electronica aplicata

7
VOLTMETRUL – se conecteaza in paralel peste componente sau intre nodurile retelei unde trebuie aflata tensiunea Algoritmul de masurare: masurarea cu voltmetru nu implica modificarea circuitului electric, este o masuratoare neinvaziva, daca se stie tipul de semnal se trece voltmetru pe scalele de tensiune current continuu sau tensiune alternative; Daca se stie cu aproximatie valoarea tensiunii care trebuie masurata se allege domeniul de masurare care are valoarea maxima cea mai aproape de valoarea tensiunii necunoscute, dar mai mare decat aceasta; Daca nu se cunoaste nici macar cu aproximatie, se porneste de pe domeniul maxim si se scade treptat pana cand tensiunea poate fi cititta cu un nr maxim de cifre semnificative. Exista aparate cu autoscalare care isi aleg singure scala de masurare. Ele trebuie commutate pe continuu / alternativ si mai departe vor afisa pe scala cea mai potrivita. Voltmetrul ideal are rezistenta interna infinita pentru a nu perturba circuitul in care se face masuratoarea. Voltmetrele digitale au de regula rezistenta de 1 Mohm sau chiar 10 Mohm (foarte aproape de ideal) CONDENSATORUL – este un element cu doua terminale format din doua conductoare electrice separate printr-un izolator. Simboluri pentru condensatoare: Caracteristici: Capacitate nominala C [Farad] (cele uzuale ajung la max 100-200 mF); Toleranta se expima in procente (abaterea maxima relativa a capacitatii reale fata de capacitatea nominala); Tensiunea (tensiunea maxima acceptata pe armaturile condensatorului); Factorul de pierdere. Tipuri: dupa tehnologia de realizare: ceramice (pana la capacitati de ordinul a cateva sute de microF; se folosesc pt frecvente inalte; au tolerante mari), multistrat (*idem ceramice), poliester (de la nanoF la microF; stabile; pt circuite de precizie), electrolitice (pt frecvente joase; capacitati mari; sunt polarizate). Utilizare: 1) Cuplarea circuitului in curent alternativ cu blocarea tensiunii continue 2) Se foloseste pentru acumularea de sarcina electrica in circuite de alimentare 3) In filtre electrice

description

subiecte examen

Transcript of electronica aplicata

  • VOLTMETRUL se conecteaza in paralel peste componente

    sau intre nodurile retelei unde trebuie aflata tensiunea

    Algoritmul de masurare: masurarea cu voltmetru nu implica

    modificarea circuitului electric, este o masuratoare

    neinvaziva, daca se stie tipul de semnal se trece voltmetru pe

    scalele de tensiune current continuu sau tensiune alternative;

    Daca se stie cu aproximatie valoarea tensiunii care trebuie

    masurata se allege domeniul de masurare care are valoarea

    maxima cea mai aproape de valoarea tensiunii necunoscute,

    dar mai mare decat aceasta; Daca nu se cunoaste nici macar

    cu aproximatie, se porneste de pe domeniul maxim si se scade

    treptat pana cand tensiunea poate fi cititta cu un nr maxim de

    cifre semnificative.

    Exista aparate cu autoscalare care isi aleg singure scala de

    masurare. Ele trebuie commutate pe continuu / alternativ si

    mai departe vor afisa pe scala cea mai potrivita. Voltmetrul

    ideal are rezistenta interna infinita pentru a nu perturba

    circuitul in care se face masuratoarea. Voltmetrele digitale au

    de regula rezistenta de 1 Mohm sau chiar 10 Mohm (foarte

    aproape de ideal)

    CONDENSATORUL este un element cu doua terminale

    format din doua conductoare electrice separate printr-un

    izolator. Simboluri pentru condensatoare:

    Caracteristici: Capacitate nominala C [Farad] (cele uzuale

    ajung la max 100-200 mF); Toleranta se expima in procente

    (abaterea maxima relativa a capacitatii reale fata de

    capacitatea nominala); Tensiunea (tensiunea maxima

    acceptata pe armaturile condensatorului); Factorul de

    pierdere.

    Tipuri: dupa tehnologia de realizare: ceramice (pana la

    capacitati de ordinul a cateva sute de microF; se folosesc pt

    frecvente inalte; au tolerante mari), multistrat (*idem

    ceramice), poliester (de la nanoF la microF; stabile; pt circuite

    de precizie), electrolitice (pt frecvente joase; capacitati mari;

    sunt polarizate).

    Utilizare: 1) Cuplarea circuitului in curent alternativ cu

    blocarea tensiunii continue 2) Se foloseste pentru acumularea

    de sarcina electrica in circuite de alimentare 3) In filtre

    electrice

  • Supercondensatorul: este un hibrid intre acumulatorul electric

    si condensatorul electrolitic; preia capacitatea foarte mare de

    la acumulatoare si tensiune redusa de lucru; de la

    condensatoare preia un nr mare de cicluri

    (incarcari/descarcari) si curenti mari de incarcare/descarcare;

    sunt o alternatva la folosirea alternatoarelor pe auvehiculele

    hibride.

    BOBINA: element pasiv de circuit format dintr-un conductor

    de cupru infasurat pe un miez.

    Marimi carcateristici: Inductanta, Toleranta, Rezistenta serie

    Curentul maxim reprezinta curentul pt care bobina nu se

    supraincalzeste si miezul nu se satureaza.

    AMPERMETRU ampermetru se conecteaza prin intercalarea

    sa in latura de circuit unde trebuie masurat curentul dupa

    intreruperea circuitului, masuratoarea de curent este invaziva.

    Algoritmul de masura este identic ca la voltmetru, masurarea

    curentului se poate face prin metoda directa (ampermetru)

    sau metoda indirecta (prin masurarea intensitatii cu o

    rezistenta cunoscuta). De cate ori este posibil se prefera

    masurarea indirecta. Curentii mari pot fi masurati neivaziv cu

    clestele ampermetric. Masuratoarea se face prin masurarea

    campului magnetic creat de curentul electric care trece prin

    conductor. Masurera acestuia se poate face pe baza

    principiului tranformatorului de curent pt c.a. iar pt c.c. se

    folosesc traductoare HALL. Clestele poate avea afisaj propriu

    sau poate lucra impreuna cu voltmetru, in general masurarea

    cu clestele se face de la curenti de ordinul

    Amperilor in sus.

    Releul electromagnetic este folosit pentru comutarea

    circuitelor format dintr-un electromagnet care actioneaza

    asupra unui grup de contact.

    Marimi caracteristice pentru releu: tipuri de releu: de c.c. sau

    de c.a.; tensiunea nominala: este tensiunea care se aplica pe

    bobina pentru a atrage; curentul maxim prin contactul inchis;

    tensiunea maxima pe care o poate intrerupe contactul la

    deschidere.

    Utilizarea releelor: Se folosesc pentru comanda de la distanta

    a unor circuite parcurse de curenti mari; pentru a separa

  • circuitul de comanda care trebuie sa lucreze in joasa tensiune,

    de circuitul care lucreaza in tensiune inalta; In circuite logice

    SIGURANTA. - Este un element de circuit utilizat pentru

    protectie la supra curent. Exista 2 tipuri de sigurante: de unica

    folosinta (fuzibile); rearmabile care pot fi cu lamele din metal,

    cu electromagnet sau sigurante polimer (POLYSWICH)

    Siguranta fuzibila este formata dintr-o carcasa confectionata

    dintr-un material izolator in care se afla un conductor care

    constituie fuzibilul, acesta caracterizandu-se printr-o arie a

    sectiunii controlata precis.

    Siguranta se conecteaza in serie in circuit avand rolul de a-l

    intrerupe atunci cand curentul din circuit depaseste o valoare

    maxima admisa.

    Fuzibilul se incalzeste si se topeste sau daca procesul este

    foarte rapid se incalzeste in continuare si se vaporizeaza.

    Marimi caracteristice pentru siguranta: curentul nominal este

    curentul maxim care poate trece timp infinit prin siguranta la

    25 grade C fara ca aceasta sa se intrerupa; tensiunea maxima

    se refera la tensiunea maxima de lucru a circuitului

    Marcarea sigurantelor. Se face in clar cu cifre si litere, in codul

    culorilor si eventual prin dimensiuni ale unor parti ale

    sigurantei

    Sigurante rearmabile. Lamela din metal este formata prin

    sudura, lipirea sau nituirea a 2 folii metalice confectionate din

    metale avand coeficient de dilatare cat mai diferiti. La

    trecerea unui supracurent lamela bimetal se incalzeste si se

    incovoaie deschizand circuitul. Dupa deschiderea circuitului

    lamela se raceste si dupa un timp reconecteaza circuitul.

    Sigurante automate. In aceste sigurante se folosesc 2 sisteme

    de deconectare: bimetal pentru cresteri mici ale curentului si

    electromagnet pentru supracurenti mari.

    Pentru circuite electrice de joasa tensiune greu accesibile se

    folosesc pentru protectie la supracurent, termistoare speciale

    cu coeficient pozitiv de temperatura numite sigurante polimel

    la care rezistenta de la rece la cald se modifica de peste 1000

    de ori. La aparitia unui supracurent polyswitch-ul se incalzeste

    isi creste mult rezistenta si preia toata tensiunea de

    alimentare a sursei, limitand curentul la o valoare

  • nepericuloasa. Rearmarea se petrece la racirea polyswich-ului

    prin intreruperea alimentarii.

    Rezistenta (Rezistoare) o componenta pasiva de circuit, in general cu doua terminale si caracterizata de raportul R=U/I [ohm] , constant. Marimea R se numeste rezistenta rezistorului, se masoara in ohmi; U si I reprezentand tensiunea la bornele rezistorului respectiv curentul care trece prin rezistor. Marimi caracteristice: rezistenta, toleranta, coef de temperatura, puterea disipata. Toleranta exprima in procente si reprezinta abaterea relativa maxima fata de valoarea nominala. Coef de temperatura se exprima tot in procente raportat la grad celsius si reprezinta variatia relativa a rezistentei la modificarea temperaturii cu un grad. Puterea puterea maxima pe care o poate disipa rezistenta prin efect Joule la o temperatura ambianta data. Rezistentele se fabrica pe anumite valori standardizate, putand fi 6 valori pe decada, 12 21 sau 48 valori pe decada. Nr de valori pe decada depinde de toleranta rezistentelor. Toleranta poate fi 20%, 10%, 5%, 1% si rezistenta de precizie cu 0,1%. Marcarea rezistentelor: Rezistentele au inscriptionat pe corp, cel putin valoarea. Daca este loc se mai inscriptioneaza toleranta, iar pt rezistentele mari se marcheaza si puterea. Marcajul se poate face in clar, in cifre si litere. Din punct de vedere al materialului din care sunt construite, rezistentele uzuale pot fi cu pelicule de carbonn putin precise si au coef de temperatura mare sau cu pelicula metalica. Rezistentele pot fi liniare sau neliniare. Reostatul rezistenta variabila formata dintr-un corp izolator pe care se bobineaza o sarma pe care se poate deplasa un contact alunecator. Reostatele se folosesc pentru reglarea curentului in anumiti consumatori, de exemplu: pentru puteri mari se folosesc cutii reostatice formate din rezistente fixe si un comutator care poate introduce in circuit mai multe sau mai putine. Cutia reostatica se foloseste la autovehicule pentru reglajul turatiei aerotermei. Reglajul cu reostat are un randament slab, dar are avantajul ca poate fi folosit in c.c., dar si in c.a. Potentiometrul o rezistenta variabila cu 3 terminale formata dintr-un corp rezistiv avand terminale la capete si un contact alunecator numit cursor. Potentiometrul este utilizat in circuite de comanda, pentru a obtine dintr-o tensiune fixa una variabila. Exista doua tipuri: rotative si de translatie.

