ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Kawalan pergerakan tangan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pereka amatur radio Sebelum meneruskan penerangan reka bentuk yang dicadangkan, nota penting perlu dibuat. Elemen kawalan bukan hubungan yang dibangunkan boleh digunakan bukan sahaja dalam teknologi komputer. Reka bentuk dan tujuan peranti yang diterangkan hanyalah satu contoh aplikasi yang mungkin. Di kalangan peminat sejarah penerbangan, permainan komputer "IL-2. Forgotten Battles" dengan banyak tambahannya menikmati populariti yang sewajarnya. Tidak ada satu pun buku teks sejarah yang dapat menjelaskan keberanian tenang seorang juruterbang pesawat penyerang dengan cara, kemas dan tepat, seperti dalam eksperimen makmal, mengetuai kereta yang diseksa oleh senjata anti-pesawat dalam kursus pertempuran. Atau keghairahan juruterbang Raiden, melihat bagaimana siluet Boysan tumbuh di hadapannya. Walau bagaimanapun, kedudukan juruterbang maya tidak selesa seperti yang sebenar. Dan gambar pada monitor adalah lebih rendah daripada realiti, dan hanya ada tangan yang tidak mencukupi untuk bekerja dengan papan kekunci. Masalah terakhir sebahagiannya diselesaikan dengan bantuan kayu bedik. Di sini akan ada lebih banyak pedal untuk mengawal kemudi. Walau bagaimanapun, ia hanya tersedia dalam peranti yang sangat jarang dan mahal. Benar, walaupun dalam model murah terdapat pengawal selia ketiga yang boleh digunakan seperti yang dikehendaki: sama ada sebagai pedal atau sebagai sektor gas. Setelah membuka kayu bedik saya (Rajah 1), saya mendapati bahawa terminal melampau semua perintang boleh ubahnya (potentiometer) disambung secara selari. Jelas sekali, satu atau satu lagi voltan malar dikeluarkan daripada mereka, yang dibekalkan kepada litar. Ini menjadi titik permulaan untuk pembangunan. Penyelesaian paling mudah adalah jelas - untuk membuat pedal, paksi yang akan menjadi perintang berubah-ubah. Mereka boleh melengkapkan sistem kawalan simulasi dengan beberapa pesawat sebenar. Tetapi, sebagai tambahan kepada kebolehpercayaan teknikal dan sejarah yang tinggi, penyelesaian sedemikian juga mempunyai banyak kelemahan. Reka bentuknya sangat besar dan berat. Terdapat masalah dengan pengikatnya ke lantai. Pada saat panas pertempuran, atau apabila ia diperlukan semasa berlepas untuk memastikan "binatang" seperti La-5FN daripada berpusing dengan momen jet enjin berkuasa, sukar untuk menahan tidak menekan pedal dengan betul. Serangan balik dalam unit mekanikal menyukarkan kawalan. Tidak membawa kegembiraan dan haus perintang berubah-ubah. Pendek kata, beberapa reka bentuk lain diperlukan, walaupun tidak begitu bersejarah, tetapi lebih mudah dan padat. Dan mengapa kita tidak "memberi" semua tetikus, papan kekunci, skrin sentuh iPhone ini, yang sememangnya memerlukan sentuhan terus dan mencabut proses kawalan dari permukaan panel, memindahkannya ke kelantangan di atasnya? Ingat bagaimana dalam salah satu kisah Kira Bulychev: "Orang asing itu memegang telapak tangannya di atas lampu hijau. Ia padam dan sekali lagi menyala lebih terang daripada sebelumnya." Kita boleh melakukan perkara yang sama. Perkara pertama yang terlintas di fikiran apabila memikirkan tentang kawalan tanpa sentuh ialah optik. Walau bagaimanapun, kebanyakan sistem optik beroperasi dalam penghantaran atau gangguan pancaran. Masukkan tangan anda ke dalam beberapa jenis jurang antara sumber cahaya dan penerima? Siapa yang memerlukan peranti "tanpa sentuh" sedemikian? Sebaliknya, litar reflektif biasanya berurusan dengan label dan kod bar bercetak kontras tinggi khas. Pada masa yang sama, kebolehpercayaan tindak balas mereka terhadap objek yang boleh menjadi apa-apa warna dan tekstur juga diragui. Mengehadkan kebebasan memilih pereka bentuk dan satu lagi keadaan - optik terbaik menggunakan laser. Tetapi sinaran mereka berbahaya kepada penglihatan dan oleh itu tidak diingini untuk menggunakannya dalam panel kawalan yang dilihat oleh seseorang. Pencemaran dan debu yang tidak dapat dielakkan pada optik yang beroperasi juga menimbulkan masalah dari semasa ke semasa. Akhirnya, jika terdapat lebih daripada satu sensor, maka ini membawa kepada komplikasi yang ketara dan peningkatan kos litar. Oleh itu, saya memutuskan untuk menggunakan penderia kapasitif. Sistem pertama sedemikian menggunakan litar berayun dan sangat tidak stabil. Hampir setiap kali mereka dihidupkan, mereka perlu diselaraskan. Kemudian, reka bentuk digital yang lebih stabil muncul berdasarkan prinsip kelewatan nadi. Walau bagaimanapun, ini adalah peranti sentuh konvensional. Pengarang mereka, nampaknya, tidak mempunyai imaginasi yang mencukupi untuk membayangkan peranti yang berfungsi tanpa hubungan langsung. Saya memutuskan untuk mencuba... Lihat rajah 1. Penjana pada elemen D1.2, D1.1 memberikan denyutan kepada pembentuk nadi di sepanjang bahagian hadapan pada D 1.3, D 1.4. Pada outputnya (pin 11), logik 1 sentiasa ada, kecuali saat selepas ketibaan depan nadi dari output penjana (pin 3). Untuk masa kelewatan nadi dalam rantai R4, R3, CA, logik 1.4 ditetapkan pada semua input D1, dan logik 0 ditetapkan pada output. R6, C3 praktikalnya tidak berbeza daripada unit logik . Tetapi sebaik sahaja kapasitansi sensor meningkat, sebagai logik 0 pada output pembentuk, ia menduduki sebahagian besar tempoh denyutan jam dan voltan pada output berkurangan. Untuk mendapatkan sensitiviti peranti yang betul, adalah perlu bahawa tempoh denyutan pembentuk adalah setanding dengan tempoh denyutan jam (tetapi tidak melebihinya). Ini boleh dicapai pada frekuensi penjana jam sekurang-kurangnya 100 kHz.
Sekarang mari kita lihat reka bentuk sensor kapasitif (Rajah 2). Ia adalah plat mendatar gentian kaca foil. Lapisan kedua (tanah) ialah skrin selongsong timah, di mana papan peranti diletakkan secara menegak. Mereka membentuk pemeluwap separa terbuka yang agak luar biasa dengan plat berserenjang antara satu sama lain. Ia jelas bertindak balas dengan peningkatan kapasitinya kepada penempatan dalam bidangnya bagi sebarang objek, kedua-dua konduktif dan dielektrik. Objek dirasai pada jarak sekurang-kurangnya 30 mm. Reka bentuk ini memberikan isyarat yang agak meluas yang boleh mengatasi pelbagai gangguan dan ketidakstabilan. Dan penguat operasi DA1 boleh membawa amplitudnya kepada sebarang nilai yang diperlukan. Gerakkan kaki anda dekat dengan pinggan dan kemudi kapal terbang anda akan berpusing. Gerakkan kaki anda ke atas atau ke belakang dan prosesnya akan terbalik.
