Полезное

  • Скачать бесплатные программы с http://softmen.ru без регистрации.

Тестер элементов питания для людей с нарушением слуха и зрения

Много слепых и глухо-слепых людей используют переносные электронные приборы, которые каждый день помогают им в преодолении бытовых труд­ностей. Известно, что устройства эти работают на малогабаритных аккуму­ляторах или батареях питания, и проверить исправность элементов питания для людей с нарушением зрения и слуха с помощью обычного вольтметра или тестера просто невозможно.

Существуют говорящие измерительные приборы, ими могут пользоваться незрячие люди, но нет в продаже прибора, пригодного для использования глу­хо-слепыми людьми.

А. Партридж из Австралии разработал устройство, которым могут проверять элементы питания люди с нарушением слуха и зрения. С помощью тес­тера можно проверить аккумуляторы или батареи типоразмера AAA, АА, С, D, а также 9-вольтовые батареи.

На рисунке показана схема тестера. Напряжение+5,1 В для питания ми­кросхемы LM393 и резистивного регулятора получают от тестируемого эле­мента питания на стабилитроне ZD1.

Тестер элементов питания

При испытании 9-вольтовой батареи резистор сопротивлением 150 Ом ог­раничивает ток стабилитрона ZD1, а диод D2 защищает схему от обратно­го напряжения при ошибочном подключении элемента питания.

При тестировании 1,5-вольтового элемента питания запускается блокинг-генератор, сформированный транзисторами Q1, Q2 и катушкой индуктив­ности 11, который повышает напряжение. С выхода генератора переменное напряжение выпрямляется диодом D1 и сглаживается конденсатором емкостью 33 мкФ. Стабилитрон ZD1 поддерживает напряжение но уровне 5,1 В. Схема работает на­дежно со входным напряжением более 0,9 В.

Схема тестера должна выдержать обратное подключение батареи при испытании. Уязвимым элементом схемы является ИМС LM393, которая не может выдержать напряжение больше чем -0,3 6 но своих входах.

Диоды D1 и D2 косвенно защищают прямые входы микросхемы от отрицательных напряжений, но они не могут использоваться для защиты ин­вертирующих входов из-за непредсказуемого падения напряжения, которое они вносят.

Шунтирование отрицательного напряжения при тестировании 1,5-вольтового элемента пита­ния обеспечивают диод D3 и резистор R1. Диод D3 ограничивает напряжение на катоде до -0,/ В, с резистора R4 (делитель R2-R4] снимается тре­тья часть напряжения, около -0,23 В, поступаю­щего но инвертирующий вход {выв.2) 1С1А.

Когда подключена батарея к клеммам» 1,5 В’, на инвертирующий вход 1С 1А поступает чет­верть напряжения через резистивный делитель R1 -R4 и обротносмещенный диод D3. Аналогично ди­од D4 и резисторы R5-R10 защищают инвертиру­ющий вход (выв. 6] 1С 1В от напряжения подклю­ченной батареи к испытательным клеммам «9 В». Однако, в этом случае, только 1/24 часть на­пряжения батареи подается на инвертирующий вход IC1B.

Напряжения батареи в диапазоне 1-1,5 В в клеммах» 1,5 В* произведут 0,25-0,375 В на ин­вертирующем входе 1С 1 А, а напряжения батареи в диапазоне 6-9 В в клеммах «9 В* произведут 0,25-0,375 В на инвертирующем входе 1С 1В.

С потенциометра VR1 снимается часть напряжения делите­ля. Напряжение сравнения в диапазоне 0,25-0,375 В исполь­зуется для подачи на прямые входы компараторов 1С 1А и IC1B

Когда напряжение тестируемой батареи превышает напря­жение сравнения, на выходе компаратора устанавливается низкий уровень, открывается транзистор Q3 (или Q4 при 9-воль-товой батарее) и подается питание на двигатель пэйджера. Ре­зистор сопротивлением 68 Ом в схеме коллектора Q4 защища­ет двигатель пейджера от более высоких напряжений батареи.

При испытании более ранней версии этой схемы с батаре­ями, имеющими высокое внутреннее сопротивление, оказо-лось, что когда с потенциометра VR1 снималось напряжение ровное тестируемому, электродвигатель пэйджера не всегда ос­танавливался. Это происходило из-за отдачи напряжения ба­тарее выключающимся двигателем, что приводило опять к вклю­чению двигателя.

Для устранения описанного эффекта в схеме применена по­ложительная обратная связь вокруг компараторов. Обратная связь действует, когда электромотор выключен и не влияет на работу схемы, когда двигатель работает.

Работает обратная связь следующим образом. Когда элек­тродвигатель включен, транзистор Q5 открыт и диод D5 закрыт, и на напряжение сравнения в прямых входах компараторов ни­что не воздействует. Когда электромоторчик останавливается, транзистор Q5 закрывается и открывается диод D5, добав­ленное напряжение на прямых входах компараторов гаранти­рует полную остановку электродвигателя.

Диод D7 предотвращает пробой транзистора 04 обрат­ным напряжением в случае обратного подключения батареи в клеммы «9 В», в то же время нет потребности в подобном дио­де для 1,5-вольтовой части схемы, потому что 1,5 В значитель­но ниже обратного напряжения пробоя транзистора Q3.

В своей конструкции тестера автор использовал магнитные коннекторы ‘Magtrix» но коротких гибких проводах для клемм «1,5 В*. Они позволяют подключать типоэлементы AAA, АА, С и D и размещаются так, чтобы последние не могли контактиро­вать с клеммами *9 В’. К сожалению, магнитные коннекторы не могут использоваться для клемм *9 В», потому что некоторые марки 9-волыовых батарей имеют немагнитные полюсные тер­миналы. Для клемм «9 В* используются обычные держатели-защелки 9-вольтовой батареи.

Правильно собранная схема не нуждается ни в какой кали­бровке.

Чтобы использовать испытательный прибор, движок потенци­ометра VR1 выводят полностью влево но минимальное сопро­тивление и затем подключают тестируемый элемент питания к соответствующим клеммам. Пригодная для использования ба­тарея или аккумулятор приведет в действие электродвигатель пэйджера, который будет вибрировать в измерительном при­боре.

Затем медленно вращают движок потенциометра VR1 в на­правлении по часовой стрелке, до прекращения вибрации. Позиция рычажка потенциометра VRI будет указывать на на­грузочное напряжение батареи по шкале 1… 1,5 В (если бата­рея подключена к выводам тестера» 1,5 В») или — 6…9 В (если ба­тарея подключена к выводам тестера ‘9 В*).

Для незрячих и глухих людей рычажок потенциометра VR 1 дол­жен иметь указатель «клювик», чтобы степень вращения могла быть легко оценена касанием.

Метки: , , , , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic