Kurs elektroniki – #5 – cewki, dławiki

[ethanak 2849]

@atMegaTona czy to nie przerost formy nad treścią? Masz gościa daltonistę który ma problem z odróżnieniem kolorów na jakimś tam dławiku, a Ty mu każesz się bawić w jakieś układy rezonansowe i mikrokontrolery (ciekawe, za moich czasów mierniki indukcyjności nie miały w sobie mikrokontrolerów z przyczyny takiej, że jeszcze nie istniały, co nikomu nie przeszkadzało w odczycie indukcyjności na mierniku).

Jak chcesz pomóc - napisz apkę na rpi zero plus kamera plus syntezator mowy, która po podsadzeniu jakiejś cewki czy innego opornika pod obiektyw grzecznie Ci powie jaka to indukcyjność/rezystancja/kolor gaci[1]. W stówce się zmieścisz. Jak nie chcesz to się przejdź do najbliższego baru i wypij piwo za nasze zdrowie. Tyle samo pomoże co Twoja propozycja.

---

[1] Możesz skorzystać z apki dla niewidomych, która podaje głosowo kolor krawata Nie, nie żartuję, jest taka.

[Anonim]

Bez przesady, bez przesady. To że ktoś nie odróżnia kolorów nie znaczy, że nie może się elektroniką interesować. Daltonista to nie debil. Teraz każdy kto się elektroniką zainteresował próbuje sił z arduino, przedstawiłem przykład rozwiązania problemu, który jest niezależny od autora posta ale też nie przekreśla mu szansy na zostanie wybitnym fachowcem. Każdy od czegoś zaczynał, kolega ma tylko trochę zadanie utrudnione. Bez mikrokontrolera potrzebny będzie stabilny generator częstotliwości. Niestety prosty oscylator RC się nie nadaje ponieważ będzie wprowadzał dodatkowy błąd a w elektronice błędy lubią się multiplikować więc taki pomiar byłby bardziej porównywalny z wróżeniem z fusów niż faktycznym mierzeniem czegokolwiek.

Najlepiej niech kolega sam nam powie czy jest w stanie taki układ zestawić samodzielnie, jeśli nie to pomożemy tak z programem jak z uruchomieniem przecież sam wiesz @ethanak u drogi, że dużo prościej zbudować takie urządzenie z mikrokontrolerem niż bez.

Wracając do meritum: najlepiej zorientować się za pomocą spica jakie czasy będą potrzebne i jaki zakres częstotliwości dla minimalnej i maksymalnej  wartości L. Na wyjściu obwodu rezonansowego będzie potrzebny komparator analogowy. Sama procedura pomiaru jest trywialna:

1. podać napięcie na obwód rezonansowy LC przez określony czas np. 30ms
2. wyłączyć napięcie na wejściu i przez określony czas np. 500ms (zależy głównie od zastosowanych wartości L i C w obwodzie rez.) zliczać oscylację za pomocą timera mikrokontrolera.
3. Przeliczyć wynik na ilość oscyl. /sekundę
4. Przekształcić wzór na częstotliwość rezonansową  f=1/(2*pi*sqrt(L*C)) i wyliczyć z niego L. Wyniki interpretować biorąc pod uwagę ok. 20% odchyłki ze względu na rozrzuty produkcyjne i niedokładność oscylatora taktującego rdzeń uC.

Dlatego ważna jest solidna podstawa czasu albo kalibrowana przy każdym uruchomieniu za pomocą np. UARTa albo dokładny moduł RTC.

 

[Anonim]

Zapomniałem o rezystorze pomiędzy C1 a D2 ok. 5k. Dioda D2 służy do zabezpieczenia komparatora/wzmacniacza przed ujemnym napięciem z obwodu rezonansowego. Dzięki temu brakującemu rezystorowi D2 będzie miała mniejszy wpływ na obwód rezonansowy.

[ethanak 2849]

12 godzin temu, atMegaTona napisał:

To że ktoś nie odróżnia kolorów nie znaczy, że nie może się elektroniką interesować

A co ma piernik do wiatraka?

Zanim kolega się wypowie, pozwolę sobie powiedzieć jak to wygląda z punktu widzenia osoby z wadą wzroku.

