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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長期サポートが必要なマイクロコントローラーを備えた長距離製品を計画するにはどうすればよいですか?
大幅な変更をせずに長期間(10年)動作し続ける必要があるシステムで、マイクロコントローラーを使用する必要があります。常に交換部品があることを保証するために、ファームウェアバイナリおよびカプセル化ピンと互換性のある方法で長期生産または一部のメーカーによって生産されるマイクロコントローラーが必要です。選択したマイクロコントローラーがこれらの基準を満たしていることを確認するにはどうすればよいですか? アプリケーションは、多くの計算能力を必要としません。その目的は、モーターやその他の産業システムを制御することです。0.5〜1 MHzの周波数で約8〜16のIOピンの状態を変更できる8ビットのマイクロコントローラは問題ありません。ADCは価値があるかもしれませんが、単純な外部コンパレータに置き換えることができます。

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バッテリーの「V」と「Ah」の中で「hr」とはどういう意味ですか?
12V25Ah / 10hrを示すバッテリーがあります。ここで10時間とはどういう意味ですか?「hr」は「時間」の略です。ただし、25Ahは、バッテリーが完全に充電されていて、12V 25A(= 300W)を負荷すると、1時間持続することを意味します(間違っている場合は修正してください)。 ここで「/ 10時間」とはどういう意味ですか? バッテリーを1時間使用するために何ワットをロードできますか?

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3年以上問題なくヒューズが切れたのはなぜですか?
数年前から、PLC(Rockewell Automation 1769-OB16)の24VDC出力に配線されたソレノイドがありました。 PLC出力カードを保護するため、PLCとソレノイドの間に速断型500mAヒューズが取り付けられました。ヒューズは長い間問題なく動作しています。 最近、このヒューズが切れました。回線に変化はなく、ソレノイドの異常または過剰な使用はなく、異常はありませんでした。ただ吹きました。ヒューズを同一のものと交換しましたが、ソレノイドはヒューズが切れる前と同じように機能します。 電流を測定して、なぜそれが飛んだのかを調べてみたところ、ソレノイドが実際に530mAを引いていることがわかりました。20分以上ソレノイドを引き続け、ヒューズを保持しました。 負荷がヒューズの定格を超えて引っ張っているのに、なぜヒューズが切れないのですか?そして、なぜそれが3年以上たった今すぐに、そしてすぐに吹き飛ぶのでしょうか?

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なぜRGBとRGBW-LEDだけがあり、1つのハウジング内にそれ以上のチップがないのですか?
別のスレッド、異なる色の5つの又は複数のダイを有するLEDがどこに問題が浮上しました。(ブライアンドラモンドへの称賛)背景は次のとおりです。 RGB LEDは、カラフルな照明効果を作成するために非常に人気があります。実際、人間の目には3種類の受容体があるため、赤、緑、青のLEDで知覚できるあらゆる色を作り出すことができますが、LEDは可視スペクトルの非常に限られた部分しか生成できません。3色では、完全な混合比が提供され、純粋な白として知覚される光を生成することさえ可能です。人間の視覚は、同じレベルで目の3つのカラーセンシングコーンを励起する場合、異なる光源を認識できません。この効果はメタメリズムと呼ばれます。 ただし、色付きの表面やオブジェクトによって光が反射されている場合、人間は光源の品質を非常によく認識できます。なぜなら、着色された表面での光の反射は、事実上、光スペクトルと色素の反射スペクトルの乗算であるためです。送光スペクトルは、白色光源の種類によって大きく異なります。 簡単に言えば、RGB-LEDからの白色光は混乱です。一般的な照明目的で使用しようとすると、アートワークの色は灰色がかったメランジュ色に減り、人間の肌は採石場で1週間浮かんでいるように見えます。 青色のチップと変換層を備えた白色LEDは、照明に対してかなり優れた光を生成しますが、純粋な色はもちろんのこと、異なる色温度の光を生成するように調整することはできません。 1つのハウジングに白色チップと3つのカラーチップを備えたLEDがいくつかありますが、それらは通常、より良い演色性に対処するのではなく、白色光でより高い光束を持つ傾向があります。 したがって、いくつかの追加の単語を含む質問は次のとおりです。 より高い演色性の光を生成するためのマルチチップLED(5個以上のチップ)がないのはなぜですか?
22 led  light 

