Скрытая проводка on avr

Искатель скрытой проводки на PIC12F629

В предлагаемом очень простом микроконтроллерном искателе проводки автор принял меры, повышающие надежность ее обнаружения. Прибор будет полезен не только в быту, но и всем, кому по роду работы часто приходится искать скрытые в стенах электропровода. Работа устройств, способных обнаружить электрические провода в стене, основана на улавливании создаваемого ими электромагнитного поля. Обычно такое устройство представляет собой простейший усилитель на транзисторах или микросхеме, к входу которого подключена небольшая антенна, а к выходу — звуковой или световой сигнализатор. Уловив электромагнитное поле, приборы подают звуковые или световые сигналы. Их большой недостаток — чувствительность не только к полю сетевых проводов, но и к любому другому, создаваемому, например, близлежащими радио- и телепередатчиками или сотовыми телефонами. Это приводит к ложным срабатываниям, сильно затрудняя поиск.

Идея разработанного устройства заключается в определении не только наличия электромагнитного поля, но и частоты его колебаний. Это позволяет отличить поле частотой 50 Гц, характерной для электросети, от всех других полей. Реализация идеи в аналоговой форме приводит к значительному усложнению устройства за счет введения в него фильтров, выделяющих сигналы только одной частоты. Микроконтроллер выполняет все нужные операции в цифровой форме, схема устройства остается очень простой. Прибор построен на восьмивыводном перепрограммируемом микроконтроллере PIC12F629. Однако с самого начала разработки предусматривалась возможность применить вместо него один из дешевых однократно программируемых микроконтроллеров PIC12C508, PIC12C509 и их модификаций. По этой причине многие возможности микроконтроллера PIC12F629 сознательно не использованы.

Напряжение, наведенное на антенну WA1, поступает на вход усилителя на составном транзисторе VT1VT2, имеющего высокое входное сопротивление и большой коэффициент усиления. Коллектор составного транзистора соединен с выводом 5 микроконтроллера DD1 — входом его внутреннего таймера/счетчика TMR0. Подключение пьезоизлучателя звука НА1 между выводами 2 и 3 микроконтроллера позволило подать на излучатель переменное напряжение, амплитудой в два раза больше напряжения питания микроконтроллера, и значительно увеличить громкость звукового сигнала. В приборе имеются также световой сигнализатор (светодиод HL1) и кнопка включения/выключения SB1. Конденсатор С2 защищает вход, к которому подключена кнопка, от наводок, предотвращая самопроизвольные изменения состояния прибора.

После нажатия на кнопку SB1 микроконтроллер выходит из «спящего» режима и подает команду включения светодиода HL1. Теперь антенну WA1 нужно вести вдоль стены, в которой, как предполагается, находится электропроводка. Микроконтроллер подсчитывает число периодов наведенного на антенну сигнала за определенный отрезок времени, т. е. измеряет его частоту.

Обнаружив наводку частотой 50 Гц, прибор в течение 0,2 с подает звуковой сигнал частотой 1 кГц, погасив на это время светодиод HL1. Затем цикл измерения—сигнализации повторяется.

Выключают искатель еще одним нажатием на кнопку SB1. После этого на всех выводах микроконтроллера будут установлены низкие логические уровни, а сам он перейдет в «спящий» режим. Для снижения энергопотребления переход в этот режим сопровождается выключением внутренних компараторов и детектора уменьшения напряжения питания микроконтроллера. В результате удалось добиться тока потребления менее 1 мкА и отказаться от обычного выключателя напряжения питания.

Программа микроконтроллера написана на языке С и транслирована в исполняемый код компилятором HI-TECH PICC Compiler v8.01PL3 (PROV_629.HEX — для микроконтроллера PIC12F629, PROV_508.HEX — для PIC12C508). Она состоит из главного программного цикла и нескольких подпрограмм: инициализации микроконтроллера, выдержек времени, измерения частоты.

На последней подпрограмме следует остановиться особо. Сразу после вызова она очищает регистр таймера/счетчика TMR0, настроенного подпрограммой инициализации на подсчет импульсов, поступающих на вывод 5 микроконтроллера. Накопленный за 0,1 с после очистки результат счета подпрограмма сохраняет во временном регистре, а затем анализирует. Если он лежит в нужном интервале (частота близка к 50 Гц), подпрограмма возвращает логическое значение TRUE. Если же изменения уровня на входе таймера не зафиксированы или их частота лежит вне заданного интервала, вызывающей программе будет передано логическое значение FALSE.

Антенной WA1 служит петля изолированного провода длиной 100. 200 мм, охватывающая корпус прибора по периметру. Изменением ее длины можно в некоторых пределах регулировать чувствительность искателя.

Источник

Типовые схемы подключения АВР — определение, принцип работы

Когда электричество исчезает даже на несколько минут, предприятия могут понести колоссальные убытки. А для больниц такая ситуация просто опасна. В большинстве объектах необходимо обеспечивать бесперебойное электроснабжение. Для этого его следует подключить к нескольким источникам электроэнергии. Специалисты при таком подходе используют АВР.

Что такое АВР и его назначение

Автоматический ввод резерва или АВР – это система, относящаяся к электрощитовым вводно-коммутационным распределительным устройствам. Основной целью АВР является быстрое подключение нагрузки на резервное оборудование. Такое подключение необходимо, когда появляются проблемы с подачей электричества от главного источника электроэнергии. Система следит за напряжением и током нагрузки и таким образом обеспечивает автоматическое переключение на функционирование в аварийном режиме.

АВР необходимо, если имеется запасной источник питания (дополнительная линия или еще один трансформатор). Если при аварийной ситуации будет отключен первый источник, вся работа перейдет на запасной. Использование АВР позволит избежать неприятностей, вызванных перебоями подачи электроэнергии.

Требования к АВР

Основные требования к системам АВР заключаются в следующем:

• Она должна иметь высокую скорость восстановления подачи электроэнергии.
• В случае, когда основная линия перестает работать, установка должна обеспечить подачу электроэнергии потребителю от запасного источника.
• Действие осуществляется один раз. Нельзя допускать несколько включений и отключений нагрузки, например, из-за короткого замыкания.
• Выключатель основного питания должен включаться с помощью автоматики системы автоматического ввода резерва. До тех пор, пока не будет подано запасное электропитание.
• Система АВР должна производить контроль корректного функционирования цепи управления резервным оборудованием.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Основой работы АВР является контроль напряжения в цепи. Контроль может осуществляться как при помощи любых реле, так и при помощи микропроцессорных блоков управления.

Справка! Реле контроля напряжения (также называют вольт контроллер) отслеживает состояние электрического потенциала. В случае перенапряжения в сети вольт контроллер мгновенно обесточит сеть.

Контактная группа, контролирующая наличие электроэнергии, играет основную роль в системе АВР. В нашем случае это реле. Когда напряжение пропадает, управляющий механизм получает сигнал и переключается на питание генератора. Когда основная сеть начинает работать штатно, этот же механизм переключает питание обратно.

Основные варианты логики функционирования АВР

Система АВР с приоритетом первого ввода

Суть работы системы АВР этого типа заключается в том, что нагрузка изначально подключается к источнику электроэнергии № 1. Когда случается перегрузка, короткое замыкание, обрыв фазы или другая аварийная ситуация, нагрузка переходит на запасной источник. Когда подача электричества на первом восстановлена до нормальных параметров, нагрузка автоматически переключается обратно.

Система АВР с приоритетом второго ввода

Логика работы та же, что и у предыдущего типа системы. Разница в том, что нагрузку подключают к вводу 2. В случае аварии напряжение переходит на ввод 1. После того, как напряжение на втором источнике будет восстановлено, напряжение автоматом переключится на него.

Система АВР с ручным выбором приоритета

Схема системы АВР с ручным выбором приоритета является более сложной, чем рассмотренные выше. В этом случае на системе АВР будет установлен переключатель, с помощью которого можно регулировать выбор приоритета АВР.

Система АВР без приоритета

Эта АВР функционирует от любого источника питания. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. После стабилизации работы первого ввода механизм продолжает работать на вводе 2. Когда произойдет авария на втором, напряжение автоматом переключится на первый.

Основные типы шкафов и щитов АВР

Щит АВР на два ввода на контакторах (пускателях)

Установка шкафа АВР на пускателях – это самый простой способ создать резервное питание. Этот шкаф — наиболее бюджетный вариант установки АВР. Как правило, в шкафах АВР на 2 ввода используют автоматические выключатели. Они нужны для того, чтобы защитить систему от перегрузок и замыканий. Защиту от перекоса фаз и скачков напряжения осуществляет реле напряжения. Кроме этого, реле становятся «мозгом» всей системы автоматического ввода резерва.

Шкаф АВР с двумя контакторами работает по следующему принципу. Два контактора подключены к первому и второму источнику соответственно. Первый контактор замкнут, а у второго цепь разомкнута. Электричество идет через ввод № 1.

Внимание! В случае, когда у АВР логика приоритета второго ввода, ситуация будет обратной: цепь второго контактора замкнута, а первого – разомкнута.

Если подача тока на первом вводе пропадет, а на втором будет нормальной, то контакты второго пускателя замкнутся, и механизм переключится на него. Как только на первом вводе напряжение восстановится – схема перейдет в первоначальное состояние.

При помощи реле здесь можно отрегулировать время задержки, с которой будет осуществляться переключение с одного источника на другой. Оптимальная задержка – от 5 до 10 секунд, она позволит обезопасить систему от ложного срабатывания АВР. Ложное срабатывание может произойти, например, в случае просадки напряжения.

Справка! Для того чтобы оба контактора не могли включиться одновременно, в щитах АВР используют дополнительные механические блокировки.

Щит АВР на 2 ввода на автоматах с моторным приводом

Они лучше всего подходят для использования при номинальных токах 250-6300А. Когда ток на основном вводе пропадает, специальные электромоторы получают сигнал и взводят пружины запасного выключателя, переключая нагрузку на другой ввод.

Основные плюсы шкафов АВР на моторе:

• Ресурс по перезагрузкам намного больше, чем у АВР с пускателями;
• Подключить шины к такому автомату проще;
• Щит АВР на автоматах может работать также и в ручном режиме. В таком случае включить или отключить автомат можно с помощью специальных кнопок.

Суть функционирования этого щита заключается в следующем. Если на основном вводе случилась авария, автоматика проверяет, готов ли ввод 2 для подачи тока. Если все в порядке, то пружина автомата второго ввода взводится, и подается электроэнергия. Когда ввод № 1 снова может работать в штатном режиме, весь процесс идет в обратном порядке, подавая электроэнергию на основной ввод.

На щитах с моторным приводом, как правило, устанавливается лицевая панель, на которой можно отслеживать все изменения в АВР. А для предотвращения одновременного срабатывания двух автоматических выключателей нередко используют электрические блокировки.

Щит АВР на 3 ввода

Эти шкафы являются одними из самых надежных источников питания. Все потому, что в АВР на 3 ввода есть две запасных линии, что обеспечивает максимально низкую возможность отключения питания на объекте. Обычно такие шкафы АВР используют при взаимодействии с потребителями первой категории надежности электроснабжения. К ним относятся такие объекты, обесточивание которых влечет за собой угрозу для жизни людей или безопасности государства, а также может причинить большой материальный ущерб.

Щиты АВР на 3 ввода работают по двум наиболее распространенным схемам.

Первая – это когда одна секция потребителей питается от трех независимых линий. Тогда можно установить приоритет для одного из вводов, а можно работать без приоритета. Нагрузка будет подключена туда, где нормализовано напряжение.

Вторая схема функционирования щита АВР на 3 ввода состоит в том, что две секции потребителей работают от двух линий, которые независимы друг от друга. Третий ввод подключается к запасному источнику питания. В случае аварийной ситуации он подключается к одной из секций.

Справка! Подобные щиты могут быть оснащены и механической блокировкой, и автоматами с электроприводами.

Вводно-распределительное устройство с АВР

Устройство используется для приема и учета электричества, а также для защиты зданий от короткого замыкания или перегрузки. Шкафы ВРУ с АВР используют в сетях переменного тока с напряжением 380/220В с частотой 50Гц.

Шкафы ВРУ с автоматическим вводом резерва представляют собой отдельную панель, где функционирует как автоматическое, так и ручное переключение, а также происходит учет электроэнергии, которая потребляется на каждой линии.

Шкафы ВРУ состоят из:

• Блока введения и вывода кабеля.
• Блока автоматического ввода резерва.
• Блока, где происходит учет потребляемого электричества.

Также они могут быть многопанельными. Тогда дополнительно в них будут установлены противопожарные панели, распределительные панели и другие, в зависимости от требований к электроустановке.

Щит АВР для запуска генератора

Дополнительное питание от генератора электроэнергии позволяет почти полностью избежать полного обесточивания. Это один из самых надежных способов создать бесперебойную подачу электричества. Шкаф АВР в этом случае необходим, чтобы обеспечить автоматическое функционирование генератора по заданному алгоритму.

Шкаф АВР для генератора может работать и в автоматическом, и в ручном режиме. Изначально в нём установлен автоматический режим, но вы можете его легко изменить.

Важно! Для корректной работы связки АВР-генератор последний должен иметь возможность запускаться автоматически.

Когда на вводе 1 прекращается подача электричества, система АВР отправит сигнал для запуска генератора. После того, как генератор начнет нормально функционировать, и напряжение на втором вводе достигнет нужного уровня, механизм переключится на резервный источник. Благодаря установленному реле времени второй ввод не будет подключен к генератору, пока он не начнет работать в штатном режиме. Как только на основном (первом) источнике будет восстановлена подача электроэнергии, генератор будет отключен, а питание переключится на ввод 1.

В ручном режиме работы включение и отключение генератора происходит за счет нажатия специальных кнопок.

БУАВР

Блок управления автоматического включения резерва работает в составе устройств АВР и осуществляет переключение с одного источника на другой. Также он контролирует состояние линий, управляет контакторами и магнитными пускателями, моторами и запускает электрогенератор.

БУАВР в течение определенного периода измеряет напряжение в фазах и обрабатывает результаты в реальном времени. Благодаря этому он может определять среднее значение напряжения в каждой фазе. БУАВР имеет повышенную устойчивость к перенапряжению.

АВР Zelio Logic

Система автоматического ввода резерва с релейной логикой переключения между источниками. Используется программируемое реле Zelio Logic. Одним из основных преимуществ выбора такого реле является европейское качество при относительно низкой стоимости. Также реле Zelio Logic отличается довольно простым программированием. Для корректного использования достаточно базовых знаний. Также реле имеет графический интерфейс, что серьезно упрощает взаимодействие.

АВР ATS

АВР ATS — это шкафы АВР с интеллектуальными микропроцессорными блоками. На данный момент такой вариант шкафа АВР является самым дорогостоящим на рынке. Наиболее востребованы они на промышленных предприятиях, где важно обеспечить надежную бесперебойную работу сети и максимально быстрое переключение на альтернативный источник питания. Некоторые АВР ATS переключаются с одного ввода на другой буквально за две секунды. Также таким блокам не нужно дополнительное питание. Они работают при 480В. Можно выбрать наиболее удобный алгоритм, а также автоматический или ручной режим.

УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением

Что такое выпрямитель напряжения и для чего нужен: типовые схемы выпрямителей

Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

Принцип работы и схема подключения теплового реле

Источник