  • La rezistente neliniare, valoarea R depinde de o anumita marime fizica. 1.Termistorul rezistenta puternica dependenta de temperatura. Exista doua tipuri de termistoare: PTC si NTC. Termistoarele PTC se folosesc pt stabilizarea curentilor in circuit sau in constructia unor sigurante electronice. Termistoarele NTC se folosesc in special ca senzor de temperatura pe autovehicule. 2.Fotorezistenta isi variaza rezistenta in functie de lumina incidenta.Se folosesc la aprinderea farurilor, la detectoarele de ploaie. 3.VDR voltage dependent resistor; rezistenta depinde de tensiunea la care se face masuratoarea. Rezistenta VDR-ului scade odata cu cresterea tensiunii. Se utilizeaza in protectie contra suprapresiunilor. 4.Marca tensometrica un traductor pentru alungire sau contractii avand amplitudini relative foarte mici. Masurarea variatiilor de rezistenta nu se poate face cu ohmetrul; se folosesc scheme speciale de legare care contin 2 sau 4 marci tensometrice. Conectarea marcilor se poate face in punte sau semipunte.Tensiunea de iesire depinde de deformatia marcilor si de tensiune de iesire.

    Transformatorul - este o masina electrica stationara care

    transfera energie electrica intre doua circuite prin cuplaj

    magnetic. Desen.

    Un transformator este format din miez feromagnetic pe care

    se bobineaza doua sau mai multe infasurari: 1. Infasurare

    primara care primeste energie; 2. Infasurare secundara

    care debiteaza energie.

    n = factor de

    transformare; numarul de spire din invelisul primar,

    respectiv secundar. Transformatorul lucreaza (transfera

    energie) doar in regim variabil.

    Utilizarile transformatorului: Are doua functii principale:

    1 obtinerea dintr-o tensiune de intrare data, a uneia sau mai

    multor tensiuni, diferite de cea de intrare. Daca

    transformatorul este coborator de tensiune; Daca

    transformatorul este ridicator de tensiune; Cand ,

    transformatorul este separator.

    2 separarea galvanica intre primar si secundar si eventual

    intre infasurarile secundare daca sunt mai multe.

    Electromagnetul Este un aparat electric format dintr-o

    bobina cu miez feromagnetic, care la alimentarea bobinei

  • creeaza o forta electromagnetica prin care se executa

    deplasari mecanice.

    Acumulatorul cu plumb In mod normal, pe autovehicul,

    acumulatorul este mentinut la o tensiune de 2,33 V pe

    element, ceea ce inseamna 14 V pentru bateria cu 6

    elemente. Procedura de incarcare a unui acumulator cu

    plumb scos de pe vehicul, cuprinde doua etape:

    1. 1/20 din valoarea numerica a capacitatii acumulatoarelor

    pana la atingerea tensiunilor de 2,4 V pe element;

    2. Cand incarcarea se continua in regim de tensiune

    constanta. Desen

    Un acumulator descarcat complet se incarca in circa 30h.

    Pentru acumulatoare uzate se poate incerca o incarcare

    profunda cu un curent mai mic de 1/20 din capacitatea lui,

    urmand ca incarcarea sa dureze si mai mult.

    Supraincarcarea acumulatorului cu Pb, respectiv celor 2,4 V pe

    element duce la degajarea de vapori, respectiv pierderea apei

    dintr-un electrolit permanent, denumit fierberea

    acumulatorului. Descarcarea acumulatorului cu Pb nu trebuie

    facuta sub 1,8 V pe element. Coborarea sub aceasta valoare in

    mod repetat poate duce la sulfatarea acumulatorului

    permanent prin care capacitatea acestuia se micsoreaza.

