Konfigurowalny układ wyzwalany z niskiego napięcia

"Konfigurowalny układ wyzwalany
z niskiego napięcia"
wersja 1.0
Instrukcja obsługi
Producent:
EL KOSMITO Rafał Majewski
Ul. Kościuszki 21
68-320 Jasień
NIP 928-192-12-96
REGON 080936699
Kontakt:
www.elkosmito.pl
[email protected]
Opis ogólny.
Firma EL KOSMITO oferuje Państwu niespotykany na rynku układ generujący impuls lub sygnał ciągły, który może
zostać zapoczątkowany przez bardzo różne źródła wyzwalające. W naszej praktyce wielokrotnie spotykaliśmy się ze
skomplikowanymi problemami, które ten układ w jednej wersji rozwiązuje bez problemu. Wymieńmy kilka przykładów, gdzie
zastosowanie może znaleźć nasz układ:
•
potrzebny jest np. 1 sekundowy impuls potwierdzający załączenie jakiegoś urządzenia, jednak samo to urządzenie nie ma
żadnego wyjścia, które generowałoby taki impuls. Ale za jest wyposażone jest np. w diodę świecącą, która zapalała się po
uruchomieniu jakiegoś stanu, który chcieliśmy potwierdzić impulsem. Biorąc sygnał z diody, możemy wygenerować
impuls, który chcieliśmy
•
Często bywa tak, że dioda z powyższego przykładu. miga w tym oczekiwanym od nas trybie. Komplikuje to jeszcze
bardziej sprawę. A nasz układ i z tym sobie poradzi i wygeneruje potrzebny np. 1 sekundowy impuls
•
Całkowicie dużo pracy jest jak sygnał należy wziąć z głośnika. Głośnik często potwierdza każdy stan, a nam zależy np.
tylko na dwóch krótkich potwierdzeniach, które generowałyby impuls
•
Interesuje nas aby impuls był generowany jak głośnik pracuje dłużej niż 5 sekund
•
Impuls ma być generowany z głośnika po 5 sekundach jego pracy, ale ma trwać tyle ile potem jeszcze głośnik pracuje
•
Krótki impuls ma spowodować np. załączenie przekaźnika na 5 sekund po upływie 8 sekund
Wszystkie powyższe przykłady na wygenerowanie impulsu wyjściowego rozwiązuje nasz układ. Konfiguracja
odbywa się przy pomocy 3 potencjometrów na płytce. Rolę każdego z nich w układzie opisano dalej.
ustawień
Cechy układu
✔
✔
✔
✔
✔
✔
✔
✔
✔
✔
Niski pobór prądu
Bezpieczne zasilanie 12V
Proste podłączenie
Zabezpieczenie startujące generator dopiero po ponad 2 sekundach od uruchomienia, co pozwala na
ustabilizowanie zasilania i nie generowanie fałszywych impulsów
Możliwość wyzwalania z bardzo wielu różnych źródeł
Małe gabaryty ok. 50x40x25mm
Złącza skręcane (kostki) do łatwiejszego montażu
Wykonujemy układ w trzech zakresach napięć wyzwalających:
◦ AC/DC 1,3V-5,5V (odpowiada prądowi wyzwalania od 0,5mA do 11mA)
◦ AC/DC 4V-17V (odpowiada prądowi wyzwalania od 0,6mA do 3,4mA)
◦ AC/DC 10V-32V (odpowiada prądowi wyzwalania 0,6mA od do 2mA)
Regulacja wszystkich czasów w zakresie ok. od 0 do 10sek (za wyjątkiem jednego czasu, który może zostać
przedłużony do czasu trwania impulsu)
Separacja wejścia od zasilania
Parametry wejściowe.
✔
✔
✔
✔
✔
✔
Napięcie zasilania: DC 9-15V
Minimalny prąd wyzwalania: 0,5mA
Napięcie wyzwalania: zależne od wersji
Maksymalne napięcie wsteczne: zależne od wersji (takie samo jak nap. wyzwalania)
Temperatura pracy: od -5 do 50st C
Układ rozpoznaje sygnały o długości co najmniej 1ms
Parametry wyjściowe.
✔
✔
Maksymalny prąd przełączany: 8A
Bezpieczne napięcia na styku przekaźnika: AC 250V
Strona 2 z 5
Rozkład wyprowadzeń.
Rys 1. Rozkład wyprowadzeń
Układ zasilany jest napięciem stałym od 9-15V. Zasilanie należy podłączyć pod pierwsze dwa górne złącza.
Sygnał wyzwalający należy podłączyć pod „wejście”. W przypadku sygnału spolaryzowanego w jedną stronę, należy
zachować biegunowość podaną na rysunku. Jeśli natomiast jest to sygnał przemienny, można podłączyć w dowolną stronę.
Uwaga! W przypadku sygnałów przemiennych w nielicznych przypadkach należy wziąć pod uwagę, że jedna połówka
sygnału może mieć niższą amplitudę niż druga.
POT1, POT2, POT3 to potencjometry, których funkcje opisano w dalszej części instrukcji.
Styki zwierne i rozwierne przekaźnika wyprowadzone są na złączu C, NO, NC.
Zasada działania układu.
Sygnał wyzwalający musi być sygnałem spolaryzowanym zgodnie z rys. 1 podanym na „wejście”. Nie wyklucza to jednak
możliwości podłączenia sygnału przemiennego. W takim przypadku po prostu sygnały ujemne są ignorowane. Minimalna długość
impulsu rozpoznawalnego przez układ wynosi 1ms, co oznacza, że taki impuls może załączyć generator, ale pod warunkiem, że są
odpowiednie nastawy potencjometrów.
•
•
•
Jakie możliwości konfiguracji posiada nasz układ:
potencjometr POT1 służy do regulacji czasu zwłoki, czyli czasu, przez który musi trwać sygnał zanim nastąpi wyzwolenie.
Czas ten można wyregulować od 0 do 10 sekund i jest to czas już z uwzględnieniem nastawy potencjometrem POT2. Czas
ten może służyć do wyeliminowania krótkich sygnałów.
potencjometr POT2 służy do przedłużenia sygnału po jego zaniku. Jest to potrzebne, jeśli np. dioda miga a nam zależy
tylko na tym, żeby został wysłany jeden impuls na samym początku migania. Czas ten można wyregulować w zakresie od
0 do 10 sekund
potencjometr POT3 służy do regulacji czasu załączenia przekaźnika. Przekaźnik może być załączony na czas od ok 0 do 10
sek przy czym skrajne położenie potencjometru zgodnie z ruchem wskazówek zegara oznacza, że impuls będzie miał taką
długość jak impuls wejściowy.
Zakresy czasów wszystkich potencjometrów zwiększa się zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Szczegółowa zasada działania układu
W tej części instrukcji rozważymy szczegółowo co dzieje się z sygnałem dostarczanym do układu.
Na rys. 2. pokazano w jaki sposób układ „widzi” dostarczony sygnał.
Strona 3 z 5
Rys. 2.
a) przykład sygnału dostarczonego na „wejście” układu
b) sygnał po pierwszym etapie konwersji
U – napięcie, t – czas, P – minimalne napięcie wyzwalające
Na rys. 2a widzimy, że na wejście podajemy jakiś przykładowy sygnał, który jest bardzo zróżnicowany pod względem
kształtu. Sygnał ten może pochodzić z jakiegoś niejednostajnego źródła takiego jak np. wyjście głośnikowe. Sygnał przechodzi przez
pierwszy układ, który jest separatorem. Po przejściu przez separator, sygnał zostaje zamieniony na sygnał prostokątny (rys. 2 b).
Widzimy, że zostały odcięte wszystkie sygnały poniżej minimalnego napięcia wyzwalającego oznaczono na rys. literką P.
Pierwszym potencjometrem modyfikującym sygnał wewnątrz procesora jest POT2. Jego zadaniem jest przedłużanie
impulsu wejściowego. Na rys. 3. pokazano przykładowe różnice w sygnale po drugim etapie konwersji.
Rys. 3.
a) przykładowy sygnał wejściowy po przejściu
przez separator
b, c, d, e) sygnały po przejściu przez pierwszy
etap konwersji po regulacji POT2
b) – POT2 – ustawiony na 0sek
c) – POT2 – ustawiony trochę wyżej niż 0sek
d) – POT2 – ustawiony więcej niż w punkcie c)
e) – POT2 – ustawiony więcej niż w punkcie d)
Omówimy szczegółowo rolę jaką odgrywa w układzie potencjometr POT2. Jest on drugim elementem modyfikującym
sygnał zaraz po separatorze. Jego zadaniem jest przedłużenie kończących się impulsów o nastawiony czas. Widzimy na rys. 3b, że
jeśli nastawa wynosi 0sek, to sygnał jest niezmodyfikowany. Jeśli natomiast zwiększymy czas to impulsy zostaną przedłużone do
stanu z rys. 3c. Zakreskowano część impulsu, która została przedłużona. Widzimy, że każdy z impulsów jest przedłużany o stały czas
zawsze ten sam. Zauważyć można również, że odległość pomiędzy 4 i 5 impulsem jest krótsza niż czas ustawiony potencjometrem
Strona 4 z 5
POT2. Spowodowało to, że oba impulsu zostały połączone w jeden dłuższy i tak będzie je widział dalej układ.
Na rys. 3d. jeszcze bardziej wydłużono czas POT2. Tym razem znaczenie więcej impulsów zostało scalonych w jeden
długi. Teraz połączone zostały impulsy 4, 5, 6, 7. Pozostałe impulsy nie zostały połączone ponieważ przerwy pomiędzy nimi są
dłuższe niż nastawiony czas.
W niektórych przypadkach może nam zależeć na tym, aby taka seria impulsów została potraktowana jako jeden długi
impuls. W takim przypadku przekręcamy jeszcze bardziej potencjometr POT2. Na rys. 3e. pokazano, jak zwiększenie czasu
potencjometrem POT2 może spowodować, że seria impulsów będzie widziana dalej jako jeden długi impuls.
Praktyczne zastosowanie potencjometru POT2 może być np. w sytuacji, kiedy w jakimś urządzeniu zaczyna migać dioda, a
nam zależy na tym, aby przekaźnik został załączony np. na 5 sekund jeden raz od momentu kiedy zacznie ona migać. Możemy w
takim przypadku zrobić, żeby układ nie widział tej migającej diody, tylko jeden ciągły sygnał i tylko raz wygenerował nam 5
sekundowy impuls w momencie jej pierwszego zapalenia.
Po przejściu przez układ separacji i przedłużanie impulsów, tak zmodyfikowany sygnał trafia do części wychwytującej
impulsy. W tym przypadku zadaniem jest wychwycenie impulsów wyzwalających, czyli takich, których czas jest dłuższy niż
nastawiony potencjometrem POT1. Załóżmy, że POT1 jest nastawiony na 5 sekund. Układ załączy przekaźnik dopiero wtedy, kiedy
sygnał dostarczony do „wejścia” po przejściu przez separację i przedłużenie będzie trwał co najmniej 5 sekund. Na rys. 4 pokazano
w jaki sposób odbywa się taka analiza pod kątem długości sygnału.
Rys. 4.
a) sygnał po przejściu przez układ separacji i przedłużenie impulsu
b, c, d) przykłady różnych nastaw potencjometrem POT1
t1 < t2 < t3 – jak widać nastawiane czasy były coraz to większe
Strzałką skierowaną grotem do dołu zaznaczono moment, w którym nastąpiłoby załączenie przekaźnika
Z rys. 4 wynika, że wraz ze wzrostem czasu ustawionego potencjometrem POT1, sygnał wejściowy musi być dłuższy, aby
przekaźnik został załączony. Na rys. 4b trzeci impuls został zignorowany, bo był krótszy niż nastawiony czas t1. Na rys. 4c dwa
impulsy nie spełniały nastawionego czasu t2, a na rys. 4d już tylko jeden spełniał nastawiony czas t3. Gdyby czas ten był jeszcze
wyższy, to żaden z impulsów mógłby nie spełniać wymagań.
Ale nie tylko to wynika z rys. 4. Wynika z niego również, że czas nastawiony potencjometrem POT1 opóźnia załączenie
przekaźnika o czas, który został nim nastawiony.
W momencie, kiedy sygnał jest zgodny z wymaganiami i zostaje załączony przekaźnik, to czas jego pracy reguluje
potencjometr POT3 w zakresie od 0 do 10 sekund. Jak wspomniano wcześniej, jeśli POT3 zostanie nastawiony na skrajne położenie
zgodnie ze wskazówkami zegara, to przekaźnik będzie pracował od momentu wykrycia zgodnego sygnału do jego zaniku. Przy czym
należy pamiętać, że chodzi o zanik impulsu już po przejściu przez separację i przedłużenie.
UWAGA! Jeśli np. potencjometr POT3 ustawiony jest na wartość np. 8 sekund i w tym czasie nastąpi kolejne wyzwolenie
to czas pracy przekaźnika jest zerowany i liczony od początku! Jeśli nie chcemy aby tak było, to możemy posłużyć się POT2, który
właśnie niweluje przerwy pomiędzy impulsami widząc je jako ciągły sygnał. W wielu przypadkach może to pomóc.
Strona 5 z 5