脈沖信號通過線圈感應(yīng)
- 教育綜合
- 2023-03-05 07:56:46
脈沖為什么通過變壓器能感應(yīng)到電壓?
可以說的具體點么,是說脈沖經(jīng)過變壓器時,變壓器輸出端會有電壓么? 這個是因為變壓器線圈本身是有電感存在的,而當(dāng)脈沖過來的時候,感性元器件內(nèi)部電流不能突變,從而在線圈兩端感應(yīng)出電勢,并在輸出端也產(chǎn)生電壓這個電路是如何產(chǎn)生脈沖信號的?
唉,你的電磁學(xué)基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)很薄弱啊,連正反饋、自激振蕩、三極管飽和狀態(tài)與截止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)換、磁芯變壓器工作原理(如多個繞組的同名端判斷)、……這一系列知識,都一知半解甚至完全不懂啊,你的分析完全錯誤。
如左圖:忽略變壓器繞組的內(nèi)電阻。電路接通后,三極管通過變壓器初級線圈的MN部分、基極電阻Rb獲得基極電流Ib,Ib=(U-0.7V)/Rb,經(jīng)放大后集電極流過Ic=βIb的電流,這個集電極電流必然流過變壓器初級線圈的NP部分。其中,U為電源電壓,0.7V為三極管be結(jié)正向壓降。
高中物理課學(xué)過的變壓器知識告訴我們:這個變壓器的線圈MNP部分就是一個變壓器,其原線圈為NP、副線圈為MN。再由高中物理電磁感應(yīng)部分的“楞次定律”可知,M端和P端為同名端,即這個變壓器工作時,M和N兩端相對于P端的電位同時為正或同時為負。也就是說M和N兩端的電位同時比P端高且M端比N端更高,或同時比P端低且M端比N端更低。
當(dāng)電路接通后,集電極電流(流過線圈NP部分的電流)從無到有、逐漸增大時,N端電位高于P端電位,變壓器鐵芯中的磁通量不斷增加,電磁感應(yīng)的結(jié)果必然使得M端電位同樣高于P端電位、同時也高于N端電位(請自行用楞次定律驗證),即Umn>0。Umn疊加了電源電壓,使得基極電流增大為 (U+Umn-0.7V)/Rb,基極電流的增大,使得三極管迅速飽和導(dǎo)通,飽和后三極管ce兩極間電壓減小為0.3V左右,近乎短路。圖中綠色箭頭表明Umn疊加電源電壓后基極電流Ib流經(jīng)的路徑。
三極管飽和后,Upn為定值U-0.3V,流過線圈NP的電流(即集電極電流Ic)線性增長(即△Ic/△t為常數(shù)),其隨時間t變化的函數(shù)為Ic=(U-0.3V)t/L,L為線圈NP部分的電感(自感系數(shù))。當(dāng)Ic增長到βIb之前,Umn>0一直成立,且Umn為定值(由MN和NP兩組線圈匝數(shù)比決定)。當(dāng)Ic一旦達到βIb(又或者變壓器磁芯磁通飽和)時,三極管開始退出飽和狀態(tài),Ic無法繼續(xù)線性增長,其變化量△Ic/△t無法保持常數(shù)而開始減小,Upn開始減小,Upn的減小,導(dǎo)致Umn減小。Umn的減小使得Ib進一步減小,Ib的進一步減小必然導(dǎo)致Ic停止增大轉(zhuǎn)而開始減小,Ic減小將導(dǎo)致變壓器各組線圈感應(yīng)電動勢反向,即Umn<0。通過合理的設(shè)計匝數(shù)比,令Umn高于電源電壓,Umn<0的結(jié)果必然使得三極管基極反偏、Ib=0,三極管迅速截止、Ic=0。
三極管截止期間,儲存在變壓器磁芯中的磁通量不可能立即衰減為零(如同運動的物體有慣性不可能瞬間停止運動),各組線圈必然產(chǎn)生自感現(xiàn)象,線圈PN產(chǎn)生的自感電動勢疊加電源電壓后加在三極管ce兩極之間,只要三極管耐壓值足夠就不會擊穿損壞,線圈MN產(chǎn)生的自感電動勢與電源電壓方向相反,二者之差通過基極電阻Rb使得三極管基極反偏確保三極管持續(xù)截止。變壓器次級線圈匝數(shù)很多,產(chǎn)生很高的自感電動勢向外輸出------想電誰就電誰。
當(dāng)磁芯中的磁通量減小為零(磁場能量釋放完畢)后,各組線圈的感應(yīng)電壓消失,電路狀態(tài)重新恢復(fù)到最初剛接通電路的狀態(tài),基極電流重新建立,然后重新開始上述自激振蕩過程。MN線圈和NP線圈互感提供Umn,Umn為三極管提供自激振蕩需要的正反饋信號。
通過合理的選擇元件、設(shè)置變壓器匝數(shù),振蕩的頻率很高(通常高達幾十~幾百kHz),輸出的是方波電壓,變壓器工作在反激狀態(tài)。
右圖為三極管截止期間的狀態(tài)。圖中的+、-符號表示變壓器各個繞組端電位高低對比。
元件選擇:電源電壓3~6V。三極管選擇耐壓幾十伏以上、最大集電極電流較大的型號,如2SC8050、9014等。如果輸出功率較大,還可以選用最大集電極電流超過2A的中功率管。
磁芯變壓器可從廢舊節(jié)能燈電路板拆下EI變壓器自行改造,磁芯規(guī)格一般為EI9、EI16、EI20等,初級MP一共為7匝、中間抽頭作為N端,MN為4匝、NP為3匝,用直徑0.5~1.0的漆包線繞制。次級線圈用直徑0.1~0.2的漆包線繞制,具體匝數(shù)根據(jù)需要自己定,例如200匝。繞制過程注意處理好絕緣,初次級之間必須用絕緣膠布隔開,次級線圈輸出端遠離初級線圈引出。
基極電阻Rb可根據(jù)試驗效果調(diào)整,根據(jù)三極管β值的不同,取值一般在幾~幾十kΩ之間。
探頭拍違章車輛,是根據(jù)什么感應(yīng)的?
電子pol.ice工作原理揭密 1、電子眼采用感應(yīng)線來感應(yīng)路面上的汽車傳來的壓力,通過傳感器將信號采集到 X處理器,送寄存器暫存(該數(shù)據(jù)在一個紅燈周期內(nèi)有效); 2、在同一個時間間隔內(nèi)(紅燈周期內(nèi)),如果同時產(chǎn)生兩個脈沖信號,即視為 “有 效”,簡單的說,就是如果當(dāng)時紅生了一個脈沖,在沒有連續(xù)的兩個脈沖時,不拍照; 3、有些情況是:有的人開車前輪越過線了,怕被拍到,于是他又倒一下車,回到 線內(nèi),結(jié)果還是被照了,什么原因?就是因為一前一后的,產(chǎn)生了“一對”脈沖信號 (這一對脈沖是在同一個紅燈周期內(nèi)產(chǎn)生的),我就是因為這樣被排了n次,###; 4、黃燈亮?xí)r,拍照系統(tǒng)延時2s后啟動;紅燈亮?xí)r,系統(tǒng)已脈沖繼電器的工作原理
脈沖繼電器的工作原理:脈沖繼電器每次來一個脈沖,繼電器的觸點改變一次狀態(tài),也就是上次如果吸和,那么再來一個脈沖,觸點斷開,再來一個脈沖,又一次吸和。
這個脈沖就是一段一段的電壓或者電流,跟普通的繼電器有相同點,都是有隔離作用,而普通繼電器是持續(xù)電壓或者電流。
脈沖繼電器在有一個訊號傳遞給它時,其觸電狀態(tài)即改變,也就是說當(dāng)線圈有0N變off時,觸頭狀態(tài)不變,當(dāng)線圈再次有off變on,觸頭狀態(tài)改變,即線圈每on一次,其觸頭狀態(tài)即相應(yīng)改變一次。
擴展資料:
當(dāng)按下脈沖繼電器按鈕時,開關(guān)為閉合狀態(tài);當(dāng)再次按下按鈕時,開關(guān)處于常開狀態(tài)。為了達到這一目的,我們需要設(shè)有2個的繼電器。一個觸點供電路使用,另一觸點供外部電路所用。
有時候,要尋找到步進式繼電器是比較困難。通常人們會用電氣配線來實現(xiàn),這是一個可行的辦法。電路圖中采用一個觸點電流為10A,線圈電阻值為28Ω的的功率繼電器。
當(dāng)電路處于閑置狀態(tài)時,其電量為0,電路可能通過放大來運行較高的電壓。繼電器的電壓必須為電源的額定電壓的一半。正如我們的例子,供電電壓為12V,而繼電器的電壓為6V。
參考資料來源:百度百科-脈沖繼電器
什么是脈沖探測器
脈沖探測器是依靠向被探測物體或者方向,發(fā)射脈沖信號,然后根據(jù)地下物體反射的信號來分析其深度、材質(zhì)、形狀的儀器。
脈沖通常是指電子技術(shù)中經(jīng)常運用的一種像脈搏似的短暫起伏的電沖擊(電壓或電流)。主要特性有波形、幅度、寬度和重復(fù)頻率。脈沖是相對于連續(xù)信號在整個信號周期內(nèi)短時間發(fā)生的信號,大部分信號周期內(nèi)沒有信號。
就像人的脈搏一樣?,F(xiàn)在一般指數(shù)字信號,它已經(jīng)是一個周期內(nèi)有一半時間有信號。計算機內(nèi)的信號就是脈沖信號,又叫數(shù)字信號。
脈沖信號是一種離散信號,形狀多種多樣,與普通模擬信號(如正弦波)相比,波形之間在Y軸不連續(xù)(波形與波形之間有明顯的間隔)但具有一定的周期性是它的特點。
所謂脈沖信號表現(xiàn)在平面坐標(biāo)上就是一條有無數(shù)斷點的曲線,也就是說在周期性的一些地方點的極限不存在,比如鋸齒波,也有電腦里用到的數(shù)字電路的信號0,1。
脈沖信號,也就是像脈搏跳動這樣的信號,相對于直流,斷續(xù)的信號,如果用水流形容,直流就是把龍頭一直開著淌水,脈沖就是不停的開關(guān)龍頭形成水脈沖。
擴展資料
有很多電路,出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的脈沖感應(yīng)金屬探測器。雖然它們用不同的方式去對信號進行處理,產(chǎn)生磁場脈沖的電子元件,這些電子器件基本上是相同的。它的主要部分,是產(chǎn)生磁脈沖的線圈。
線圈的大小主要取決于所需的探測深度和被檢測的物體的最小尺寸。一般來講,可以這樣說,理論上的最大探測深度的線圈直徑的5倍,和線圈檢測到的物體的最小尺寸的直徑的百分之五。
雖然線圈的物理尺寸和形狀可能會發(fā)生變化(正方形或橢圓形的線圈用于在特定的情況下,工作一樣但最好為圓形的),只略有不同的電感線圈之間的不同的物理設(shè)計。普遍使用的最佳脈沖感應(yīng)金屬探測器搜索線圈電感的范圍是在300至500μH。
參考資料來源:百度百科-脈沖
參考資料來源:百度百科-脈沖信號
上一篇
請問,這題,怎么求?
下一篇
返回列表