|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Jam matahari. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif Masa adalah sekejap dan kita tidak dapat mengawalnya. Selama beribu tahun, manusia telah cuba menghentikan masa, tetapi, malangnya, akibatnya, dia hanya memerhatikan perjalanannya. Jam matahari ialah instrumen tertua untuk menjejak masa. Mereka telah digunakan selama berabad-abad, dan daya tarikan yang wujud dalam jam matahari, nampaknya, tidak akan pernah pudar. Jam matahari yang kami gunakan hari ini secara strukturnya sama seperti pada zaman dahulu, dan tidak berubah sedikit pun dalam beberapa milenium yang lalu. Artikel ini mempersembahkan reka bentuk baharu sepenuhnya berdasarkan prinsip jam matahari. Seperti produk buatan sendiri yang lain, reka bentuk kami adalah autonomi sepenuhnya dan tidak memerlukan kuasa luaran untuk berfungsi. Operasi jam matahari klasik Dalam jam matahari klasik, masa ditentukan oleh bayang gnomon atau pin yang dilemparkan oleh matahari pada bulatan dengan nombor yang sepadan dengan masa hari (Rajah 1). Bulatan berorientasikan supaya bayang pin menunjukkan masa semasa hari.
Jam matahari dinaik taraf kami berfungsi dengan cara yang hampir serupa. Tidak seperti jam matahari tradisional dengan tapak tetap, jam kami mempunyai mekanisme yang terletak pada meja putar. Yang terakhir disambungkan ke pangkalan tetap jam dengan bantuan aci motor elektrik. Meja boleh diputar oleh motor berkelajuan rendah mengelilingi bulatan pada sudut 360 °. Motor dikawal oleh litar elektronik yang kompleks. Tidak seperti jam matahari klasik, kelebihan litar ini ialah elektronik mengesan kedudukan bayang-bayang dan memacu motor mengikut matahari. Penjejakan Matahari Litar elektronik mengandungi dua fotosensor (phototransistor Q1 dan Q2) dan dua pembanding voltan (IC1 dan IC2) (Rajah 2). Fotosensor disambungkan secara bersiri dengan perintang R1 dan R2, membentuk pembahagi voltan, isyarat yang diambil pada titik sambungan dan R2.
Voltan rujukan kepada pembanding dibekalkan daripada pembahagi yang dibentuk oleh perintang R3, R4 dan R5. Oleh itu, litar jambatan diperolehi, satu lengan yang dibentuk oleh unsur Q1, R1, R2 dan Q2, satu lagi oleh perintang R3, R4 dan R5. Lengan kedua jambatan mempunyai penampilan yang luar biasa, kerana isyarat keluaran di sini tidak diambil dari titik biasa, seperti, sebagai contoh, dilakukan di lengan pertama jambatan. Sebaliknya, dua voltan berbeza diambil dari terminal perintang R4. Potensi di terminal atas perintang R4 lebih tinggi daripada potensi di terminal bawahnya. Voltan yang lebih tinggi digunakan untuk pembanding IC1, voltan yang lebih rendah digunakan untuk IC2. Kerana perbezaan dalam voltan rujukan, pembanding akan beroperasi pada voltan input yang berbeza. Melihat dengan teliti pada litar, anda boleh melihat sambungan "silang" pembanding, iaitu input negatif IC1 disambungkan kepada input positif IC2. Ini membawa kepada kesan yang tidak dijangka. Untuk memahami cara litar berfungsi, mari gunakan voltan pada inputnya. Andaikan bahawa voltan masukan adalah lebih rendah daripada voltan rujukan IC2 pembanding. Melihat pada pembanding IC1, kita melihat bahawa outputnya akan menjadi tinggi kerana voltan pada input bukan penyongsangannya lebih tinggi daripada pada input penyongsangannya. Sebaliknya, output IC2 akan menjadi negatif kerana voltan pada input penyongsangannya lebih besar daripada voltan isyarat input. Apabila voltan masukan meningkat, tiba masanya apabila voltan pada input bukan penyongsangan IC2 menjadi lebih besar daripada voltan rujukan yang diambil daripada perintang R5. IC2 pembanding akan bertukar dan outputnya akan menjadi positif. Walau bagaimanapun, pembanding IC1 tidak bertindak balas terhadap perubahan voltan ini, kerana voltan pada inputnya adalah satu pertiga lebih tinggi daripada voltan rujukan IC2 pembanding. Apabila isyarat input melebihi voltan rujukan IC2 pembanding, outputnya akan menjadi negatif. Ambil perhatian bahawa voltan keluaran kedua-dua pembanding adalah sama (positif) apabila voltan masukan berada di antara had atas dan bawah yang ditakrifkan oleh perintang R4. Perubahan dalam voltan input bergantung kepada keamatan cahaya yang jatuh pada fototransistor. Apabila lebih banyak cahaya jatuh pada phototransistor Q1 berbanding Q2, voltan input adalah tinggi. Sebaliknya, apabila lebih banyak cahaya jatuh pada Q2 daripada Q1, voltan input adalah rendah. Apabila kedua-dua phototransistor diterangi sama, isyarat mengambil nilai purata antara dua had. Unit pemacu Dengan menyambungkan motor elektrik antara output pembanding, kita sebenarnya boleh mengawal putarannya menggunakan phototransistor. Seperti yang ditunjukkan sebelum ini, kedua-dua output adalah positif hanya apabila fototransistor diterangi sama. Mematikan transistor Q1 menyebabkan pembanding IC1 bertukar, outputnya menjadi rendah, manakala output IC2 kekal tinggi. Motor akan mula berputar. Transistor pemalap Q2 mempunyai kesan sebaliknya. Output IC2 ditetapkan rendah dan IC1 kekal tinggi. Motor juga akan mula berputar, tetapi dalam arah yang berbeza. Dalam erti kata lain, motor dikawal dengan menerangi phototransistor. Untuk menghapuskan operasi motor yang tidak stabil berhampiran titik sifar, zon mati dicipta dengan menggunakan pelbagai voltan rujukan kepada pembanding. Malah, pembanding tidak boleh mengawal motor elektrik secara langsung. Untuk meningkatkan kuasa keluaran pembanding, cip IC3 digunakan, yang mengawal motor elektrik. Secara struktur, model kami dibuat sedemikian rupa (Rajah 3) sehingga gnomon (bahagian tengah peranti yang bergerak) menaungi satu atau satu lagi transistor bergantung pada kedudukan matahari. Motor bergerak dan memutarkan meja putar sehingga kedua-dua transistor diterangi sama, dengan kata lain, sama tepat menghala ke arah matahari. Sekarang, dengan kedudukan gnomon, anda boleh menentukan masa hari.
