К155ие6, км155ие6 (74192) и к155ие7, км155ие7 (74193

Возможно, вам также будет интересно

Усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) класса D постоянно совершенствуются. Компания Texas Instruments занимается разработкой и производством микросхем для УМЗЧ класса D более 20 лет и выпускает уже третье поколение этих микросхем. Настоящая статья посвящена особенностям и принципам работы микросхем УМЗЧ класса D третьего поколения от Texas Instruments (TI). Если проследить историю развития схемотехники микросхем УМЗЧ

Введение Компания Microchip Technology Inc. (далее — Microchip) хорошо хорошо известна на рынке микроконтроллеров. Как их крупный производитель, предлагающий линейки устройств PIC и AVR, Microchip очень много работает, чтобы удовлетворить все потребности клиентов. Одна из областей, где специалисты компании видят буквально тысячи интересных приложений, включает требование небольшого, объемом 1 кбит – 1 Мбит, журнала регистрации

Ни для кого не секрет, что рынок телекоммуникационного оборудования в России развивается волнообразно. Его подъемы совпадают с принятием правительственных программ развития, появлением новых инфраструктур, введением новых технологий и стандартов передачи данных или заключением сделок по региональному развитию между крупными операторами услуг связи. Таким образом, предугадать технические потребности и масштаб будущего производства удается с трудом. В связи с этим часто выигрывает тот производитель, который сумеет максимально быстро разработать и произвести оборудование под внезапно появившиеся на рынке требования. И сделать это помогает максимальная унификация элементарной базы в тех блоках оборудования, которые не уникальны для данного конкретного приложения. Одним из важнейших таких блоков является источник питания.

Что такое дозиметр

дозиметр — на самом деле очень простой прибор, нам нужен чувствительный элемент, в нашем случае трубка Гейгера, питание для неё, обычно около 400V постоянного тока и индикатор, в простейшем случае это может быть обычный динамик. Когда ионизирующее излучение ударяется о стенку счётчика Гейгера и выбивает из неё электроны, оно заставляет газ в трубке стать проводником, поэтому ток идёт прямо на динамик и заставляет его щелкать, если вам интересно, то в сети можно найти гораздо лучшее объяснение.

Я думаю, все согласятся, что щелки — не самый информативный индикатор, тем не менее, у него есть возможность оповещать об увеличении радиационного фона, но подсчет радиации при помощи секундомера для более точных результатов — штука довольно странная, поэтому я решил добавить устройству немного мозгов. Дозиметр — на самом деле очень простой прибор, нам нужен чувствительный элемент, в нашем случае трубка Гейгера, питание для неё, обычно около 400V постоянного тока и индикатор, в простейшем случае это может быть обычный динамик.

Как сделать счетчик гейгера своими руками.

Когда ионизирующее излучение ударяется о стенку счётчика Гейгера и выбивает из неё электроны, оно заставляет газ в трубке стать проводником, поэтому ток идёт прямо на динамик и заставляет его щелкать, если вам интересно, то в сети можно найти гораздо лучшее объяснение. Щелки — не самый информативный индикатор, тем не менее, у него есть возможность оповещать об увеличении радиационного фона, но подсчет радиации при помощи секундомера для более точных результатов — штука довольно странная, поэтому я решил добавить устройству немного мозгов.

Антиалайзинговые фильтры

В предыдущем разделе говорилось о том, что возможными источниками внешней фазовой погрешности могут быть антиалайзинговые фильтры на входах каналов V1 и V2. Антиалайзинговый фильтр представляет собой фильтр низкой частоты, который располагается до аналогового входа любого аналого-цифрового преобразователя. Он необходим, чтобы предотвратить возможные искажения, связанные с наложением спектра в процессе аналогово-цифрового преобразования. Рис. 5 иллюстрирует эффект наложения спектра.

На рис. 5 показано, каким образом эффект наложения спектра (aliasing) может привести к погрешности при работе счетчика, спроектированного на ИС AD7755. В микросхеме AD7755 применены два сигма-дельта (Σ?Δ) АЦП для оцифровки сигналов напряжения и тока. Эти АЦП имеют очень высокое значение частоты дискретизации, составляющее 900 кГц. Рис. 5 иллюстрирует, каким образом частотные составляющие (показанные черными стрелками) с частотой выше, чем половина частоты дискретизации (также известной как частота Найквиста), то есть выше 450 кГц, переносятся (или отражаются) в нижнюю часть спектра относительно частоты 450 кГц (показаны пунктирными стрелками). Этот эффект происходит в любом аналогово-цифровом преобразователе, независимо от его архитектуры. В данном примере видно, что только составляющие спектра с частотами, близкими к частоте дискретизации (900 кГц), будут перемещены в интересующую нас полосу (0–2 кГц). Это обстоятельство позволяет нам применить в данном случае очень простой фильтр низкой частоты (ФНЧ) для подавления данных высокочастотных составляющих (около 900 кГц) и таким образом предотвратить искажения в пределах интересующей нас полосы.

Простейшая форма ФНЧ — это обычная RC-цепочка. Она представляет собой однополюсный фильтр со спадом –20 дБ/декаду.

Принцип работы тахометра достаточно простой

Есть несколько разновидностей конструкции:

Электрическая схема импульсная

На вал, частота которого измеряется, устанавливается метка, излучающая любое поле. Чаще всего это маленький магнит.

Рядом с валом размещается считывающее устройство – датчик. На нем формируются импульсы, соответствующие скорости вращения вала.

Электронная схема принимает сигналы, и выводит их на устройство отображения. Вместо пары магнит-датчик иногда применяется фото и светодиод.

Тогда на вал устанавливается диск с отверстием, и считывание происходит по вспышкам света.

Преимущество схемы – идеальная точность. Фактически, это цифровое устройство, работающее без погрешностей. Кроме того, такая схема не отбирает мощность у двигателя.

Недостаток – требуется электропитание. Это исключает применение прибора в чисто механических агрегатах.

Электрическая схема генераторного типа

Вал механизма соединен с компактным генератором. В зависимости от скорости вращения, меняется величина вырабатываемого напряжения.

Показания снимаются прибором, работающим по принципу вольтметра. Иное название – тахометр постоянного тока. Главное преимущество – нет необходимости в источнике питания.

Индукционный тахометр

Это также генераторная схема, только в данной конструкции применяется машина асинхронного типа. На катушки статора подается питание, и при вращении ротора происходит возбуждение и линейное увеличение напряжения.

У таких приборов высокая погрешность, и они не являются энергонезависимыми. Зато снятие показаний (в отличие от тахометра постоянного тока) происходит уже на малых оборотах.

Механический тахометр

Система автономная, для работы не требуется ни питания, ни управляющих схем.

На валу (5) жестко закреплен постоянный магнит (4). При вращении магнита возникает вихревое поле, которое увлекает за собой чашу (3) из магнитного материала.

Популярное: Установка циркуляционного насоса в системе отопления

Вращению чаши препятствует спиральная пружина (2). Чем выше скорость вращения, тем сильнее отклоняется вал со стрелкой.

Главное достоинство прибора – простота конструкции и отсутствие необходимости в электропитании. Недостатков два: высокая погрешность и сдвинутый нижний предел измерений. При малых оборотах стрелка не отклоняется.

Мы рассмотрим самое востребованное применение тахометров – автомобиль.

Любой механизм вращения (в нашем случае – коленчатый вал автомобиля) имеет предел нагрузки. То есть, силовая структура и подшипники могут выдержать определенную скорость.

Кроме того, остальные механизмы мотора также рассчитаны на предельно допустимую частоту оборотов.

Поэтому установка прибора контроля обязательна для любого современного ДВС. Исключение составляют лишь маломощные моторы для мотоциклов и мопедов.

