Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Понедельник, 19 ноября
 
 

Это интересно!

Ранее

Измерение КПД силовых схем

Мы начинаем цикл статей, в которых инженеры делятся оригинальными схемотехническими решениями. В данной подборке описан метод измерения КПД силовой схемы без применения мощного источника питания и эквивалентной нагрузки, а также приведены схемы точного измерения тока и удвоителя напряжения без использования катушки индуктивности.

Компания JTAG Technologies провела встречу пользователей северного региона

6 октября 2010 года в городе Таллинн (Эстония) в отеле Olümpia (см. рис. 1) прошел форум для пользователей средств тестирования JTAG Technologies из северных регионов Европы (JTAG Technologies’ Nordic User Meeting). На мероприятии собрались участники из Латвии, Норвегии, России, Финляндии, Швеции и Эстонии. Кроме фирмы JTAG Technologies организационными партнерами выступили компании Espotel (Финляндия) и Nortelco (Норвегия). Практическая ценность форума перевесила традиционную сильную осеннюю загруженность, и многие пользователи все же выделили время на визит в столицу Эстонии.

Система разработки и прогона JTAG-тестов фирмы ХJTAG

В девятнадцатой статье цикла «Основы технологии граничного сканирования и тестопригодного проектирования» рассмотрены основы построения и особенности программно-аппаратного обеспечения системы JTAG-тестирования фирмы ХJTAG.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

15 февраля

Тепло в доме

Многие дома оснащаются электрическими системами отопления. Несмотря на все преимущества и удобство эксплуатации, эти системы потребляют много электричества. Бережный хозяин стремится не только сэкономить потребляемую энергию, но и следит за тем, чтобы количество выделяемой энергии было максимальным.



Э
нергию потребления обогревательной системы можно рассчитать по показаниям счетчика. Для измерения количества выделяемой теплоты можно воспользоваться устройством, предлагаемом в данной статье.

Принцип работы

Количество теплоты, расходуемое на нагрев жидкости в трубе в единицу времени, рассчитывается по формуле (1), где ΔТ — разность температур, V — объем жидкости, CV — теплоемкость.

P = ΔT . CV . V/Δt. (1)

В случае отопительной системы формула принимает вид (2), где ΔТ есть разность между температурой нагревателя TS и температурой вернувшейся жидкости TR, v — скорость потока, r — внутренний диаметр трубы.

Скорость потока можно измерить с помощью датчика потока, однако для его установки необходимо делать разрез, что не всегда возможно. Второй способ — вычислить скорость по временной задержке между изменениями, зарегистрированными парой датчиков на прямой (S и S2) и обратной линии отопления (R и R2).

P = (TS – TR) . CV . ν . π. (2)

При скорости несколько метров в секунду температура в точке S2 поднимется немного позже, чем в точке S, которая находится ближе к котлу (см. рис. 1). Микроконтроллер постоянно опрашивает датчики и с помощью алгоритма корреляции вычисляет задержку между изменением показаний. Аналогичным образом считываются показания датчиков на обратной линии отопления. В идеальном случае полученные задержки будут равны.

Рис. 1. Сигнал с датчиков

Описание устройства

Для системы мониторинга потребуются четыре датчика температуры и AVR-микроконтроллер ATMega. Принципиальная схема устройства приведена в работе [1] и на сайте Elektor [2]. Перечень основных элементов схемы приведен в таблице 1.

Табл. 1. Перечень основных ИС

Микроконтроллер

IC1 = ATmega328-20AU (TQFP32-08)

Стабилизатор напряжения

IC2 = 7805 (TO220)

Усилители

U4, U7 = TLC2264 (DIP14), U5, U6 = LM358 (DIP8)

Датчики температуры

VL, VL2, RL, RL2, WW, KK = KT110, KT210, KTY11, KTY21, KT130, KT230, KTY13 (или KTY23)

Резонатор

Q1 = HC49U-S (14,7456 МГц)

Транзисторы

T1, T2 = BC550C (TO92-EBC)

Диоды

D1, D2 = 1N4148 (SOD106-R), D9, D11, D12, D13, D14 = SD103BW

Приемопередатчик RS-485

U8 = MAX487 ECPA (DIP8)

Для повышения точности измерения временной задержки сигнал с датчиков температуры поступает на дифференциальный усилитель, а затем на АЦП микроконтроллера. Промежуточный ФВЧ пропускает только переменную составляющую полезного сигнала, что позволяет разгрузить МК — считывание показаний производится не постоянно, а только в те моменты, когда наступает какое-либо «событие» (изменение температуры). Таким образом, большую часть времени МК может находиться в энергосберегающем режиме.

В устройстве не предусмотрен ЖКИ, данные поступают на ПК по шине RS485. При необходимости можно использовать порт USB и адаптер RS495-USB. Драйвер для системы мониторинга температуры можно загрузить с сайта компании Elektor [2].

Управление схемой производится также с помощью ПК. Согласование уровней сигнала на линиях обмена между блоком UART микроконтроллера и шиной RS485 производится микросхемой U8.

Для программирования МК используется разъем JP4. Программный код находится в свободном доступе на сайте Elektor [2]. При желании можно приобрести МК с предустановленным ПО.

В целях удешевления устройства в схеме используются кремневые датчики температуры. Для их калибровки необходим высокоточный цифровой датчик типа DS18B20, который также подключается к разъему JP4.

Для работы с устройством предлагается простая и наглядная программная среда, разработанная автором описываемой системы. Она входит в пакет ПО для микроконтроллера (файл termgui.exe) или может быть загружена с сайта [2]. Если при подключении устройства к ПК кнопки Verify и Write на закладке Maintenance неактивны, то необходимо поменять местами линии RS485. Загрузка кода программы в память МК осуществляется нажатием кнопки Write. Для проведения калибровки датчиков необходимо закрепить их в соответствующих местах отопительной трубы и подключить к схеме мониторинга. Дальнейшие операции проводятся по подсказкам программы.

Литература

1. Bilz F. Heating System Monitor. Add-on for thrifty consumers//Elektor №12/2010.

2. www.elektor.com/090328.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Фалько Билз (Falko Bilz), инженер лаборатории Elektor



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2018 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты