電気工学

電子工学および電気工学の専門家、学生、および愛好家のためのQ&A

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XY平面に拘束されたオブジェクトの2D位置を測定するためのアイデア
私はプロジェクトに取り組んでおり、2D平面を横切るオブジェクトのX位置とY位置を測定（連続的に追跡）したい局面があります。オブジェクトは人によって動かされ、オブジェクトの動きは2D平面に拘束されます（Z軸の変位はありません）。 制約： 1 mm、理想的には0.5 mm以上の位置分解能を測定したいと思います。 オブジェクトが移動するスペースは30 cm X 30 cmです。 どのような測定方法を使用しても、オブジェクトの動きを大幅に制限すべきではありません。 また、オブジェクトが移動する平面は空気であり、実際のソリッドサーフェスではないことを想定してください（プロジェクト固有の理由で、言語化が困難です）。 良いニュースは次のとおりです。オブジェクトは、必要に応じて変更できます（上部のLED、文字列の添付ファイルなど）。 そのような解像度を得る方法は何でしょうか？ さまざまなアプローチを検討していますが、いずれかが解決要件を満たすかどうかはわかりません。既存のシステムには多くの制約がないため、十分に正確であれば、複雑でかさばる実装でも問題ありません。 これまでの私のアイデアをいくつかご紹介します。 （1）赤外線ベースの距離センサー（実際に必要なのは2つだけです） （2）オブジェクトから側面に接続された2つの長いキャリパー/マイクロメーター （3）物体から側面の自由に曲がるひずみゲージリーフに接続された2つのストリング
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8ビットPICを使用してIR信号のパルス幅を測定する方法は？
私の友人と私は、学習目的のために、このようなユニバーサル学習リモートコントローラーを設計したいと考えています。基本的にやりたいことは、赤外線パルスの保存と再生です。 36kHz、38kHz、40kHzの信号を検出したい。40kHzの信号は、25の期間になります秒。μμ\mu 8ビットPICマイクロコントローラーを使用したいので、現在は20MHz高速水晶発振器で動作するPIC16F616を選択しました。次の2つのオプションを使用できます。 Interrupt On Changeモジュールを使用します。 CCPモジュールのキャプチャモードを使用します。 最初のオプションは次のとおりです。 レジスタが次のように設定されていると仮定しますunsigned char _10_us = 0;。このレジスタは時間を保持します。周期レジスタとTMR2モジュールは、すべての10割り込み作成するために設定されている秒。割り込みが発生すると、レジスタをインクリメントして終了します。これにより、最大時間は2.55ミリ秒になります。さらに時間を測定する必要がある場合は、追加のレジスタを定義し、必要に応じてインクリメントできます。μμ\mu_10_us_1_ms 現在、あらゆる種類の変更（高から低または低から高）によって割り込みが生成されるたびに、プログラムは現在の時刻、つまり_10_usレジスタの値を記録します。しばらくして、次の割り込みが生成されると、プログラムは保存された値を_10_usレジスタから減算するため、その間にかかった時間は秒単位になります。μμ\mu このオプションを使用すると、頭を悩ますことができます。TMR2割り込みは、約50命令ごとに発生します。割り込み処理には約20命令かかります。期間を計算して配列に保存するための30の命令が残っています。この方法は機能しますか？ 2番目のオプションは次のとおりです。 CCP1ピンでイベント（高から低）が発生したときに割り込みを生成するように、CCPモジュールのキャプチャモードを設定します。割り込みルーチンでは、フラグを設定して、プログラム内のタスクが（必要に応じて）CCPR1H（おそらく必要ない）とCCPR1Lの値を計算して保存できるようにします。次に、キャプチャモードの構成を変更して、ローからハイのエッジが発生したときに割り込みをトリガーするようにします。そして、次のイベントを待ちます。使用したことがないため、この方法のパフォーマンスを推定することはできません。 別のオプション？ TSOP17xxシリーズなどの赤外線復調ICを使用できます。これで問題が完全に解決します。しかし、いくつかの質問が思い浮かびます。 読み取り距離の要件はそれほど大きくありません。1メートル（〜3フィート）。38kHzで動作することを意図したTSOP1738を選択した場合、36kHzと40kHzの信号でどれだけうまく動作しますか？ TSOP17xxシリーズのデータ​​シートの4ページには、「応答性の周波数依存性」グラフが示されています。わかっている限りでは。 38kHzの約1.053である40kHzは、相対感度が約0.6になります。 38kHzの約0.95である36kHzは、相対感度が約0.65になります。 これらの値はどういう意味ですか？TSOP1738を使用しても問題ありませんか？
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Arduinoから現在のプログラムを読み取る方法
Arduinoブートローダーといくつかのプログラムで既にプログラムされたATmega2560を備えたArduino PCBを購入しました。私はスケッチを持っていますが、それをいじる前に、コントローラーにある現在のバイナリをバックアップしたいと思います。ほとんどのArduinosと同様に、TX0とRX0に接続されたUSBシリアルコンバーターを使用してPCに接続され、ISPインターフェイスはありません。 どうやらArduinoブートローダーに読み取るためのコードがありますが、Arduino IDEにはメニュー項目がないため、どのツールを使用してアクセスするのかわかりません。 Arduinoからプログラムを読み取るには、どのソフトウェアが必要ですか？
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MOSFETで動作するソレノイド回路がArduino入力を破壊する
外部電源を使用するいくつかのソレノイドバルブに電力を供給するために、一連のPCBを作成しました。Arduinoをゲート信号として使用して、BS170 MOSFETでそれらを切り替えます。Jason Sによるソリューションをベースにしました。 これは私の回路がどのように見えるかの実例です： PCBをテストすると、それらのほとんどが正常に動作することに気付きましたが、一部は動作しません。問題ありません。おそらくはんだ付けの問題です。 しかし、これらの欠陥のあるものは、2つのArduinoデジタルピンを破壊することに成功しました！1つは5 Vの定電圧を取得し、もう1つはHIGH信号を送信すると0.2 Vを出力し、LOW信号を送信すると0.5 Vを出力します。奇妙なもの。 だから、欠陥のある回路が何らかの形で16 VをArduinoに流して破壊したと思います。 このシナリオでArduinoを高電流から保護するにはどうすればよいですか？ ツェナーダイオードについては知っていますが、入力を保護するためにそれらを配置する方法がわかりません。 技術的な案内： 1/4 "NPT電気電磁弁12ボルトDC、12VDC、N / C、RO、空気、水BBTF BS170（MOSFET）データシート
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マイクロコントローラーを120Vに接続する最も安価な方法（壁のいぼやバッテリーなし）
Atmega168を壁に接続して電源を供給できるようにする必要があります。回路はもう少し複雑ですが、それほど複雑ではありません。Atmega168は200mAで1.8V〜5Vを必要とします。理想的なソリューションは、すべてPCBボードに含まれる必要があります。壁のいぼやバッテリーはありません。 これを安全かつ安価に行うことを可能にする優れた戦略またはコンポーネントのセットは何ですか？私はこの地域には初めてですが、スイッチモード電源について聞いたことはあります。また、触って熱くない限り、効率はそれほど重要ではありません。
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インダクタに関する質問
だから、私はまだ電子工学に慣れていないので、ブーストコンバーターなど（電源とさまざまな種類を学習するだけ）を見てきました。言うまでもなく、取り入れるのは少しでした。インダクタは、このような単純なコンポーネントでは非常に複雑に見えます。 ちょうど私がこのストレートを持っているので、インダクタは電流の変化に抵抗するので、電流が低下している場合、レンツの法則に従ってこれを補おうとするより高い電圧を「生成」します。（これは正しいですか？....これがどのように起こるか知っていますか？）。この電圧を作り出しているとき、電流は低下しているのですか、それとも単に速く流れているのですか？ このような回路図で： ダイオードがなかったふりをしましょう。どうなるの？インダクタはどこにも行かずにエネルギーを蓄積し続けるのでしょうか？空中に放散するだけでしょうか？Wikiの記事それは次の線にオーバーアークと述べました。アークができる距離に制限はありますか（ワイヤが遠い場合はどうなりますか：インダクタは溶けますか、それともエネルギーは空中に放散しますか？ インダクタがどれだけのエネルギーを保存できるかを決定するものは何ですか？巻数？または、インダクタのサイズは、実際にはストレージの「レート」に関して問題になりますか。 無関係な並べ替えですが、それらがどのように機能するかを確認するためにそれらを使用して実行できる「クールな」実験はありますか？私はこれをYouTubeで見ましたが、彼はスイッチをオン/オフするだけで、電圧が非常に高く跳ね上がるのを見ることができます。これがブーストコンバーターの仕組みであると想定しています。 複数の質問で申し訳ありませんが、インダクタの魔法を理解しようとしています。彼らはとてもシンプルに見えますが（ワイヤーのコイル）、非常に多くのクレイジーなことをします。
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電圧と電流を理解する
「ダミーのための電子機器」を読んでいると、次のブロックを経て、電気に関するいくつかの明確な概念があることに気付きました。 静電放電には、非常に低い電流での非常に高い電圧が含まれます。乾いた日に髪をとかすと、数万ボルトの静電気が発生する可能性がありますが、電流はほとんど無視できるため、ほとんど気付かないでしょう。低電流は、衝撃を受けたときに静電気放電が本当にあなたを傷つけるのを防ぎます。代わりに、あなたはただ迷惑なくすぐりを得る 電圧は電流を駆動する駆動力であり、発生する電流の大きさは電圧差の端子間に付加された抵抗に依存すると考えました。ソケット内の220ボルトが感電する可能性がある場合、なぜこの数万ボルトができますか？抵抗は同じ、つまり体
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変流器と電力変圧器の違い
変流器では、一次電流がコアに磁場を発生させ、それが二次コイルに電流を生成します。いいよ 電源トランスが電流ではなく電圧を出力するのはなぜですか？それは同じ原理ではありませんか？
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降圧（降圧）スイッチングレギュレータにインダクタとダイオードが必要なのはなぜですか？
したがって、少なくとも基本的なレベルでは、降圧コンバータと昇圧コンバータの両方のスイッチングコンバータの動作方法を理解しています。しかし、私を困惑させているのは、特に降圧コンバーターが単純ではない理由です。 出力電圧をリファレンスと比較するコンパレータによって制御されるスイッチで、コンデンサを充電するスイッチとして降圧コンバータを構築してみませんか？それはもっと簡単ではないでしょうか、インダクタの代わりにもっと簡単で安価に入手できるコンデンサを使用し、ダイオードを完全にスキップできるでしょうか？
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リバースエンジニアリングの合法性
「法律/法的」スタック交換サイトがあった場合、そこに投稿しますが、それはエリア51の幼児期にあります。私はミュージシャンであり、電気工学の学生です。アコースティック/エレクトリックギターのピックアップシステムの修正を設計しました。特定のサークル内の一部の人々がかなり興味を持っていることを知っています。エレクトロニクスフォーラムでストックピックアップシステムに関する多くの苦情を読みました。誰も解決策を見つけていないようですので、私は自分がやった仕事の詳細なビデオを作ろうと思いました。正直なところ、それほど大したことはありませんが、リバースエンジニアリングを行った元のプリアンプの一部の回路図の一部を投稿すると、法的な問題が発生する可能性がありますか？この変更のマーケティングはまったく計画していません。
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クレイジーな自作500 MHz 1 Gs / sオシロスコープは可能ですか？
私はUSBスコーププローブを読んでいました-コメントやアイデアをリクエストして、考えさせられました。私が本当に望んでいるのは、非常に高性能なオシロスコープで、1万ドルほどかかるでしょう。確かに他の多くの人もそれを望んでいます。そして、確かに、このサイトで利用可能な専門知識を使用して、設計とオープンソース化が可能になるはずです。 私のアイデアは次のとおりです。 USBリード線が出ている手持ち型のスコーププローブです。 USB電源から分離するためにバッテリーで動作します。 入力段はTHS3201DBVTのような高速オペアンプです。 ADCはASD5010のようなもので、1 Gs / sおよび650 MHzの入力帯域幅です。 FPGAは、出力される32ビットデータを処理し、トリガーを実行し、USBにパッケージ化します。 PCで実行するオープンソースソフトウェア。 これはばか用事ですか？私は何が欠けていますか？ 回答に対する追加の詳細を追加： この「スコープは、高価な高価なスコープと競合することはできません。主な目的は、高速信号を検査できるようにする一方で、誰かが自分で作るのに200ドル未満の費用をかけることです。 USB帯域幅：これはアナログスコープではなく、派手なLeCroyでもありません。ただし、USBは60 Hzで2kサンプルを転送できます。これらのフレーム間で一時的なイベントをキャプチャできない場合でも、これは非常に便利です。 明確なレスポンシブディスプレイ。まあ、PCのモニターは確かに明確です。市場のほとんどすべてのスコープよりも優れています。したがって、明瞭さとサイズは問題ありません。レスポンシブ？画面を60 Hzで更新できる限り、それはかなり反応が良いと思います。 トリガー：デバイスで単純なレベルのトリガーが発生することを想像していました。繰り返しますが、それは派手なスコープと競合することはできませんが、覚えておいてください：これは200ドルのデバイスになるはずです。 1 GHzの帯域幅を持つことは想定されていません。どこで言った？しかし、確かに100 MHz以上の帯域幅を持つことができますか？ 持ち帰りポイント： 200ドルのデバイスです。 このデバイスの主な目的は、10000ドルを費やすことなく高速信号を見ることができるようにすることです。 できないことはたくさんあります。 きっとこのようなものは、ここの人々にとってはかなり役に立つでしょう。 確かに、このサイトで利用可能な専門知識があれば、それを実現できますか？
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電気が全国を1,150 kVで移動するのはなぜですか？
カザフスタンのEkibastuz–Kokshetau電力線は、1メガボルト以上で動作する世界最高の動作送電電圧を持つ記録を保持しています。なぜ彼らはこの方法でエネルギーを供給することを選んだのですか？ 編集： 電圧が高いほど伝送に細いワイヤを使用できることを意味する場合、先進国の残りの地域はなぜ伝送でこれほど高い動作をしないのですか？
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8ビットの2進数の平方根の計算
デジタルの組み合わせまたはシーケンシャルロジックのみを使用して、特定の8ビット数の平方根を計算する方法を探していました。それは可能ですか？ 1つの方法はルックアップテーブルを使用することです。これは、小数部分をまったく考慮していないためです（したがって）。しかし、これよりも良い方法が必要です。誰かがそれを指摘できますか？10−−√≃310≃3 \sqrt{10} \simeq 3
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