Postul explică un circuit de mecanism de siguranță care poate fi utilizat în submarine cu acțiune umană pentru protejarea scafandrului în situații de urgență. Ideea a fost cerută de domnul Marielle.

Specificatii tehnice

Pentru un proiect (voluntar) al TU Delft în Olanda, construim un submarin cu propulsie umană. În acest submarin avem nevoie de o geamandură de siguranță, care trebuie să fie de tip „comutator al omului mort”. În prezent proiectăm un sistem electric pentru aceasta. Am citit multe articole pe blogul dvs. și m-am gândit că s-ar putea să ne puteți ajuta cu acest sistem.

Sistemul folosește un magnet pentru a ține geamandura în sub. Geamandura trebuie eliberată dacă șoferul ar da drumul unui buton (de exemplu, eliberați când este oprit). De vreme ce vrem să prevenim apariția accidentală (fără urgență, degetul doar a alunecat de buton în timpul cursei pentru o secundă), am dori, de asemenea, să construim o întârziere de două secunde (nu este nevoie să fie exact 2 secunde , dar este necesară o mică întârziere).

“ce este un tranzistor darlington ”

Unul dintre membrii echipei noastre a proiectat un sistem pentru acesta, pe care îl puteți găsi în atașament. Sunt responsabil pentru proiectarea finală, ceea ce înseamnă că este și sarcina mea să verific acest sistem. Cu toate acestea, ca student la inginerie mecanică, acesta nu este cu adevărat puterea mea.

Ne-ați ajuta foarte mult dacă ați putea arunca o privire asupra sistemului. Sper cu siguranță că am obținut corect toți termenii englezi în desen, dar dacă ceva nu este clar, vă rugăm să întrebați.

Multe mulțumiri în avans pentru timpul și cunoștințele dvs.,
Cu stimă,

Marielle van den Hoed
Inginer șef al WASUB
Submarin alimentat de om

Rezolvarea cererii

Dragă Marielle,

Din informațiile date, înțeleg că cerința dvs. este o simplă întârziere a circuitului de temporizare ON.

Atașamentul arată un circuit care utilizează un microcontroler care pare a fi inutil de complex, de asemenea, nu aș putea înțelege includerea atât de multe regulatoare, un redresor, deoarece circuitul folosește o baterie de 9V, toate acestea nu sunt absolut necesare.

Cu toate acestea, există câteva detalii pe care aș dori să le știu: 1) Care este rezistența aproximativă a bobinei electromagnetului?

2) Doriți un comutator cu releu, un mosfet sau un tranzistor de alimentare?

3) Odată ce geamandula este eliberată, se așteaptă ca circuitul să se blocheze în poziția respectivă sau doriți ca comutatorul să comute electromagnetul înapoi la putere, dar, evident, nu va funcționa, cred, pentru că odată ce geamandula este eliberată, singura modalitate de a aduce-l înapoi este printr-un efort manual.
Salutari.

Părere:

Dragă Swagatam,

Sistemul nostru poate fi într-adevăr complex inutil. Am încercat să venim cu un sistem mai simplu, dar încă ne luptăm cu el.

Termenul de redresor a fost o greșeală făcută de mine. Am încercat să traduc un termen olandez în engleză, iar computerul meu mi-a spus că este fie regulator, fie redresor.

Am verificat ambele traduceri astăzi și am ajuns la concluzia că termenul potrivit este regulator.

S-ar putea să aveți dreptate că autoritățile de reglementare nu sunt necesare. Motivul pentru care le-am folosit a fost din cauza diferitelor componente.

Microcontrolerul folosește 5V, iar bobina de 12V.

Am vrut să folosim două baterii de 9V, deoarece sunt mai ușor de realizat etanș la apă decât o combinație de 12V. Acest lucru a trebuit apoi redus la 12V pentru bobină (deci regulator

1), și la 5V pentru microcontroler (deci regulatorul 2).

Nu am fost siguri că toate componentele din sistem ar funcționa pe 9V fără a arde / eșua / etc.

Analiza designului

Mai jos v-am răspuns la întrebări:

1) Rezistența bobinei electromagnetului este de 37,9 Ohm. Aceasta se calculează utilizând specificațiile de pe site-ul pe care îl comandăm (puterea nominală este de 3,8W și tensiunea nominală este de 12V) și formula ușoară: P este U pătrat împărțit bij R.

2) Prin comutator, cred că te referi la cercul din desenul meu, care spunea „tranzistor” de lângă el?

Dacă da, este un tranzistor NPN. Dacă v-ați referit la comutatorul pe care îl ține șoferul (butonul):

Acest site este în olandeză, dar fișele tehnice sunt în engleză și sunt destul de ușor de găsit. Cu toate acestea, nu a putut afla ce trebuie să știți despre asta, deși dacă acest comutator este cel pe care l-ați vrut.