Terdapat dua penderia kapasitif, seperti pedal dalam satah sebenar. Oleh kerana isyarat dari satu sensor disambungkan ke input penyongsangan penguat, dan dari yang lain ke input bukan penyongsangan, voltan keluaran bergantung pada bakinya, di kaki mana anda "memberi" lebih banyak. Pada masa yang sama, litar tidak begitu rumit, kerana kedua-dua penjana jam dan juga penyongsang D1.3 boleh menjadi biasa kepada beberapa saluran. Memperkukuh op amp dengan beberapa urutan magnitud untuk kawalan lancar jelas berlebihan. Anda boleh menukar "nisbah gear" kawalan dengan memperkenalkan litar maklum balas negatif. R9 mengurangkan keuntungan, dan untuk arus ulang alik, OOS adalah lebih dalam, terima kasih kepada kapasitor C 5. Ini menghapuskan kemungkinan ayunan sendiri. Papan litar bercetak peranti ditunjukkan dalam Rajah 3. Banyak lubang dengan diameter kira-kira 3 mm digerudi pada bahagian papan bebas kerajang di kawasan di mana penderia kapasitif disambungkan untuk mengurangkan kapasiti awal dan meningkatkan sensitiviti peranti. Input unsur D2 yang tidak digunakan dibumikan untuk mengelakkan kerosakan oleh caj statik. Adalah wajar untuk membuat konduktor ini nipis. Kemudian, jika perlu (kegagalan elemen berfungsi atau beberapa penambahbaikan), anda boleh memotongnya dan menggunakan elemen ini.
Pembinaan. Plat sensor kapasitif terletak dengan kerajang ke atas. Mereka berengsel, boleh diangkat dan ditekan pada dinding kes itu, membentuk kotak padat, mudah dibawa dan disimpan. Di kawasan potongan, untuk tujuan ini, kapak dipateri dari sisa dawai tembaga dengan diameter 0,8 mm. Selain itu, wayar fleksibel ke litar (terbaik dari semua MGTF) dan gelang wayar dipateri pada plat, memegang bahagiannya yang tidak dilucutkan dan menghalang wayar daripada putus pada titik pelucutan. Selepas semua pematerian, permukaan kerja sensor mesti diasingkan daripada sentuhan elektrik dengan objek asing. Dalam banyak kes, pelekat pita pelekat lebar sudah cukup untuk ini. Badan peranti adalah klip berbentuk U yang diperbuat daripada plastik setebal 2 mm. Dari sisa plastik, panduan untuk papan dan bos dipotong dan dilekatkan dari dalam, di mana lubang berulir dibuat untuk memasang skrin selongsong. Plat sensor dimasukkan ke dalam potongan kaki bawah kes dengan paksi plat sensor dan dimeterai dengan lapisan, yang juga membetulkan bahagian bawah papan. Skrin selongsong berbentuk U diperbuat daripada timah. Untuk mengurangkan kapasiti awal dan pengaruh permukaan sokongan, ia tidak mencapai beberapa milimeter ke bahagian bawah kes itu. Bertentangan dengan perintang penalaan R4, lubang dibuat pada skrin. Dari dalam, wayar fleksibel dipateri ke skrin untuk menyambung ke wayar biasa papan.
