Реостатные датчики в схемах на МК

March 26, 2011 by admin Комментировать »

Датчики, у которых сопротивление изменяется в зависимости от положения движущейся части, относят к классу реостатных. Характерный пример — переменные и подстроечные резисторы, которые бывают следующих разновидностей:

•     миниатюрные потенциометры (miniature potentiometer) — мощность 0.05 Вт, напряжение 50 В, сопротивление 500 Ом … 1 МОм;

•     панельные потенциометры (panel potentiometer) — мощность 0.2…2.0 Вт, напряжение 250…350 В, сопротивление 10 Ом … 1 МОм, допустимое число вращений 50 тысяч (иногда до 1 млн);

•    движковые потенциометры (slide potentiometer) — мощность 0.2…0.5 Вт, сопротивление 500 Ом … 1 МОм;

•     подстроечные резисторы (trimmer) — мощность 0.5 Вт, сопротивление 1…10 кОм, допустимое число вращений 200…400.

Различают реостатные датчики угла поворота (angle sensor) и датчики линейных перемещений (linear positioning sensor). Их параметры можно сравнить между собой на примере продукции фирмы BEI Duncan Electronics Division.

Датчики угла поворота: угол вращения 0…240°, сопротивление 5 кОм ±20%, мощность рассеяния 0.25 Вт, линейность 2%, число циклов вращения 1 …5 млн.

Датчики линейного перемещения: сопротивление 1.7…5.1 кОм, мощность рассеяния 0.25…0.75 Вт, допустимое напряжение 20…60 В, линейность 2%, длина ходовой части 12…38 мм.

На Рис. 3.29, а…м показаны схемы подключение реостатных датчиков к МК.

 

Рис. 3.29. Схемы подключения реостатных датчиков к МК {начало):

а)  преобразователь «угол поворота — сопротивление» на переменном резисторе R2. Напряжение с делителя /?/, R2 измеряется внутренним АЦП МК. Конденсатор С/ уменьшает электрический «шорох» контактов, возникающий при вращении ручки резистора R2. Резистор R3 защищает порт МК. В некритичных случаях он может отстутствовать;

б)  аналогичнРис. 3.29, а, но с подключением резистора R1 к цепи питания;

в)  конденсатор С1 сначала быстро разряжается через диод VD1 импульсом НИЗКОГО уровня с выхода МК. Затем он медленно заряжается через резисторы /?/, R2. Время заряда до порога срабатывания МК будет пропорционально положению движка резистора Rl\

г)  в исходном положении линия МК находится в режиме выхода с ВЫСОКИМ уровнем, конденсатор CI заряжен. Далее МК переводится в режим входа без «pull-up» резистора. По таймеру измеряется время разряда конденсатора до определённого порога. Используется АЦП МК или обычная линия порта. Время разряда зависит от положения движка резистора Rl\

д)  резисторы R1, R2 преднамеренно искажают линейную зависимость сопротивления от угла поворота переменного резистора R3. В крайних положениях его движка будет наблюдаться более резкое, а в середине — более плавное изменение сопротивления;

е)  сбор информации о состоянии нескольких реостатных датчиков RI…Rn через АЦП;

 

Рис. 3.29. Схемы подключения реостатных датчиков к МК {окончание)’. ж) охранный шлейф нагружается на «ключ» /?/ сточно известным сопротивлением. При обрыве, закорачивании или внесении в шлейф другого сопротивления, напряжение на входе МК будет отличаться от расчётного. Поскольку «ключей» может быть несколько, то датчик R1 можно условно отнести к классу реостатных с дискретным изменением сопротивления;

2)Л1 — самодельный датчик влажности на основе гигристора, который уменьшает своё сопротивление от 120 до 30 кОм при увеличении влажности от 20% до 55%. Конструкция датчика предложена В.Савыкиным и содержит вытравленные дорожки медной фольги на печатной плате, пропитанные раствором поваренной соли;

и) точный датчик R2c усилителем на микросхеме DA1 (усиление задаётся резистором R8)\ к) в исходном положении конденсатор С/ разряжается НИЗКИМ уровнем с выхода МК. При появлении на выходе ВЫСОКОГО уровня конденсатор начинает заряжаться через резисторы R1…R3. Скорость заряда зависит от положения движка резистора RL Время достижения заданного порога измеряется программным таймером. Для измерений можно использовать канал АЦП МК или обычную линию порта с фиксированным порогом срабатывания;

л) конденсатор С/ имеет большую ёмкость, поэтому его разряжают через открытый транзистор VT1, а не через линию МК, настроенную как выход с НИЗКИМ уровнем. Логика работы аналогична Рис. 3.29, к;

м) измерение малых сопротивлений, подключаемых к контактам XI, Х2. Поскольку измеряемое сопротивление заранее не известно, то его условно можно считать реостатным датчиком. Резистором /?J производится калибровка показаний по образцовому сопротивлению. Элементы VD1, KZ)2 защищают М К от случайного попадания на контакт J/ высокого напряжения.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты