हैंडहेल्ड वोल्टेज और करंट सोर्स 4-20mA: 7 स्टेप्स

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

यह निर्देश योग्य विवरण है कि एक सस्ती LM324 opamp का उपयोग करके 0-20mA +/- 10V सिग्नल जनरेटर कैसे बनाया जाए। इस प्रकार के सिग्नल जनरेटर उद्योग में सेंसर इनपुट का परीक्षण करने या औद्योगिक एम्पलीफायरों को चलाने के लिए उपयोगी होते हैं।

हालांकि इन्हें खरीदना संभव है, लेकिन ये अक्सर महंगे होते हैं और अगर टूट गए तो इनकी मरम्मत करना मुश्किल हो सकता है। सरल घटकों का उपयोग करने से आप एक ऐसा सर्किट बना सकते हैं जिसकी मरम्मत की जा सकती है यदि यह लागत के एक अंश पर टूट जाता है!

किट मेरे टिंडी स्टोर पर उपलब्ध है या आप इसे स्वयं बना सकते हैं!

चरण 1: एक छोटा सिद्धांत…।

उपरोक्त योजनाबद्ध विवरण वर्तमान कनवर्टर के लिए एक वोल्टेज। चूँकि एक opamps इनपुट पर वोल्टेज समान होते हैं जब धनात्मक टर्मिनल 5V होता है तो ऋणात्मक टर्मिनल भी इसी तरह होना चाहिए।

इसके लिए एकमात्र स्थान op amps आउटपुट है इसलिए op amp स्रोत यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त करंट है कि नकारात्मक टर्मिनल 5V पर है। यदि V(R1) = 5V तो I(R1) = 5/250 = 20mA और चूंकि RL एक श्रृंखला cct बनाता है ((-) टर्मिनल में कोई करंट प्रवाह नहीं होता है) इसके साथ इसमें 20mA भी प्रवाहित होना चाहिए।

इसलिए हम एक सर्किट का निर्माण कर सकते हैं जो वोल्टेज को करंट में बदल देता है।

LM324 के लिए डेटाशीट को देखते हुए हम देख सकते हैं कि यह 30mA चलाने में सक्षम है और इसलिए इसे अतिरिक्त ड्राइव ट्रांजिस्टर के बिना हमारे सरल वर्तमान स्रोत के आधार के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

इसके अलावा हम 0-10V या +/-10V आउटपुट चाहते हैं। यह 0-5V सिग्नल को बढ़ाकर आसानी से प्राप्त किया जा सकता है जिसे हमने 0-10V आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करने के लिए 2 के कारक द्वारा 0-20mA cct बनाया था।

+/- 10V सिग्नल उत्पन्न करने के लिए हम थोड़ा धोखा दे सकते हैं और 0-20V आउटपुट देने के लिए हमारे एम्पलीफायर सर्किट को 4 के कारक से बढ़ाने के लिए संशोधित कर सकते हैं। एक तीसरा एम्पलीफायर तब एक स्थिर 10V सिग्नल उत्पन्न कर सकता है जो 0-20V सिग्नल के संदर्भ के रूप में उपयोग किए जाने पर +/- 10V की वोल्टेज रेंज देता है।

मैंने इसे कैसे महसूस किया जाए, इस पर एक योजनाबद्ध प्रदान किया है। मेरे पास सुरक्षा डायोड हैं जिन पर आपके आवेदन के साथ-साथ आउटपुट को ट्रिम करने के लिए कुछ बर्तनों के आधार पर आवश्यक हो सकता है या नहीं भी हो सकता है।

चरण 2: एक मामले से शुरू करते हैं

सिद्धांत के साथ जिस तरह से हम अपनी परियोजना के लिए एक मामला विकसित कर सकते हैं। मैंने एक हैमंड 1593PBK का उपयोग किया है। यदि आप अपना पीसीबी कर रहे हैं तो आप एक बड़े मामले का चयन करना चाह सकते हैं।