Penubuhan. Tetapkan R4 ke kedudukan tengah. Daripada R1, pateri perintang yang ditala dengan rintangan kira-kira 11 MΩ pada wayar pendek. Tetapkannya kepada nilai minimum. Pastikan perapi, wayarnya dan sebarang objek lain tidak jatuh ke dalam medan penderia CA. Tingkatkan rintangannya secara beransur-ansur sehingga voltan malar pada pin 1 DD20 turun sebanyak 25 - 5%. Ini adalah isyarat bahawa peranti telah mula merasakan ruang sekeliling. Ukur rintangan perapi dan gantikannya dengan perintang malar yang sama, dan gerakkan perapi ke R4 supaya ia tidak jatuh ke dalam medan sensor SB. Tetapkan output pemacu kedua kepada voltan yang sama seperti output pemacu pertama. Tetapkan baki akhir dengan perintang RXNUMX menggunakan pemutar skru dielektrik nipis selepas peranti dipasang sepenuhnya. Tarik keluar pemutar skru dan semak voltan pada output op-amp - ia sepatutnya hampir separuh voltan bekalan. Peranti ini berjaya diuji dengan program IL-2 dan simulator glider Condor. Tahap realisme sangat dekat dengan pesawat sebenar. Walau bagaimanapun, program yang disebutkan tidak dicipta untuk orang tanpa sayap. Lihat bola "Pioneer" dan, selepas latihan sedikit, semuanya akan baik-baik saja. Seperti yang telah disebutkan, elemen kawalan bukan hubungan yang dicadangkan boleh digunakan bukan sahaja dalam teknologi komputer. Dalam kebanyakan kes, tidak ada keperluan untuk litar seimbang dua saluran seperti yang diterangkan. Satu elemen saluran boleh dibuat seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.
Oleh kerana output pembentuk disambungkan kepada input penyongsangan op-amp, maka dalam keadaan awal voltan pada output peranti adalah kecil. Voltan pada input bukan penyongsangan ditetapkan oleh perapi R10 tepat di bawah ambang pensuisan. Jika anda membawa tangan anda ke sensor kapasitif, maka voltan pada output peranti akan meningkat. Ia boleh digunakan untuk mengawal selia atau hanya menghidupkan dan mematikan mana-mana peranti. Dalam kes kedua, rantai OOS tidak diperlukan. Semasa menjalankan eksperimen dengan peranti, pilihan ini terbukti agak cekap. Apabila menyepadukan kawalan bukan hubungan ke dalam mana-mana peralatan, harus diingat bahawa sensor bertindak balas terhadap kapasitansi yang diperkenalkan oleh objek bukan sahaja di hadapan, tetapi juga di belakangnya, iaitu, dalam kes peralatan. Adalah penting bahawa kapasiti parasit ini lebih kecil, dan yang paling penting, tidak berubah. Lekapan penderia yang longgar atau wayar berjuntai longgar di sebelahnya boleh mengganggu persediaan. Ini tidak akan membenarkan anda merealisasikan sensitiviti yang baik. Adalah menarik untuk menggunakan kawalan bukan hubungan (dua saluran bebas) untuk pergerakan mana-mana pintu, bidai, dsb. Dengan memasang dua penderia pada pemegang, seperti yang ditunjukkan dalam rajah 6, anda boleh "menolak" selempang ke mana-mana kedudukan yang diingini tanpa menyentuhnya.
Sudah tentu, suis togol klasik dan pengawal selia adalah lebih mudah dan lebih murah. Walau bagaimanapun, masih terdapat aplikasi di mana elemen kawalan bukan hubungan yang dicadangkan akan lebih diutamakan. Sebagai contoh, dalam keadaan kerja yang berbahaya, apabila perlu untuk mengecualikan sepenuhnya sentuhan elektrik dengan peralatan, penghantaran jangkitan, dan lain-lain. Oleh itu, banyak peranti pada masa hadapan akan dapat dikawal dengan hanya gelombang tangan, tidak bersenjata dengan alat kawalan jauh, token atau beberapa peranti lain. Pengarang: A.Lisov Lihat artikel lain bahagian Pereka amatur radio. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam
06.05.2024 Pembesar suara wayarles Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024
Berita menarik lain: ▪ Tayangan perdana tiga kali ganda Lenovo ▪ Prototaip memori rintangan oleh Elpida ▪ Seekor anjing mempunyai kesan positif terhadap kesihatan pemiliknya ▪ Punca utama kanser telah dikenalpasti Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian tapak Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik. Pemilihan artikel ▪ artikel Alexandre Dumas (anak lelaki). Kata-kata mutiara yang terkenal ▪ pasal Kandidiasis lampin. Penjagaan kesihatan ▪ Pasal Misteri Cube. Fokus rahsia
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |