Du må være registrert og logget inn for å kunne legge ut innlegg på freak.no
X
LOGG INN
... eller du kan registrere deg nå
Dette nettstedet er avhengig av annonseinntekter for å holde driften og videre utvikling igang. Vi liker ikke reklame heller, men alternativene er ikke mange. Vær snill å vurder å slå av annonseblokkering, eller å abonnere på en reklamefri utgave av nettstedet.
  23 2728
Hei

Jeg skulle gjerne hatt litt hjelp av dere elektronikkeksperter til å designe en liten elektronisk krets.

Jeg sysler med dampmaskiner til bruk i modellbåter, ikke leketøy som Wilesco eller Mamod, men mer kraftige saker. Jeg er ute etter å lage en elektronisk styring for en elektrisk drevet vannpumpe slik at jeg kan holde konstant vannivå i dampkjelen. Dette vil gjøre det mulig å unngå å stanse modellen for å etterfylle vann på kjelen når nivået begynner å bli lavt. Styringen må fungere omtrent som dette:
- Det er to ledere som det vil gå en svak strøm mellom når begge er i kontakt med vann. Den ene forbindes med selve kjelen som er laget i kobber. Den andre forbindes til en kobberstang/tråd som monteres fraisolert kjelen og ned gjennom en åpning på toppen slik at enden er der jeg ønsker at vannivået skal være.
- Når vannivået synker slik at det ikke er forbindelse til kobberstangen skal vannpumpen starte og gå i f.eks 15 sekunder. Vannivået vil da stige et stykke oppover kobberstangen og det vil ta en viss tid til neste gang pumpen starter.
- Driftspenning 4,8 Volt (batteri). Vannpumpen kan trekke noe sånt som 1 Ampere.
- En mer avansert løsning kan være en optisk sensor som festes utenpå nivåglasset (5 mm glasssrør) på kjelen.

Jeg har et koblingskjema fra et britisk modellbåtblad men der kan man ikke styre hvor lenge pumpen skal gå. Den stopper straks vannet når opp til kobberstangen igjen. Skvulper det i kjelen vil dermed pumpen start/stoppe hele tiden.

Tidligere var det mulig å kjøpe en slik styreenhet men den produseres ikke lenger. Jeg har faktisk denne selv. Dere kan se bilder av båten og dampanlegget den styrer her: http://www.bsmbk.org/medl-marie-felling.html

Styreenheten jeg trenger hjelp til er tiltenkt et annet tilsvarende dampanlegg jeg setter sammen selv.

Lodding og denslags er ikke noe problem, men transistorer har jeg ikke greie på.

Noen ideer?

HelgeBe
Du må ha en enveisventil da, som hindrer det høye trykket inni tanken å gå bakveien ut gjennom pumpa. Vannet som skal inn må ha høyere trykk enn inni dampkjelen.
Trådstarter
13 1
Hei

Det er rett, og jeg har det. Tilbakeslagsventil leveres normalt som standard på denne typer kjeler. Den fungerer også som vakumventil som hindrer at det blir undertrykk i kjelen når denne avkjøles og dampen kondenserer.

Jeg har all nødvendig mekanisk uttrustning, mangler bare elektronikken......

HelgeBe
hva med en flotør med litt motstand, da vil du ungå at den går av og på pga skvulping. tenkte etter samme prinsippet som er i bensintanker på biler
Du kan kombinere kretsen du har tegninger på med en 555 koblet som en monostabil vippe med lang pulslengde. En så lang pulslengde som du snakker om her vil neppe bli helt stabil på en 555, så du må nok prøve deg litt frem med verdier på R og C, men det er vel ikke så nøye om du får et avvik på noen få sekunder? Jeg ville prøvd med R=680 kΩ og fire parallelle plastkondensatorer på 4,7 µF hver i første omgang, noe som gir en pulslengde på t = 1,1·R·C = 1,1·680·103·18,8·10-6 = 14 s. Noe avvik er å forvente ettersom lekkasjestrøm i kondensatorene o.l. kan påvirke tiden noe (og av den grunn er sannsynligvis elektrolyttkondensatorer mindre egnet i dette tilfellet).

Hvis lengden på pulsen gjør at du ikke får det til å fungere på en 555 finnes det timer-ICer som er beregnet for lengre perioder, men jeg kommer ikke på hva de heter i farten. Google er nok behjelpelig da i så fall.
Trådstarter
13 1
Provo,

Nå har ikke jeg greie på monostabile vipper men det høres ut som noe som kan fungere. Antall sekunder behøver ikke være nøyaktig. Hvordan finner jeg ut hvordan jeg kobler en 555 sammen med kretsen jeg har tegning på?

HelgeBe
Hvis du tar utgangspunkt i denne koblingen, så ser du prinsippet, og at når trigger-inngangen går lav så vil utgangen gå høy i en forhåndsbestemt tid. Det du da kan gjøre er å koble det signalet fra den andre kretsen som er tenkt å drive vannpumpa inn på en inverter, som igjen har sin utgang tilkoblet 555-ens trigger-pinne. Det betyr da at den pullup-motstanden du ser øverst til venstre i skjemaet i linken, samt trigger-trykkbryteren, fjernes, og erstattes av inverteren. Når den andre kretsen ikke forsøker å drive vannpumpa vil utgangen dens være lav, og trigger-utgangen høy, som vil si at utgangen til 555-en er lav. Når den prøver å starte vannpumpa går utgangen dens høy, og trigger-pinnen går lav, noe som starter pulsen ut fra 555-en.

Men det er viktig at du har et buffertrinn etter 555-en ettersom den ikke klarer å drive noen vannpumpe. Du kan da enten lage en krets fra det skjemaet du har, samt en krets med 555-en og buffertrinnet, og koble disse sammen, eller så kan du poste det andre skjemaet her, så kanskje noen har tid til å sy kretsene sammen til ett skjema for deg (jeg har dessverre ikke tid før det nærmer seg nyttår).
Sist endret av Provo; 28. november 2010 kl. 14:58.
Trådstarter
13 1
Hei

Her er kretsen fra det britiske bladet. Jeg har tatt med noe av teksten som forklarer virkemåten. Så vidt jeg forstår skal jeg da putte en inverter + 555 kretsen et sted mellom utgang 7 på ICen og FET transistoren?

HelgeBe
Men dette var jo ganske greit. Hvis du bytter om på inngangene på opampen lengst til høyre i skjemaet (er det ikke herlig når de ikke benevner eller nummererer komponentene i skjemaet? ) kan du droppe inverteren. Og mellom utgangen på opampen og motstanden til høyre for den setter du den monostabile 555-kretsen. Den nevnte motstanden til høyre for opampen ser jeg ikke umiddelbart poenget med, annet enn at den innfører behov for motstanden rett nedenfor den som ikke har oppgitt verdi hverken i komponentlisten eller koblingsskjemaet, så du kan godt forsøke uten de – det vil si at du erstatter den 1k-motstanden med en kortslutning, og fjerner den andre. Vil du ha de med må du i hvert fall passe på at den nederste motstanden er betydelig større enn den over, slik at FETen går skikkelig på. Hvis noen andre ser hvorfor den motstanden er der, så opplys meg gjerne.

EDIT: Pass på at 555-en du skaffer faktisk tåler 12 V drivspenning og kan gi 12 V på utgangen. Husker ikke i farten om dette er standard på alle sammen.
Sist endret av Provo; 29. november 2010 kl. 10:54.
Elektronikk er morsomt det. Men i disse dager, hvis du er så heldig, kan de fleste oppgaver løses mye enklere med en mikrokontroller. Det ville tatt meg 5 minutter å programmere en liten 8 beins mikrokontroller til å holde en pinne høy i 15 sekunder når spenningen går høy på en annen pinne. For å fullføre den kretsen trenger du bare en transistor (og mulig et rele hvis du bruker vekselstrømspumpe). Hvis du leverer meg en liten atmega mikrokontroller så skal du få den tilbake programmert i posten

Men, hvis du er interessert i å lære elektronikk, så ville jeg uten tvil valgt å gå veien om koblingsskjemaet du har funnet og modifisere det, det er jo det elektronikk handler om!
Trådstarter
13 1
Hei

Takk for svar begge to. Jeg vil prøve Provo sin oppskrift. Når jeg har fått dette til å fungere så vil jeg presentere løsningen for andre som også kan tenke seg å bygge en automatisk nivåkontroll for en kjele. Da vil det være litt dumt dersom de må sende en dings til noen som kan programmere den, selv om løsningen sikkert er elegant.

Jeg kommer til å tegne kretsen opp på nytt og presentere den her for sjekk på om jeg har gjort det rett.

HelgeBe
Har du vurdert to flottører? Når den nederste synker fyller du vann til den øverste flyter. Gjenta...
Ville blitt mye enklere logikk.
Hei

En delvis mekanisk løsning med flotører inne i kjelen er ikke aktuelt. Det som skal inn i kjelen må gjennom en 6 mm åpning på toppen og være laget av noe som tåler trykk og temperatur. Høyeste trykk på kjelen er 6 bar og ca 165 grader. Et alternativ til å sende strøm gjennom vannet er som nevnt lenger oppe å bruke en optisk sensor av noe slag. Denne kan festes utenpå nivåglasset og "ser" gjennom dette om det er vann eller ikke. Har lagt ved et bilde av kjelen.

HelgeBe
Fin sak Men flottør eller ikke, samme prinsippet gjelder.
Hei

Nå har jeg laget et koblingsskjema så kan dere se om det har blitt riktig. Jeg har satt sammen skjemet jeg hadde med skjemaet for 555 som Provo sendte link til. Der 555 var omtalt var det en link videre til en Mecano side hvor det var vist et skjema for hvordan utgangen fra 555 kunne styre en transistor.

Det neste jeg lurer på nå er hvordan jeg plukker ut en passende transistor og om det er mulig å bruke en lavere spenning på denne kretsen enn 12V? Helst vil jeg bruke 4,8 eller 6 V da det er spenningen pumpen skal ha (motoren er en ombygget RC-servo). I teksten står det noe om en spenningsregulator på 5,1 V. Dere får si noe om hvordan dette kan trixes i hop.

HelgeBe
Noe som hadde vært enkelt mtp prober(?), er å bruke ene probe-lederen til "gods"
på kjelen, og andre til en kobber/messing-sak som du plasserer der du vil på sikteglasset.

Dermed isolerer glasset/plasten de to "probene" og væske mellom disse vil lede en strøm.

Bare en tanke!
Sist endret av andpe; 3. desember 2010 kl. 21:59.
Nå jobber jeg normalt med kjeler på et helt annet trykk og temperatur. Men har du noen tanker rundt hva slags pumpe du trenger.

Kan vel nesten se for meg at det er lettest med en liten stempelpumpe her.
Det er en liten enkel stempelpumpe. Boring 9 mm, slag ca 20 mm. Den er drevet av en kraftig nedgiret elektrisk motor, i praksis en RC-servo hvor elektronikken er fjernet.
Skjemaet ser greit ut det, men et alternativ er å bruke en MOSFET koblet slik som i det opprinnelige koblingsskjemaet (IRF540 vil da fungere fint) i stedet for BJT-transistoren. Basemotstanden til transistoren kan da også fjernes. For å være helt sikker på at gate-kapasitansen tømmes ved avskruing kan du sette på en motstand på rundt 1k, for eksempel, fra gate til jord, men jeg tviler egentlig på at det er nødvendig, da den sannsynligvis står fritt til å tømmes gjennom utgangen til 555-en.

Velger du å beholde BJT-transistoren slik det er koblet nå, så må du finne en transistor som kan lede stor nok strøm til motoren (kollektorstrøm, IC) og har stor nok strømforsterkningsfaktor (β=IC/IB) til at lite nok strøm trekkes fra basen (basestrøm, IB) slik at den ikke tar knekken på 555-en ved å trekke mer strøm enn den kan gi (maksimal "kildestrøm" (source current) Isource). Du må også passe på at transistoren kan dissipere nok effekt.
▼ ... over en måned senere ... ▼
Trådstarter
13 1
Hei

Nå har jeg kjøpt komponenter, loddet sammen og gjort noen forsøk. Det første jeg fant ut var at jeg ikke trengte noen spenningsstabilisator (op-ampen til venstre), dernest forsøkte jeg helt uten op-amp som komperator og det viste seg at inngangen på 555 var tilstrekkelig følsom til at jeg kunne koble den ene proben direkte på den. Har ikke koblet kretsen til kjelen enda men den fungerer fint med to ledninger oppi et glass vann. Jeg har satt på en 22 uF elektrolyttkondensator og et 1M potmeter for å justere hvor lenge pumpen skal gå. Dette gir en maks gangtid på ca 18 sekunder.

HelgeBe
The Flying Welder
Ignifer's Avatar
off topic, menhva varmer du kjelen med?
Utolig morsomme motorer!
Trådstarter
13 1
75/25% butan/propangass som brenner i en såkalt keramisk brenner. Kan sammenlignes med en primus.

HelgeBe
The Flying Welder
Ignifer's Avatar
Ja, så etter att jeg skrev inlegget att det sto en gassbeholder der.
Veldig tøff motor!