Для контроля за оборотами коленвала нужен тахометр. В большинстве автомобилей (особенно с механическими КПП), показания прибора дают водителю возможность правильно выбирать момент перехода на следующую ступень.

Изготовление тахометра своими руками на базе Arduino, подробное видео.

В машинах с автоматической трансмиссией, схема подключения тахометра подает сигнал в модуль управления. Электроника не даст мотору выйти за разрешенные пределы.

Если ваш прибор перестал подавать признаки жизни, необходима диагностика. Как проверить тахометр в домашних условиях?

В автомобилях, оснащенных интерфейсом OBD II, проверка осуществляется с помощью сканера. Также электронный тахометр можно проверить с помощью любого генератора импульсов. В качестве эталона используем осциллограф, частотомер, или заведомо исправный прибор.

Механический тахометр проверяется с помощью дрели или шуруповерта. Хорошо, если есть регулятор оборотов. Хвостовик тросика крепится в патроне, корпус прибора жестко закрепляется.

Ремонт тахометра не такая сложная задача, если это не модуль электросхемы. После локализации неисправности, меняется неисправный компонент.

Проводка, контакты датчика, сам датчик, оторванный магнитик на коленвале. Как правило, причина поломки именно в этих деталях.

С механикой еще проще. Надо просто заменить изношенный узел на новый, либо приобретенный на авторынке.

Автомобили с механическими тахометрами, как правило, относятся к сильно подержанным, так что найти б/у запчасть не сложно. Подключение тахометра после ремонта калибровки не требует.

Популярное: Как сделать своими руками буржуйку – материалы, организация тяги и теплообмена

2 Краткие теоретические сведения

Счётчик – устройство для подсчёта числа входных импульсов.

Параметры счётчика:

• модуль счёта М – число устойчивых состояний;
• ёмкость Е – максимальное число, которое может быть записано в счётчик (Е=М-1);
• быстродействие (скорость перехода из состояния «все 1» в состояние «все 0» и наоборот).

Классификация:

1. По направлению счёта:

• суммирующие;
• вычитающие;
• реверсивные;

1. По способу построения цепи переноса:

• с последовательным переносом;
• с параллельным переносом;
• с комбинированным переносом;

1. По способу переключения триггера:

• синхронные;
• асинхронные.

2.1 Простейший суммирующий асинхронный счётчик

Счётчик представляет собой несколько последовательно включенных счётных триггеров. Напомним, что по каждому входному импульсу счётный триггер изменяет своё состояние на противоположное.

Если вход синхроимпульса триггера отмечен как «\», то опрокидывание триггера происходит по заднему фронту, если как «/» — то по переднему.

Для того чтобы разобраться, как работает схема двоичного счётчика, воспользуемся временными диаграммами сигналов на входе и выходах этой схемы, приведёнными на рисунке 2.2.

Пусть первоначальное состояние всех триггеров счётчика будет нулевым. Это состояние мы видим на временных диаграммах. Запишем его в таблицу 2.1. После поступления на вход счётчика тактового импульса (который воспринимается по заднему фронту) первый триггер изменяет своё состояние на противоположное, то есть единицу.

Запишем новое состояние выходов счётчика в ту же самую таблицу. Так как по приходу первого импульса изменилось состояние первого триггера, то этот триггер содержит младший разряд двоичного числа (единицы).

Таблица 2.1 – Изменение уровней на выходе суммирующего двоичного счётчика при поступлении на его вход импульсов

Подадим на вход счётчика ещё один тактовый импульс. Значение первого триггера снова изменится на прямо противоположное. На этот раз на выходе первого триггера, а значит и на входе второго триггера сформируется задний фронт. Это означает, что второй триггер тоже изменит своё состояние на противоположное. Это отчётливо видно на временных диаграммах, приведённых на рисунке 2.2. Запишем новое состояние выходов счётчика в таблицу 2.1. В этой строке таблицы образовалось двоичное число 2. Оно совпадает с номером входного импульса.

Продолжая анализировать временную диаграмму, можно определить, что на выходах приведённой схемы счётчика последовательно появляются цифры от 0 до 7. Эти цифры записаны в двоичном виде. При поступлении на счётный вход счётчика очередного импульса, содержимое его триггеров увеличивается на 1. Поэтому такие счётчики получили название суммирующих двоичных счётчиков. Если информацию снимать с инверсных выходов триггеров, то получится вычитающий счётчик.

2.2 Простейший вычитающий асинхронный счётчик

Рассмотрим схему счётчика на триггерах, опрокидывающихся по переднему фронту входных импульсов рисунок 2.3

Из временной диаграммы видим, что получился вычитающий счётчик. Если информацию снимать с инверсных выходов триггеров, то получится суммирующий счётчик.

2.3 Счётчик с произвольным модулем счёта

Для построения такого счётчика можно использовать двоичный счётчик, у которого модуль счёта М должен быть больше модуля счёта разрабатываемого счётчика с произвольным модулем счёта.

Пусть нужно сделать счётчик с М= 10.

У 4-х разрядного счётчика модуль счёта равен 16 (больше 10).

Схема счётчика представляет собой 4 последовательно включённых счётных триггера, у которых есть вход сброса R.

Число 10 в двоичной системе счисления представляется 1010. Когда на выходах счетчика будет код 1010, на выходе элемента «И» появится логическая единица, которая запустит схему гашения. Длительность импульса на выходе схемы гашения должна быть достаточна для надёжного сброса всех триггеров счётчика в 0. Разряды числа 1010, равные 1 подаются на схему «И» с прямых выходов триггеров, а равные 0 — с инверсных. Таким образом, как только счётчик досчитает до 10, произойдёт обнуление всех триггеров и счёт продолжится с кода 0000.

Рассмотрим счётчик с М=11 на основе двоичного счётчика в одной микросхеме (без инверсных выходов).
11₁₀=1011₂

В качестве схемы гашения может быть RS-триггер.

В этой схеме М=10001₂ = 17₁₀

Сигнал на входе К счётчика будет действовать в течение одного периода входных импульсов

Что такое 14-ступенчатый двоичный счетчик с осциллятором?

Двоичный счетчик пульсаций — это схема, состоящая из последовательно соединенных триггеров. Выход одного из них соединен с входом CLK следующего. Вход CLK триггера слева — это вход счетчика.

Вместо четырех триггеров, как в приведенном выше примере, CD4060 имеет 14 последовательно соединенных триггеров. Это означает, что он может считать до 16383 (максимальное значение 14 бит).

Данная микросхема также имеет встроенный генератор, который позволяет создавать тактовый импульс для автоматического увеличения счетчика. Это делает CD4060 схемой таймера, которую можно использовать для выбора между различными временными задержками (или частотами) в зависимости от того, какой Q-выход мы будем использовать.

Например, если мы выберем такие значения резистора и конденсатора, при которых генератор будет генерировать тактовый импульс с частотой 1 Гц, то это позволит  увеличивать счетчик каждую секунду.

Таким образом, для получения 8-секундной задержки мы можете использовать выход Q3, а для задержки в 2 часа 16 минут (8192 секунды) мы можете использовать выход Q13.

Как правильно выбирать

Чтобы точно ответить на вопрос, какой счетчик Гейгера лучше выбрать, необходимо рассматривать конкретные условия его применения и основные технические параметры:

• Чувствительность – рассматривается как соотношение числа импульсов, задаваемых излучением, и количества микрорентген, выделяемого эталонным источником (имп./мкР). Скорость счета может измеряться и в импульсах за 1 сек. (имп./сек.).
• Параметры площади, сквозь которую проходят частицы (см2). При ее большей величине количество улавливаемых частиц возрастает.
• Рабочее напряжение. Его типичное значение составляет 400 В.
• Ширина рабочей характеристики как расхождение между уровнем напряжения искрового пробоя и его значением в точке выхода на «плато». Стандарт – 100 В.
• Наклон рабочей характеристики – допустимая статистическая ошибка при подсчетах (около 0,15%).
• Рабочая температура (от -50 до +70 градусов).
• Ресурс – максимальное число замеряемых импульсов до появления ошибки.
• Мертвый период, когда проводится ток при срабатывании.
• Собственный фон – излучение деталей устройства.
• Диапазон возможной регистрации – спектр воспринимаемых фотонов и частиц.