3) Nu contează cu adevărat ce se întâmplă după eliberarea geamandurii.

Acest lucru se datorează faptului că, așa cum ați spus, este nevoie de efort manual pentru ao aduce înapoi. Cu toate acestea, preferăm ca acesta să rămână oprit (zăvor în această poziție).

Acest lucru ar economisi energie (și schimbarea bateriilor este dificilă din cauza carcasei etanșe la apă) și atunci când se comută repede, riscăm ca geamandura să nu iasă din sub (eliberați-o pe scurt, se atașează din nou). Poate fi un risc mic și poate fi prevenit, dar trebuie să convingem judecătorii din cursa noastră că este un sistem perfect sigur, deci niciun risc nu este întotdeauna mai bun decât un risc mic.

Sper că acest lucru vă va răspunde la întrebări. Încă lucrăm din greu la acest lucru și apreciem foarte mult ajutorul dvs.!

Așteptăm cu nerăbdare ideile tale,
Multumesc din nou!

Marielle van den Hoed
Inginer șef al WASUB
Submarin alimentat de om

Proiectarea circuitului

Utilizarea unui comutator Push-To-OFF

Circuitul de comutare a geamandurilor de siguranță pentru scafandri propus, prezentat mai jos, este în esență un circuit de temporizare cu pornire.

Așa cum se poate vedea în figura dată, câteva baterii de 9V sunt unite în serie pentru achiziționarea de 18V, care este redus în mod adecvat la 12V printr-un 7812 IC pentru alimentarea etapei temporizatorului de pornire a întârzierii adiacente.

Butonul indicat de apăsare-OPRIRE care trebuie să fie ținut de scafandru atâta timp cât persoana dorește să rămână scufundată. Acest comutator trebuie să fie un comutator de tip PUSH-TO-OFF.

Se așteaptă ca scafandrul să primească apă cu acest comutator ținut apăsat.

În cazul (oricum) dacă comutatorul de mai sus este eliberat, 12v este permis să treacă la baza T1 prin R2. Cu toate acestea, T1 este inhibat de la 0,6V necesar pentru o perioadă de timp calculată (2 secunde) până când C2 se încarcă până la acea limită.

De îndată ce T1 conduce, T2 urmează și pornește electromagnetul eliberând geamandura în sus.

R5 / D4 asigurați-vă că circuitul se blochează în această poziție, făcând o activare permanentă a electromagnetului până când circuitul este scos din apă.

T3 / R6 formează un comutator activat cu apă, asigurându-se că circuitul se declanșează numai atunci când este scufundat în apă și punctele A și B sunt conectate cu conținut de apă.

Doar punctele A și B trebuie expuse la apă, restul circuitului trebuie etanșat bine într-o carcasă adecvată impermeabilă

Diagrama circuitului

Lista de componente

R1 = 1M
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 ohm
C2 = să fie selectat pentru obținerea întârzierii necesare de 2 secunde
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Utilizarea unui comutator Push-to-ON

Următorul circuit de comutare a siguranței submarinului alimentat de om utilizează un comutator push-to-ON pentru o operațiune identică cu cea de mai sus.

De îndată ce scafandrul apasă butonul și se scufundă în apă, punctele A și B se pun în legătură cu apa, provocând fluxul de alimentare în circuit.

Comutarea fiind menținută apăsată face ca T2 să pornească astfel ținând pinul 14 al IC 4017 la masă.

Un bliț momentan luminos peste LED asigură resetarea circuitului și poziția de așteptare de alertă.

Acum, în cazul în care scufundătorul sub apă eliberează butonul, acest lucru ar determina T2 să se oprească, dar numai după ce C1 s-a descărcat sub nivelul de 0,6V.

În acest moment, T2 oprit ar genera un potențial pozitiv la pinul 14 al IC 4017, determinând logica ridicată la pinul 3 să treacă la următoarea ordine de pinout de ieșire care este tehnic pinul 2, dar din motive extreme de siguranță toate ieșirile rămase au a fost terminat la baza T1 prin diode individuale.

Acțiunea de mai sus ar declanșa instantaneu T3 și electromagnetul pentru implementările intenționate.

Diagrama circuitului

Lista de componente

R1 = 100 ohmi
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1M
C1 = se calculează pentru a obține întârzierea necesară de 2 secunde
C2 = 0,22uF
C3 = 0,5uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Comutator = tip push-to-ON
EM = electromagnet

Feedback de la domnul Marielle

Marielle van den Hoed6: 24 PM (acum 16 ore) mie