|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ güneş saati. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Alternatif enerji kaynakları Zaman akıp gidiyor ve biz onu kontrol edemiyoruz. Binlerce yıldır insan zamanı durdurmaya çalışıyor ama ne yazık ki sonuç olarak sadece akışını izliyor. Güneş saati, zamanı takip etmeye yarayan en eski alettir. Yüzyıllardır kullanılıyorlar ve görünüşe göre güneş saatinin doğasında var olan çekicilik asla solmayacak. Bugün kullandığımız güneş saati yapısal olarak eski çağlardakiyle aynı ve son birkaç bin yılda en ufak bir değişiklik göstermedi. Bu makale, güneş saati ilkesine dayalı tamamen yeni bir tasarım sunuyor. Diğer ev yapımı ürünler gibi, tasarımımız tamamen otonomdur ve çalışması için harici güç gerektirmez. Klasik bir güneş saatinin çalışması Klasik bir güneş saatinde zaman, günün saatine karşılık gelen sayıları olan bir daire üzerine güneş tarafından düşen bir gnomon veya toplu iğnenin gölgesi ile belirlenir (Şekil 1). Daire, iğnenin gölgesi günün o anki saatini gösterecek şekilde yönlendirilmiştir.
Yükseltilmiş güneş saatimiz çok benzer bir şekilde çalışıyor. Sabit tabanlı geleneksel güneş saatlerinden farklı olarak, saatlerimiz bir döner tabla üzerine yerleştirilmiş bir mekanizmaya sahiptir. İkincisi, bir elektrik motoru mili yardımıyla saatin sabit tabanına bağlanır. Tabla, düşük hızlı bir motorla daire etrafında 360 ° açıyla döndürülebilir. Motor, karmaşık bir elektronik devre tarafından kontrol edilir. Klasik bir güneş saatinden farklı olarak bu devrenin avantajı, elektronik aksamın gölgenin konumunu algılaması ve motoru güneşi takip edecek şekilde sürmesidir. Güneş Takibi Elektronik devre iki fotosensör (fototransistörler Q1 ve Q2) ve iki voltaj karşılaştırıcısı (IC1 ve IC2) içerir (Şekil 2). Fotosensörler, R1 ve R2 dirençleri ile seri olarak bağlanır ve sinyalin bağlantı noktasında ve R2'den alındığı bir voltaj bölücü oluşturur.
Karşılaştırıcılara giden referans voltajı, R3, R4 ve R5 dirençleri tarafından oluşturulan bir bölücüden sağlanır. Böylece bir kolu Q1, R1, R2 ve Q2 elemanlarından, diğer kolu R3, R4 ve R5 dirençlerinden oluşan bir köprü devresi elde edilir. Köprünün ikinci kolu, örneğin köprünün birinci kolunda yapıldığı gibi buradaki çıkış sinyali ortak bir noktadan alınmadığı için alışılmadık bir görünüme sahiptir. Bunun yerine R4 direncinin uçlarından iki farklı gerilim alınır. Direnç R4'ün üst terminalindeki potansiyel, alt terminalindeki potansiyelden daha yüksektir. Karşılaştırıcı IC1'e ne kadar yüksek voltaj uygulanırsa, IC2'ye o kadar düşük voltaj uygulanır. Referans voltajlarındaki farklılık nedeniyle, karşılaştırıcılar farklı giriş voltajlarında çalışacaktır. Devreye yakından baktığınızda, karşılaştırıcıların "çapraz" bağlantısını görebilirsiniz, yani IC1'in negatif girişi, IC2'nin pozitif girişine bağlıdır. Bu beklenmedik bir etkiye yol açar. Devrenin nasıl çalıştığını anlamak için girişine voltaj uygulayalım. Giriş voltajının, karşılaştırıcı IC2'nin referans voltajından düşük olduğunu varsayın. Karşılaştırıcı IC1'e baktığımızda, ters çevirmeyen girişindeki voltaj evirme girişindekinden daha yüksek olduğu için çıkışının yükseleceğini görüyoruz. Öte yandan, tersleyen girişindeki voltaj giriş sinyali voltajından daha büyük olduğu için IC2'nin çıkışı negatif olacaktır. Giriş voltajı arttıkça, IC2'nin evirmeyen girişindeki voltajın, direnç R5'ten alınan referans voltajdan daha büyük olduğu bir an gelir. Karşılaştırıcı IC2 değişecek ve çıkışı pozitif olacaktır. Bununla birlikte, girişindeki voltaj, karşılaştırıcı IC1'nin referans voltajından üçte bir oranında daha yüksek olduğu için, karşılaştırıcı IC2 voltajdaki bu değişikliğe yanıt vermez. Giriş sinyali, karşılaştırıcı IC2'nin referans voltajını aştığında, çıkışı negatif olacaktır. Giriş gerilimi R4 direnci tarafından tanımlanan üst ve alt sınırlar arasında olduğunda her iki karşılaştırıcının çıkış gerilimlerinin aynı (pozitif) olduğuna dikkat edin. Giriş voltajındaki değişiklik, fototransistörlere düşen ışığın yoğunluğuna bağlıdır. Fototransistör Q1'e Q2'den daha fazla ışık düştüğünde, giriş voltajı yüksektir. Tersine, Q2'ye Q1'den daha fazla ışık düştüğünde, giriş voltajı düşüktür. Her iki fototransistör eşit olarak aydınlatıldığında, sinyal iki sınır arasında ortalama bir değer alır. Tahrik ünitesi Karşılaştırıcıların çıkışları arasına bir elektrik motoru bağlayarak, aslında fototransistörler kullanarak dönüşünü kontrol edebiliyorduk. Daha önce gösterildiği gibi, her iki çıkış da yalnızca fototransistörler eşit şekilde aydınlatıldığında pozitiftir. Transistör Q1'in kapatılması, karşılaştırıcı IC1'in değişmesine, çıkışının düşmesine ve IC2'nin çıkışının yüksek kalmasına neden olur. Motor dönmeye başlayacaktır. Karartma transistörü Q2 ters etkiye sahiptir. IC2'nin çıkışı düşük olarak ayarlanır ve IC1 yüksek kalır. Motor da dönmeye başlayacak, ancak farklı bir yönde. Başka bir deyişle motor, fototransistörlerin aydınlatılmasıyla kontrol edilir. Motorun sıfır noktasına yakın kararsız çalışmasını ortadan kaldırmak için karşılaştırıcılara çeşitli referans gerilimleri uygulanarak bir ölü bölge oluşturulur. Aslında, karşılaştırıcı doğrudan elektrik motorunu kontrol edemez. Karşılaştırıcının çıkış gücünü artırmak için elektrik motorunu kontrol eden bir IC3 yongası kullanılır. Yapısal olarak modelimiz, güneşin konumuna bağlı olarak güneş gözlüğü (cihazın merkezi hareketli kısmı) bir veya başka bir transistörü gölgeleyecek şekilde yapılmıştır (Şekil 3). Motor harekete geçer ve döner tablayı her iki transistör de eşit derecede aydınlanana, yani güneşe doğru eşit şekilde doğrultulana kadar döndürür. Şimdi, gnomonun konumuna göre günün saatini belirleyebilirsiniz.
