В сообщении объясняется схема предохранительного механизма, который может использоваться на подводных лодках с антропогенным двигателем для защиты водолаза в чрезвычайных ситуациях. Идею запросил мистер Мариэль.

Технические характеристики

Для (добровольного) проекта TU Delft в Нидерландах мы строим подводную лодку с двигателями человека. В этой подводной лодке нам нужен спасательный буй, который должен быть типа «выключатель мертвеца». В настоящее время мы проектируем для этого электрическую систему. Я прочитал много статей в вашем блоге и подумал, что вы могли бы помочь нам с этой системой.

В системе используется магнит, чтобы удерживать буй в подводной лодке. Буй следует отпустить, если водитель отпустит кнопку (например, отпустите, когда он выключен). Поскольку мы хотим предотвратить случайное срабатывание боуи (нет аварийной ситуации, палец просто соскользнул с кнопки во время гонки на секунду), мы также хотели бы встроить двухсекундную задержку (не обязательно, чтобы она составляла ровно 2 секунды. , но необходима небольшая задержка).

“как работают зарядные устройства для телефонов ”

Один из членов нашей команды разработал для этого систему, которую вы можете найти во вложении. Я отвечаю за окончательный дизайн, а значит, это также моя задача - проверить эту систему. Однако, как студент-механик, это не моя сильная сторона.

Вы бы нам очень помогли, если бы ознакомились с системой. Я очень надеюсь, что я правильно понял все английские термины на рисунке, но если что-то неясно, спросите.

Заранее большое спасибо за ваше время и знания,
Искренне Ваш,

Мариэль ван ден Хоед
Главный инженер WASUB
Подводная лодка с двигателем

Решение запроса

Дорогая Мариэль,

Из данной информации я понимаю, что ваше требование - это простая схема таймера задержки включения.

В приложении показана схема с использованием микроконтроллера, которая кажется излишне сложной, также я не мог понять включение такого количества регуляторов, выпрямителя, поскольку в схеме используется батарея 9 В, все это абсолютно не требуется.

Однако есть несколько деталей, которые я хотел бы знать: 1) Каково приблизительное сопротивление катушки электромагнита?

2) Вам нужен переключатель с реле, управляемый МОП-транзистором или переключатель с силовым транзистором?

3) Ожидается, что после того, как буй будет выпущен, цепь зафиксируется в этом положении, или вы хотите, чтобы переключатель переключал электромагнит обратно в режим питания, но, очевидно, это не сработает, я полагаю, потому что после того, как буй будет выпущен, единственный способ вернуть его вручную.
С Уважением.

Обратная связь:

Дорогой Свагатам,

Наша система действительно может быть излишне сложной. Мы пытались придумать более простую систему, но мы все еще боремся с ней.

Термин «выпрямитель» был мной ошибкой. Я попытался перевести голландский термин на английский, и мой компьютер сказал мне, что это либо регулятор, либо выпрямитель.

Сегодня я проверил оба перевода и пришел к выводу, что правильный термин - регулятор.

Возможно, вы правы, что регуляторы не нужны. Причина, по которой мы их использовали, заключалась в разных компонентах.

Микроконтроллер использует 5В, а катушка 12В.

Мы хотели использовать две батареи на 9 В, потому что их легче сделать водонепроницаемыми, чем комбинацию 12 В. Затем его пришлось уменьшить до 12 В для катушки (следовательно, регулятор

1) и до 5 В для микроконтроллера (отсюда и регулятор 2).

Мы не были уверены, что все компоненты в системе будут работать на 9 В без сгорания / сбоев и т. Д.

Анализируя дизайн

Ниже я ответил на ваши вопросы:

1) Сопротивление катушки электромагнита 37,9 Ом. Он рассчитывается с использованием спецификаций на веб-сайте, на котором мы его заказываем (номинальная мощность 3,8 Вт, а номинальное напряжение 12 В), и простой формулы: P - квадрат U, разделенный на bij R.

2) Под переключателем, я думаю, вы имеете в виду кружок на моем рисунке, рядом с которым написано «транзистор»?

Если да, то это транзистор NPN. Если вы имели в виду переключатель, который держит драйвер (кнопка):

Этот веб-сайт на голландском языке, но спецификации на английском языке, и их довольно легко найти. Однако он не мог понять, что вам нужно знать об этом, если это тот переключатель, который вы имели в виду.

3) На самом деле не имеет значения, что произойдет после того, как буй будет выпущен.

Это потому, что, как вы сказали, чтобы вернуть его, требуются ручные усилия. Однако мы предпочитаем, чтобы он оставался выключенным (защелка в этом положении).

Это позволит сэкономить электроэнергию (а замена батарей затруднена из-за водонепроницаемого корпуса), и когда он снова включается слишком быстро, мы рискуем, что буй не выйдет из подлодки (отпустите до короткого положения, снова присоединится). Это может быть небольшой риск, и его можно предотвратить, но нам нужно убедить судей в нашей гонке, что это совершенно безопасная система, поэтому никакой риск всегда лучше, чем небольшой риск.

Надеюсь, это ответит на ваши вопросы. Мы все еще очень много работаем над этим и очень ценим вашу помощь!

Ждем ваших идей,
Еще раз спасибо!

Мариэль ван ден Хоед
Главный инженер WASUB
Подводная лодка с двигателем

Проектирование схемы

Использование выключателя Push-To-OFF

Предлагаемая схема переключателя спасательного буя дайвера, показанная ниже, в основном представляет собой схему таймера задержки включения.

Как видно на приведенном рисунке, пара 9-вольтовых батарей соединена последовательно для получения 18-вольтового напряжения, которое соответственно понижается до 12-вольтового напряжения через микросхему 7812 для питания соседнего каскада таймера задержки включения.

Указанная кнопка выключения, которую дайвер должен удерживать, пока человек хочет оставаться под водой. Этот переключатель должен быть переключателем типа PUSH-TO-OFF.

Предполагается, что водолаз будет получать воду, когда этот переключатель удерживается нажатым.

В случае (в любом случае), если вышеупомянутый переключатель отпущен, 12 В может пройти к базе T1 через R2. Тем не менее, T1 заблокирован от требуемого 0,6 В в течение расчетного периода времени (2 секунды), пока C2 не зарядится до этого предела.

Как только Т1 начинает проводить, Т2 также следует и включает электромагнит, отпуская буй вверх.

R5 / D4 убедитесь, что цепь зафиксирована в этом положении, обеспечивая постоянную активацию электромагнита, пока цепь не будет вытащена из воды.

T3 / R6 образует активируемый водой переключатель, гарантирующий, что цепь срабатывает только тогда, когда она погружена в воду, а точки A и B соединены с водой.

Только точки A и B должны быть подвержены воздействию воды, остальная часть контура должна быть плотно закрыта водонепроницаемым соответствующим кожухом.

Принципиальная электрическая схема

Список деталей

R1 = 1M
R2 = 100 КБ
R3, R4 = 10 К
R5 = 100 тыс.
R6 = 100 Ом
C2 = выбирается для получения требуемой 2-секундной задержки
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
Т2 = BC557
T3 = TIP127

Использование переключателя Push-to-ON

Следующая схема аварийного выключателя подводной лодки с приводом от человека использует двухпозиционный выключатель для той же операции, что и выше.

Как только дайвер нажимает кнопку и погружается в воду, точки A и B перекрываются водой, в результате чего вода течет по контуру.

Нажатие переключателя приводит к включению T2, удерживая контакт 14 IC 4017 на земле.

Яркая кратковременная вспышка над светодиодом гарантирует, что схема сброшена и находится в режиме ожидания.

Теперь, если ныряльщик под водой отпускает кнопку, это приведет к выключению T2, но только после того, как разряд C1 опустится ниже уровня 0,6 В.

В этот момент выключение T2 предоставит положительный потенциал на вывод 14 микросхемы IC 4017, в результате чего высокий логический уровень на выводе 3 перейдет к следующему порядку вывода выводов, который технически является выводом №2, но из соображений крайней безопасности все остальные выводы имеют подключены к базе T1 через отдельные диоды.

Вышеупомянутое действие немедленно активирует T3 и электромагнит для предполагаемых реализаций.

Принципиальная электрическая схема

Список деталей

R1 = 100 Ом
R2, R6 = 100 К
R4, R3, R5, R7 = 10 тыс.
R8 = 1 млн
C1 = рассчитывается для получения необходимой задержки в 2 секунды
C2 = 0,22 мкФ
C3 = 0,5 мкФ / 25 В
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Переключатель = тип push-to-ON
EM = электромагнит

Отзыв г-на Мариэля

Мариэль ван ден Хоед6: 24 (16 часов назад) мне