Robototexnikada kondansatörlər: 4 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu Təlimatlandırmanın motivasiyası, Texas Instruments Robotics System Learning Kit Lab Lab Kursu vasitəsilə irəliləyişi izləyən daha uzun müddətdir inkişaf etdirilir. Və bu kursun motivasiyası daha yaxşı, daha möhkəm bir robot qurmaqdır. MathTutorDvd.com saytında mövcud olan "Bölmə 9: Bir Kondansatördə Gərginlik, Güc və Enerji Saxlanması, DC Mühəndisliyi Dövr Analizi" də faydalıdır.

Böyük bir robot qurarkən narahat olmaq lazım olan bir çox məsələ var ki, kiçik və ya oyuncaq bir robot qurarkən çox vaxt diqqətdən kənarda qala bilərsiniz.

Kondansatörler haqqında daha yaxından və ya məlumatlı olmaq, növbəti layihənizdə sizə kömək edə bilər.

Addım 1: Parçalar və Avadanlıqlar

Ətrafınızda oynamaq, araşdırmaq və öz nəticələrinizi çıxarmaq istəyirsinizsə, burada faydalı olacaq bəzi hissələr və avadanlıqlar var.

• Müxtəlif dəyərli rezistorlar
• fərqli dəyərli kondansatörler
• tullanan tellər
• bir düymə açarı
• çörək taxtası
• bir osiloskop
• bir voltmetr
• bir funksiya/siqnal generatoru

Mənim vəziyyətimdə bir siqnal generatoru yoxdur, buna görə də mikro nəzarətçi (Texas Instruments-dan MSP432) istifadə etməli oldum. Bu digər Təlimatlandırıcıdan özünüzü etmək üçün bəzi göstəricilər əldə edə bilərsiniz.

(Yalnız mikro nəzarətçi lövhəsinin öz işinizi etməsini istəyirsinizsə (faydalı ola biləcək bir sıra Təlimatlar hazırlayıram), MSP432 inkişaf lövhəsinin özü nisbətən ucuzdur, təxminən 27 ABŞ dollarıdır. Amazon, Digikey, Newark, Element14 və ya Mouser.)

Addım 2: Gəlin kondansatörlərə nəzər salaq

Bir batareya, bir düymə açarı (Pb), bir rezistor (R) və bir sıra kondansatör təsəvvür edək. Qapalı bir döngədə.

Zaman sıfır t (0), Pb açıq ikən nə müqavimət, nə də kondansatör üzərindəki gərginliyi ölçməzdik.

Niyə? Rezistor üçün buna cavab vermək asandır - rezistordan axan cərəyan olduqda yalnız ölçülmüş bir gərginlik ola bilər. Rezistorun qarşısındakı potensialda bir fərq varsa, bu cərəyana səbəb olur.

Ancaq açar açıq olduğundan cərəyan ola bilməz. Beləliklə, R. üzərində gərginlik (Vr) yoxdur.

Kondansatörün üstündən necə keçək. Yaxşı.. yenə də dövrədə cərəyan yoxdur.

Kondansatör tamamilə boşaldıqda, terminalları arasında ölçülə bilən heç bir potensial fərq ola bilməz.

Pb -ni t (a) -da itələsək (bağlasaq), onda işlər maraqlı olar. Videolardan birində göstərdiyimiz kimi, kondansatör boşaldıqca başlayır. Hər bir terminalda eyni gərginlik səviyyəsi. Qısa bir tel kimi düşünün.

Daxili olaraq kondansatördən heç bir real elektron axmasa da, bir terminalda müsbət yük, digər terminalda isə mənfi yük var. Sonra (xaricdən) sanki həqiqətən cərəyan var kimi görünür.

Kondansatörün ən çox boşaldılmış vəziyyətdə olması, şarjı qəbul etmək üçün ən çox qabiliyyətə malik olduğu vaxtdır. Niyə? Çünki şarj edildikdə, bu, terminalda ölçülə bilən bir potensialın olması deməkdir və bu, tətbiq olunan batareya gərginliyinə daha yaxın olduğu anlamına gəlir. Tətbiq olunan (batareya) və artan şarj (gərginlik artımı) arasında daha az fərq olduqda, şarjı eyni sürətdə saxlamağa daha az təkan verilir.

