Робот техникасындагы конденсаторлор: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Бул Instructable үчүн мотивация Техас инструменттери робототехника системасынын окуу комплекти лабораториялык курсу аркылуу прогрессти көзөмөлдөгөн эң узунураак иштелип чыккан. Жана бул курстун мотивациясы-жакшыраак, күчтүү роботту куруу (кайра куруу). MathTutorDvd.com сайтында жеткиликтүү болгон "9 -бөлүм: Конденсатордогу чыңалуу, кубат жана энергияны сактоо, DC инженердик схемасынын анализи" дагы пайдалуу.

Чоң роботту курууда тынчсыздануу керек болгон көптөгөн маселелер бар, көбүнчө кичинекей же оюнчук роботту курууда көңүл бурбай коюуга болот.

Конденсаторлор жөнүндө көбүрөөк билүү же билүү кийинки долбооруңузга жардам берет.

1 -кадам: Бөлүктөр жана жабдуулар

Эгерде сиз өзүңүз менен ойноону, изилдөөнү жана өзүңүздүн тыянак чыгаргыңыз келсе, бул жерде пайдалуу боло турган бөлүктөр жана жабдуулар.

• ар кандай маанидеги резисторлор
• ар кандай маанидеги конденсаторлор
• секирүүчү зымдар
• баскыч баскычы
• нан
• осциллограф
• вольтметр
• функция/сигнал генератору

Менин учурда, менде сигнал генератору жок, андыктан микро контроллерди колдонууга туура келди (Texas Instruments компаниясынан MSP432). Сиз бул башка Нускамадан өзүңүздү жасоо боюнча кээ бир көрсөткүчтөрдү ала аласыз.

(Эгер сиз микро контроллер тактасынын өз ишиңизди жасашын кааласаңыз (мен пайдалуу болушу мүмкүн болгон Инструкциялардын сериясын түзүп жатам), MSP432 өнүктүрүү тактасынын өзү салыштырмалуу түрдө арзаныраак $ 27 USD. Сиз Amazon, Digikey, Newark, Element14 же Mouser.)

2 -кадам: Келгиле, конденсаторлорду карап көрөлү

Келгиле, батареяны, баскыч баскычын (Pb), каршылыкты (R) жана конденсатордун баарын катар катары элестетели. Жабык циклда.

Убакыт нөл t (0), Pb ачык болгондо, биз резистордо да, конденсатордо да чыңалууну өлчөбөйбүз.

Неге? Буга резистор үчүн жооп берүү оңой - резистор аркылуу ток агып турганда гана ченелген чыңалуу болушу мүмкүн. Резистордун аркы өйдө, эгерде потенциалдын айырмасы болсо, бул токту пайда кылат.

Бирок которгуч ачык болгондуктан, ток болушу мүмкүн эмес. Ошентип, R боюнча эч кандай чыңалуу (Vr) жок.

Конденсатор боюнча кандай дейсиз. Мейли.. дагы, учурда схемада ток жок.

Эгерде конденсатор толугу менен заряддалса, бул анын терминалдарында өлчөнүүчү эч кандай потенциалдуу айырмачылык болбойт дегенди билдирет.

Эгерде биз t (a) га Pb бассак (жабабыз), анда нерселер кызыктуу болот. Биз видеолордун биринде көрсөтүлгөндөй, конденсатор заряддалгандан кийин башталат. Ар бир терминалда бирдей чыңалуу деңгээли. Муну кыска туташкан зым катары элестетип көрүңүз.

Конденсатор аркылуу эч кандай чыныгы электрон өтпөсө да, бир терминалда оң заряд пайда болуп, экинчи терминалда терс заряд пайда болот. Андан кийин (сырттан) чындап эле агым бар сыяктуу көрүнөт.

Конденсатор эң көп заряддалган абалында болгондуктан, зарядды кабыл алууга эң жөндөмдүү болгондо. Неге? Анткени ал заряддалганда, бул анын терминалында өлчөнүүчү потенциал бар экенин билдирет жана бул анын колдонулган батареянын чыңалуусуна жакын экенин билдирет. Колдонулган (батарейка) менен анын зарядынын көбөйүшүнүн (чыңалуунун жогорулашынын) айырмасы азыраак болгондо, зарядды ошол эле ылдамдыкта кармап турууга азыраак түрткү болот.

Убакыт өткөн сайын топтолуучу заряддын ылдамдыгы төмөндөйт. Биз муну видеолордо да, L. Spice симуляциясында да көрдүк.

Конденсатор эң көп зарядды кабыл алгысы келгендиктен, ал чынжырдын калган бөлүгүнө убактылуу кыска сыяктуу иштейт.

Бул биз башынан эле чынжыр аркылуу эң көп токко ээ болобуз дегенди билдирет.

Биз муну L. T. Spice симуляциясын көрсөткөн сүрөттөн көрдүк.

Конденсатор заряддалганда жана анын терминалдарында чыңалуу иштеп жаткан чыңалууга жакындаганда, импульс же заряддоо жөндөмдүүлүгү төмөндөйт. Ойлонуп көрүңүз - бир нерсенин ортосундагы чыңалуу айырмасы канчалык көп болсо, токтун агымынын мүмкүнчүлүгү ошончолук жогору болот. Чоң чыңалуу = мүмкүн болгон чоң ток. Кичи чыңалуу = мүмкүн болгон кичине ток. (Адатта).

Демек, конденсатор колдонулган батареянын чыңалуу деңгээлине жеткенде, ал чынжырдын ачык же үзүлүшүнө окшош болот.

Ошентип, конденсатор кыска болуп башталып, ачык болуп бүтөт. (Абдан жөнөкөй).

Ошентип, дагы бир жолу, башталышында максималдуу ток, аягында минималдуу ток.

Дагы бир жолу, эгер сиз кыска чыңалууну өлчөөгө аракет кылсаңыз, анда эч нерсени көрө албайсыз.

Ошентип, конденсатордо ток чыңалуу (конденсатор боюнча) нөлгө жеткенде эң чоң болот жана чыңалуу (конденсатор боюнча) эң чоң болгондо ток эң аз болот.

Убактылуу сактоо жана энергия менен камсыздоо

Бирок дагы бар, жана бул робот схемаларыбызда пайдалуу болушу мүмкүн.

Конденсатор заряддалды дейли. Бул колдонулган батареянын чыңалуусунда. Эгерде кандайдыр бир себептерден улам, колдонулган чыңалуу төмөндөй турган болсо ("салбырап"), балким, чынжырдагы ашыкча ток муктаждыгынан улам, бул учурда ток конденсатордон чыгып кетет окшойт.

Ошентип, киргизилген чыңалуу бизге керек болгон рок деңгээл эмес деп коёлу. Конденсатор ошол (кыска) чөгүүнү жумшартууга жардам берет.

3 -кадам: Конденсаторлордун бир тиркемеси - Фильтр чуусу

Конденсатор бизге кантип жардам бере алат? Конденсатор жөнүндө байкаганыбызды кантип колдонсок болот?

Биринчиден, чыныгы жашоодо боло турган нерсени моделдеп көрөлү.

Биз Л. Т. Spice, биз роботубуздун схемаларынын электр рельстеринде пайда боло турган санариптик ызы -чууну талдоого жардам бере турган схеманы кура алабыз. Сүрөттөр схеманы жана Спайстын моделдөөчү электр темир жолунун чыңалуу деңгээлин көрсөтөт.

Spiceтин үлгү алуусунун себеби, чынжырдын электр менен камсыздоосу ("V.5V. Batt") бир аз ички каршылыкка ээ. Жөн эле тепкилөө үчүн, мен аны 1 Ом ички каршылыкка ээ кылдым. Эгер сиз муну моделдеп, бирок добуш берүү булагынын ички каршылыгына ээ кылбасаңыз, анда санариптик ызы -чуудан темир жол чыңалуусунун төмөндөшүн көрбөйсүз, анткени анда чыңалуу булагы "идеалдуу булак" болуп саналат.