Покажчики напруги
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КРАСНОДОНСЬКИЙ ПРОМИСЛОВО-ЕКОНОМІЧНИЙ КОЛЕДЖ
ЗВІТ
Про проходження переддипломної практики
Для студентів спеціальності 5.091504
"Обслуговування комп’ютерних та інтелектуальних систем і мереж"
Студента:
Група:
Перевірив:
Краснодон
2099
1. Порівняльний аналіз можливих варіантів реалізації науково технічної проблеми
Покажчики напруги - переносні прилади, призначені для перевірки наявності або відсутності напруги на струмоведучих частинах. Така перевірка необхідна, наприклад, при роботі безпосередньо на відключених струмовідних частинах, при контролі справності електроустановок, відшуканні ушкоджень в електроустановці, перевірці електричної схеми і т. і.
У всіх цих випадках потрібно встановити лише наявність або відсутність напруги, але не його значення, яке, як правило, відомо.
Всі покажчики мають світловий сигнал, загоряння якого свідчить про наявність напруги на перевіряється частини або між перевіряються частинами. Покажчики бувають для електроустановок до 1000 В і вище.
Покажчики, призначені для електроустановок до 1000 В, діляться на двополюсний та однополюсні.
Двополюсний покажчики вимагають дотику до двох частинах електроустановки, між якими необхідно визначити наявність або відсутність напруги. Принцип їх дії - світіння неонової лампочки або лампи розжарювання (потужністю не більше 10 Вт) при протіканні через неї струму, обумовленого різницею потенціалів між двома частинами електричної установки, до яких торкається покажчик. Споживаючи малий струм - від часток до декількох міліампер, лампа забезпечує стійкий і чіткий світловий сигнал, випромінюючи оранжево-червоне світло.
Після виникнення розряду струм в ланцюзі лампи поступово збільшується, тобто опір лампи як би зменшується, що врешті-решт призводить до виходу лампи з ладу. Для обмеження струму до нормального значення послідовно з лампою включається резистор.
Двополюсний покажчики можуть застосовуватися в установках як змінного, так і постійного струму. Однак при змінному струмі металеві частини покажчика - цоколь лампи, провід, щуп можуть створити ємність відносно землі або інших фаз електроустановки, достатню для того, щоб при торканні до фази лише одного щупа покажчик з неоновим лампочкою світився. Щоб виключити це явище, схему доповнюють шунтуючих резистором, шунтуючих неонову лампочку і володіє опором, який дорівнює додатковим резистори.
Однополюсні покажчики вимагають дотику лише до однієї - випробуваної струмоведучою частини. Зв'язок із землею забезпечується через тіло людини, який пальцем руки створює контакт з ланцюгом покажчика. При цьому струм не перевищує 0,3 мА.
Виготовляються однополюсні покажчики зазвичай у вигляді автоматичної ручки, в корпусі якої, виконаному з ізоляційного матеріалу і має оглядове отвір, розміщені сигнальна лампочка і резистор; на нижньому кінці корпусу укріплений металевий щуп, а на верхньому - плоский металевий контакт, якого пальцем стосується оператор.
Однополюсний покажчик може застосовуватися тільки в установках змінного струму, оскільки при постійному струмі його лампочка не горить і за наявності напруги. Його рекомендується застосовувати при перевірці схем вторинної комутації, визначенні фазного проводу в електролічильника, лампових патронах, вимикачі, запобіжники і т.п.
При користуванні покажчиками напруги до 1000 В можна обходитися без захисних засобів.
Правила техніки безпеки забороняють застосовувати замість покажчика напруги так звану контрольну лампу - лампу розжарювання, ввернути в патрон, заряджений двома короткими проводами. Ця заборона викликана тим, що при випадковому включенні лампи на напругу більше, ніж вона розрахована, або при ударі об твердий предмет можливий вибух колби її і, як наслідок, поранення оператора.
Покажчики для електроустановок напругою вище 1000 В, звані також покажчиками високої напруги (УВН), діють за принципом світіння неонової лампочки при протіканні через неї ємнісного струму, тобто зарядного струму конденсатора, включеного послідовно з лампочкою. Ці покажчики придатні лише для установок змінного струму і наближати їх треба тільки до однієї фазі.
Конструкції покажчиків різні, проте завжди УВН мають три основні частини: робочу, що складається з корпусу, сигнальної лампи, конденсатора і пр, ізолюючу, що забезпечує ізоляцію оператора від струмоведучих частин і виготовляється з ізоляційних матеріалів, рукоятку, призначену для утримання покажчика.
При користуванні УВН необхідно застосовувати діелектричні рукавички. Кожного разу перед застосуванням УВН необхідно провести зовнішній огляд його, щоб переконатися у відсутності зовнішніх пошкоджень і перевірити справність його дії, тобто здатність подавати сигнал.
Така перевірка проводиться шляхом наближення щупа покажчика до струмоведучих частин електроустановки, свідомо що знаходяться під напругою. Перевірка справності може проводитися і за допомогою спеціальних джерел високої напруги, а також за допомогою Мегомметри і, нарешті, шляхом наближення щупа покажчика до свічки запалювання працюючого двигуна автомобіля або мотоцикла.
Забороняється заземляти покажчики, оскільки вони й без заземлення забезпечують досить чіткий сигнал, до того ж заземлення може, доторкнувшись до струмоведучих частин, стати причиною нещасного випадку.
В окремих ситуаціях, коли ємність покажчика щодо заземлених предметів виявляється досить малою (наприклад, при роботах на дерев'яних опорах повітряних ліній електропередачі), покажчик напруги повинен бути заземлений.
2. Вітчизняні і зарубіжні аналоги проектованого об'єкту
У таблиці наведено короткий опис покажчиків високої та низької напруги УНН, УННУ, УВН, УВНУ, ПІН90-2М, Контакт-55ЕМ, Елін.
|
Тип пристрою |
Опис |
|
Контакт-55Э |
Покажчик низької напруги. Діапазон: 24 - 250 В на постійному струмі і 24 - 380В на змінному струмі. Світлозвукові індикація на всіх діапазонах. |
|
Контакт-55ЭМ |
Покажчик низької напруги. Діапазон: 24 - 250 В на постійному струмі і 24 - 380В на змінному струмі. Світлозвукові індикація на всіх діапазонах. |
|
Контакт-57Э |
Покажчик низької напруги. Діапазон: 70 - 1000 В. Світлозвуковий індикація на всіх діапазонах. |
|
ПИН 90-2М |
Іскробезопасний покажчик напруги, діапазон: 50-1000 У |
|
ПИН 90-2МУ |
Іскробезопасний покажчик напруги для робіт у важкодоступних місцях, діапазон: 50-1000 У |
|
УН-1Н |
Покажчик напруги 50-400 В, 75 х 650мм, маса 0,25 кг, світло-звукова індикація. |
|
УН-1Н-М |
Покажчик напруги 25-400 В, 75 х 650мм, маса 0,3 кг, світло-звукова індикація. |
|
УНН |
Діапазон 40 - 660 В. Двополюсний. Із зазначенням полярності. Маса не більше 100 г. |
|
ЭЛИН-1СЗ |
Покажчик напруги двополюсної, світлозвукові. Діапазон 12 - 400 В. |
3. Розробка технічного завдання
3.1 Найменування та область застосування
У даному проекті я взялася за розробку укажчика напруги.
Це простий пристрій призначений для контролю за станом бортової мережі автомобіля і дозволяє істотно продовжити термін служби акумуляторної батареї, не допускаючи її розряд більш ніж на 50%.
Пристрій з високою точністю контролює рівень напруги акумулятора та інформує про його стан, а також дозволяє вчасно помітити несправність електромеханічного регулятора напруги автомобіля.
3.2 Підстави для розробки. Мета та призначення розробки
Про стан акумулятора можна судити по щільності електроліту в кожному елементі (банку).
Для середньої географічної широти щільність електроліту у повністю розрядженого, розрядженого наполовину і повністю зарядженого акумулятора відповідає 1,11; 1, 19; і 1,27 г / Для цих станів напруга акумуляторної батареї буде 11,7; 12,18; і 12,6 В.
Періодичний контроль щільності електроліту вимагає багато часу, а для вимірювання напруги з необхідною точністю потрібен або цифровий вольтметр, або стрілочний з розтягнутою шкалою.
Описуване нижче пристрій дозволяє обійтися без цих приладів і більш зручно в експлуатації, так як може здійснювати безперервний контроль за станом бортової мережі.
3.3 Технічні вимоги до розробки
Пристрій зібрано на мікросхемі К1401УД2А і складається з чотирьох компараторів, виконаних на операційних підсилювачах, які за допомогою світлодіодів HL1... HL4 дозволяють інформувати про знаходження рівня напруги в одному з п'яти інтервалів з світінням відповідного індикатора. За світінням відразу двох світлодіодів (або їх "перемаргіванію") можна точно визначити момент знаходження напруги на кордоні між відповідними інтервалами.
Якщо жоден з світлодіодів не світиться, то це означає, що напруги нижче рівня 11,7 В. Савчин індикатора HL1 інформує водія про несправності в роботі системи регулятор-генератор - при працюючому двигуні він виробляє заряд акумулятора, але напруга при цьому не повинно перевищувати 14,8 В. Якщо ж світиться індикатор HL4, це означає, що акумулятор розряджений більш ніж на 50% і його необхідно терміново ставити на заряджання.
4. Техніко-економічне обґрунтування проекту
4.1 Загальний опис розробленого пристрою
В даній роботі я зробила розрахунок собівартості мікропроцесорного пристрою, на основі МК AT90S2313. Прилад має сім входів й один звуковий вихід. До кожного з входів підключена кнопка. При натисканні однієї з кнопок пристрій має видати звуковий сигнал певної частоти. Кожній кнопці повинна відповідати своя частото звукового сигналу. Якщо не одна з кнопок не нажата - пристрій має мовчати.
Напруга живлення Uж = 5В. Прилад підключається до сіті 220В.
Конструктивно пристрій виконано з 2 блоків:
