Определить факт включения-выключения нагрузки («Пулемёт» пылесоса), БФ

Статус: Offline
Реєстрація: 27.11.2006
Повідом.: 4017
Определить факт включения-выключения нагрузки («Пулемёт» пылесоса), БФ

Привет, парни!
Тут одноклассник попросил сделать ему достаточно простой дивайс народно-хозяйственного назначения... И, над одним узлом я крепко призадумался. Решение, в общем, уже выработал, но может кто-то со светлой головой сможет предложить что-то интереснее и лучше.

Собственно, задача :
Есть устройство, подключенное к однофазной сети переменного тока промышленной частоты напряжением 220В, к нему могут подключаться непредсказуемым образом самые разнообразные потребители с теми же параметрами питающего напряжения с током потребления до 10А. В т. ч. с электродвигателями — т. е. с кратковременными 5 – 8-кратными перегрузками по току.

Условия промышленные, суровые. Отклонение напряжения питающей сети ±15 – 20%, импульсные помехи из неё и от некоторых нагрузок. Умеренные вибрации, неэлектропроводящая пыль. Температура окружающей среды от –30°C до +30°C (т. е. внутри корпуса может быть и 50°C, и выше — устройство имеет свои источники тепловыделения).

Требуется идентифицировать факт присутствия/снятия произвольной нагрузки при её токе потребления от минимум 100мА и выше, получив на выходе данного детекторного узла дискретный сигнал (можно на вход стандартного логического триггера Шмидта) с уровнем пяти-вольтовой логики.

Точность, допустим, ±10% во всём диапазоне рабочих температур, условий и режимов эксплуатации.

Дополнительные требования: схемотехника должна быть простой и надёжной; конструкция — компактной и технологичной; комплектующие — распространёнными, дешевыми и доступными (в непосредственной розничной досягаемости в нашем родном городе миллионнике).

(Пока умолчу что за дивайс, чтобы не сковывать полёт инженерной мысли. ;) )



Теперь лирика :
Проект некоммерческий. Для себя решил в качестве моральной компенсации выполнить его как такой себе этюд на инженерно-экономическую тему — форма интеллектуального развлечения. Типа, как будто это разрабатывается коммерческое изделие. (Такие парадоксы. :) ) Отчёт со всеми затратами и технологическими операциями, если из этого что-то выйдет, выложу здесь. Тем более, по-прежнему уважаемый sergeyev792, в своё время, верно здесь подметил наличие этого досадного пробела в нашей профессиональной теме на данном форуме.

Прочие подробности по мере необходимости и по ходу дискуссии.

В целом, полагаюсь на добрую волю уважаемых участников.



NB! Специально сообщаю для отдельных граждан, кто хочет за своей мнимой якобы «упущенной выгодой», которой всё никак не может сложить цену, скрыть свою многогранную бесталанность, демонстративно постенать здесь, заламывая руки в приступах самосожаления, и пожаловаться окружающему Миру на коварных «акул капитализма» в моём или чьём-либо лице, алчно кружащих здесь, чтобы коварно обобрать честных, скромных и бескорыстных советских инженеров — это тема не для вас. Лучше потратите время с пользой в другом месте. ;) (Напр., в «Политике» вас наверняка с радостью примут; там найдёте поддержку и сочувствие на любой вкус.)

Советы в духе «Абр-абр-абырвалг» и «абабагаламага» просьба оставить при себе, а «азбуку» — на полке. Здесь всем умным и внимательным собеседникам мой уровень известен.

Т. е. не так: «используй проводок завёрнутый бантиком», а так: «используй проводок завёрнутый бантиком, потому что, экономящиеся при этом 11 миллисекунд при восходящем узле бантика, дают восьмикратную стабилизацию гиперионого квадруполя, что на 37 пит чувствительнее, чем использование октаэдрического зонда, при этом занимая на ПП всего пол квинтиллиона квадратных ангстрем, и дешевле прямого на три галактических центурии». А то знаем мы тут одного местного «чехова», пишущего на столько кратко, что написанное выходит предельно ясным аж до неприличия. Так, что не остаётся ни малейшего места для работы мысли собеседников, и они впадают в молчаливую озадаченность, и слегка покосившись на него, вежливо отводят взгляд. (Персональный намёк ему. :) )

Ещё Душевная просьба ко всем грамотным и уважаемым мной коллегам: поправлять местных слабоумных (а они обязательно отметятся: им, что БФ, что с Ф — т. к. с их многогранной бесталанностью их в реал-лайфе один хрен не станут слушать, просто молча выставив за дверь) и читать им лекции по общим и базовым курсам, если уж так невыносимо захочется, — пожалуйста, за пределами данной темы, в любых других местах. Надеюсь на понимание и заранее признателен.
 
Требуется идентифицировать факт присутствия/снятия произвольной нагрузки при её токе потребления от минимум 100мА и выше, получив на выходе данного детекторного узла дискретный сигнал (можно на вход стандартного логического триггера Шмидта) с уровнем пяти-вольтовой логики.
я конечно не сумлеваюсь что ув.Вася слышал о цифровых лычылныках на микрухах АDE ... чем они не подходят? ТI тоже выпускает подобные
 
я конечно не сумлеваюсь что ув.Вася слышал о цифровых лычылныках на микрухах АDE ... чем они не подходят? ТI тоже выпускает подобные

Вот, и «они»... Не заставили себя долго ждать.
С почином! :D
 
Есть устройство, подключенное к однофазной сети переменного тока промышленной частоты напряжением 220В, к нему могут подключаться непредсказуемым образом самые разнообразные потребители с теми же параметрами питающего напряжения с током потребления до 10А.
оно???
1923_a.png
 
Катушечка, надетая на один из входных проводников (трансформатор тока) + выпрямитель + компаратор, чувствительность можно настраивать, импульсы при необходимости можно обрезать RC-цепочкой. Компаратор при такой точности можно выполнить на одном транзисторе (с защитой от перегрузки по входу), при большей точности можно использовать готовую ИС. Питать устройство можно от выпрямителя с балластным конденсатором и стабилитроном и электролитическим конденсатором небольшой ёмкости на выходе. Применив два балластных конденсатора, можно развязать устройство гальванически от сети.
 
Останнє редагування:
Да уж. За "гальваническую развязку балластными конденсаторами" нужно бить по жопе учебником, приговаривая "не советуй смертельные вещи" ...
 
Что-то мне " мозги лезет" вспоминание о поясе Роговского.
 
allegro'вский полупроводниковый датчик тока, ОУ обрезать диапазон до нужного и разрешалку подтащить, никаких токовых слонов-транформаторов

Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент у цьому розділі
 
Катушечка, надетая на один из входных проводников (трансформатор тока)
21й век на дворе... какие катушечки?
хотя, если надо, могу подарить промышленный трансформатор тока 200/5 ))))
 
Требуется идентифицировать факт присутствия/снятия произвольной нагрузки
Какие временнЫе параметры этих присутствия/снятия,тобишь,
как отличить пробой/утечку от честного подключения?
 
А снять ток и с фазы и с земли низзя? :)
 
чото вспомнился анек, как (Нильса Бора? или не его?) в школе учили барометром высоту здания определять...

итак: берем старый, дисковый счетчик. на диске сверлим по краю тучу дырдочек и ставим оптопару. есть имульсы - есть нагрузка, нет - и нет.

помехи пофиг, 100 мА учует, от бросков не сгорит, будет работать вэпицентре ядерного взрыва, т.к. счетчик совецкий и механический
 
А я бы поставил обычный оптрончик и покумекал бы каким конструктивно токовым трансформаторчиком его светодиодную часть "возбУдить" согласно параметрам высокоуважаемого ТСа, чей

мой уровень известен.
 
Собственно, задача :
Есть устройство, подключенное к однофазной сети переменного тока промышленной частоты напряжением 220В, к нему могут подключаться непредсказуемым образом самые разнообразные потребители с теми же параметрами питающего напряжения с током потребления до 10А. В т. ч. с электродвигателями — т. е. с кратковременными 5 – 8-кратными перегрузками по току.

Условия промышленные, суровые. Отклонение напряжения питающей сети ±15 – 20%, импульсные помехи из неё и от некоторых нагрузок. Умеренные вибрации, неэлектропроводящая пыль. Температура окружающей среды от –30°C до +30°C (т. е. внутри корпуса может быть и 50°C, и выше — устройство имеет свои источники тепловыделения).

Требуется идентифицировать факт присутствия/снятия произвольной нагрузки при её токе потребления от минимум 100мА и выше, получив на выходе данного детекторного узла дискретный сигнал (можно на вход стандартного логического триггера Шмидта) с уровнем пяти-вольтовой логики.

Точность, допустим, ±10% во всём диапазоне рабочих температур, условий и режимов эксплуатации.

Дополнительные требования: схемотехника должна быть простой и надёжной; конструкция — компактной и технологичной; комплектующие — распространёнными, дешевыми и доступными (в непосредственной розничной досягаемости в нашем родном городе миллионнике).

(Пока умолчу что за дивайс, чтобы не сковывать полёт инженерной мысли. ;) ).

ТС явно имеет некоторые мысли в голове, в связи с чем ТЗ сформулировано так, чтоб подогнать его под существующие в голове мысли.
Суть в том, что не понятно нафига все это городится, а, в связи с этим, и решения будут не оптимальны.

Например, что если надо ограничить потребление тока по сети, дабы не давать гонять, например, арендаторам станки - можно ПЗР поставить и настроить, чтоб выбивало по току...
Если надо учитывать потребление электроэнергии - то проще взять готовый счетчик. Кстати, есть модели, которые могут отдавать инфо по цифровому выходу. Есть ряд других ГОТОВЫХ решений, которые это умеют делать.
Если надо фиксировать взагали подключение нагрузки - то лампочку или звонок последовательно в сторожку охранника.... ;-)

В общем, ответив на вопрос нахрена это все надо, можно, думаю, заметно упростить ТЗ и, как вариант, схемотехнику.

итак: берем старый, дисковый счетчик. на диске сверлим по краю тучу дырдочек и ставим оптопару. есть имульсы - есть нагрузка, нет - и нет.
Хрен ты найдешь сейчас старый счетчик...
Лучше на новый фотодиод поставить... ;-) И фиксировать/считать моргания светодиода "Нагрузка" ;-))))))
 
Хрен ты найдешь сейчас старый счетчик...
Лучше на новый фотодиод поставить... ;-) И фиксировать/считать моргания светодиода "Нагрузка" ;-))))))

На новых электронных счетчиках и так стоит оптопара на выход.
 
Катушечка, надетая на один из входных проводников (трансформатор тока) + выпрямитель + компаратор, чувствительность можно настраивать

В цифрах и схемотехнически сможете показать осуществимость, «гальванически-развязанный» Вы наш? :)
Ну и соблюсти прочие заявленные в старт-посте условия.


allegro'вский полупроводниковый датчик тока, ОУ обрезать диапазон до нужного и разрешалку подтащить, никаких токовых слонов-транформаторов

Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент у цьому розділі

Я тоже когда-то был очарован этими ИС... И даже юзал. По-своему они прекрасны. Но не без изъянов.

В частности это достаточно грубые датчики. К примеру, возьмём ACS712-20, как самый дешевый по прайсу Космодрома (23,00 грн.). Откроем документацию. Чувствительность 100мВ/А, Шум 11мВ. Откуда отношение сигнал-шум на интересующем нас значении измеряемого тока 0,8дБ... (Значение положительно! А должно быть отрицательно. :) ). ИС на другие токи — это тот же кристалл, только с программно-настроенной на заводе чувствительностью. Так что с шумами картина остаётся той же.

Шум можно несколько «придавить». Но, всё равно, как Вы, уважаемый Me1, будете привязываться к центральному уровню?

А насчёт тех версий, которые в SOIC работают при 20 – 30А, вообще оптимизма производителей не разделяю — под ними сначала маска на глазах темнеет и, вскоре, стеклотекстолит(!) уже при 10А.

Да, и в данный момент они здесь в рознице дороже трансформаторов тока. (И ещё «слоны»-трансформаторы к магнитным полям практически нечувствительны в отличие от.)


Какие временнЫе параметры этих присутствия/снятия,тобишь,
как отличить пробой/утечку от честного подключения?

Не совсем понял ваш вопрос, уважаемый ur4lvn. Для меня здесь видится два отдельных вопроса: время и амплитуда — самостоятельные параметры в моём понимании.

Отвечу в силу своего текущего разумения:
1. Время реакции узла детектирования, примерно, не более 100 – 300 мс. (Реакция среднестатистического человека.)
2. Вопрос об утечке и возможных ложных срабатываниях — хороший вопрос. Пока решил упростить задачу и не учитывать этот фактор (не вводить диагностирование данного состояния и, тем более, реагирование на него) — дивайс простой. («На 10 элементов».) Если что — оператор сам поймёт, что с его электропроводкой и потребителями что-то не так. ;)

Плюс, можно ввести подстройку чувствительности схемы. Положительный аргумент за введение которой зависит от сложности предложенной схемотехники.


А снять ток и с фазы и с земли низзя? :)
А это ещё зачем??? :rolleyes:


итак: берем старый, дисковый счетчик. на диске сверлим по краю тучу дырдочек и ставим оптопару. есть имульсы - есть нагрузка, нет - и нет.

Медленновата реакция. :)
Затем, зависимость от положения в пространстве, чувствительность к толчкам и вибрациям... И, такое прочее.

И, потом, уважаемый cheeks, он явно не влезет в полквинтиллиона квадратных ангстрем на ПП. Даже в один квадратный квинтиллион ангстрем не влезет.

P. S. Пошутили, и хватит. ;)


А я бы поставил обычный оптрончик и покумекал бы каким конструктивно токовым трансформаторчиком его светодиодную часть "возбУдить" согласно параметрам высокоуважаемого ТСа

Равно высокоуважаемый Shtraus,
здесь к вашему предложению будет всё тот же вопрос, который высказан в самом верху этого поста.


Jonhson, Вам за букварём. И после тщательного изучения, если повезёт, вопрос сразу начнёте понимать. А пока, по одному из условий старт-поста, — которое Вы, к сожалению, тоже не осилили ( :) ) — рановато Вам в эту тему окунаться.
 
Останнє редагування:
Назад
Зверху Знизу