    Descarcarea in curent mare sau incarcarea cu curenti mari pot

    supraincalzi acumulatorul si placile se deformeaza si se pot

    scurtcircuita. Descarcarea profunda a acumulatorului poate

    scurtcircuita placile. Acumulatoarele cu Pb trebuie pastrate in

    stare incarcata la temperaturi joase dar pozitive. Un

    acumulator descarcat poate ingheta daca se circula iarna pe

    distante scurte.

    Acumulatorul cu Nichel Sunt acumulatoare Nichel-Cadmiu

    (Ni-Cd) si Nichel Metal-Hidrid (Ni-MH); Au tensiune nominala

    1,2 V; Fata de Pb, acumulatorii cu Ni au rezistenta interna de 3

    ori mai mare la aceeasi capacitate. Se folosesc ca inlocuitoare

    pentru elementele galvanice. La aceleasi dimensiuni,

    acumulatoarele Ni-MH poate avea capacitatea de 2-3 ori mai

    mare decat acumulatorul Ni-Cd. Cele Ni-Cd sunt mai ieftine,

    dar prezinta fenomenul de memorie; Acumulatoarele Ni-MH

    nu au memorie. Exploatarea acumulatoarelor pe baza de Ni:

    Se poate face in doua moduri: 1. incarcare lenta; 2. Incarcare

    rapida.

  • 1. Incarcarea lenta se face cu un curent constant de 1/10 din

    capacitatea acumulatorului. Durata incarcarii totale este de

    14-16 ore. In incarcarea lenta, acumulatoarele cu Ni pot fi

    lasate mai mult de 14 ore fara a se defecta.

    2. Incarcarea rapida se face in curent constant care poate

    atinge de 4 ori valoarea lui C si pote dura de la un sfert de ora

    in sus. Incarcarea rapida se face cu incarcatoare inteligente cu

    microcontroler care verifica temperatura acumulatoarelor,

    evolutia tensiunii si timpului de incarcare, comutand din

    incarcarea rapida in cea lenta atunci cand unul dintre

    parametrii supravegheati este depasit. Descarcarea

    acumulatorului cu Ni: In general acumulatorul cu Ni pot fi

    descarcate pana la 0 V fara a se defecta, cu conditia sa fie

    incarcate cat mai curand. Daca sunt mentinute un timp

    indelungat in stare de descarcare completa, se pot

    scurtcircuita. Desen

    Acumulatoarele cu Li. Sunt acumulatoare scumpe dar cu

    rezistenta interna mica si cu un numar mare de

    incarcari/descarcari. Tensiunea nominala este de 3.6V,

    tensiunea maxima este de 4.3V.

    Tensiunea minima de descarcare: 3V

    Acumulatorul cu Li poate fi Li-Ion care foloseste un electrolit

    lichid sau gel sau Li-Pol (Li-polimer) care foloseste un electrolit

    introdus intr-un compus organic solid.

    Exploatarea acumulatorului.Incarcarea se face in curent

    constant 0,7 pana la 1 din Capacitate pana cand tensiunea

    atinge 4,2V cand incarcarea se continua in tensiune constanta

    timp in care curentul scade.

    Cand curentul de incarcare coboara sub 0,07 din Capacitate

    acumulatorul este considerat incarcat si incarcarea se incheie.

    Pentru acumulatoare descarcate sub 3Ve exista o faza de

    preincarcare in curent constant cu o valoare de 0,1 din C pana

    la atingerea tensiunii de 3V.

    Descarcarea acumulatoarelor cu Li se face de regula cu

    intensitati mai mici.

    Acumulatorul cu Li nu trebuie supraincarcat, incalzit peste 45

    grade C sau descarcat sub 3V. Iesirea Dintre limitele acestea

    poate face acumulatorul sa curga sau sa explodeze