ЕЛЕКТРОНИКА В КОШЕРА

[Mateev]

Искам да кажа също така, че нарисуваната по-горе схема на свързване е грешна. При тебе е необходимо ПАРАЛЕЛНО свързване и на трите проводника - плюс, минус и сигнален. Тока ще тече само по плюса и минуса, така че тези жици трябва да са дебели. По сигналния проводник почти няма да тече ток, така че неговото сечение не е от значение. Просто сложи какъвто проводник имаш.

Още един проблем - нали знаеш, че използваните от тебе проводници трябва да са с UV стабилизация на изолацията. Иначе прегарят за 2-3 години. Втвърдяват се и се напукват, а след това се трошат. Или трябва да използваш скъпи проводници със силиконова изолация, или български кабел тип СВТ-с, който е специално направен за работа на открито под UV лъчи.

Последния проблем - честотата на сигналния проводник. Тя се движи между 1 и 2 kHz и ако директно я пуснеш по обикновенна жица, ще се прояви вълновия ефект, който ще доведе до голямо затихване и до отражения, които пък ще доведат до силно изкривяване на сигнала в края на линията и до ошашавяне на сервомашинките. За да не се случи това се използва специална усукана двойка с предварително известно вълново съпротивление, и на края на линията се терминира с резистор с това съпротивление. При тебе разстоянието е сравнително малко и не знам дали ще се прояви този ефект, но ако се появи, ще се наложи за сигнала да използваш една от двойките на някой FTP кабел за външна употреба. UTP не става - ще изгори на слънцето.

[tsc1]

Стига си плашил човека с тия UV лъчи! Дявола не е толкова черен, колкото си го представят бабите. Кабела ще надживее сервомашинките. И не му трябва усукана двойка за 1KHz! По ЛПК (лек полеви кабел паралелна двойка) звуков сигнал с честотна лента до 4KHz стига без проблеми на десетки километри.

[Mateev]

Относно възлновото съпротивление и отраженията не съм специалист и имам много малко практически опит. Преди 2 години правишме слънчеви електроцентрали и опъвахме FTP кабели за RS-485 интерфейса. Трансфера беше само на 2400 бода и въпреки това имахме големи отражения и големи проблеми с надеждността на връзката. Наложи се да включваме Bost джъмпърите и надлежно да терминираме, и чак тогава нещата се оправяха. Говорим за разстояния от порядъка на 50-100 метра. Имахме и централа с 500 метра, но там директно слагахме усилватели/повторители на всеки 90-100 метра. Всъщност от там знам, че разстояния от порядъка на 100 метра вече са критични. За 30 метра, както е при колегата, не знам какво ще се случи. Затова просто го предупредих, за да не се шашка, ако крайните машинки започнат да се движат хаотично.

По въпроса със сервомашинките обаче имам огромен практически опит. Връзвал съм хиляди в какви ли не комбинации и на какви ли не дължини. От опит знам, че при дълги кабели машинките започват да се ошашавят и да се движат самопроизволно както си искат и накъдето си искат. Причината за това е както ниското напрежение, така и постъпвашите смущения по дългите линии.

При колегата ще има 3 сериозни проблема за разрешаване:
1. Голям пад на напрежение по захранващата линия, който ще го принуди да слага големи сечения на захранващите проводници.
2. Вълнови ефекти и отражения по сигналния проводник, които ще доведат до намаляване на амплитудата и до заобляне на фронтовете на сигнала. Това е убийствено за аналоговите машинки. Те не са чак толкова стабилни колкото цифровите и произволни изкривявания в сигнала директно се отразяват на позиционирането и на заеманата позиция.
3. Големи смущения от електромагнитен характер. Всяка една светкавица сигурно ще кара машинките да подскачат насам-натам. Все пак говорим за напреженови входове и напреженов сигнал, който се смущава много лесно от едва ли не всичко, за което се сетиш.

Колкото до UV лъчите - ела у дома да видиш как една гофрирана труба е станала на сол само за 2-3 години, защото "специалистите", които ми правиха басейна, си мислеха че с нея ще защитят кабелите - ха-ха. Не се ли използва силиконов проводник или СВТ-с, инсталацията няма да издържи повече от 2 години. В ЕРП-тата много добре го знаят това и за външни инсталации използват само СВТ-с. Такъв кабел се използва дори и тогава, когато е закопан в земята, и само последните 1-2 метра от него се покават на повърхността, за да влязат в таблото.

[Mateev]

И така.....

Настъпи момента да уплашим колегата с първото изчисление - за падовете на напрежение. Направих екселска табличка, в която сложих 30 сегмента проводник с дължина от по 1 метър, удвоих ги (заради двата проводника за плюс и минус) и след това сметнах падовете на напрежение при максималния ток, който тече през сервомашинките. И ооооооо.... ужас - получи се, че инсталацията трябва да се прави с кабел със сечение 10 кв.мм. Не се учудвам на този резултат. Когато едно време правихме слънчеви централи, тогава масово използвахме 6 и 10 кв.мм. кабел при ток на 1 стринг точно от порядъка на 5-6 ампера. Няма как - падовете на напрежение са съгласно закона на Ом, а той е непоклатим и понякога дори жесток.

Ето го файла, за да се убедите сами с очите си: Линия.rar

Как да се разреши проблема?
Вариантите са няколко:
1. На всяка една сервомашинка се слага аналогов стабилизатор 7805 и след това по линията се подава по-високо напрежение от порядъка на 12V. Сечението на кабела ще намалее, защото вече можем да си позволим пад на напрежение от цели 5V (от 12 на 7V), а не 0.4V, както е при директното захранване на машинките.
2. На машинките не се слага нищо, но на всеки 3-4 метра от трасето се слага DC-DC Boost преобразувател, който компенсира падането до 4.8V и отново го повдига на 5.2V. Първите 2-3 DC-DC преобразуватели трябва да са мощни, за да издържат на ток 5-6A.
3. Прави се пирамидално (звездовидно) захранване. Например на всеки 3-5 машинки се слага по един маломощен DC-DC Step-Down преобразувател, а след това входовете на тези преобразуватели се опроводяват с тънък проводник и се захванват с високо напрежение от порядъка на 24-30V. Този вариант е най-икономичен от към цена. Масово се използва при системите за видеонаблюдение и камери, отдалечени на стотици метри. При тях дори DC-DC преобразувателите свалят напрежението от 60V и всичко това е с цел намаляване на сечението на захранващите кабели. При този вариант свързващия проводник директно може да е UTP или FTP.

И в трите случая пак е игра на изчисления на всеки един сегмент и пак трябва да се ползва публикувания от мене екселски файл. Забравих да кажа - имате право да променяте стойностите в жълтите полета. Другите не ги закачайте, защото са формули и ще повредите правилността на сметките.

Добрата новина е, че все пак маломощните DC-DC преобразуватели струват само по 1-2 долара в eBay заедно с доставката. Лошата новина е, че за да ги сложите да работят там на открито на атмосферни условия, ще се наложи също да ги сложите в алуминиеви кутийки и да ги залеете със смола.

[Mateev]

Въобще осигуряването на електроенергия във всеки един кошер не е лесна работа, и ако се върнете десетина страници назад в тази тема, ще откриете колко подробно съм описал и какво огромно внимание съм отделил именно на аспекта ЗАХРАНВАНЕ НА КОШЕРИТЕ. Видове кабели, сечения, схема на свързване, начин на контактуване, издържане на UV радиация, на студ, на пек, на дъжд, на сняг, на електромагнитен импулс от светкавиците, как да се прехвърли на захранването между корпусите, DC-DC стабилизатори във всеки кошер, проблеми с комуникацията, вълновите съпротивления, отраженията, терминирането и т.н и т.н. Всичко това много добре трябва да се обмисли и да се проектира и изчисли правилната инфраструктура, а след това вече е лесно. След това просто измисляме поредната платка с поредния датчик или сервомашинка, включваме я в захранването и комуникационната шина и готово.

Въобще електронизацията на един пчелин минава през следните етапи:
1. Осигуряване на източник на енергия в пчелина - лесна задача - прави се с готови елементи.
2. Докарване на интернет до пчелина - лесна задача - прави се с готови компоненти
3. Структурно окабеляване с верните проводници до всеки един кошер и корпус - трудна и скъпа задача.
4. Комуникационен канал до всеки един кошер и корпус - задача със средна трудност - трябва да се стъпи на някакъв стандарт - напр. RS-485 и Modbus.
5. Добавяне на всякакви бъдещи електронни джаджи - лесна задача, ако първите 4 точки са направени както трябва.

[m_pchelari]

Огромни благодарности за отговорите. Ти мислиш по мащабно, а аз трьгвам от а и б и после натрупвам по малко. В моя частен случай имам ток на пчелина и ако се наложи ще подавам отделно ток на всеки 9-10 кошера така че спада на напрежение не ме плаши толкова. Няма да ползвам за начало батерия а ac-dc адаптер. Сигналния кабел обаче ме притеснява за тази дистанция. Вече сьм порьчал кабелите и моторчетата за 6 кошера и ще видим. Ако стане за 6 ще го натькмим и за 60. За uv в момента не мисля пьрво да проработи стабилно а кабелите после ще се сменят. То няма как да стане с версия едно, ще има и две и три.

За нагревателите кабела ми е 2x1.5mm2 захранват 100 награвателя по 30 вата на 50 метра. Замервал сьм волтажа в края на проводника и за мое учудване имаше спад само 8-10 волта. Говоря за ac ток. При 2 дена непрекьсната работа обаче ми се стопи термостата, което или се дьлжеше на малкия проводник или на калпав термостат.

[tsc1]

Захранването с променлив ток на разпръснати обекти е аргументирано още от Никола Тесла. Загубите са по-малки и преобразуването - по-лесно. На мен ми допада концепцията, която ползвахме при кабелната телевизия, а после я взаимстваха и ланаджиите. Пуска се по кабела, носещ и сигнала променливо захранващо напрежение 48-60V. На място, в захранвания обект то се изправя и преобразува с DC/DC преобразовател в значително по-ниско (примерно 12V) за захранване на електрониката. Така се неутрализират и значителни падове по захранващата линия.

[m_pchelari]

Според този калкулатор http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm

За 8awg на 25 метра и 5 ампера dc ток спада на напрежението ще е 0.5 волта което мисля че е поносимо за сервотата. Ако искам да намаля жицата май ще трябва да скьсявам растоянията.

Матеев всьщност не ми даде инфо с какьв конектор да свьржа 8awg с 22awg. Врьзката ще е закрепена под всеки кошер и няма да е подложена на дьжд и сльнце. Запояването е много статичен вариант.

[tsc1]

Не разбирам две неща - защо ползваш тъпата американска система awg, а не тази на СИ (mm2) и къде имаш кабел 22awg?

[m_pchelari]

Не разбирам две неща - защо ползваш тъпата американска система awg, а не тази на СИ (mm2) и къде имаш кабел 22awg?

Ползвам awg защото сайтовете за моделистика дават кабелите в awg. Иначе има таблици за приравняване към мм2. От калкулатора в предния ми пост излезе че за 25 метра кабел с натоварване 5-6 ампера трябва да ползам 8awg кабел който е равен на около 8 мм2 кабел. Матеев излиза прав в сметките си че ми трябва кабел около 10 мм2. Това ще трябва да е доста дебел кабел и тъй като не ми се занимава с усилватели, dc-dc конвертори и прочее сложнотии и скъпотии май в моя случай най-добре ще е да прекарам 25 метра кабел на ac ток и на всеки 5-6 кошера (4 метра) да слагам контакт с ac-dc адаптор. Така жицата ще може да е много по-тънка. Разбира се става кофти че нещата няма да са централизирани.
Серво моторчето идва с кабел 26 awg. Основния кабел евентуално трябва да е 8 awg. A всяко отклонение от основния кабел към серво моторчетата може да е 22 awg. (просто такива продават по сайтовете).
Връзката между 22 и 26 awg става с букса фабрична мъжко/женско.
Само че между 22 и 8 awg разликата между дебелините е голяма, 8 awg не става на същата букса и затова питах Матеев как може да се свържат тези кабели най-лесно. Предполагам за тази връзка той казва чрез запояване, обаче ми се струва много статичен този вариант.

Ето линкове към буксата и кабела:
http://arxangelrc.com/index.php?rout...product_id=137
http://rcmodelsmania.com/index.php?m...roducts_id=185