Ռոբոտաշինության կոնդենսատորներ. 4 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս Instructable- ի մոտիվացիան ավելի երկար է զարգանում, որը հետևում է առաջընթացին Texas Instruments Robotics System Learning Kit Lab Lab դասընթացի միջոցով: Եվ այդ դասընթացի մոտիվացիան ավելի լավ, ավելի հզոր ռոբոտ կառուցելն է (վերակառուցելը): Օգտակար է նաև «Բաժին 9. Լարման, էներգիայի և էներգիայի պահպանումը կոնդենսատորի մեջ, DC Engineering Circuit Analysis», որը հասանելի է MathTutorDvd.com կայքում:

Կան բազմաթիվ հարցեր, որոնց պետք է մտահոգել մեծ ռոբոտ կառուցելիս, որոնք հիմնականում կարող են անտեսել փոքր կամ խաղալիք ռոբոտ կառուցելիս:

Կոնդենսատորների մասին ավելի ծանոթ կամ բանիմաց լինելը կարող է օգնել ձեզ ձեր հաջորդ նախագծում:

Քայլ 1: Մասեր և սարքավորումներ

Եթե ցանկանում եք խաղալ ձեր հետ, ուսումնասիրել և եզրակացություններ անել, ահա որոշ մասեր և սարքավորումներ, որոնք օգտակար կլինեն:

• տարբեր արժեքների ռեզիստորներ
• տարբեր արժեքի կոնդենսատորներ
• jumper լարերը
• սեղմիչ կոճակի անջատիչ
• մի տախտակ
• օսկիլոսկոպ
• վոլտմետր
• գործառույթ/ազդանշանի գեներատոր

Իմ դեպքում ես չունեմ ազդանշանի գեներատոր, այնպես որ ես ստիպված էի օգտագործել միկրոհսկիչ (MSP432 Texas Instruments- ից): Դուք կարող եք ինչ -որ ցուցումներ ստանալ այս մյուս Ուղեցույցից ինքնուրույն կատարելու մասին:

(Եթե ցանկանում եք, որ միկրոհսկիչի տախտակը անի ձեր գործը (ես կազմում եմ մի շարք հրահանգներ, որոնք կարող են օգտակար լինել), MSP432- ի զարգացման տախտակն ինքնին համեմատաբար էժան է ՝ մոտ $ 27 ԱՄՆ դոլար: Դուք կարող եք ստուգել Amazon- ի, Digikey- ի, Նյուարք, տարր 14 կամ Մաուզեր)

Քայլ 2: Եկեք նայենք կոնդենսատորներին

Եկեք պատկերացնենք մարտկոց, սեղմիչ (Pb), ռեզիստոր (R) և կոնդենսատոր `բոլորը շարքով: Փակ հանգույցով:

Zeroրոյական t (0) ժամանակ, երբ Pb- ն բաց է, մենք չենք չափում լարման ոչ դիմադրության, ոչ էլ կոնդենսատորի վրա:

Ինչո՞ւ: Ռեզիստորի համար դրան պատասխանելը հեշտ է. Չափված լարումը կարող է լինել միայն այն դեպքում, երբ հոսանք է հոսում ռեզիստորի միջով: Դիմադրության դիմաց, եթե առկա է պոտենցիալի տարբերություն, դա առաջացնում է հոսանք:

Բայց քանի որ անջատիչը բաց է, հոսանք չի կարող լինել: Այսպիսով, ոչ մի լարում (Vr) R- ի վրա:

Ինչ վերաբերում է կոնդենսատորին: Դե.. նորից, այս պահին միացումում հոսանք չկա:

Եթե կոնդենսատորը լիովին լիցքաթափված է, դա նշանակում է, որ դրա տերմինալներում չափելի պոտենցիալ տարբերություն չի կարող լինել:

Եթե Pb- ն մղենք (փակենք) t (a) կետում, ապա ամեն ինչ հետաքրքիր կդառնա: Ինչպես նշեցինք տեսանյութերից մեկում, կոնդենսատորը սկսում է լիցքաթափվելուց հետո: Լարման նույն մակարդակը յուրաքանչյուր տերմինալում: Մտածեք այն որպես կարճ լարի:

Չնայած ներքին կոնդենսատորի միջոցով իրական էլեկտրոններ չեն հոսում, կա դրական լիցք, որը սկսում է ձևավորվել մեկ տերմինալում, իսկ բացասական լիցք `մյուս տերմինալում: Այնուհետև (արտաքինից) թվում է, թե իսկապես հոսանք կա:

Լինելով այն, որ կոնդենսատորը գտնվում է իր առավելագույն լիցքաթափված վիճակում, ճիշտ այն ժամանակ է, երբ այն ունի առավելագույն լիցք ընդունելու ունակություն: Ինչո՞ւ: Քանի որ լիցքավորման դեպքում դա նշանակում է, որ իր տերմինալում չափելի ներուժ կա, և դա նշանակում է, որ այն իր արժեքով ավելի մոտ է մարտկոցի կիրառվող լարման: Կիրառվող (մարտկոցի) և դրա լիցքի բարձրացման (լարման բարձրացման) միջև ավելի քիչ տարբերություն, կուտակված լիցքը նույն արագությամբ պահպանելու ավելի քիչ խթան կա:

Timeամանակի ընթացքում կուտակային լիցքի մակարդակը նվազում է: Մենք դա տեսանք ինչպես տեսանյութերում, այնպես էլ L. T. Spice մոդելավորումում:

Քանի որ հենց սկզբում է, որ կոնդենսատորը ցանկանում է ընդունել առավելագույն լիցքը, այն գործում է որպես ժամանակավոր կարճ միացում մնացած միացման համար:

Դա նշանակում է, որ մենք սկզբից ամենաարդյունավետը կստանանք շղթայի միջոցով:

Մենք դա տեսանք այն պատկերում, որը ցույց է տալիս L. T. Spice մոդելավորումը:

Երբ կոնդենսատորը լիցքավորվում է, և դրա տերմինալների վրա զարգացող լարումը մոտենում է կիրառվող լարմանը, լիցքավորման ազդակը կամ ունակությունը նվազում է: Մտածեք դրա մասին. Որքան ավելի շատ լարման տարբերություն ինչ -որ բանի վրա, այնքան ավելի մեծ է ընթացիկ հոսքի հնարավորությունը: Մեծ լարում = հնարավոր մեծ հոսանք: Փոքր լարում = հնարավոր փոքր հոսանք: (Սովորաբար):

Հետևաբար, երբ կոնդենսատորը հասնում է կիրառվող մարտկոցի լարման մակարդակին, այն այնուհետև կարծես բաց է կամ անջատում է միացումում:

Այսպիսով, կոնդենսատորը սկսվում է որպես կարճ և ավարտվում է որպես բաց: (Լինելով շատ պարզամիտ):

Այսպիսով, կրկին, առավելագույն հոսանքը սկզբում, նվազագույնը `վերջում:

Եվս մեկ անգամ, եթե փորձեք չափել լարումը կարճ միջակայքում, որևէ մեկը չի տեսնի:

Այսպիսով, կոնդենսատորի մեջ հոսանքը առավելագույնն է, երբ լարումը (կոնդենսատորի երկայնքով) զրոյական է, իսկ հոսանքը `նվազագույնը, երբ լարումը (կոնդենսատորի միջով) առավելագույնն է:

Temամանակավոր պահեստավորում և էներգիայի մատակարարում

Բայց կա ավելին, և հենց այս մասն է, որը կարող է օգտակար լինել մեր ռոբոտների սխեմաներում:

Ասենք կոնդենսատորը լիցքավորված է: Այն մարտկոցի կիրառվող լարման տակ է: Եթե ինչ -ինչ պատճառներով կիրառվող լարումը պետք է ընկներ («կախվի»), գուցե սխեմաներում որոշ չափազանց մեծ ընթացիկ կարիքների պատճառով, այդ դեպքում հոսանքը կհայտնվի կոնդենսատորից դուրս:

Այսպիսով, եկեք ասենք, որ մուտքային կիրառվող լարումը ռոքի կայուն մակարդակ չէ, ինչպիսին մեզ պետք է: Կոնդենսատորը կարող է օգնել հարթել այդ (կարճ) ընկղմումները:

Քայլ 3. Կոնդենսատորների մեկ կիրառում - terտիչ աղմուկ

Ինչպե՞ս կարող է կոնդենսատորը օգնել մեզ: Ինչպե՞ս կարող ենք կիրառել այն, ինչ նկատել ենք կոնդենսատորի մասին:

Նախ, եկեք մոդելավորենք այն, ինչ տեղի է ունենում իրական կյանքում. Աղմկոտ ուժային ռելս մեր ռոբոտի սխեմաներում:

Մենք օգտագործել ենք L. T. Spice, մենք կարող ենք կառուցել մի շրջան, որը կօգնի մեզ վերլուծել թվային աղմուկը, որը կարող է հայտնվել մեր ռոբոտի սխեմաների հոսանքի ռելսերում: Պատկերները ցույց են տալիս շրջանը և արդյունքում Spice- ի մոդելավորումը էներգիայի երկաթուղու լարման մակարդակների վերաբերյալ:

Պատճառն այն է, որ Spice- ը կարող է մոդելավորել այն, քանի որ սխեմայի սնուցման աղբյուրը («V.5V. Batt») ունի մի փոքր ներքին դիմադրություն: Ուղղակի հարվածների համար ես նրան դարձրեցի 1 օմ ներքին դիմադրություն: Եթե դուք մոդելավորեք սա, բայց քվեարկության աղբյուրը չունենաք ներքին դիմադրություն, ապա թվային աղմուկի պատճառով երկաթուղու լարման անկում չեք տեսնի, քանի որ այդ դեպքում լարման աղբյուրը «կատարյալ աղբյուր» է: