Daftar Isi:
2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-13 06:57
Instruksi ini merinci cara membuat generator sinyal 0-20mA +/-10V menggunakan opamp LM324 yang murah. Jenis generator sinyal ini berguna dalam industri untuk menguji input sensor atau menggerakkan amplifier industri.
Meskipun mungkin untuk membelinya, seringkali harganya mahal dan jika rusak bisa sulit untuk diperbaiki. Menggunakan komponen sederhana memungkinkan Anda membuat sirkuit yang dapat diperbaiki jika rusak dengan biaya yang lebih murah!
Kit ini tersedia di toko Tindie saya atau Anda dapat membuatnya sendiri!
Langkah 1: Sedikit Teori…
Skema di atas merinci konverter tegangan ke arus. Karena tegangan pada input opamp sama ketika terminal positif 5V, terminal negatif juga harus sama.
Satu-satunya tempat untuk ini berasal adalah output op amp oleh karena itu op amp sumber arus yang cukup untuk memastikan terminal negatif pada 5V. Jika V(R1) = 5V maka I(R1) = 5/250 = 20mA dan karena RL membentuk seri cct (tidak ada arus yang mengalir ke terminal (-)) dengan ini juga harus ada 20mA yang mengalir melaluinya.
Oleh karena itu, kita dapat membuat rangkaian yang mengubah tegangan menjadi arus.
Melihat lembar data untuk LM324 kita dapat melihatnya mampu menggerakkan 30mA dan oleh karena itu dapat digunakan sebagai dasar sumber arus sederhana kita tanpa transistor penggerak tambahan.
Selain itu kami ingin output 0-10V atau +/-10V. Ini dapat dicapai dengan mudah dengan memperkuat sinyal 0-5V yang telah kami bentuk 0-20mA cct dengan faktor 2 untuk menghasilkan sinyal keluaran 0-10V.
Untuk menghasilkan sinyal +/-10V kita dapat menipu sedikit dan memodifikasi rangkaian penguat kita untuk memperkuat dengan faktor 4 untuk memberikan output 0-20V. Penguat ketiga kemudian dapat menghasilkan sinyal 10V statis yang bila digunakan sebagai referensi ke sinyal 0-20V memberikan rentang tegangan +/-10V.
Saya telah memberikan skema tentang cara mewujudkannya. Milik saya memiliki dioda pelindung yang mungkin atau mungkin tidak diperlukan tergantung pada aplikasi Anda serta beberapa pot untuk memangkas output.
Langkah 2: Mari Mulai Dengan Kasus
Dengan keluarnya teori, kami dapat mengembangkan kasus untuk proyek kami. Saya telah menggunakan hammond 1593PBK. Jika Anda membuat PCB sendiri, Anda mungkin ingin memilih casing yang lebih besar.
Saya telah memutuskan untuk menambahkan LED dan panci jangkauan, saya juga ingin sakelar geser di samping serta 2 set kabel untuk 0-20mA dan +/-10V.
Saya telah membuat penutup perekat menggunakan perekat vinil untuk membantu indikasi jangkauan.
Menggunakan pukulan tengah dan penutup menandai lubang dan kemudian mengebor lubang:
- Pot 7mm
- LED 6.5mm
- Entri kabel 5mm
- Lubang untuk sakelar 2mm
Gergaji besi dan file dapat digunakan untuk memotong lubang pembuka untuk sakelar geser.
Setelah selesai, pasang stiker penutup dan pasang LED, panci, dan sakelar.
CATATAN - panjang kawat harus dijaga agar tidak terlalu panjang sehingga dapat dipangkas nanti saat kita merakit casing, semua kabel harus disusutkan dengan panas untuk mencegah kerusakan kabel.
Langkah 3: Tambahkan Catu Daya
Kami menggunakan konverter DCDC boost murah dari ebay. Ini dapat memperkuat baterai 9V yang saya rencanakan untuk digunakan hingga 22V yang saya perlukan untuk mewujudkan cct +/-10V. Ada pot penyesuaian yang perlu saya potong nanti.
