5 Конструкторская часть
5.1.1 Назначение, устройство, принцип работы приспособления
Предлагаемое устройство предназначено для оперативного контроля состояния аккумуляторных батарей автомобиля. Оно может быть установлено непосредственно на приборной панели автомобиля или сделано в виде переносного устройства (щупа). На рисунке 5.1 представлена электрическая схема устройства для контроля АКБ.
Рисунок 5.1. Принципиальная схема устройства для контроля АКБ
На элементах VT1, R2, R8, R9, HL1 выполнен каскад индикации нижнего уровня напряжения. Когда светодиод HL2 не горит, ток в базу VT1 поступает по цепи R3-R4-R9. Транзистор VT1 открывается, и загорается светодиод HL1. При повышении входного напряжения увеличивается напряжение на базе VT2, поступающее с R1, что приводит к открыванию VT2 и загоранию HL2. При этом закрывается VT1, и HL1 гаснет. R3 предназначен для "обострения" порога переключения VT1 и VT2. Цепь VD1-R1 представляет собой пороговую схему. При превышении входным напряжением напряжения стабилизации VD1, через R1 начинает протекать ток. Соответственно, увеличивается напряжение, снимаемое с движка R1 для управления VT2. Аналогично работают цепи VD2-R12-R14 и VD3-R15-R16. Применение стабилитронов позволило увеличить крутизну срабатывания ключей на VT2, VT4, VT5. Регулировка каскада на VT4 осуществляется подстроечным резистором R14, который задает уровень зажигания HL3. К HL3 подключен делитель R10-R5, управляющий ключом на VT3. Таким образом, при загорании HL3 открывается VT3 и гаснет HL2. При этом VT2 открыт, VT1 закрыт, и HL1 также не горит. На VT5 собран ключ, который индицирует превышение напряжением верхнего уровня. Порог открывания VT5 устанавливается R16. При зажигании HL4 горит и HL3.
Схема собрана на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 110x15 мм и представлена на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2. Печатная плата устройства для контроля АКБ
Расположение деталей на плате показано
на рисунке 5.3. 
Рисунок 5.3. Расположение деталей на печатной плате
После сборки из исправных деталей от регулируемого блока питания, напряжение 10,25 В подается на клеммы 1 ( "Щуп") и 2 ("Крокодил"). Вращением R1 добиваются равномерного свечения HL1 и HL2. Затем, подав напряжение 12 В, регулируют R14 до начала свечения HL3. Повысив напряжение до 15,5 В, регулируют R16 до загорания HL4. После настройки, оси R1, R14, R16 желательно законтрить цапонлаком. Устройство готово к работе.
В комплексе устройство работает так. HL1 загорается при входном напряжении от 6 В до уровня зажигания HL2. HL2 загорается при напряжении, установленном R1. HL3 загорается при уровне, выставленном R14, HL4 - R16. Если горит HL4, то HL3 тоже горит. При зажигании HL3 и HL4, HL1 и HL2 гаснут.
Для уплотнения монтажа все резисторы, за исключением R4, R11, R17, установлены в вертикальном положении. Диоды VD1...VD4 - тоже в вертикальном положении. Транзисторы VT1...VT5 нужно выбирать с β не ниже 80. Светодиоды - малогабаритные, импортные. Можно поставить АЛ307, но при этом придется подточить их боковые части надфилем.
Для наглядности лучше всего применить разноцветные светодиоды. Впаивать светодиоды нужно в последнюю очередь, и так, чтобы они были чуть выше всех остальных элементов. К выводу 2 на плате припаивают три провода МГТФ. Нужно сплести их, и возле выхода из платы завязать узел, чтобы зафиксировать их в корпусе. К выводу 1 платы следует припаять любой заостренный щуп длиной 30...50 мм.
После настройки устройства и проверки на работоспособность, нужно изготовить (склеить из картона вокруг печатной платы) "опалубку" корпуса, так чтобы ниже платы оставались свободными 5 мм, а вверху - 20 мм. Далее весь объем заливается эпоксидным клеем до уровня светодиодов. Они должны выступать из клея на 1,5...2 мм. После высыхания клея сверху каркас переворачивают, и заливают плату с другой стороны. Данная конструкция имеет максимальную прочность и надежность. При отсутствии стеклотекстолита схему можно собрать на плотном электрокартоне. Проколов отверстия под детали шилом, устанавливают элементы, а связи между ними выполняют одножильным монтажным проводом. Заменять R1, R14, R16 на потенциометры открытого типа не рекомендуется. Схема защищена от неправильного подключения диодом VD4.
При контроле аккумуляторной батареи, HL3 загорается при ее нормальном состоянии, HL4 - при перезарядке, HL2 - при недозарядке, a HL1 сигнализирует о низком напряжении.
Подобную схему можно с успехом поставить и в блок питания. Отрегулировав пороги загорания, можно отказаться от применения вольтметра. Точность устройства - ±0,25 В, что обусловлено напряжением открывания базового перехода транзисторов. Можно увеличить количество контрольных ступеней.
5.1.2 Указание мер безопасности
- при подключении прибора к АКБ необходимо соблюдать меры предосторожности.
- при зарядке и проверке состояния АКБ использовать спец. одежду, во избежание попадания электролита на открытые участки кожи.
- категорически запрещается пользоваться открытым огнем, во избежание взрыва.
- рабочий инструмент должен быть в исправном состоянии
5.1.3 Капитальное вложение на внедрение конструкции
Такая оценка осуществляется путем экономической эффективности внедрения данной конструкции в производство. Для этого надо:
- определить затраты на изготовление приспособления;
- определить готовую экономию от внедрения конструкции и срок
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