Ja bez dobrej lupy widzę co najwyżej rezystor, to że ma jakieś paski widzę dopiero po użyciu owego zacnego narzędzia, a z powodów których tu nie będę wyjaśniać nie jestem w stanie dokładnie określić kolorów na tych cienkich paskach (poczytaj sobie co to aberracja chromatyczna). Podłączanie rezystora do miernika też nie jest specjalnie wygodne,  bo muszę widzieć wyświetlacz a to nie zawsze jest możliwe. Skonstruowałem sobie prosty gadający omomierz (Arduino + ESP8266, dzisiaj bym użył ESP32), stoi sobie na biurku w każdej chwili gotowy do użycia. Omomierz nie jest specjalnie dokładny - ale nie chodzi mi o precyzyjne  zmierzenie rezystancji, ale raczej o przynależność rezystora do danej pozycji w typoszeregu. Gdybym musiał mierzyć cewki czy kondensatory pewnie dorobiłbym do tego jakiś układ...

Sposób się sprawdza, ma jednak jedną wielką wadę: nie można zmierzyć wartości rezystora wlutowanego w obwód. Na szczęście w moim przypadku taka konieczność zachodzi dość rzadko, ale gdybym musiał pewnie pobawiłbym się kamerą i RPi.

Dlatego zaproponowałem rzecz najprostszą (użycie gotowej aplikacji na telefonie), a dopiero jeśli się nie sprawdzi[1] można myśleć o innych rozwiązaniach. Nie twierdzę, że Twoje rozwiązanie do niczego się nie nadaje, ale pomyśl trochę o ergonomii...

---

[1] w moim przypadku się nie sprawdza - żaden z telefonów które miałem nie łapie ostrości z bliskiej odległości, a na eksperymentowanie z dodatkowymi obiektywami jakoś nie mam ochoty.

Edytowano Czerwiec 28, 2020 przez ethanak

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[gryszard 3]

Potraktowałem obserwację działania cewki jako zadanie dla ambitnych. Zapomniałem wstawić rezystor, ale na szczęście cewka przetrwała. Dioda LED2 istotnie świeci tylko przez ułamek sekundy, trochę łatwiej zaobserwować jej świecenie wyjmując z układu diodę LED1.

[Gieneq 1776]

@gryszard czasem można coś uszkodzić, ale dobrze, że nic tym razem nie ucierpiało. Powodzenia w kolejnych zadaniach  

[Ruby 33]

Witam!

Na przekór temu co było w poradniku o powrocie do ćwiczenia po tej lekcji z diodami i tak wykonałem to ćwiczenie zgodnie z zaleceniami, mam nadzieje że nic nie uszkodziłem, ale z tego co widziałem wszystko nadal działa. Zastanawia mnie tylko dlaczego lekcja z cewką jest przed diodami, skoro potrzebna jest teoretycznie wiedza o diodach. Tak czy inaczej bardzo ciekawa lekcja. Sugerował bym tylko poinformować na początku że cewka i dławik to zamiennie się stosuje, ponieważ  nie wiedząc o tym wracałem do początku z 2 razy ponieważ myślałem że czegoś nie rozumiem a to tylko mnie podpisy zmyliły.

Pozdrawiam

Ruby

[Gieneq 1776]

@Ruby To dobrze że lekcje są ciekawe  co do kolejności to tak uznano, że będzie lepiej, a z dławikiem/cewką to ciekawe spostrzeżenie, weźmiemy to pod uwagę przy kolejnej rewizji kursu  

[Leander 54]

Dnia 3.10.2016 o 20:59, Marooned napisał:

Równolegle powiadasz...

 

Dnia 4.10.2016 o 10:39, Treker napisał:

r_bot, prąd zawsze popłynie po linii najmniejszej oporu (jak na powyższym obrazku)

Ciekawy odcinek kursu, choć głównie teoretyczny. Z tymi diodami i cewką - interesująca sprawa. Ale, nawiązując do tych cytowanych odpowiedzi (reakcja na wpięcie równolegle do cewki opornika z diodą), zdjęcie z odcinka o diodach.

Cztery diody równolegle, prawda? To dlaczego wszystkie świecą? Do tej pory rozumiałem to tak, że na połączeniu równoległym prąd płynie każdym odgałęzieniem i to zdjęcie było dla mnie oczywiste. Taka jest chyba też idea stojąca za dzielnikiem napięcia (jeśli coś wepniemy za dzielnikiem, to prąd jest i w "pierwotnej" gałęzi i w tej "oddzielonej"). Ja rozumiem, że ten rysunek jest (udanym) żartem, ale jak się ma to stwierdzenie o wyborze linii najmniejszego oporu do tego rysunku z kursu:

Tu prąd płynie przecież przez oba oporniki. Sugeruje to nawet wodna analogia (i ta analogia sugeruje, że woda jest też w korycie o mniejszym prześwicie, a nie tylko w tym szerokim).

[Treker 3040]

9 godzin temu, Leander napisał:

Cztery diody równolegle, prawda? To dlaczego wszystkie świecą? Do tej pory rozumiałem to tak, że na połączeniu równoległym prąd płynie każdym odgałęzieniem i to zdjęcie było dla mnie oczywiste.

