Автоматичний захист від перенапруги з Cobra SMARTsense Code

Схема досліду

Електричні прилади мають максимальні напругу й силу струму, з якими їх експлуатують. Якщо ці два значення перевищено, струм може сильно пошкодити відповідні прилади. Такі коливання напруги можуть спричинятися різними проблемами. Так, наприклад, вмикання й вимикання великих машин може змінювати напруги на інших приладах.

Щоб запобігти можливому пошкодженню елементів, вбудовують схеми захисту від перенапруги. Вони автоматично виявляють зависоку напругу й тоді перемикають на іншу схему, щоб елемент був захищений. У цьому досліді треба самостійно зібрати саме таку схему.

Попередні знання

Учні мають знати, як вимірюють напругу, і бути обізнаними з протіканням струму в паралельних з'єднаннях.

Принцип

До лампи розжарювання прикладають напругу . Її повільно підвищують вручну й водночас вимірюють. До мережної напруги під'єднано два електричні кола: одне коло з лампою розжарювання і одне з опором. Cobra SMARTSense Code під'єднують і налаштовують так, щоб він за під'єднував мережну напругу до опору, а за - до лампи розжарювання.

Навчальна мета

Учні мають навчитися, як працює схема захисту від перенапруги, і ознайомитися з програмуванням за допомогою Cobra SMARTsense Code.

Завдання

Учні збирають електричне коло згідно із завданням. Після цього вони програмують SMARTsense Code. Потім вони випробовують схему і, за потреби, вносять додаткові налаштування в SMARTsense Code.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Схема досліду

Електричні прилади мають максимальні напругу й силу струму, з якими їх експлуатують. Якщо ці два значення перевищено, струм може сильно пошкодити відповідні прилади. Такі коливання напруги можуть спричинятися різними проблемами. Так, наприклад, вмикання й вимикання великих машин може змінювати напруги на інших приладах.

Щоб запобігти можливому пошкодженню елементів, вбудовують схеми захисту від перенапруги. Вони автоматично виявляють зависоку напругу й тоді перемикають на іншу схему, щоб елемент був захищений. У цьому досліді треба самостійно зібрати саме таку схему.

1. Збери електричне коло згідно із завданням
2. Запрограмуй SMARTsense Code
3. Випробуй схему і, за потреби, налаштуй додаткові параметри в SMARTsense Code

measureAPP для операційних систем Android

measureAPP для операційних систем iOS

measureAPP для планшетів / ПК з Windows 10

Cobra SMARTsense Code

• У цьому досліді ти використовуєш Cobra SMARTsense Code. Це пристрій керування, який може видавати цілеспрямовані сигнали.
• Можливі форми сигналу - наприклад: світіння світлодіода, показ на дисплеї або звук.
• У цьому досліді ми користуємось керуванням реле Cobra SMARTsense Code. Реле в цьому разі - не що інше, як вимикач. Ним можна цілеспрямовано розмикати й замикати електричні кола.

Рис. 1 Електрична схема досліду

Рис. 2 Під'єднання блока живлення

Рис. 3

Рис. 4

• Під'єднай тепер датчик напруги так, щоб він охоплював і лампу розжарювання, і опір.

Рис. 6 З'єднання з датчиками

• Увімкни тепер обидва датчики, утримуючи кнопку ввімк./вимк. натиснутою протягом трьох секунд.
• Відкрий measureAPP і з'єднайся з обома датчиками.
• Реле 1 з'єднане через два верхні входи SMARTSense Code, а реле 2 - через два нижні.

Додавання тригера

• Тепер запрограмуй Cobra SMARTsense Code.
• Для цього додай тригер для SMARTsense Code, натиснувши призначену для цього кнопку з плюсом.
• Якщо ти встановлюєш тригер, це означає, що Cobra SMARTsense Code запускає певну дію, щойно виміряне значення виконає умову, яку ти задаси.

Додавання дії

• Тепер з'явиться вікно, у якому ти можеш вибрати дію, яку хочеш запускати. Для нашого першого тригера ми хочемо, щоб SMARTsense Code замикав реле 1, коли досягнуто зависокої напруги. Тому вибери дію "Code реле 1 вимк.".
• Замикаючи реле 1, SMARTsense Code захищає лампу від зависокої напруги.

Налаштування вимірювального каналу

• Тепер ти маєш налаштувати, за яким вимірюванням слід стежити. Згодом це буде та вимірювана величина, яка має виконувати певну умову. У нас це напруга. Тому вибери відповідний вимірювальний канал.

Налаштування порогового значення

• Є дві можливості, за якої умови запускається дія: або вона запускається, щойно порогове значення перевищено, або коли значення падає нижче за нього. Який із двох випадків діє для цього тригера, ти вибереш на наступному кроці. Тепер спершу треба визначити, наскільки велике саме порогове значення, натиснувши на відповідне текстове поле.
• Ми хочемо, щоб струм було знято з лампи, коли напругу перевищено. Тому вибери як порогове значення.

Готовий тригер

• Тепер ти можеш вибрати, чи має дія виконуватися, коли порогове значення перевищено, чи коли значення падає нижче за нього. Створи спершу тригер, який запускається, коли порогове значення перевищено. Готові налаштування зображено ліворуч.

Готовий тригер

• Але тепер потрібні ще три тригери. Додай самостійно такі тригери:

1. Реле 1 має вмикатися, коли
2. Реле 2 має вмикатися, коли
3. Реле 2 має вимикатися, коли

Рис. 8 Запуск вимірювання

• Виведи напругу як цифрове значення, натиснувши вгорі на дисплеї на "0.0". Запусти тепер вимірювання. Увімкни блок живлення за напруги і струму . Повільно підвищуй напругу і спостерігай за лампою розжарювання. За напруги вона має згаснути. Підвищуй напругу далі до значення і дай їй знову спасти.
• Якщо твоє складання спрацювало, ти можеш тепер ще трохи поекспериментувати з Cobra SMARTsense: не змінюй при цьому нічого в тому, коли реле розмикаються. Але ти можеш додатково налаштувати, щоб від певного порогового значення показувався смайлик або світився світлодіод.