मैंने एक एलईडी और एक रेंज पॉट जोड़ने का फैसला किया है, मुझे साइड में एक स्लाइड स्विच के साथ-साथ 0-20mA और +/- 10V के लिए केबल के 2 सेट भी चाहिए।

मैंने रेंज इंडिकेशन में मदद करने के लिए विनाइल एडहेसिव का उपयोग करके एक एडहेसिव कवर बनाया है।

एक केंद्र पंच और कवर का उपयोग करके छिद्रों को चिह्नित करें और फिर छेदों को ड्रिल करें:

• पॉट 7mm
• एलईडी 6.5 मिमी
• केबल प्रविष्टि 5 मिमी
• स्विच 2mm. के लिए छेद

स्लाइड स्विच के उद्घाटन छेद को काटने के लिए एक हैकसॉ और फ़ाइल का उपयोग किया जा सकता है।

एक बार पूरा हो जाने पर कवर स्टिकर लगाएं और एलईडी, पॉट और स्विच को माउंट करें।

नोट - तार की लंबाई को उदार रखा जाना चाहिए ताकि बाद में जब हम मामले को इकट्ठा करते हैं तो उन्हें ट्रिम किया जा सकता है, केबल टूटने को रोकने के लिए किसी भी तार को हीट सिकुड़ एड होना चाहिए।

चरण 3: एक बिजली की आपूर्ति जोड़ें

हम eBay से सस्ते बूस्ट DCDC कनवर्टर का उपयोग कर रहे हैं। यह 9V बैटरी को बढ़ा सकता है जिसे मैं 22V तक उपयोग करने की योजना बना रहा हूं, मुझे +/- 10V cct का एहसास करने की आवश्यकता है। इसमें एक समायोजन पॉट है जिसे मुझे थोड़ी देर बाद ट्रिम करना होगा।

PP3 क्लिप के एक हिस्से को स्लाइड स्विच से अटैच करें और अगले टर्मिनल को DCDC इनपुट से वायर करें। PP3 क्लिप के दूसरे तार को DCDC कनवर्टर के शेष टर्मिनल पर तार दें। अब आपके पास एक DCDC कनवर्टर होगा जो स्लाइड स्विच द्वारा नियंत्रित होता है। इस कदम को आसान बनाने के लिए DCDC को काफी अच्छी तरह से चिह्नित किया जाना चाहिए।

अब इस स्तर पर लंबाई को काफी उदार रखते हुए अपने DCDC को कुछ आउटपुट तारों पर मिलाप करें।

DCDC कनवर्टर को जगह में माउंट करने के लिए एक गर्म गोंद बंदूक का उपयोग करें लेकिन सुनिश्चित करें कि वोल्टेज आउटपुट समायोजन पॉट सुलभ है। अब PP3 बैटरी का उपयोग करें और DCDC को 22V का आउटपुट देने के लिए समायोजित करें।

चेतावनी - 9वी और 20वी जैसे कम वोल्टेज भी घातक हो सकते हैं यदि वे गीली त्वचा के संपर्क में आते हैं, तो कृपया इस उपकरण का उपयोग करते समय पर्याप्त सावधानी बरतें। आकस्मिक झटके (गंभीरता से!) को रोकने के लिए किसी भी अप्रयुक्त टर्मिनलों को टर्मिनल ब्लॉकों में सुरक्षित किया जाना चाहिए। इस यंत्र का प्रयोग कभी भी पानी या गीली त्वचा के पास न करें।

चरण 4: कुछ टांका लगाने का समय…

अब आप इसे या तो ब्रेडबोर्ड पर कर सकते हैं या मेरी तरह अपना खुद का पीसीबी कर सकते हैं। किसी भी तरह से घटकों को इकट्ठा करने का समय आ गया है।

यदि आप अपना खुद का ब्रेडबोर्ड करने का सामना नहीं कर सकते हैं तो मेरे पास सीमित मात्रा में टिंडी पर बिक्री के लिए है।

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पहली बात यह है कि लेआउट और योजनाबद्ध का प्रिंट आउट लें और लेआउट को एनोटेट करें ताकि यह पता चले कि सभी घटक कहां जाते हैं। यह योजनाबद्ध का उपयोग करने की तुलना में बहुत आसान है और इसके परिणामस्वरूप कम प्लेसमेंट त्रुटियां होंगी।

अब अपने घटकों को मिलाप करें, बाद में साइड कटर से घटकों को ट्रिम करें।

वैसे अगर आप ब्रेडबोर्ड का इस्तेमाल करते हैं तो आपको मुझसे बड़े केस की जरूरत पड़ेगी।

चरण 5: टेस्ट लीड्स

मैंने कुछ मुड़ जोड़ी केबल का इस्तेमाल किया और केबलों की सुरक्षा के लिए कुछ केबल पहचान और फेरूल लगाए और मुझे बताएं कि कौन से केबल हैं।

यह मुझे 2 टेस्ट लीड देगा, एक वोल्टेज के लिए और एक करंट के लिए।

चरण 6: अंतिम फिट

अब मुझे अपने पीसीबी में शेष सभी तारों को टांका लगाना शुरू करना होगा।

यह इस बिंदु पर पीसीबी को बिछाने और यह सुनिश्चित करने के लायक है कि यह फिट होगा यानी कोई संघर्ष नहीं है। मेरे पीसीबी पर कुछ लम्बे घटक हैं और मेरे केस (पॉट, डीसीडीसी) पर कुछ लम्बे घटक हैं। मुझे कुछ भी मिलाप करने से पहले मुझे यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि यह सब फिट होगा।

एक बार जब मैं खुश हो जाता हूं तो यह एक साथ चला जाता है मैं सोल्डरिंग शुरू कर सकता हूं और अपने तार की लंबाई को सूट करने के लिए ट्रिम कर सकता हूं। अपने पीसीबी पर मैंने प्रवेश / निकास बिंदुओं पर तनाव राहत छेद का उपयोग किया।

एक बार जब मुझे पता चल जाता है कि यह एक साथ चलेगा तो इसे चालू करने का समय आ गया है …

नोट - एलईडी और पॉट से सावधान रहें क्योंकि उन्हें सही टर्मिनलों में मिलाप करने की आवश्यकता होती है, यदि पॉट गलत तरीके से गोल है तो इसकी क्रिया उलटी हो जाएगी।

चरण 7: कमीशनिंग …

तो मेरे डिजाइन पर 8 चरण की कमीशनिंग प्रक्रिया थी।

जांचें कि यह फिट बैठता है

क्या मैं ढक्कन बंद कर सकता हूँ

PP3 बंद होने पर LED चेक करें LED रोशनी की जाँच करें

5V संदर्भ की जाँच करें

पीसीबी को पावर अप करें 5V संदर्भ cct 5V दे रहा है।

10V आउटपुट चेक करें

J2 पिन 1. पर मौजूद 10V की जाँच करें

20V आउटपुट की जाँच करें

J2 पिन 2 पर मौजूद 20V को चेक करें, पॉट R12 को तब तक एडजस्ट करें जब तक यह न हो जाए।

चेक +/- 10V ऑपरेशन

J1 और 2 के बीच पॉट का उपयोग करके +/- 10V उत्पन्न करना संभव होना चाहिए।

20mA आउटपुट की जाँच करें

पॉट को अधिकतम पर सेट करने के साथ, जाँचें कि J1 आउटपुट 20mA है, पॉट R3 को तब तक समायोजित करें जब तक कि यह न हो जाए।

मामले को इकट्ठा करें और फिर से परीक्षण करें

फिर से इकट्ठा करें और अंतिम कार्य जांच करें।