@Leander to nie są cztery diody połączone równolegle. Tutaj masz 4 razy "dioda + rezystor" i właśnie 4 takie zestawy są połączone równolegle do zasilania. Przy takim połączeniu te gałęzie zupełnie nie mają wpływu. Prąd wpływa do każdej z nich, więc diody świecą. 

9 godzin temu, Leander napisał:

Ja rozumiem, że ten rysunek jest (udanym) żartem, ale jak się ma to stwierdzenie o wyborze linii najmniejszego oporu do tego rysunku z kursu:

To działa trochę inaczej. Prąd nie może sobie wybrać drogi, którą płynie, bo zawsze będzie płynął wszystkimi możliwymi drogami, ale różna jest wartość prądu, która zależy od oporu w danej gałęzi. Więc jeśli zestawimy ze sobą dwie gałęzie z rezystorami 10k i 1k to prąd będzie płynął przez obie gałęzie, ale po prostu w jednej z nich prąd będzie 10 razy większy (bo opór będzie tam 10 razy mniejszy). To jest chyba jasne i intuicyjne?  Rysunek, który zacytowałeś to równoległe połączenie rezystora i "drutu". Czyli w praktyce byłoby to połączenie np. rezystora 10k i kawałka drutu, który w uproszczeniu ma opór równy 0. W takiej sytuacji różnica w rezystancjach gałęzi jest gigantyczna, więc praktycznie cały prąd popłynie przez drut. Ten rysunek nie jest zbyt trafny, bo takie coś nie ma żadnego sensu - to jest po prostu zwarcie baterii i najwięcej będzie zależało od wydajności źródła. Podczas drugiego poziomu kursu elektroniki zobaczysz konkretne zastosowania dla tego typu tematów (wykorzystujemy tam np. przycisk, aby "ominąć" rezystor). Zresztą, jeśli spojrzysz dokładnie nawet na ten zacytowany obrazek "opór jest bezcelowy" to zobaczysz, że przy liniach idących od rezystora nie ma kropek, więc nie ma tam nawet połączenia eklektycznego. To raczej wynika z niewiedzy autora tego rysunku, ale z punktu elektronicznego wiele zmienia

[Leander 54]

No właśnie. Tak to do tej pory rozumiałem, tylko zmyliło mnie stwierdzenie o tej linii najmniejszego oporu. Że niby prąd pójdzie tylko po jednej ścieżce.

A w przykładzie z diodą to miałem na myśli "diodę z opornikiem", może nieprecyzyjnie się wyraziłem.

Dziękuję za uspokojenie, że wszystko jest jednak zgodnie ze zdrowym rozsądkiem :). Mogę brać się za odcinek o diodach.

[Leander 54]

No i wziąłem się za odcinek o diodach. Muszę tam kilka rzeczy przemyśleć, bo trochę zwątpiłem w siebie :). Wtedy będą pytania

Wróciłem też do przykładu z cewką i diodami. Podłączyłem jak na zdjęciu. Wydaje mi się (może to kluczowe stwierdzenie), że połączenie jest OK.

I teraz - opis tego, co się dzieje. Zasadniczo nie zauważam zjawiska opisane w kursie.

Wpiąłem diody, jedną zaporowo, drugą przewodząco. Błyskają obie. Może to jest za mała różnica czasowa, żebym zauważył. Natomiast przytrzymanie chwilę dłużej połączenia skutkuje "pulsowaniem" jasności świecenia. Tak może/ma być, czy coś sknociłem?

Wpinałem też różne kolory, żeby popróbować. I np. czerwona i zielona, obie odwrotnie - świeci czerwona. Obie zgodnie - też świeci czerwona (*). Czerwona odwrotnie, zielona zgodnie - świecą obie. Zwłaszcza przypadku z gwiazdką nie rozumiem.

[Gieneq 1776]

@Leander możesz jeszcze pokombinować z rezystorem ale istotne tu jest nie odłączanie zasilania od razu. Wetknij kabelek, poczekaj aż dioda zgaśnie, puść i wtedy błyśnie druga.

Edytowano Grudzień 8, 2020 przez Gieneq

[Leander 54]

No coś tam jest, ale bez rewelacji :), natomiast ideę rozumiem i efekt jako taki też widzę. Dziękuję - zabawa rezystorem pomogła lepiej dostrzec zjawisko.

[marchel 0]

a jak wygląda sytuacja z łączeniem cewek? cewkę z układu zamieniłem trzema równolegle połączonymi cewkami, i układ przestał działać. tzn. Dioda Led1 zamiast gasnąć pali się cały czas