Selepas membaca penjelasan di atas dengan teliti, anda mungkin menyedari bahawa tiada had kepada jumlah cahaya yang diperlukan untuk mengendalikan peranti. Selagi kedua-dua fotosensor menerima jumlah cahaya yang sama, seluruh peranti berada dalam keadaan rehat. Sebaik sahaja satu fotosensor menerima lebih banyak cahaya daripada yang lain, motor akan mula bergerak. Ini bermakna bahawa jam matahari akan mengikuti matahari walaupun ia tersembunyi dalam jerebu atau awan, yang tidak dapat dilakukan jam matahari klasik. Malah, dengan melaraskan nilai dan R2, anda juga boleh mengikuti pergerakan bulan di langit malam! Jam matahari dikuasakan oleh tiga bateri nikel-kadmium. Bersama-sama dengan kuasa motor, bateri membekalkan elektrik ke litar elektronik. Bateri dicas dari bateri solar kecil pada siang hari. Untuk mengelakkan bateri daripada menyahcas melalui panel solar pada waktu malam, diod penyekat disertakan dalam litar. Reka bentuk jam tangan Jam matahari diperbuat daripada kepingan plastik akrilik seperti Plexiglas. Mula-mula, potong bulatan plastik dengan diameter 26 cm. Keluarkan cakera berdiameter 21 cm dari bahagian tengahnya. Berhati-hatilah untuk tidak membelah cincin yang tinggal: ia akan berfungsi sebagai dail, dan bulatan yang lebih kecil akan berfungsi sebagai "meja bergerak". Kemudian potong segi empat sama dengan sisi 17 cm dari kepingan plastik. Potong secara menyerong kepada dua segi tiga sama kaki yang akan berfungsi sebagai sisi gnomon kita. Untuk mengelakkan cahaya menembusi sisi plastik telus pengesan foto, mereka mesti dicat, sebaik-baiknya dari dalam. Lukisan dari dalam membolehkan anda mengekalkan kilauan plastik, sambil mencipta rasa kedalamannya, dan meningkatkan hayat cat. Pewarna legap mana-mana warna sesuai untuk pewarna. Akhir sekali, potong plat plastik sepanjang 24 cm dan lebar 6 cm untuk meletakkan panel solar. Sambungkan bateri sembilan sel solar bersiri bersaiz 2,5x5,3 cm2 dan susun sepanjang plat (panjang bateri ialah 22,5 cm). Jumlah voltan keluaran bateri hendaklah 4 V pada 100 mA. Menggunakan maklumat ini, jika perlu, anda boleh menukar dimensi struktur bateri. Sekarang anda perlu membetulkan motor (dengan paksi ke bawah) untuk memutarkan meja alih dengan diameter 21 cm. Paksi motor dilalui melalui lubang yang digerudi di tengah meja, dan motor itu sendiri dipasang pada meja dengan dua skru atau gam. Sebelum meneruskan kerja, lubang dengan diameter 6 mm mesti digerudi di setiap segi tiga. Lukiskan garis mental antara tapak segi tiga tepat dan bahagian atas sudut tepat. Garis ini ialah ketinggian segi tiga, jika kita mengambil hipotenus sebagai tapak. Lubang digerudi pada jarak kira-kira 5 cm dari bahagian atas pada sudut 45 ° ke satah segi tiga ke arah tapaknya (hipotenus). Setelah pemasangan PCB selesai, fototransistor akan dipasang di dalam lubang ini. reka bentuk PCB Pada papan litar bercetak adalah bahagian elektronik litar jam matahari. Corak konduktor PCB ditunjukkan dalam rajah. 4, penempatan bahagian di papan - dalam rajah. 5. Semua elemen mesti dipateri pada titik yang sesuai pada papan, kecuali fototransistor.
Phototransistor diletakkan paling akhir. Phototransistor Q1 dipateri pada satu sisi PCB dan Q2 di sebelah yang lain. Biarkan panjang penuh petunjuk transistor, jangan pendekkan mereka. Sekarang pateri motor dan bateri membawa kepada PCB. Pada peringkat ini, adalah perlu untuk menjalankan pemeriksaan awal kebolehkendalian litar. Bengkokkan petunjuk fototransistor dengan berhati-hati supaya transistor melihat ke satu arah. Jika litar seimbang dengan tepat, peranti mestilah pegun. Apabila menutup fototransistor secara bergilir-gilir, motor mesti berputar ke arah yang bertentangan. Jika motor terus berputar dengan arah yang tepat kepada sumber cahaya, maka ciri-ciri fototransistor tidak sepadan. Sekiranya perbezaannya kecil, maka ia boleh dihapuskan dengan memilih nilai perintang dan R2. Anda boleh menyemak pengimbangan jambatan dengan menyambungkan voltmeter ke titik sambungan perintang. Dengan ketidakseimbangan yang besar, perlu memilih phototransistor dengan ciri yang serupa. Kini tiba masanya untuk perhimpunan terakhir jam matahari. Lekatkan satu fototransistor ke dalam lubang diameter 6 mm yang digerudi di dinding sisi segi tiga. Ia adalah perlu untuk membetulkan dinding sisi segi tiga dengan teliti pada meja putar, kemudian fototransistor akan diarahkan pada sudut 45 ° ke ufuk. Lekatkan bahagian segi tiga yang dicat pada meja putar dengan pelekat akrilik. Mereka mesti diletakkan selari antara satu sama lain pada jarak yang sama dari tepi meja, jarak ini bergantung pada saiz motor yang digunakan.
Bateri solar Berhati-hati, supaya tidak mencairkan plastik, pateri konduktor yang datang dari panel solar ke papan litar bercetak. Kemudian gamkan plat dengan panel solar diletakkan di atasnya ke sisi panjang dinding sisi segi tiga. Anda akan melihat bahawa tepi plat menonjol dari sisi plat segi tiga kira-kira 6mm. Ia sengaja dibuat. Tepi yang menonjol menimbulkan bayang pada dinding sisi gnomon dan sedikit mengaburkan fototransistor. Untuk mengelakkan lutsinar plat di tempat-tempat ini, cat di atas tepi dengan cat legap. Ia adalah perlu untuk mengelakkan cat pada bahagian yang akan dilekatkan bersama. Adalah lebih baik untuk melukis kawasan ini selepas melekat. Jika pemasangan dilakukan dengan betul, motor akan memutarkan meja putar mengikut teduhan penderia foto. Apabila memutar platform ke arah yang bertentangan, tukarkan petunjuk motor. Akhir sekali, untuk melindungi gnomon daripada hujan dan kelembapan, tutup bahagian terbuka yang tinggal dengan jalur plastik 17x5 cm2. Bahagian ini juga perlu dicat untuk mengelakkan cahaya yang tidak diingini. Penamat Agar jam mula berfungsi, perlu memasang aci motor ke pangkalan sokongan. Mereka boleh menjadi sekeping kayu, logam, batu atau bahan lain di mana lengan logam dengan lubang untuk aci motor dimasukkan dan dilekatkan. Cincin plastik besar, dipotong daripada plastik semasa pembuatan meja putar, terletak di sekeliling jam matahari dan berfungsi untuk menunjukkan masa. Ia juga dilekatkan pada pangkalan luar. Jam matahari kelihatan bagus jika anda mula-mula melukis bulatan dengan cat emas atau tembaga, dan kemudian pasangkan 13 angka Rom padanya. Mulakan dengan nombor VI (6) dan letakkan nombor pada separuh bulatan, bergerak mengikut arah jam sehingga anda sekali lagi mencapai nombor VI (6). Kedua-dua nombor VI (6) terletak bertentangan antara satu sama lain (pada sudut 180 °), dan angka Rom XII (12), sepadan dengan tengah hari, berada pada sudut tepat (90 °) kepada kedua-dua nombor VI. Malah, muka jam dimampatkan kepada separuh bulatan, separuh lagi kekal bersih (waktu malam). Untuk menetapkan jam matahari, hanya putar bulatan sehingga penunjuk menunjukkan masa yang betul, kemudian kuncikannya. Apabila matahari bergerak melintasi langit, gnomon akan mengikutinya. Pembetulan Masa Mengikut perubahan bermusim dalam kedudukan matahari di langit, terdapat sedikit perbezaan antara masa sebenar dan masa yang ditunjukkan. Ralat boleh diperbetulkan dengan pengiraan menggunakan data dalam jadual. Kini anda mempunyai jam matahari moden dengan rupa tradisional.
Pengarang: Byers T.
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Isnin bukanlah hari yang paling sukar ▪ Penggunaan sistem bebas tangan tidak menjejaskan keselamatan pemanduan
▪ bahagian tapak Mengukur teknologi. Pemilihan artikel ▪ artikel Main biola pertama. Ungkapan popular ▪ artikel Di bandar benua manakah diadakan lakonan semula pertempuran laut sebenar? Jawapan terperinci ▪ Artikel Leuzea adalah safflower. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel Penguat kuasa stesen radio KB. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini