İnsan Güçlendirilmiş Denizaltı için Emniyetli Şamandıra Anahtar Devresi

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Gönderi, acil durumlarda dalgıcın korunması için insan gücüyle çalışan denizaltılarda kullanılabilecek bir güvenlik mekanizması devresini açıklıyor. Fikir, Bay Marielle tarafından talep edildi.

Teknik özellikler

Hollanda'daki TU Delft'in (gönüllü) bir projesi için insan gücüyle çalışan bir denizaltı inşa ediyoruz. Bu denizaltında, 'emniyet şalteri' tipinde olması gereken bir emniyet şamandırasına ihtiyacımız var. Şu anda bunun için bir elektrik sistemi tasarlıyoruz. Blogunuzda birçok makale okudum ve bu sistemde bize yardımcı olabileceğinizi düşündüm.



Sistem, şamandırayı denizaltında tutmak için bir mıknatıs kullanır. Sürücü bir düğmeyi bırakırsa şamandıra serbest bırakılmalıdır (örn. Kapalıyken bırakın). Kazayla gitmesini önlemek istediğimiz için (acil durum yok, yarış sırasında parmağımız bir saniyeliğine düğmeden kaymış), ayrıca iki saniyelik bir gecikme inşa etmek istiyoruz (tam olarak 2 saniye olmasına gerek yok , ancak biraz gecikme gereklidir).

Ekip üyelerimizden biri, ekte bulabileceğiniz bir sistem tasarladı. Nihai tasarımdan ben sorumluyum, yani bu sistemi kontrol etmek de benim görevim. Bir makine mühendisliği öğrencisi olarak bu, benim gücüm değil.



Sisteme bir göz atarsanız bize çok yardımcı olursunuz. Kesinlikle çizimde tüm İngilizce terimleri doğru bir şekilde aldığımı umuyorum, ancak bir şey net değilse lütfen sorun.

Zamanınız ve bilginiz için şimdiden çok teşekkürler,
Saygılarımla,

Marielle van den Hoed
WASUB Baş Mühendisi
İnsan Enerjili Denizaltı

İsteği Çözme

Sevgili Marielle,

Verilen bilgilerden, ihtiyacınızın basit bir AÇMA zamanlayıcı devresi olduğunu anlıyorum.

Ek, gereksiz yere karmaşık görünen bir mikro denetleyici kullanan bir devreyi gösteriyor, ayrıca bu kadar çok regülatörün, bir redresörün dahil edilmesini anlayamadım, çünkü devre 9V'luk bir pil kullanıyor, bunların hepsi kesinlikle gerekli değil.

Ancak bilmek isteyeceğim birkaç ayrıntı var: 1) Elektromıknatıs bobininin yaklaşık direnci nedir?

2) Röle ile çalıştırılan bir anahtar, mosfet ile çalıştırılan bir anahtar veya güç transistörü ile çalıştırılan bir anahtar ister misiniz?

3) Şamandıra serbest bırakıldığında, o konumda kilitlenmesi beklenen devredir veya anahtarın elektromıknatısı tekrar güce çevirmesini mi istiyorsunuz, ancak açıkçası bu işe yaramayacak, çünkü şamandıra bırakıldığında tek yol geri getirmek manuel bir çaba ile.
Saygılarımızla.

Geri bildirim:

Sevgili Swagatam,

Sistemimiz gerçekten gereksiz yere karmaşık olabilir. Daha basit bir sistem bulmaya çalıştık ama hala bununla uğraşıyoruz.

Doğrultucu terimi benim tarafımdan yapılan bir hataydı. Hollandaca bir terimi İngilizce'ye çevirmeyi denedim ve bilgisayarım bana bunun ya düzenleyici ya da doğrultucu olduğunu söyledi.

Bugün her iki çeviriyi de kontrol ettim ve doğru terimin düzenleyici olduğu sonucuna vardım.

Düzenleyicilerin gereksiz olduğu konusunda haklı olabilirsiniz. Bunları kullanmamızın nedeni, farklı bileşenlerdi.

Mikrodenetleyici 5V ve bobin 12V kullanır.

İki 9V pil kullanmak istedik çünkü su geçirmez hale getirmeleri 12V kombinasyonundan daha kolay. Bunun daha sonra bobin için 12V'a düşürülmesi gerekiyordu (dolayısıyla regülatör

1) ve mikro denetleyici için 5V'ye (dolayısıyla düzenleyici 2).

Sistemdeki tüm bileşenlerin yanma / arıza / vb. Olmadan 9V üzerinde çalışacağından emin değildik.

Tasarımın İncelenmesi

Aşağıda sorularınızı cevapladım:

1) Elektromıknatıs bobininin direnci 37,9 Ohm'dur. Bu, sipariş ettiğimiz web sitesindeki özellikler kullanılarak hesaplanır (nominal güç 3,8W ve nominal voltaj 12V) ve kolay formül: P, U kare bölü bij R'dir.

2) Anahtarla, çizimimdeki yanında 'transistör' yazan daireyi kastettiğinizi düşünüyorum.

Eğer öyleyse, bu bir NPN transistördür. Sürücünün elinde tuttuğu anahtarı kastetmişseniz (düğme):

Bu web sitesi Hollandaca'dır, ancak veri sayfaları İngilizcedir ve bulmaları oldukça kolaydır. Bununla birlikte, kastettiğin bu anahtar olsa da, bu konuda bilmen gereken şeyi çözemedi.

3) Şamandıra bırakıldıktan sonra ne olacağı gerçekten önemli değil.

Bunun nedeni, dediğin gibi, onu geri getirmek manuel çaba gerektiriyor. Bununla birlikte, kapalı kalmasını tercih ediyoruz (bu konumda mandal).

Bu, güç tasarrufu sağlayacaktır (ve su geçirmez kılıf nedeniyle pillerin değiştirilmesi zordur) ve hızlı bir şekilde tekrar açıldığında, şamandıranın denizaltından çıkmama riskini alırız (kısa devre yapın, tekrar takılır). Küçük bir risk olabilir ve önlenebilir olabilir, ancak yarışımızdaki hakimleri bunun tamamen güvenli bir sistem olduğuna ikna etmemiz gerekir, bu nedenle hiçbir risk her zaman küçük bir riskten daha iyi değildir.

Umarım bu sorularınızı cevaplar. Hala bunun üzerinde gerçekten çok çalışıyoruz ve yardımınız için çok teşekkür ederiz!

Fikirlerinizi dört gözle bekliyoruz,
Tekrar teşekkürler!

Marielle van den Hoed
WASUB Baş Mühendisi
İnsan Enerjili Denizaltı

Devre Tasarımı

Push-To-OFF Anahtarının Kullanılması

Aşağıda gösterilen önerilen dalgıç emniyet şamandırası anahtarı devresi, temelde bir AÇMA zamanlayıcı devresidir.

Verilen şekilde görülebileceği gibi, bitişik gecikme AÇMA zamanlayıcı aşamasını beslemek için bir 7812 IC aracılığıyla uygun şekilde 12V'ye indirilen 18V'yi elde etmek için bir çift 9V pil seri olarak birleştirilir.

Kişi su altında kalmak istediği sürece dalgıç tarafından tutulması gereken gösterilen bas-kapat düğmesi. Bu anahtar, PUSH-TO-OFF tipi bir anahtar olmalıdır.

Dalgıcın bu düğme basılı tutulduğunda suyu taşıması beklenir.

(Her ne olursa olsun) durumunda, yukarıdaki anahtar serbest bırakılırsa, 12v'nin T1'den R2'ye geçmesine izin verilir. Ancak T1, C2 bu limite kadar şarj oluncaya kadar hesaplanan bir süre (2 saniye) için gerekli 0.6V'den engellenir.

T1 iletildiği anda, T2 de şamandırayı yukarı doğru bırakarak elektromıknatısı takip eder ve AÇIK konuma getirir.

R5 / D4, devre sudan çekilinceye kadar devrenin bu konumda kilitlendiğinden ve elektromıknatısa kalıcı bir aktivasyon sağladığından emin olun.

T3 / R6, devrenin yalnızca suya daldırıldığında tetiklenmesini ve A ve B noktalarının su içeriği ile köprülenmesini sağlayan suyla çalışan bir anahtar oluşturur.

Yalnızca A ve B noktaları suya maruz bırakılmalıdır, devrenin geri kalanı su geçirmez uygun bir muhafaza içinde sıkıca kapatılmalıdır

Devre şeması

Parça listesi

R1 = 1 milyon
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 ohm
C2 = gerekli 2 saniyelik gecikmeyi elde etmek için seçilecek
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Push-to-ON Anahtarını Kullanma

Bir sonraki insan gücüyle çalışan denizaltı güvenlik anahtarı devresi, yukarıdakiyle aynı bir işlem için basmalı bir AÇIK anahtarı kullanır.

Dalgıç düğmeye basıp suya daldığı anda, A ve B noktaları su ile köprülenerek su kaynağının devrede akmasına neden olur.

Anahtarın basılı tutulması, T2'nin AÇIK konuma gelmesine neden olur, böylece IC 4017'nin pimini 14 toprağa tutar.

LED üzerindeki parlak bir anlık flaş, devrenin sıfırlanmasını ve bir uyarı bekleme konumunda olmasını sağlar.

Şimdi, su altındaki dalgıcın butonu bırakması durumunda, bu T2'nin KAPALI olmasına neden olur, ancak yalnızca C1 0.6V seviyesinin altına düştükten sonra.

Bu noktada T2'nin KAPATILMASI, IC 4017'nin pim14'ü için pozitif bir potansiyel oluşturarak pin3'teki yüksek mantığın teknik olarak pin # 2 olan bir sonraki çıkış pin çıkışı sırasına atlamasına neden olur, ancak aşırı güvenlik nedenleriyle kalan tüm çıkışlar ayrı diyotlar aracılığıyla T1'in tabanına sonlandırılmıştır.

Yukarıdaki eylem, amaçlanan uygulamalar için anında T3 ve elektromıknatısı tetikleyecektir.

Devre şeması

Parça listesi

R1 = 100 Ohm
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1 milyon
C1 = gerekli 2 saniyelik gecikmeyi elde etmek için hesaplanacak
C2 = 0.22uF
C3 = 0.5uF / 25V
D1 - D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Anahtar = push-to-ON tipi
EM = elektromıknatıs

Bay Marielle'den geri bildirim

Marielle van den Hoed6: 24 PM (16 saat önce) bana göre

Hey Swagatam,

Blogunuzu yeni okuduk ve harika görünüyor!
Yardımın için çok teşekkürler!

Saygılarımızla,
Marielle




Önceki: Çamaşır Makinesi Motorlu Karıştırıcı Zamanlayıcı Devresi Sonraki: En Basit Tam Köprü Çevirici Devresi