Pasang satu bagian klip PP3 ke sakelar geser dan sambungkan terminal berikutnya ke input DCDC. Hubungkan kabel ke-2 dari klip PP3 ke terminal konverter DCDC yang tersisa. Anda sekarang akan memiliki konverter DCDC yang dikendalikan oleh sakelar geser. DCDC harus ditandai dengan cukup baik untuk mempermudah langkah ini.
Sekarang solder pada beberapa kabel keluaran ke DCDC Anda dengan menjaga panjangnya cukup murah pada tahap ini.
Gunakan pistol lem panas untuk memasang konverter DCDC di tempatnya tetapi pastikan pot penyesuaian output tegangan dapat diakses. Sekarang gunakan baterai PP3 dan sesuaikan DCDC untuk memberikan output 22V.
PERINGATAN - Bahkan tegangan rendah seperti 9V dan 20V masih bisa berakibat fatal jika terkena kulit basah, harap berhati-hati saat menggunakan instrumen ini. Terminal yang tidak digunakan harus diamankan di blok terminal untuk mencegah kejutan yang tidak disengaja (serius!). Jangan pernah menggunakan instrumen ini di dekat air atau kulit yang basah.
Langkah 4: Saatnya Menyolder…
Sekarang Anda dapat melakukan ini di papan tempat memotong roti atau membuat PCB Anda sendiri seperti saya. Either way saatnya untuk merakit komponen.
Jika Anda tidak dapat mengerjakan papan tempat memotong roti sendiri, saya punya jumlah terbatas milik saya untuk dijual di tindie.
www.tindie.com/products/industry/handheld-…
Hal pertama yang harus dilakukan adalah mencetak tata letak dan skema dan membubuhi keterangan tata letak sehingga menunjukkan ke mana semua komponen pergi. Ini jauh lebih mudah daripada menggunakan skema dan akan menghasilkan lebih sedikit kesalahan penempatan.
Sekarang solder komponen Anda, potong komponen dengan pemotong samping sesudahnya.
Omong-omong jika Anda menggunakan papan tempat memotong roti, Anda akan membutuhkan kasing yang lebih besar dari saya.
Langkah 5: Uji Prospek
Saya menggunakan beberapa kabel twisted pair dan memasang beberapa idents kabel dan ferrules untuk melindungi kabel dan memberi tahu saya kabel yang mana.
Ini akan memberi saya 2 lead tes satu untuk tegangan dan satu untuk arus.
Langkah 6: Penyesuaian Akhir
Saya sekarang harus mulai menyolder semua kabel yang tersisa ke PCB saya.
Ada baiknya meletakkan PCB pada saat ini dan memastikannya sesuai, yaitu tidak ada bentrokan. Ada beberapa komponen tinggi di PCB saya dan beberapa komponen tinggi di kasing saya (pot, DCDC). Saya perlu memastikan semuanya cocok sebelum saya menyolder apa pun.
Setelah saya senang itu berjalan bersama, saya bisa mulai menyolder dan memotong panjang kawat saya agar sesuai. Pada PCB saya, saya menggunakan lubang pelepas regangan pada titik masuk / keluar.
Setelah saya tahu itu akan berjalan bersama, inilah saatnya untuk menugaskannya …
CATATAN - Hati-hati dengan LED dan panci karena mereka harus disolder ke terminal yang benar, jika pot berputar dengan cara yang salah, aksinya akan terbalik.
Langkah 7: Menugaskan…
Jadi pada desain saya ada proses komisioning 8 langkah.
Periksa apakah cocok
Bisakah saya menutup tutupnya?
Periksa LEDPeriksa LED menyala saat dimatikan PP3
Periksa referensi 5V
Nyalakan PCB, periksa cct referensi 5V mengeluarkan 5V.
Periksa keluaran 10V
Periksa 10V yang ada di J2 pin 1
Periksa keluaran 20V
Periksa 20V yang ada pada J2 pin 2, sesuaikan pot R12 sampai seperti itu.
Periksa operasi +/-10V
Antara J1 dan 2 seharusnya dimungkinkan untuk menghasilkan +/-10V menggunakan pot.
Periksa keluaran 20mA
Dengan pot diatur ke max, periksa output J1 adalah 20mA, sesuaikan pot R3 sampai itu.
Pasang kasing dan uji lagi
Pasang kembali dan lakukan pemeriksaan fungsi akhir.