Elektronica / Elektra

 

___________________DIT IS MIJN
________________________________WATERELEKTRONICA
_______________________________________________________PAGINA
 
In de watersport ben ik bekend onder de naam
"PIET IJZERBOUT HEIJN"
 
Op deze website staan en komen een aantal handige elektronische schakelingen

Een aantal van deze schakelingen bouwden we in de kantine van de watersport vereniging. Elke donderdag in de winterperiode hielden we daar een elektronica hobby avond. Iedereen kon zijn kapotte elektronica of elektra meenemen en dan werd gekeken of het te repareren was. De nieuwe schakelingen werden gebouwd van zogenaamde SCRAPHEAP onderdelen. Deze onderdelen kwamen van oude printplaten en moesten door de hobbyisten er zelf afgehaald worden. Sommige hadden hiervoor geen geduld. In ons midden hadden we een loodgieter die iets aan het bouwen was waar relais voor nodig waren. Het duurde hem te lang om alle gaatjes van de oude print met een tinzuiger leeg te zuigen. Op een avond kwam hij met een complete brander met gasfles op de hobbyavond om de relais er met de brander af te stoken. Die avond zijn we allemaal met hoofdpijn naar huis gegaan door de luchtverontreiniging in het clubhuis. Er is daarna nooit meer met een brander gewerkt.
Mijn collega Anton heeft een toerenteller ontwikkeld en de software geschreven. Deze toerenteller is door een aantal hobbyisten gemaakt en zelf heb ik er ook één. Hij werkt perfect. De schakeling is niet zo moeilijk om te bouwen, maar vraagt wel wat geduld.

De onderstaande schakelingen staan op deze website:

1e Isolator voor schepen
2e Master Slave schakelaar voor schuurmachine
3e Vloeistofmelder
4e Toerenteller
5e Omvormer afschakelen bij gebruik walstroom
6e Tiptoets lichtschakelaar op gelijkspanning

Elektronica diversen:

1e Weerstand tabel
2e Statische elektriciteit
3e Tabellen Formules
4e Victron Atlas reparatie

5e Nasa windmeter reparatie

Natuurlijk zijn de schakelingen ook voor andere doeleinden te gebruiken


Het bouwen is natuurlijk op eigen risico.

Victron Atlas Combi reparatie

Afgelopen winter ging de omvormer "een Victron Atlas Combi 1500 / 50" van een vriend kapot. De klacht was dat de acculader niet meer werkte.
Het omvormer gedeelte werkte nog goed.

Een Victron Atlas 12 Volt 1500Watt en 50Amp laadstroom

Bij controle bleken de led's "Transfer switch' [mains] en Load on mains niet te gaan branden als de omvormer op de 220V~ wordt aangesloten met een accu aangesloten.
De omvormer werkt goed als hij op ON wordt gezet met de betreffende schakelaar.
Het op ON zetten van de lader geeft geen enkele reactie.

Op internet gezocht naar een schema, maar daar was niets te vinden.
Dan maar het circuit controleren vanaf de 220V~ ingang. Deze gaat via twee zekeringen naar twee relais contacten en via een weerstand naar een kleine 220V~ / 12V~ trafo. Deze wisselspanning wordt door een graetzbrug gelijkgericht en voedt de besturingsprint die op de voorzijde van de kast zit.

aansluitprint waar de trafo 12Volt op zit

 

Betreffende trafo van print

Er bleek geen 12Volt uit de trafo te komen. Dus eerst de diodebrug losgemaakt om te kijken of er een sluiting achter de trafo zat. Dat was niet het geval. De trafo van de printplaat gesoldeerd en deze bleek verbrand te zijn.

 

Verbrande trafo wat aan de voorzijde niet te zien was.
   

Voor proef een losse trafo met kabels op de plek van de printtrafo aangesloten om te kijken of de lader ging werken. Met een amperre meter de stroom gecontroleerd die de trafo moest leveren. Geen afwijking geconstateerd. De lader werkte goed.

Bleek dat de trafo te koop was bij display elektronica in Utrecht. Trafo HAHN EE20 1x12V 0,35VA bestelnummer 02.10.121003 prijs 4,02 Euro.

Reactie van lezer:

Wat de trafo betreft het volgende: Display Electronics in Utrecht bestaat niet meer.
Ik heb de Hahn trafo besteld bij Distrelec.nl onder bestelnr: 56-160-02. Prijs: 3,81 ex btw ex verzendkosten. Voer het bestel/artikelnr links boven in op de site zonder streepjes en u krijgt het artikel te zien.

 

Na het monteren van de trafo werkte de lader weer.

Nu maar hopen dat hij blijft functioneren.

De betreffende print in de omvormer met uitgesoldeerde trafo

Misschien heeft iemand iets aan deze informatie.

Reactie:

Hulde voor de man die het artikel over van de Victron Atlas 12/1500/50 h/eeft geplaatst. 
De nauwkeurige beschrijving en reparatie van deze combi heeft mij enorm geholpen. Daarvoor dank.
Ik heb dezelfde combi die ook niet meer wilde laden en heb n.a.v dit artikel eveneens de trafo met succes vervangen. De Victron functioneert weer als vanouds dus daar zijn we erg blij mee. 
Wat de trafo betreft het volgende: Display Electronics in Utrecht bestaat niet meer.
Ik heb de Hahn trafo besteld bij Distrelec.nl onder bestelnr: 56-160-02. Prijs: 3,81 ex btw ex verzendkosten. Voer het bestel/artikelnr links boven in op de site zonder streepjes en u krijgt het artikel te zien.
Nogmaals dank en vriendelijke groet. Ed

 

Elektronica Tabellen + Formules




Weerstands waarde berekenen
 



 

Wet van Ohm U = I x R
Vermogen P = U x I
Energie E = P x t
Draadweerstand

R = l x ρ : A  (l=lengte draad in meters) (ρ=soortelijke weerstand in nano Ohm per meter) (A=dikte van de draad in M² = μ x d² ) (soortelijke weerstand koper = 17.7 10¯9) (π=3,14) 

Stroomvertakkingen      It = I1 + I2
Serieschakeling Rv = R1 + R2 + R3 +
Parallelschakeling 1 : Rv = 1 : R1 + 1 : R2
   
   
   
TOERENTELLER

Dit is een elektronische toerenteller gebaseerd op een 8741. Mijn collega Anton heeft de software geschreven voor de toerenteller. De 8741 is niet meer of moeilijk te verkrijgen in de winkel. Wij hebben uit oude printers nog een aantal 8741 kunnen demonteren. Dus wij hebben nog een aantal SCRAPHEAP 8741 er's. Aan de echte hobbyisten die deze toerenteller willen bouwen, kunnen wij waarschijnlijk nog wel een geprogrammeerde scrapheap 8741 leveren.

De aansluitingen op de 8741:

Op poort 1 zit het LCD display.

Poort twee dient om de tijdsduur van het meten in te stellen. De gebruikte notatie is HEX en wordt in stappen van één verhoogd. Stap één heeft een tijdsduur van 50mSec. De minimale instelbare tijd duurt dus 50mSec. De maximale tijd is 255 x 50mSec = 12,75Sec.

Alle contacten van S1 open geeft dus een tijd van 12,75Sec.

Schakelaar S1  
1 uit 50mSec
2 uit 100mSec
3 uit 200mSec
4 uit 400mSec
5 uit 800mSec
6 uit 1600mSec
7 uit 3200mSec
8 uit 6400mSec
Totaal 12750mSec

Als er van een dipswitch gebruikt wordt, kan tijdens het afregelen de tijd veranderd worden. Voor elke meting wordt deze waarde opgehaald.

Om pulsen te kunnen meten hebben wij gebruik gemaakt van een opto coupler die met zijn uitgang op pin39 van de 8741 aangesloten is. Een reedcontact in serie met een weerstand om de stroom in de diode van de opto coupler te begrenzen verzorgt de pulzen. Er kunnen kleine magneetjes op een vliegwiel of dynamo geplaatst worden om het reedcontact te laten schakelen. Afhankelijk van de nauwkeurigheid en toerental kunnen er één of meerdere magneten geplaatst worden.

Het display geeft het toerental in tientallen weer. Dus een toerental van1245T/min komt op het display als 1250T/min. Heeft men een motor die stationair 600T/min en maximaal 2400T/min loopt en men plaatst drie magneten dan moeten de schakelaars ingesteld worden op de volgende manier:

2400T/min : 60 = 40T/sec.
Een mooie meettijd om het display een beetje stabiel te houden is ongeveer 2sec.
We moeten 2400 pulsen tellen om de juiste waarde op het display te toveren.
Plaatsen we drie magneten dan is het aantal pulsen per seconde 3x40=120 x 2sec = 240 pulsen.
De toerenteller geeft dan 2400T/min aan.
Voor het stationair toerental wordt dit dan 600 : 60 = 10 x 3 = 30 x 2 = 60. Toerenteller geeft 600T/min aan.
We kiezen dus voor een meettijd van twee seconden. Schakelaar 6 en 4 moeten dus geopend worden. 6 = 1600mSec en 4
= 400mSec wat samen 2000mSec maakt.


 
VCC   GND  
Ic2 - Ic5 Pin 16 Ic2-Ic5 Pin 8
Ic6 Pin 14 Ic6 Pin 7
Ic1 Pin 40 Ic1 Pin 20

 
 
 


Nr. Onderdeel Aantal Nr. Onderdeel Aantal
R1 afh v span 1x X1 6Mhz 1x
R2 4k7 1x Opto1 Til111 1x
R3 100k 1x Ic1 8741 1x
C1 22pf 1x Ic2-Ic5 4543 4x
C2 22pf 1x Ic6 40106 1x
C3 10uF 1x LCD conrad SE 6904 1x
C4 100nF 1x      

Natuurlijk kunnen er vervangende onderdelen gebruikt worden.

Hieronder de testversie van de toerenteller. Het zwarte blok is een geschakelde voeding 10-30V= in / 5V= uit. De voedingsspanning van de schakeling is 5Volt. De sturing van het display is onder het LCD display gebouwd, zodat de kast van de uitlezing zo klein mogelijk gemaakt kan worden. De uitlezing en sturing is met een flatcable aan de 8741 gehangen, zodat alleen de uitlezing onder het dashboard geplaatst kan worden. Het LCD display wat op de print zit kan i.s.m. backlight gebruikt worden.

Vloeistofmelder

In de loop der jaren heb ik diverse keren gehoord, dat door een lekkage in de boot er behoorlijk wat schade was.

De oorzaak was dan b.v.: 

  • WC overgelopen. (hevelen)

  • Schroefasinstallatie defect.

  • Defecte  motorslangen.

  • Regenwater.

  • Lekke ankerkettingbak.

Zelf heb ik al jaren vloeistofmelders op diverse strategische plaatsen in de boot hangen. Deze vloeistofmelders hebben mij al diverse keren behoed voor schade of de schade is gelukkig door de snelle melding beperkt gebleven.

De elektronica voor een watermelder is erg simpel en makkelijk zelf te maken. Er zijn ook watermelders als bouwpakket en compleet gebouwd in hobby elektronicawinkels te koop.

Het mooie van zelf maken is dat je de melders (zowel optisch als akoestisch) in het dashboard kan verwerken en bij een defect apparaat het zelf kan repareren. Ook kunnen er meerdere melders gemaakt worden die dan weer gekoppeld en met één test drukknop getest kunnen worden. De melder kan ook uitgebreid worden met een sturing voor een pomp of een potentiaal vrij contact waarmee van alles geschakeld kan worden.

Ik heb dan ook een schema gemaakt en getest, welke heel makkelijk is uit te breiden en waarmee de schakeling vanaf het dashboard redelijk goed is te testen.

De stroom van een vloeistofmelder moet natuurlijk zeer klein zijn omdat hij altijd aan staat en de accu van onze boot maar een beperkte capaciteit heeft. De relais staan dan ook in de bedrijfsstand niet aangetrokken.

De stroom van één watermelder is dan ook minder dan 1mA.

Hieronder heb ik het schema van een uitgebreide watermelder getekend.

Dit schema bestaat uit drie aparte watermelders die onafhankelijk van elkaar een vloeistof kunnen meten.

Eerst maar iets over de sensors. Deze kunnen in diverse varianten gemaakt worden. Zelf  heb ik het porseleinen grondstukje uit een fitting genomen waar twee verende koperen kontakten op zitten met een goede kabel aansluiting.

Op onderstaande tekening is te zien hoe twee rvs pennen als sensor gebruikt en gemonteerd kunnen worden. In deze tekening is er wel vanuit gegaan dat de massa (-pool) van de accu aan het metaal van de boot zit. De sensor kan dan met één draad aangesloten worden. Is dit niet zo, dan moet de tweede pen ook geïsoleerd opgesteld worden en moeten er twee draden naar de watermelder lopen. De rvs pennen kunnen net zo lang gemaakt worden als nodig is. De afstand van het te meten object kan ook variëren. Alleen moeten de twee pennen als er water aanwezig is alle twee met het water contact maken.


In het schema is te zien dat de sensor aan één zijde aan de  massa hangt.