Счетчик Гейгера является достаточно полезным устройством, которое используется в работе дозиметров при оценке параметров среды. Существуют разные модели с определенными техническими характеристиками. Они предназначены для регистрации гамма-фотонов, а также альфа и бета-излучения.

Из чего состоит дозиметр.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается счетчик Гейгера от дозиметра?
Счетчик Гейгера – это деталь, датчик ионизирующего излучения в дозиметрической аппаратуре. Дозиметр – прибор, определяющий накопленную дозу ионизирующего излучения. Радиометр – прибор, показывающий мощность дозы ионизирующего излучения в данный момент времени в данной точке.

Почему счетчик Гейгера трещит?
Электрические импульсы во внешней цепи, которые возникают при вспышке разряда, усиливаются. Именно их и регистрирует магнитный счетчик. Число таких импульсов зависит от уровня радиации и, соответственно, напряжения на его электродах. Чем выше радиация, тем сильнее треск.

Какие частицы регистрирует счетчик Гейгера?
Счетчик Гейгера способен регистрировать гамма-частицы и бетта-частицы так как остальные не могут проникнуть в счетчик и вызвать ионизации аргона. внутри счетчика.

Альфа, бета, гамма и конструкция счетчиков

Альфа-излучение задерживается бумажкой. Бета-излучение можно экранировать листом оргстекла. А от жесткого гамма-излучения нужно строить стену из свинцовых кирпичей. Это знают, пожалуй, все. И все это имеет прямое отношение к счетчикам Гейгера: чтобы он почувствовал излучение, нужно, чтобы оно, как минимум, проникло внутрь. А еще оно должно не пролететь навылет, как нейтрино сквозь Землю.

Альфа бета гамма излучение/

Счетчик типа СБМ-20 (и его старший брат СБМ-19 и младшие СБМ-10 и СБМ-21) имеют металлический корпус, в котором нет никаких специальных входных окон. Из этого вытекает, что ни о какой чувствительности к альфа-излучению речи не идет. Бета-лучи он чувствует достаточно неплохо, но только если они достаточно жесткие, чтобы проникнуть внутрь. Это где-то от 300 кэВ. А вот гамма-излучение он чувствует, начиная с пары десятков кэВ.

А счетчики СБТ-10 и СИ-8Б (а также новомодные и малодоступные из-за ломовых цен Бета-1,2 и 5) вместо сплошной стальной оболочки имеют обширное окно из тонкой слюды. Через это окно способны проникнуть бета-частицы с энергией свыше 100-150 кэВ, что позволяет увидеть загрязнение углеродом-14, которое абсолютно невидимо для стальных счетчиков. Также окно из слюды позволяет счетчику чувствовать альфа-частицы.

Правда, в отношении последних надо смотреть на толщину слюды конкретных счетчиков. Так, СБТ-10 с его толстой слюдой его практически не видит, а у Беты-1 и 2 слюда тоньше, что дает эффективность регистрации альфа-частиц плутония-239 около 20%. СИ-8Б — где-то посередине между ними.