Yukarıdaki açıklamayı dikkatlice okuduktan sonra, muhtemelen cihazı çalıştırmak için gereken ışık miktarında bir sınır olmadığını fark etmişsinizdir. Her iki fotosensör de aynı miktarda ışık aldığı sürece tüm cihaz hareketsizdir. Bir fotosensör diğerinden daha fazla ışık alır almaz motor hareket etmeye başlar. Bu, klasik güneş saatinin yapamadığı pus veya bulutların arasında gizlenmiş olsa bile güneş saatinin güneşi takip edeceği anlamına gelir. Aslında, değeri ve R2'yi ayarlayarak, ayın gece gökyüzündeki hareketini bile takip edebilirsiniz! Güneş saati, üç nikel-kadmiyum pille çalışır. Motora güç sağlamanın yanı sıra, piller elektronik devreye elektrik sağlar. Piller gün boyunca küçük bir güneş pilinden şarj edilir. Pillerin gece güneş panelinden boşalmasını önlemek için devreye bir bloke edici diyot yerleştirilmiştir. Tasarım izle Güneş saati, Pleksiglas gibi bir akrilik plastik levhadan yapılmıştır. İlk önce plastikten 26 cm çapında bir daire kesin Orta kısmından 21 cm çapında bir disk çıkarın Kalan halkayı ayırmamaya dikkat edin: kadran görevi görecek ve daha küçük olan daire "hareketli masa" olarak hizmet eder. Daha sonra bir plastik levhadan bir kenarı 17 cm olan bir kare kesin ve çapraz olarak gnomonumuzun kenarları görevi görecek iki ikizkenar üçgene kesin. Fotodedektörlerin şeffaf plastik kenarlarından ışığın girmesini önlemek için, tercihen içeriden boyanmaları gerekir. İçeriden boyamak, plastiğin parlaklığını korumanıza, derinlik hissi yaratmanıza ve boyanın ömrünü uzatmanıza olanak tanır. Herhangi bir rengin opak boyası renklendirme için uygundur. Son olarak, üzerine güneş panelini yerleştirmek için 24 cm uzunluğunda ve 6 cm genişliğinde bir plastik levha kesin. 2,5x5,3 cm2 boyutlarında dokuz güneş hücresinden oluşan bir pili seri olarak bağlayın ve plakanın uzunluğu boyunca düzenleyin (akü uzunluğu 22,5 cm'dir). Toplam akü çıkış voltajı 4 mA'da 100 V olmalıdır. Bu bilgileri kullanarak gerekirse pilin yapısal boyutlarını değiştirebilirsiniz. Şimdi 21 cm çapında hareketli tablayı döndürmek için motoru (eksen aşağıda olacak şekilde) sabitlemeniz gerekiyor Motorun ekseni masanın ortasına açılan bir delikten geçirilir ve motorun kendisi sabitlenir. iki vida veya yapıştırıcı ile tablo. Çalışmaya devam etmeden önce her üçgende 6 mm çapında bir delik açılmalıdır. Dik üçgenin tabanı ile dik açının üstü arasına zihinsel bir çizgi çizin. Hipotenüsü taban olarak alırsak, bu çizgi üçgenin yüksekliğidir. Delik, üçgenin tabanına doğru (hipotenüs) düzlemine 5 ° 'lik bir açıda üstten yaklaşık 45 cm mesafede delinir. PCB montajı tamamlandıktan sonra fototransistörler bu deliklere sabitlenecektir. PCB tasarımı Baskılı devre kartı üzerinde güneş saati devresinin elektronik kısmı bulunur. PCB iletkenlerinin modeli, Şek. 4, parçaların tahtaya yerleştirilmesi - Şek. 5. Fototransistörler hariç, tüm elemanlar kartın uygun noktalarında lehimlenmelidir.
Fototransistörler en son yerleştirilir. Fototransistör Q1, PCB'nin bir tarafında ve Q2 diğer tarafında lehimlenmiştir. Transistör uçlarını tam uzunlukta bırakın, kısaltmayın. Şimdi motoru ve pili PCB'ye lehimleyin. Bu aşamada, devrenin çalışabilirliğinin bir ön kontrolünün yapılması gerekir. Transistörler bir yöne bakacak şekilde fototransistörlerin uçlarını dikkatlice bükün. Devre tam olarak dengelenmişse, cihaz sabit olmalıdır. Fototransistörleri dönüşümlü olarak kapatırken, motor zıt yönlerde dönmelidir. Motor, ışık kaynağına doğru tam yönde dönmeye devam ederse, fototransistörlerin özellikleri eşleşmez. Fark küçükse, dirençlerin ve R2'nin değerleri seçilerek ortadan kaldırılabilir. Dirençlerin bağlantı noktasına bir voltmetre bağlayarak köprünün dengesini kontrol edebilirsiniz. Büyük bir dengesizlikle, benzer özelliklere sahip fototransistörleri seçmek gerekir. Şimdi güneş saatinin son montajının zamanı geldi. Üçgen yan duvarlarda açılan 6 mm çapındaki deliklere bir fototransistör yapıştırın. Üçgen yan duvarları döner tablaya dikkatlice sabitlemek gerekir, ardından fototransistörler ufka 45 ° açıyla yönlendirilecektir. Boyalı üçgen kenarları akrilik yapıştırıcı ile döner tablaya yapıştırın. Masa kenarlarından eşit uzaklıkta birbirine paralel yerleştirilmelidirler, bu mesafe kullanılan motorun boyutuna bağlıdır.
Güneş pili Plastiği eritmemek için güneş panelinden gelen iletkenleri baskılı devre kartına dikkatlice lehimleyin. Daha sonra üzerine güneş paneli konulan plakayı üçgen yan duvarların uzun kenarlarına yapıştırın. Plaka kenarlarının üçgen plakaların kenarlarından yaklaşık 6 mm çıkıntı yaptığını göreceksiniz. Bilerek yapılmıştır. Çıkıntılı kenar, güneş gözlüğünün yan duvarına bir gölge düşürür ve fototransistörü hafifçe gizler. Bu yerlerde plakanın saydamlaşmasını önlemek için kenarları opak boya ile boyayın. Birbirine yapıştırılacak parçalara boya bulaşmamasına dikkat edilmelidir. Yapıştırdıktan sonra bu alanların üzerini boyamak daha iyidir. Kurulum doğru yapılırsa, motor foto sensörlerin gölgelemesine göre döner tablayı döndürür. Platformu ters yönde döndürürken motor uçlarını değiştirin. Son olarak gnomonu yağmurdan ve nemden korumak için kalan açık tarafı 17x5 cm2'lik bir plastik şeritle kapatın. İstenmeyen ışıktan kaçınmak için bu parçanın da boyanması gerekir. Bitiricilik Saatin çalışmaya başlaması için motor milini destek tabanına tutturmak gerekir. Motor mili için delikli metal bir manşonun yerleştirildiği ve yapıştırıldığı bir tahta, metal, taş veya başka bir malzeme parçası olabilirler. Döner tablanın üretimi sırasında plastikten kesilmiş büyük bir plastik halka, güneş saatinin etrafına yerleştirilmiştir ve zamanı göstermeye yarar. Aynı zamanda dış tabana da tutturulmuştur. Bir daireyi önce altın veya bakır boyayla boyar ve ardından ona 13 Romen rakamı eklerseniz güneş saati güzel görünür. VI (6) sayısıyla başlayın ve sayıları tekrar VI (6) sayısına ulaşana kadar saat yönünde ilerleyerek yarım daire üzerine yerleştirin. Her iki sayı VI (6) birbirinin karşısında (180 ° 'lik bir açıda) bulunur ve öğlene karşılık gelen Roma rakamı XII (12), her iki sayı VI'ya dik açıda (90 °) bulunur. Aslında saat yüzü yarım daire şeklinde sıkıştırılmıştır, diğer yarısı temiz kalır (gece saatleri). Güneş saatini ayarlamak için, işaretçi doğru zamanı gösterene kadar daireyi döndürmeniz ve ardından kilitlemeniz yeterlidir. Güneş gökyüzünde hareket ettiğinde, gnomon onu takip edecektir. Zaman Düzeltme Güneşin gökyüzündeki pozisyonundaki mevsimsel değişime göre, gerçek zaman ile gösterilen zaman arasında çok az bir fark vardır. Hata, tablodaki veriler kullanılarak yapılan hesaplamalarla düzeltilebilir. Artık geleneksel görünüme sahip modern bir güneş saatiniz var.
Yazar: Byers T.
Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024 Primium Seneca klavye
05.05.2024 Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024
▪ Robotlar hastaların rehabilitasyonunda yardımcı olabilir ▪ Lightyear 0 - güneş enerjili üretim arabası ▪ Erkek ve kadın beyni arasında fark bulunamadı ▪ OLED ekranların güç tüketimi azalacak
▪ Elektrikçi web sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale Korkmayan aptalların ülkesi. Popüler ifade ▪ makale Kırmızı lahana. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri