|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Medida remota de resistencia eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El autor propone un método para medir la resistencia de una resistencia variable, un termistor o un sensor de cualquier magnitud física, cuyo parámetro de salida es la resistencia eléctrica. La distancia entre el objeto de medición y el dispositivo puede alcanzar varios cientos de metros, y solo dos cables son suficientes para conectarlos. A veces se hace necesario medir la resistencia eléctrica de un objeto ubicado a una distancia considerable. Por ejemplo, si coloca una polea en el eje de una resistencia variable y pasa un cable a través de ella con un flotador fijo en un extremo y una carga en el otro, puede determinar el nivel del agua en un tanque o en un estanque. Del mismo modo, puede controlar el grado de apertura de ventanas, amortiguadores de aire, puertas. Existen numerosos instrumentos comerciales para la medición remota de la resistencia. Pero en algunos casos, su uso resulta demasiado costoso y, lo que es más importante, no tienen protección antivandálica y los objetos controlados suelen estar ubicados en lugares rara vez visitados por el personal de servicio. Me gustaría conectar un sensor pequeño y barato a un par de cables que van a un dispositivo de medición ubicado a uno o dos kilómetros de distancia. Los esquemas de conexión que requieren una mayor cantidad de cables no se consideran porque los cables libres siempre son escasos en los cables de comunicación y control existentes. Y el circuito común de medición de resistencia de cuatro hilos en líneas de comunicación tan extendidas, por varias razones, no proporciona la precisión requerida. Propongo un método para la medición remota de la resistencia, que solo requiere una línea de comunicación de dos hilos y la resistencia de los hilos no introduce errores en el resultado de la medición. El principio de medición se ilustra en la fig. 1, donde Rx - resistencia medida; Rn - resistencia de los hilos de la línea de comunicación; GI1 - fuente actual. Cuando el interruptor SA1 está en la posición superior según el circuito, la fuente de corriente fluye a través de la línea de comunicación, el diodo VD1 y la resistencia medida. El voltímetro PV1 muestra el voltaje U1=UVD1+yo (Rn+Rx), donde tuVD1 - caída de tensión directa en el diodo VD1. Después de cambiar el interruptor SA1 a la posición inferior, la corriente fluirá a través de la línea de comunicación y el diodo VD2, y el voltímetro PV1 mostrará el voltaje U2=UVD2+I Rn, donde tuVD2 - caída de tensión directa en el diodo VD2. Si los diodos VD1 y VD2 son idénticos, entonces UVD1=UVD2 и Rx=(tú1-U2)/YO.
En la fig. 2 muestra un diagrama de la implementación de este método de medición. Se ensambla un estabilizador de corriente en el transistor VT1. En el chip DD1: un multivibrador que controla el funcionamiento del interruptor en las llaves electrónicas DD2 y DD3. Durante la presencia de un voltaje de alto nivel lógico en el pin 10 DD1, la corriente del estabilizador pasará a través de la llave cerrada DD2.1, el primer cable de la línea de conexión, el diodo VD1, la resistencia medida Rx, el segundo cable de la línea de conexión y una llave cerrada DD2.4 a un cable común. La caída de voltaje en este circuito se aplicará a través de la llave cerrada DD3.1 al capacitor C6 y lo cargará al voltaje A.
En el siguiente medio ciclo de oscilaciones del multivibrador, la corriente pasará a través de la llave cerrada DD2.3, el segundo cable de la línea de conexión, el diodo VD2, el primer cable de la línea de conexión y la tecla cerrada DD2.2 a un cable común. La caída de voltaje en este circuito a través de la llave cerrada DD3.2 cargará el capacitor C7 al voltaje U2. Los circuitos R4C5VD3 y R5C4VD4 retardan los momentos de cierre de las teclas DD3.1 y DD3.2 por el tiempo requerido para la atenuación de transitorios en la línea de comunicación. El voltímetro de alta resistencia PV1 mide la R proporcionalx diferencia de voltaje entre los capacitores. Si configura la corriente de salida del estabilizador en 1 mA, las lecturas del voltímetro en voltios serán numéricamente iguales a la resistencia medida en kiloohmios. En condiciones reales, una línea de comunicación puede atravesar cables telefónicos y de señales con diferentes parámetros eléctricos. La amplitud de los procesos transitorios en ellos puede alcanzar los 3 V (valor real medido). Estos procesos son especialmente notables si la resistencia medida tiene un componente inductivo significativo. Por ejemplo, si se trata de una bobina de relé utilizada como sensor de temperatura. En algunos casos, los procesos transitorios son bastante largos. Para eliminar su influencia, es necesario aumentar el período de oscilación del multivibrador y las constantes de tiempo de los circuitos de retardo. Como línea de comunicación, se recomienda elegir un par de cables trenzados con una fuga de corriente mínima. No debe ser solo entre los hilos del par, sino también entre ellos y otros hilos del cable utilizado. Si tenemos en cuenta que en el momento de realizar una llamada al suscriptor, el voltaje en la línea telefónica supera los 120 V, entonces es claro que incluso una pequeña fuga puede crear una interferencia severa e incluso dañar el dispositivo de medición de resistencia. Configurar el medidor básicamente se reduce a ajustar el estabilizador actual. Para hacer esto, rompa el cable que conecta el estabilizador de corriente con llaves electrónicas en el lugar marcado en el diagrama con una cruz y encienda el miliamperímetro entre los puntos A y B. Establezca la corriente requerida (por ejemplo, 1 mA) seleccionando la resistencia R3. Si esto no se hace, puede exceder accidentalmente la corriente permitida para las claves del chip K561KT3. El microcircuito después de una sobrecarga puede incluso continuar funcionando, pero los resultados de la medición se volverán extraños. Luego, habiendo restablecido la conexión del estabilizador de corriente con las teclas, conecte una resistencia de resistencia conocida con precisión al dispositivo como Rx y finalmente seleccione la resistencia R3 de acuerdo con las lecturas del voltímetro PV1. Ahora sobre los componentes del error del método en consideración. La primera es una caída de voltaje diferente a través de los diodos VD1 y VD2. Este componente del error se nota claramente cuando se mide una resistencia de 200 ohmios y aumenta con su disminución. Para reducirlo, debe seleccionar diodos con la misma caída de voltaje en una corriente de medición dada e intentar proporcionarles las mismas condiciones de temperatura. El segundo componente del error está asociado con la baja calidad de la estabilización actual. Se manifiesta en grandes valores de la resistencia medida. Para reducirlo, debe elegir como VT1 un transistor de efecto de campo con el voltaje de umbral más bajo posible y la inclinación más alta posible de la característica. Si se requiere una mayor precisión de medición, se debe usar un estabilizador de corriente en un amplificador operacional. El tercer componente del error está relacionado con la variación de la resistencia de las teclas cerradas del microcircuito K561KT3, que puede alcanzar los ±5 ohmios. Si necesita eliminar este error, cierre los terminales del diodo VD2 entre sí y preste atención a las lecturas del voltímetro PV1. Si muestra un voltaje positivo, encienda la resistencia de ecualización en serie con la tecla DD2.2 o DD2.3 y selecciónela para que las lecturas sean cero. Si el voltímetro muestra un valor negativo, entonces la resistencia de compensación debe conectarse en serie con la tecla DD2.1 o DD2.4. En la fig. La figura 3 muestra un diagrama de la implementación del método considerado para la medición remota de resistencia utilizando un microcontrolador, que puede ser cualquiera con un ADC incorporado. A diferencia del diagrama de la Fig. 2, para simplificar la conmutación, aquí se utilizan dos estabilizadores de corriente, que deberían ser idénticos. AN0 es la entrada ADC de un microcontrolador que no se muestra en el diagrama (puede ser, por ejemplo, PIC16F8T3A), RA1 y RA2 son sus líneas de E/S discretas de uso general. El microcontrolador está alimentado por 5 V.
En el primer ciclo de medición, el programa del microcontrolador configura la línea RA2 como salida y la línea RA1 como entrada con una gran resistencia de entrada. A la salida de RA2 establece un nivel lógico bajo. Como resultado, la corriente del estabilizador en el transistor VT1 fluye a través de la línea de comunicación a través del diodo VD1 y la resistencia medida Rx, y luego fluye hacia el cable común a través de la salida de baja resistencia RA2. Después de una pausa necesaria para completar los transitorios, el ADC del microcontrolador mide el voltaje U1. En el segundo ciclo, las funciones de las líneas RA1 y RA2 se cambian mutuamente. Como resultado, la corriente del estabilizador en el transistor VT2 fluye a través de la línea de comunicación a través del diodo VD2 y pasa al cable común a través de la salida de baja resistencia RA1. ADC mide voltaje U2. Entonces el programa encuentra la diferencia U1-U2, calcula Rx, después de lo cual se repite el proceso. La corriente de uno de los estabilizadores (por ejemplo, en el transistor VT1) se establece seleccionando la resistencia R1 de acuerdo con el método descrito anteriormente. Luego, se incluye en serie una resistencia variable de 1 kΩ con una ruptura en cualquier hilo de la línea de comunicación, y como Rx conecte una resistencia de resistencia conocida. Al seleccionar la resistencia R2, se logra la influencia mínima de la resistencia variable (en todo el rango de su cambio de resistencia) en el resultado de la medición. Los diodos Zener VD3, VD4 protegen las entradas del microcontrolador en caso de apertura en el circuito de medida. Diodos VD5, VD6 desacoplar circuitos de medida de tensión U1 y tú2. El límite inferior de la resistencia medida en los dos casos considerados es prácticamente cero. El límite superior para un dispositivo ensamblado de acuerdo con el esquema que se muestra en la fig. 2, a una corriente de 1 mA, aproximadamente 7 kOhm. Con un aumento adicional en la resistencia medida como resultado de una violación de la estabilización actual, el error aumenta considerablemente. Para el circuito mostrado en la fig. 3, la caída máxima de voltaje en Rx es igual al voltaje de entrada permitido del ADC (5V). Por lo tanto, a una corriente de 1 mA, se puede medir una resistencia de no más de 5 kΩ. Cabe señalar que el método considerado le permite medir la diferencia entre dos resistencias, una de las cuales está conectada en serie con el diodo VD1 y la segunda con el diodo VD2. Esto es conveniente, por ejemplo, cuando se usa un termistor como sensor de temperatura, cuya resistencia a una temperatura de 0 оC no es igual a cero. Si enciende el termistor como Rx (en serie con el diodo VD1) y enciende una resistencia de compensación en serie con el diodo VD2, cuya resistencia es igual a la resistencia del termistor a temperatura cero, entonces las lecturas del instrumento será positivo a temperatura superior a cero y negativo si es inferior a cero. En un dispositivo implementado en la práctica, la resistencia medida y los diodos VD1, VD2 se ubicaron a una distancia de aproximadamente 700 m del medidor. Para su conexión se utilizó un par trenzado libre de hilos de cable telefónico. Las lecturas del instrumento eran inestables hasta que se introdujo un retraso de medición durante los transitorios. La práctica ha demostrado que si no existe una necesidad urgente de una alta velocidad de medición, es mejor reducir la frecuencia de conmutación de la corriente de medición. Autor: L. Elizarov
El ruido del tráfico retrasa el crecimiento de los polluelos
06.05.2024 Altavoz inalámbrico Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Una nueva forma de controlar y manipular señales ópticas
05.05.2024
▪ Cáscaras de naranja para el reciclaje de baterías de litio ▪ Material fresco de la luz del sol ▪ PLM-40E - Controlador LED de atenuación por pasos de 40 W
▪ Sección del sitio para quienes gustan de viajar: consejos para turistas. Selección de artículos ▪ artículo Hoy - temprano, pasado mañana - tarde. expresión popular ▪ artículo ¿Cuándo se hizo la primera película en 3D? Respuesta detallada ▪ artículo Comunicación ensamblador-liniero. Descripción del trabajo ▪ artículo Cargador para pilas AA. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página