이 게시물은 비상 상황에서 다이버를 보호하기 위해 인간 동력 잠수함에서 사용할 수있는 안전 메커니즘 회로를 설명합니다. 이 아이디어는 Marielle 씨가 요청했습니다.

기술 사양

네덜란드 TU Delft의 (자발적) 프로젝트를 위해 우리는 인간 동력 잠수함을 만들고 있습니다. 이 잠수함에는 '데드 맨 스위치'유형의 안전 부표가 필요합니다. 현재 우리는이를위한 전기 시스템을 설계하고 있습니다. 나는 당신의 블로그에서 많은 기사를 읽었고 당신이이 시스템으로 우리를 도울 수있을 것이라고 생각했습니다.

이 시스템은 자석을 사용하여 서브에 부표를 고정합니다. 운전자가 버튼을 놓을 경우 부표를 놓아야합니다 (예 : 꺼 졌을 때 놓기). 우리는 부이가 우연히 움직이는 것을 방지하기를 원하기 때문에 (비상 사태가 아니고, 레이스 중에 손가락이 1 초 동안 버튼을 눌렀을뿐), 2 초 지연 (정확히 2 초일 필요 없음)을 구축하고 싶습니다. 하지만 약간의 지연이 필요합니다).

“교류를 사용하는 것들 ”

우리 팀원 중 한 명이이를위한 시스템을 설계했으며 첨부 파일에서 찾을 수 있습니다. 최종 설계는 본인이 담당하므로이 시스템을 확인하는 것도 내 임무입니다. 그러나 기계 공학 학생으로서 이것은 실제로 내 힘이 아닙니다.

시스템을 살펴볼 수 있다면 우리를 많이 도울 것입니다. 나는 그림에서 영어 용어를 올바르게 얻었 으면 좋겠지 만 명확하지 않은 것이 있으면 물어보십시오.

시간과 지식에 미리 감사드립니다.
진심으로,

마리 엘 반 덴 호드
WASUB 수석 엔지니어
인간 동력 잠수함

요청 해결

Marielle에게,

주어진 정보에서 귀하의 요구 사항은 간단한 지연 ON 타이머 회로라는 것을 이해합니다.

첨부 파일은 불필요하게 복잡해 보이는 마이크로 컨트롤러를 사용하는 회로를 보여줍니다. 또한 회로가 9V 배터리를 사용하기 때문에 너무 많은 레귤레이터, 정류기가 포함되어 있음을 이해할 수 없었습니다.이 모든 것이 절대 필요하지 않습니다.

그러나 내가 알고 싶은 몇 가지 세부 사항이 있습니다 : 1) 전자석 코일의 대략적인 저항은 얼마입니까?

2) 릴레이 작동 스위치, MOSFET 작동 또는 파워 트랜지스터 작동 스위치를 원하십니까?

3) 일단 부표가 풀리면 그 위치에서 잠길 것으로 예상되는 회로가 아니면 스위치가 전자석을 다시 전원으로 전환하기를 원합니까?하지만 분명히 작동하지 않을 것입니다. 부표가 풀리면 유일한 방법이기 때문입니다. 다시 가져 오는 것은 수동 작업입니다.
문안 인사.

피드백:

Swagatam에게,

우리의 시스템은 실제로 불필요하게 복잡 할 수 있습니다. 우리는 더 단순한 시스템을 만들려고 노력했지만 여전히 어려움을 겪고 있습니다.

정류기라는 용어는 제가 만든 실수였습니다. 네덜란드어 용어를 영어로 번역하려고했는데 컴퓨터가 그것이 레귤레이터 또는 정류기라고 말했습니다.

오늘 두 번역을 모두 확인한 결과 올바른 용어가 규제 기관이라는 결론을 내 렸습니다.

규제 기관이 불필요하다는 것이 맞을 수 있습니다. 우리가 그것들을 사용한 이유는 다른 구성 요소 때문이었습니다.

마이크로 컨트롤러는 5V를 사용하고 코일은 12V를 사용합니다.

우리는 두 개의 9V 배터리를 사용하고 싶었습니다. 12V 조합보다 방수를 만들기 쉽기 때문입니다. 그런 다음 코일의 경우 12V로 줄여야했습니다.

1), 마이크로 컨트롤러의 경우 5V (따라서 레귤레이터 2).

우리는 시스템의 모든 구성 요소가 레코딩 / 실패 등없이 9V에서 작동하는지 확신하지 못했습니다.

디자인 분석

아래에서 귀하의 질문에 답변했습니다.

1) 전자석 코일의 저항은 37,9 Ohm입니다. 이것은 우리가 주문한 웹 사이트의 사양을 사용하여 계산됩니다 (공칭 전력은 3,8W이고 공칭 전압은 12V). 쉬운 공식 : P는 U 제곱 나누기 bij R입니다.

2) 스위치 란 내 그림에서 그 옆에 '트랜지스터'라고 표시된 원을 의미한다고 생각합니까?

그렇다면 NPN 트랜지스터입니다. 운전자가 보유한 스위치 (버튼)를 의미하는 경우 :

이 웹 사이트는 네덜란드어로되어 있지만 데이터 시트는 영어로되어있어 쉽게 찾을 수 있습니다. 그러나이 스위치가 당신이 의미하는 스위치라면 당신이 그것에 대해 알아야 할 것이 무엇인지 알아낼 수 없었습니다.

3) 부표가 풀린 후 무슨 일이 일어나는지는별로 중요하지 않습니다.

이것은 당신이 말했듯이 그것을 되돌리려면 수작업이 필요하기 때문입니다. 그러나 우리는 그것이 꺼져있는 것을 선호합니다 (그 위치에서 래치).

이것은 전력을 절약 할 것입니다 (그리고 방수 케이스 때문에 배터리를 교체하는 것은 어렵습니다). 그리고 그것이 재빨리 토글 될 때 우리는 부표가 잠수함에서 빠져 나가지 않을 위험이 있습니다 (짧게 놓으면 다시 부착됩니다). 작은 위험 일 수도 있고 예방할 수있을 수도 있지만, 우리 종족의 심사 위원들에게 그것이 완벽하게 안전한 시스템이라는 것을 설득해야합니다. 따라서 위험이 항상 작은 위험보다 낫다는 것은 없습니다.

귀하의 질문에 대한 답변이 되었기를 바랍니다. 우리는 여전히이 문제를 해결하기 위해 열심히 노력하고 있으며, 도움을 주셔서 감사합니다!

우리는 당신의 아이디어를 기다리고 있습니다.
다시 한 번 감사드립니다!

마리 엘 반 덴 호드
WASUB 수석 엔지니어
인간 동력 잠수함

회로 설계

Push-To-OFF 스위치 사용

아래에 제시된 다이버 안전 부이 스위치 회로는 기본적으로 지연 ON 타이머 회로입니다.

주어진 그림에서 볼 수 있듯이, 인접한 지연 ON 타이머 스테이지에 공급하기 위해 7812 IC를 통해 12V로 적절히 스텝 다운되는 18V를 획득하기 위해 두 개의 9V 배터리가 직렬로 결합됩니다.

잠수함을 유지하고자하는 동안 다이버가 눌러야하는 표시된 푸시-오프 버튼. 이 스위치는 PUSH-TO-OFF 유형의 스위치 여야합니다.

다이버는이 스위치를 눌렀을 때 물에 실릴 것으로 예상됩니다.

(무엇이든) 위의 스위치가 해제되면 12v가 T1에서 R2까지의베이스로 통과하도록 허용됩니다. 그러나 T1은 C2가 해당 한계까지 충전 될 때까지 계산 된 시간 (2 초) 동안 필요한 0.6V에서 억제됩니다.

T1이 전도하자마자 T2도 따라 가며 전자석을 켜서 부표를 위쪽으로 방출합니다.

R5 / D4는 회로가 물에서 빠져 나올 때까지 전자석이 영구적으로 활성화되도록 회로가이 위치에 고정되었는지 확인합니다.

T3 / R6은 물 활성화 스위치를 형성하여 회로가 물에 잠기고 지점 A와 B가 수분 함량으로 연결될 때만 작동하도록합니다.

A 지점과 B 지점 만 물에 노출되어야하며 나머지 회로는 방수 적절한 인클로저 내부에 단단히 밀봉되어야합니다.

회로도

부품 목록

R1 = 1M
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 옴
C2 = 필요한 2 초 지연 획득을 위해 선택
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Push-to-ON 스위치 사용

다음 인간 동력 잠수함 안전 스위치 회로는 위와 동일한 작동을 위해 푸시-온 스위치를 사용합니다.

다이버가 푸시 버튼을 누르고 물속으로 잠수하자마자 지점 A와 B가 물과 연결되어 서킷으로 공급이 흐르게됩니다.

스위치를 누른 상태로 유지하면 T2가 ON으로 전환되어 IC 4017의 핀 14를 접지에 고정시킵니다.

LED 위의 밝은 순간 플래시는 회로가 재설정되고 경고 대기 위치에 있음을 보장합니다.

이제 수중 다이버가 누름 버튼을 놓으면 T2가 꺼지지 만 C1이 0.6V 수준 이하로 방전 된 후에야합니다.

이 시점에서 T2가 OFF로 전환되면 IC 4017의 핀 14에 포지티브 전위가 발생하여 핀 3의 로직 하이가 기술적으로 핀 # 2 인 다음 출력 핀아웃 순서로 점프하지만 극도의 안전상의 이유로 나머지 모든 출력은 개별 다이오드를 통해 T1의베이스로 종단되었습니다.

위의 작업은 의도 한 구현을 위해 T3 및 전자석을 즉시 트리거합니다.

회로도

부품 목록

R1 = 100 옴
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1M
C1 = 필요한 2 초 지연을 얻기 위해 계산 됨
C2 = 0.22uF
C3 = 0.5uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
스위치 = 푸시-온 유형
EM = 전자석

Mr. Marielle의 피드백

Marielle van den Hoed 6:24 PM (16 시간 전) 나에게