического поля; светодиод HL1 индикатор тока, стабилитрон VD1 элемент защиты полевого транзистора. Отрезок толстого изолированного провода является антенной. Ее длина 10... 15 см. Чем больше длина антенны тем выше чувствительность устройства.
Рис. 1.4. Схема индикатора «фазы», полярности и напряжения на светодиодах
Чтобы пользоваться индикатором было удобно как при ярком свете, так и в темноте, в него нужно добавить неоновую лампу (рис. 1.3), включив ее последовательно с ЖКИ [1.3]. В обоих индикаторах применены ограничительные резисторы типа МЛТ или С2-33 с номинальной мощностью не менее 0,5 Вт. Двуханодный стабилитрон допустимо заменить двумя включенными встречно-последовательно маломощными стабилитронами с напряжением стабилизации 3,3...6,8 В. Неоновая лампа во втором приборе типа ТН-0,2, ТН-0,5, ТН-0,95, МН-6. Следует отметить, что индикатор с ЖКИ способен работать с гораздо меньшим напряжением, чем индикатор с неоновой лампой. Второй альтернативой неоновым лампам являются свето-диоды [1.4]. На рис. 1.4 приведена схема индикаторной отвертки, выполненной на полупроводниковом светодиодном индикаторе. При подключении отвертки к «фазе» (и касании пальцем сенсорной площадки отвертки) через ее электрическую цепь на «землю» протекает ток. Он создает падение напряжения на последовательно включенных элементах цепи. На диодном мосте, в диагональ которого включен мостовой релаксационный генератор импульсов, появляется напряжение. Его величины достаточно для возникновения релаксационных колебаний: происходит периодический (с частотой 2...3Гц при 220 В) разряд конденсаторов на светодиод HL1.
Рис. 1.3. Схема универсального индикатора «фазы»
Рис. 1.2. Схема индикатора «фазы» на ЖКИ
Для определения «фазы» традиционно используют индикаторные отвертки с индикаторами, выполненными на неоновых лампах. Такое устройство содержит неоновую лампу и последовательно включенный токоограничивающий резистор с сопротивлением не менее 0,5 МОм. При подключении индикаторной отвертки к «фазовому» проводу через этот резистор, неоновую лампу и тело человека протекает ток, достаточный для неяркого свечения неоновой лампы. Подобные индикаторы позволяют контролировать наличие напряжений, превышающих напряжение зажигания неоновой лампы, т.е. 60...90 В и не могут быть использованы для определения полярности в цепях постоянного тока. В последние годы появилась альтернатива индикаторам «фазы» на неоновых лампах. Один из них на основе жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) [1.2, 1.3]. В качестве индикатора «фазы» В. Харьяков применил в индикаторной отвертке вместо неоновой лампы жидкокристаллический индикатор ИЖКЦ2-4/3 от электронных часов [1.2]. Это устройство удобно при повышенной освещенности, поскольку контраст изображения на жидкокристаллическом индикаторе повышается. Практическая схема использования ЖКИ приведена на рис. 1.2 [1.3]. Схема индикатора принципиального изменения не претерпела: он, как и ранее, содержит последовательно включенные токоограничивающий резистор R1 и индикатор HG1. При касании сенсорной площадки и подключении щупа Х1 к фазному проводу на ЖКИ появятся произвольные показания. Малогабаритные ЖКИ следует защитить от перегрузки по напряжению симметричным стабилитроном VD1.
Рис. 1.1. Схема индикатора наличия напряжения в трехфазной сети
Контроль наличия трехфазного напряжения может быть осуществлен при помощи индикатора по схеме на рис. 1.1. Он содержит в каждой фазе токоограничительный резистор (R1 R3) [1.1]. На выходе резисторов звездой включены слаботочные газоразрядные источники света неоновые лампы. Если одна из фаз отключится, например, А, погаснут индикаторы HL1 и HL3, поскольку падения напряжения на горящем индикаторе HL2 будет недостаточно для инициирования разряда в последовательно соединенных индикаторах HL1 и HL3.
Контроль и индикация параметров источников питания
2. Контроль и индикация параметров источников питания
Одним из актуальных вопросов обеспечения надежной работы радиоэлектронной аппаратуры был и остается вопрос обеспечения ее бесперебойным и качественным питанием. Авария источника питания, стоимость которого не превышает нескольких процентов от цены всего изделия, порой может погубить ценнейшее радиоэлектронное оборудование и обернуться катастрофой. Более того, в результате повреждения источник питания может стать опасным для жизни человека. Для количественного определения параметров источников питания используют разнообразные приборы, однако, иногда достаточно обеспечить хотя бы качественный контроль наличия питающих напряжений, уделив больше внимания вопросам защиты электронных устройств. В этой связи в настоящем сборнике впервые, пожалуй, будет дана развернутая характеристика активных и пассивных методов защиты радиоэлектронных схем и иных устройств от перенапряжения, контроля отклонения питающих напряжений от нормы, перегрузки по току, а также рассмотрены вопросы использования как одноразовых устройств защиты, так и многоразовых на основе электронных схем и специализированных полупроводниковых приборов. Возникновение нештатной или аварийной ситуации в процессе эксплуатации электронных приборов, провоцируемой или связанной с некондиционным питанием, а также длительная работа в неблагоприятных эксплуатационных режимах отрицательно сказывается на благополучном исходе ремонтно-восстановитель-ных работ. Поэтому важным представляется использование приборов, позволяющих не только защитить ценное оборудование, но и оповестить о возникновении нештатной ситуации срабатывании защиты, отключения по той или иной причине нагрузки или самого питающего напряжения. В книге также рассмотрены вопросы резервирования и дублирования элементов и функций радиоэлектронного или электротехнического оборудования в процессе эксплуатации, методов обеспечения безотказной работы (преимущественно на примере ламп накаливания и кинескопов). Также уделено внимание химическим источникам электрической энергии батареям и аккумуляторам, методам восстановления их работоспособности, зарядным устройствам и новым методам регенерации свойств химических элементов питания.
Самоучитель по схемотехнике
13. Самоучитель по схемотехнике
13. Самоучитель по схемотехнике
Комментариев нет:
Отправить комментарий