Vaxt keçdikcə yığılma dərəcəsi azalır. Bunu həm videolarda, həm də L. T. Spice simulyasiyasında gördük.

Kondansatörün ən çox yüklənməsini qəbul etmək istədiyi başlanğıcda olduğundan, dövrənin qalan hissəsinə müvəqqəti qısa kimi təsir göstərir.

Bu o deməkdir ki, başlanğıcda dövrədən ən çox cərəyanı alacağıq.

Bunu L. T. Spice simulyasiyasını göstərən görüntüdə gördük.

Bir kondansatör yükləndikcə və terminallardakı gərginlik tətbiq olunan gərginliyə yaxınlaşdıqca, impuls və ya yükləmə qabiliyyəti azalır. Düşünün - bir şey arasındakı gərginlik fərqi nə qədər çox olarsa, cərəyan axını ehtimalı da bir o qədər çox olar. Böyük gərginlik = mümkün böyük cərəyan. Kiçik gərginlik = mümkün kiçik cərəyan. (Tipik olaraq).

Buna görə bir kondansatör tətbiq olunan batareyanın gərginlik səviyyəsinə çatdıqda, dövrə açıq və ya qırılmış kimi görünür.

Beləliklə, bir kondansatör qısa olaraq başlayır və açıq olaraq bitir. (Çox sadəlövh olmaq).

Yenə də başlanğıcda maksimum cərəyan, sonunda minimum cərəyan.

Bir daha, qısa bir gərginliyi ölçməyə çalışsanız, heç bir şey görməyəcəksiniz.

Beləliklə, bir kondansatördə, gərginlik (kondansatör arasında) sıfıra bərabər olduqda, cərəyan ən böyükdür və gərginlik (kondansatör boyunca) ən yüksək olduqda ən azdır.

Müvəqqəti Saxlama və Enerji Təchizatı

Ancaq daha çox şey var və robot dövrələrimizdə faydalı ola biləcək bu hissədir.

Tutaq ki, kondansatör doldurulub. Tətbiq olunan batareya gərginliyindədir. Nədənsə, tətbiq olunan gərginlik, ehtimal ki, dövrələrdəki bəzi həddindən artıq cərəyan ehtiyaclarına görə düşərsə ("sarkma"), bu halda, kondansatördən cərəyan çıxacaq.

Beləliklə, deyək ki, girişin tətbiq olunan gərginliyi, ehtiyacımız olan qaya dayanıqlı bir səviyyədə deyil. Bir kondansatör bu (qısa) dalğaları hamarlaşdırmağa kömək edə bilər.

Addım 3: Bir kondansatör tətbiqi - səs -küyü süzün

Bir kondansatör bizə necə kömək edə bilər? Bir kondansatör haqqında gördüklərimizi necə tətbiq edə bilərik?

Birincisi, real həyatda baş verən bir şeyi modelləşdirək: robotumuzun dövrələrində səs-küylü bir elektrik xətti.

L. T. istifadə etdik. Spice, robotumuzun sxemlərinin elektrik raylarında görünə biləcək rəqəmsal səs -küyü analiz etməyə kömək edəcək bir dövrə qura bilərik. Şəkillər dövrəni və Spice -in meydana gətirdiyi elektrik dəmir yolu gərginliyi səviyyələrini göstərir.

Spice -in bunu modelləşdirməsinin səbəbi, dövrənin enerji təchizatının ("V.5V. Batt") bir qədər daxili müqavimətə malik olmasıdır. Yalnız zərbələr üçün 1ohm daxili müqavimət göstərdim. Bunu modelləşdirsəniz də, səsvermə mənbəyini daxili müqavimətə malik etməsəniz, rəqəmsal səs -küy səbəbiylə dəmir yolu geriliminin düşməsini görməyəcəksiniz, çünki o zaman gərginlik mənbəyi "mükəmməl bir qaynaq" dır.