A bejegyzés egy biztonsági mechanizmus áramkört ismertet, amely emberi hajtású tengeralattjárókban használható a búvár védelmére vészhelyzetekben. Az ötletet Marielle úr kérte.

Műszaki adatok

A TU Delft hollandiai (önkéntes) projektjéhez emberi hajtású tengeralattjárót építünk. Ebben a tengeralattjáróban szükségünk van egy biztonsági bójára, amelynek „holtkapcsoló” típusúnak kell lennie. Jelenleg erre tervezünk egy elektromos rendszert. Sok cikket olvastam a blogodon, és arra gondoltam, hogy esetleg tudsz segíteni nekünk ebben a rendszerben.

A rendszer mágnes segítségével tartja a bóját az alban. A bóját el kell engedni, ha a sofőr elenged egy gombot (pl. Kioldáskor kiold). Mivel meg akarjuk akadályozni a véletlenszerű bejutást (nincs vészhelyzet, az ujj csak egy másodpercre csúszott el a gomb alatt a verseny alatt), ezért két másodperces késleltetést is szeretnénk készíteni (nincs szükség arra, hogy pontosan 2 másodperc legyen) , de szükség van egy kis késésre).

“milyen nevet használnak a nagy teljesítményű változó ellenállásnak? ”

Csapatunk egyik tagja kialakított egy rendszert hozzá, amely megtalálható a mellékletben. Én vagyok a felelős a végleges tervezésért, ami azt jelenti, hogy az én feladatom is ennek a rendszernek az ellenőrzése. Gépészmérnök hallgatóként azonban ez nem igazán az erősségem.

Sokat segítene nekünk, ha bepillantana a rendszerbe. Biztosan remélem, hogy az angol kifejezéseket helyesen kaptam a rajzon, de ha valami nem világos, kérdezd meg.

Előre is nagyon köszönöm az időt és a tudást,
Üdvözlettel,

Marielle van den Hoed
A WASUB főmérnöke
Emberi hajtású tengeralattjáró

A kérelem megoldása

Kedves Marielle,

A megadott információk alapján megértem, hogy az Ön igénye egy egyszerű késleltetett ON időzítő áramkör.

A melléklet egy mikrokontrollert használó áramkört mutat, amely feleslegesen bonyolultnak tűnik, és nem értettem ennyi szabályozó, egy egyenirányító beépítését, mivel az áramkör 9 V-os akkumulátort használ, ezekre egyáltalán nincs szükség.

Van néhány részlet, amelyet szeretnék tudni: 1) Mekkora az elektromágnes tekercs hozzávetõleges ellenállása?

2) Szeretne relével működtetett kapcsolót, mosfet vagy power tranzisztoros kapcsolót?

3) Miután a bója elengedett, az áramkör várhatóan ebben a helyzetben reteszelődik, vagy azt akarja, hogy a kapcsoló visszakapcsolja az elektromágneset, de nyilvánvalóan ez nem fog működni, azt hiszem, mert miután a bója elengedett, az egyetlen módja annak, hogy hozza vissza kézi erőfeszítéssel.
Üdvözlettel.

Visszacsatolás:

Kedves Swagatam!

Rendszerünk valóban feleslegesen összetett lehet. Megpróbáltunk előállni egy egyszerűbb rendszerrel, de még mindig küzdünk vele.

Az egyenirányító kifejezés tévedés volt. Megpróbáltam lefordítani egy holland kifejezést angolul, és a számítógépem azt mondta, hogy vagy szabályozó, vagy egyenirányító.

Ma mindkét fordítást ellenőriztem, és arra a következtetésre jutottam, hogy a helyes kifejezés a szabályozó.

Abban igazad lehet, hogy a szabályozók feleslegesek. Azért használtuk őket, mert a különböző alkatrészek voltak.

A mikrovezérlő 5 V-ot, a tekercs pedig 12 V-ot használ.

Két 9V-os elemet akartunk használni, mert ezeket könnyebb vízzáróvá tenni, mint egy 12V-os kombinációt. Ezt aztán 12 V-ra kellett csökkenteni a tekercsnél (tehát a szabályozó

1), és 5 V-ra a mikrovezérlőnél (tehát a 2. szabályozónál).

Nem voltunk biztosak abban, hogy a rendszer összes alkotóeleme 9 V-on működik, égés / meghibásodás / stb. Nélkül.

A tervezés elemzése

Az alábbiakban válaszoltam a kérdéseire:

1) Az elektromágnes tekercsének ellenállása 37,9 Ohm. Ezt a weboldalon található specifikációk alapján számoljuk ki, ahonnan megrendeljük (a névleges teljesítmény 3,8 W, a névleges feszültség pedig 12 V), és az egyszerű képlettel: P U négyzetre osztva bij R

2) Kapcsoló alatt azt gondolom, hogy a rajzomban azt a kört érted, amely mellette azt mondta, hogy „tranzisztor”?

Ha igen, ez egy NPN tranzisztor. Ha azt a kapcsolót értette, amelyet a vezető birtokol (gomb):

Ez a weboldal holland nyelven készült, de az adatlapok angol nyelven készültek, és könnyen megtalálhatók. Nem tudta azonban kideríteni, mit kell tudnia róla, ha ez a kapcsoló az, amire gondolt.

3) Teljesen mindegy, mi történik a bója felszabadítása után.

Ez azért van, mert, mint mondtad, kézi erőfeszítésekre van szükség a visszahozatalhoz. Mi azonban jobban szeretjük, ha nem működik (retesz ebben a helyzetben).

Ez energiát takarít meg (és az akkumulátorok cseréje nehéz a vízzáró burkolat miatt), és amikor gyorsan visszakapcsol, megkockáztathatjuk, hogy a bója nem lép ki az alról (rövidre engedhető, újra rögzül). Lehet, hogy ez egy kis kockázat, és megelőzhető is, de meg kell győznünk a versenyen a bírókat arról, hogy ez egy tökéletesen biztonságos rendszer, így egyetlen kockázat sem mindig jobb, mint egy kis kockázat.

Remélem, hogy ez megválaszolja kérdéseit. Még mindig nagyon keményen dolgozunk ezen, és nagyra értékeljük a segítséget!

Várjuk ötleteit,
Köszönöm mégegyszer!

Marielle van den Hoed
A WASUB főmérnöke
Emberi hajtású tengeralattjáró

Az áramkör megtervezése

Push-to-OFF kapcsoló használata

Az alább látható javasolt búvár biztonsági bója kapcsoló áramkör alapvetően késleltetett ON időzítő áramkör.

Amint az az ábrán látható, néhány 9 V-os akkumulátort sorozatosan csatlakoztatva 18 V-ot kapunk, amelyet egy 7812 IC-n keresztül 12 V-ra kell csökkenteni a szomszédos késleltetett ON időzítő szakasz táplálásához.

A jelzett nyomógomb a kikapcsoláshoz, amelyet a búvárnak kell tartania addig, amíg az ember víz alá akar maradni. Ennek a kapcsolónak PUSH-TO-OFF típusú kapcsolónak kell lennie.

A búvár várhatóan vizet fog szállítani, ha ezt a kapcsolót lenyomva tartja.

Abban az esetben (bármilyen), ha a fenti kapcsolót elengedik, a 12v-t hagyják átmenni a T1 bázisára R2-n keresztül. Mindazonáltal a T1 a szükséges 0,6 V értéktől egy számított időtartamig (2 másodpercig) gátolt, amíg a C2 fel nem tölti ezt a határt.

Amint a T1 vezet, a T2 is követi és bekapcsolja az elektromágneset, felszabadítva a bóját.

R5 / D4 győződjön meg arról, hogy az áramkör ebben a helyzetben reteszelődik, és állandó működésbe lép az elektromágnes felé, amíg az áramkört kihúzza a vízből.

A T3 / R6 egy vízzel aktivált kapcsolót képez, biztosítva, hogy az áramkör csak akkor induljon ki, ha a víz belsejébe merül, és az A és B pontok víztartalommal vannak áthidalva.

Csak az A és B pontokat szabad víznek kitenni, az áramkör többi részét szorosan le kell zárni egy vízálló, megfelelő ház belsejében

Kördiagramm

Alkatrész lista

R1 = 1M
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 ohm
C2 = a szükséges 2 másodperces késleltetés megszerzéséhez kell kiválasztani
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Push-to-ON kapcsoló használata

A következő emberi hajtású tengeralattjáró biztonsági kapcsoló áramkör push-to-ON kapcsolót használ a fentiekkel megegyező művelethez.

Amint a búvár megnyomja a nyomógombot, és belemerül a vízbe, az A és B pontok áthidalódnak vízzel, ami az áramlás áramlását okozza.

A nyomva tartott kapcsoló bekapcsolja a T2-t, ezáltal a 4017 IC 14 érintkezőjét a földhöz tartva.

A LED felett egy pillanatnyi fényes villanás biztosítja az áramkör visszaállítását és riasztási készenléti állapotban van.

Most, ha a víz alatti búvár elengedi a nyomógombot, ez a T2-et kikapcsolja, de csak akkor, ha a C1 a 0,6 V-os szint alá süllyedt.

Ezen a ponton a T2 kikapcsolása pozitív potenciált jelentene a 4017 IC 14-es érintkezõjére, aminek következtében a 3-as pin magas logikája a következõ kimeneti pinout-sorrendhez ugrik, amely technikailag # 2-es pin, de rendkívüli biztonsági okokból az összes többi kimenet egyedi diódákon keresztül a T1 bázisáig végződtek.

A fenti művelet azonnal elindítja a T3-at és az elektromágneset a tervezett megvalósításokhoz.

Kördiagramm

Alkatrész lista

R1 = 100 ohm
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1 M
C1 = a szükséges 2 másodperces késés megszerzéséhez kell kiszámítani
C2 = 0,22 uF
C3 = 0,5uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Kapcsoló = push-to-ON típus
EM = elektromágnes

Visszajelzés Mr. Marielle-től

Marielle van den Hoed 6: 24 PM (16 órával ezelőtt) nekem