De werking van de schakeling is als volgt. Als de sensor in het water komt te hangen gaat er een stroom lopen die de transistor (BC177 PNP)  open stuurt. De transistor (TIP125 PNP) wordt hierdoor ook open gestuurd en schakelt op zijn beurt een lamp of relais en zoemer. De transistor die hier gekozen is kan een behoorlijk grote stroom sturen. Parallel over de sensor kan een schakelaar geplaatst worden om de schakeling, lamp en relais te testen op juiste werking. We zien in de bovenste vloeistof melder dat er een relais parallel aan de alarm lamp is geplaatst waarmee een lenspomp geschakeld wordt. Elke vloeistofmelder kan een aparte pomp of wat dan ook schakelen. Gebruiken we meerdere vloeistofmelders in één appartement, dan kunnen we gebruik maken van één centrale pomp. Gebruiken we meerdere vloeistofmelders, dan kunnen alle melders dezelfde zoemer gebruiken en kunnen we toch door het alarm lampje zien waar het probleem zit. Hiervoor plaatsen we achter elke TIP125 van de melders een diode (1N4007 D4,D5 enD6) die er voor zorgen dat er één zoemer gebruikt kan worden en dat er centraal een relais gestuurd kan worden. Dit relais komt dus in als sensor 1,2 of 3 met een vloeistof doorverbonden wordt. In de tekening is dit relais B welke met contact b1 een pomp schakelt. Relais A in de tekening wordt dus alleen door melder 1 gestuurd. Bij meerdere watermelders kan er één test drukknop geplaatst worden. Hiervoor zijn de diodes 1N4007 (D1,D2 en D3) geplaatst.
Om te kunnen zien of er spanning op de watermelder en het contact van het relais staat, zijn er twee leds geplaatst om dit te melden. (L1 en L2)
In plaats van een gloeilampje kan er ook een LED als alarm melding gebruikt worden. In schakeling 3 is dit te zien.
 

Hieronder een voorbeeld hoe de watermelder in het dashboard geplaatst kan worden.

Onderdelenlijst:

T1 BC177 of  BC557 D1 1N4007
T2 TIP125 of TIP107 D4 1N4007
R1 10K L1 LED GROEN
R2 33K L2 LED GROEN
R3 10K LAMP 12Volt  50mA gloeilamp
R4 10K TEST Terugverende drukknop
R5 1K7 Zoemer 12Volt
R6 1K7 Relais 12Volt met 1x MC
S 1 Schakelaar 1xOM    

Zijn er vragen of opmerkingen dan hoor ik dit wel.

Veel plezier bij het bouwen van deze schakeling.
De schakeling wordt wel op eigen risico gebouwd en gebruikt.

PietIJzerBoutHeijn

  Sla als Word document op Download vloeistofmelder  

Tiptoetsschakeling

In mijn boot wilde ik de verlichting elektronisch met tiptoetsen schakelen. Hiervoor heb ik de volgende schakeling ontworpen.

Door met een vinger op de tiptoets te tippen wordt de basis van de PNP transistor BC177 even aan de massa gehangen doordat de huidweerstand geleid. De collector van de BC177 wordt dan even 5volt. Hierdoor wordt de basis van transistor BC108 even hoog en komt de collector kort aan de massa te hangen.
Door de puls die op de clock van de 7473 komt  wordt de Q uitgang van de 7473 hoog. (Zie functie tabel hieronder waar de toggle functie wordt gebruikt) De basis van de 2N2218 wordt ook hoog en het relais wordt aangetrokken. Door nogmaals met de vinger op de tiptoets te tippen komt er weer een puls op de clock ingang van de 7473 en zal de Q uitgang hierdoor laag worden en het relais valt af. De schakeling werkt op 5Volt, maar mijn elektrische installatie in de boot is 24V, zodat ik een 24Volt relais door de 2N2218 laat schakelen. De twee ingangen J en K van de flipflop heb ik met een 1K weerstand  aan de 5 volt gehangen, maar ook zonder weerstanden werkt hij goed. De aansluitingen en de functie tabel van het Ic zijn hier onder te vinden.

Tiptoets elektronica


Zoals in onderstaande connection diagram te zien is, zitten er twee flipflops in de 7473. Er kunnen dus twee schakelingen per Ic gemaakt worden.

Hieronder de 7473 Dual Master Slave J-K Flip Flop.
 


De tiptoetsen heb ik zelf gemaakt en voorzien van een LED verlichting, zodat ze in het donker goed te zien zijn. De tiptoetsen zijn gedraaid van RVS met een perspex binnenkant. Iets uit het midden zit een RVS M3 boutje waar de kop vlak van is gedraaid. De schakling werkt al zo'n 25 jaar en heeft nog nooit een probleem gegeven. Wel is het zo dat mensen met een hoge huidweerstand problemen hebben met het bedienen van deze schakeling. Ik zelf heb een lage huidweerstand en de schakeling werkt altijd, maar een vriend van mij moet wel eens zijn vinger vochtig maken of iets harder op de tiptoets drukken om de tiptoets te bedienen.

click om te vergroten
RVS tiptoetsen met led verlichting Elektronica tiptoetsen in rek


Hierboven een RVS paneel met tiptoetsen. De rechter foto laat zien hoe de printplaten met de elektronica in een rekje zijn gemonteerd. De twee rechtse printen bevatten de tiptoets elektronica. Het rek heeft een 5Volt voeding voor de elektronica.