Расчетно-теоретическая часть

1 Расчетно-теоретическая часть

1.1 Разработка схемы электрической структурной

Универсальный регулятор уровня воды представляет собой автоматическую систему регулирования уровня воды в емкостях любого объема. Устройство может работать как на заполнение так и на откачивание воды.

Для реализации такого устройства необходимо чтобы при достижении заданного уровня срабатывал датчик и вырабатывал электрический сигнал удобный для дальнейшего преобразования. Для достижения этой цели можно воспользоваться датчиками уровня которые реагируют на наличие воды и выдают в качестве сигнала управления изменение сопротивления.

Для управления и контроля состояния датчиков можно использовать схему на основе дискретных элементов или цифровых микросхем. Схема на дискретных элементах менее надежна и обладает повышенным энергопотреблением. Схема на цифровых микросхемах более надежна, обладает низким энергопотреблением и не требует точной настройки. При этом в качестве выходного сигнала будет «1» или «0».

Для анализа схемы управления и передачи управляющего сигнала необходимо использовать электронный ключ который будет менять свое состояние в зависимости от сигнала на выходе схемы управления.

 В качестве источника управляющего сигнала можно использовать генератор прямоугольных импульсов. При этом он может быть как на дискретных элементах так и на цифровых микросхемах. Наиболее целесообразно использовать генератор на цифровых микросхемах в виду высокой надежности, низким энергопотреблением и габаритами.

Управление нагрузкой можно осуществлять при помощи реле или полупроводниковых элементов. В данном случае применение реле неоправданно в следствие больших габаритов и большой потребляемой мощностью. В качестве управляющего элемента целесообразно использовать симистор достоинством которого является малые габариты и небольшая потребляемая мощность.

Для питания устройства необходим блок питания с стабилизированным напряжением. Схему стабилизатора можно использовать на дискретных элементах и на микросхемах. Стабилизатор на дискретных элементах обладает большими габаритами и поэтому использование его является нецелесообразным.

Таким образом разрабатываемое устройство регулирования воды состоит из следующих узлов.

-датчики уровня

-схема управления

-элемент «И»

-усилитель

-электронный ключ

-генератор прямоугольных импульсов

-источник питания

Структурная схема данного устройства представлена на чертеже (БКДП.022005.100Э1). /2/, /3/

1.2 Выбор элементной базы

Все микросхемы в схеме берем КМДП логики т.к. она обладает низким потреблением энергии.

Схему управления строим на микросхеме К561ТМ2, которая представляет собой D триггер с динамическим управлением. Установка триггера по входам R и S принудительна, поэтому сигналы синхронизации С и информационного входа D не изменяют состояние триггера на выходе во время действия сигналов R и S. Микросхема имеет следующие параметры: , , , , , .

Таблица1—Таблица истинности триггера

В качестве логических элементов используем микросхему К561ТЛ1 которая представляет собой два триггера Шмитта с логическим элементом 2И-НЕ на входе. Микросхема имеет следующие параметры: , , , , , .

Элемент «И» строим на элементе И-НЕ микросхемы К561ТЛ1

Так же в состав схемы управления входят переключатели SA1, SA2, дискретные элементы: конденсаторов С1, С3, резисторах R1-R3, R5.

Усилитель строим транзисторе КТ814А(Iк.max=1,5А, U_кэ.max=40В

U_бэ.нас=1.2, U_кэ.нас=0.6В,h_21min=40)

Генератор прямоугольных импульсов выполняем на микросхеме D триггера К561ТМ2, элементов RC цепи: С6, С7, R9, R10.

В качестве электронного ключа используем импульсный трансформатор ТИ228, который предназначен для обеспечения определенных условий передачи мощности от непосредственного источника сигнала к выходному сигналу, резистор R13, конденсаторы С9 и С10, симистор TC112-16(U_зак.max=1200 В, U_у.от=3В, напряжение в открытом состоянии U_отк=1,8 В, ток управления I_у.от=100mA, I_зкр=3 мА, I_отк.max=16А)

Блок питания строим на трансформаторе типа ТПП204 c последовательным соединением обмоток, диодном мосте и интегральном стабилизаторе напряжения КP1157ЕН12A (U_вых=12±0.24В, минимальное падение напряжение между входом и выходом 2В, I_потр≤5mA, U_{вх.макс}≤35В, I_{вых.макс}=100мА, P_рас=1,3Вт)

В схеме применены оксидно-электролитические конденсаторы типа К50-35 номинальным напряжением 25В, отклонением емкости от номинального значения ±20%, керамические монолитные конденсаторы К10-17б номинальным напряжением 50В и отклонением емкости от номинального значения ±20%, постоянные тонкопленочные резисторы С2-33Н номинальной мощностью 0.125Вт и 0.25Вт. /4/,/5/

Похожие работы

Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ

Скачать

96584

19

6

... противопожарного инструктажа, занятий и бесед. 11 Технико-экономическое обоснование производства. В этом разделе дипломной работы рассмотрены вопросы, связанные с определением себестоимости производства блока питания компьютера (схема электрическая см. приложение), его уровня качества как нового изделия, сделан анализ рынка и конкурентной способности, целесообразности производства. 11. 1 Анализ ...

Блок питания мониторов

Скачать

91455

3

19

... : готовность (ожидание), выключено. На рис.8 показана структурная схема источника питания. Основные цепи преобразователя приведены в табл.3. Рис.8. Структурная схема источника питания монитора SAMSUNG CST7677L/CST7687L   Таблица 3. Назначение и состав цепей преобразователя Функциональное назначение цепей Состав цепей Заградительный фильтр LF601, С602... С604, R601 Сетевой выпрямитель ...

Импульсный блок питания

Скачать

50371

29

15

... это напряжение преднамеренно варьируют. Весьма широк интервал используемых значений выходного напряжения. Удовлетворить эти требования можно либо применением нескольких источников питания, либо созданием универсального блока, допускающего различные режимы работы и изменение в широких пределах значений выходных параметров. Основные технические характеристики Выходное регулируемое напряжение, В ...

Технология сборки и монтажа блока питания

Скачать

39514

5

2

... линии, линии и участки гибкого автоматизированного производства (ГАП). При выполнении курсового проекта достаточно рассмотреть 2 варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия. При этом необходимо руководствоваться схемами типовых технологических процессов сборки блоков РЭА с применением микросхем и навесных ЭРЭ (ОСТ 4ГО.054.267). Средства технологического оснащения, используемые при ...