А вот теперь что касается пролета насквозь. Дело в том, что альфа- и бета-частицы счетчик Гейгера регистрирует практически все, что смогли проникнуть внутрь. А вот с гамма-квантами все печально. Чтобы гамма-квант вызвал импульс в счетчике, он должен выбить из его стенки электрон. Этот электрон должен преодолеть толщу металла от точки, где произошло взаимодействие, до внутренней поверхности, и поэтому «рабочий объем» детектора, где происходит его взаимодействие с фотонами гамма-излучения — это тончайший, в несколько микрон, слой металла. Отсюда ясно, что эффективность счетчика для гамма-излучения очень мала — в сто и более раз меньше, чем для бета-излучения.

Четырехразрядный двоичный счетчик

Счетчик, представляющий собой четырехразрядный двоичный счетчик, предназначен для приема импульсов номера, поступающих в регистр. После окончания набора цифры десятков информация параллельным кодом из счетчика передается в фиксатор цифры десятка, и счетчик возвращается в исходное состояние. Затем в нем фиксируется информация цифры единиц, которая остается после окончания набора номера.
 

Микросхема К100ИЕ136 представляет собой универсальный четырехразрядный двоичный счетчик, а микросхема К100ИЕ137 — универсальный четырехразрядный десятичный счетчик.
 

Микросхема К100ИЕ136 представляет собой универсальный четырехразрядный двоичный счетчик, а микросхема К500ИЕ137 — универсальный четырехразрядный десятичный счетчик.
 

Схема состоит из четырехразрядного двоичного счетчика и дешифратора.
 

Микросхема К700ИЕ136 — 2 представляет собой универсальный четырехразрядный двоичный счетчик, а микросхема К700ИЕ137 — 2 — универсальный четырехразрядный десятичный счетчик.
 

Каждая десятичная цифра включает в себя четырехразрядный двоичный счетчик, декодирующее устройство ( декодирующая двоично-десятичная диодная матрица), логическую схему, переключатель селектора, одновибратор и вентиль. Импульсы, которые поступают на двоичный счетчик, составляют десятую часть импульсов, идущих на предыдущий счетчик. Логические схемы генерируют импульсы, число которых равно произведению десятой части выходных импульсов декодирующего устройства, на число на переключателе селектора. Эти импульсы открывают вентиль, и, таким образом, входные импульсы, задержанные одновибратором, поступают на выход буферного устройства JSlt если соответствующий вентиль открыт. Импульсы через вентили, установленные на каждом разряде, передаются к В1Т и число выходных импульсов становится равным общему числу импульсов.
 

Каждый десятичный разряд включает в себя четырехразрядный двоичный счетчик, декодирующее устройство и переключатель селектора, точно-такого же, как и в масштабном блоке. Двоичный счетчик десятичного разряда передает один импульс следующему двоичному счетчику более высокого порядка после каждых десяти входных импульсов и одновременно самостоятельно переходит в исходное состояние. Когда число входных импульсов становится равным заданному значению, то включаются переключатели селектора по всем разрядам, и тогда на выходе вентиля G появляется выходной импульс и одновременно сбрасываются счетчики всех разрядов. Таким образом, количество выходных импульсов равно числу входных, деленных на заданное значение.
 

Десятичные счетчики строят обычно на основе четырехразрядных двоичных счетчиков. Для того чтобы уменьшить коэффициент пересчета четырехразрядного счетчика с 16 до 10, вводят различные дополнительные логические связи. При этом в зависимости от вида логической связи одним и тем же десятичным числам в разных счетчиках могут соответствовать различные четырехразрядные двоичные кодовые комбинации или, иначе говоря, счетчики работают в различных двоично-десятичных кодах.
 

Тактовые импульсы поступают на счетный вход четырехразрядного двоичного счетчика DD4, на выходе которого формируется двоичный код числа введенных импульсов.
 

Похожие записи:

Как заменить любую лампочку: основные принципы Топ 20 лучших производителей электроинструмента в мире на 2021 год Драйверы для светодиодов: виды, характеристики и критерии выбора устройств Как проложить электрику в доме своими руками: схемы подключения и разводки розеток и выключателя: обзор +видео Контакторы и пускатели Простые регуляторы температуры паяльника