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USB Cポートはラップトップを充電するための電力をどのように提供しますか?
USB-Cポートに接続する壁の充電器を介して充電される新しいChromebookなどのラップトップについて聞いたことがあります。これによりラップトップ充電器が標準化されると思われますが、これがどのように機能するかについては少しわかりません。 既存のUSBポートは5ボルトのソースを提供しますが、ラップトップ充電器は最大20ボルトを提供します。何らかの高電圧ラインがありますか、またはUSB-C駆動のラップトップは低電圧で動作していますか? 私が見たこれらの情報はすべて、10ワットではなく最大100ワットを提供する、より多くの電力を提供するというかなり曖昧なアイデアを提供します。それでも、私のラップトップは最も強力なマシンではなく、充電器はまだ100ワット近くを出力します。100ワットをはるかに超える電力を提供するラップトップ用の充電器をもっと想像できます。汎用USB-C充電器は、これらすべてのマシンに実際に電力を供給できますか?
22 power  usb  charging  laptop 

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マイクロ波の出力は内容物の質量に比例していますか?
私の友人と私は白熱した議論をしています。 一方で、彼は、空の電子レンジはほとんど電力を消費しないと考えています(照明、液晶などを考慮しない)。彼は、コップ一杯の水などのアイテムをオーブンに入れると、マグネトロンが内容物を加熱するためにより多くのエネルギーを出力する必要があるため、オーブンはより多くの電力を消費し始めると言います。基本的に、彼は、電子レンジでのマグネトロンの消費電力はオーブン内の熱吸収分子の質量に正比例すると言います。 一方、私がいます。マグネトロンは、常に(理想的な世界で)評価されているものを出力していると思います。空のマイクロ波は、そのエネルギーをシャーシを通して熱として放散するだけだと思います。私は、送信時に、リスナーの数に関係なく常に同じパワーでそれを行う無線塔の例えを作りました。 二人とも興味深い議論を思いつきましたが、どちらもエンジニアではなく、理論を証明する知識もありません。 だから私たちはあなたに目を向けます! ありがとう!
22 heat  energy  microwave 

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半波ダイオード整流器-教科書は間違っていますか?
ダイオードと整流器のすべてのリソースで、出力電圧が入力信号の正の半波として表示されることに気付きました。しかし、それは間違っているようです。 ダイオードの両端に電圧降下があり、合計電圧がこのレベルを下回ると、ダイオードが閉じられることを理解しています。したがって、ダイオードがすぐに開かず、入力波がこの電圧に達した後でなければ、論理的に思えません。 ここに私のイラストがあります-最初に、入力。第二に、出力の私のアイデア。第三-教科書に示されている出力。 私が間違っている場合、入力がダイオードの開口レベルを下回っているときに、出力信号に「平坦な領域」が存在しない可能性はありますか?

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1000W-2000Wのダミー負荷を作成する方法は?
5〜10分間、1000〜2000ワットのダミー負荷で48Vバッテリーをチェックする必要があります。 おそらく、ニクロム線を使用して、大量の水に浸された耐火レンガの周りを包んで、使用する長さを変えることで負荷を調整できますか?
22 resistance 

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「基本」マイクロコントローラーからARM Cortexに移行する方法
さまざまなメーカーの8ビットコア(8051、PIC、AVRなど)で長年の経験があり、現在Cortex M0を把握しています。具体的にはこれですが、それよりももっと一般的になりたいと思います。 システムのさまざまな部分をさまざまな詳細レベルで説明する複数のドキュメントがあり、実際にすべてを結び付けているものは見当たりませんでした。これは、すべてを説明する1つのデータシートを持つことに比べて。そもそもドキュメント化するものがはるかに多いことは理解していますが、フォーマットの変更によりループが発生しています。 上記のWebサイトには、各サブシステムとペリフェラルの概要を説明するドキュメントと、各レジスタの詳細を説明するドキュメントがあり、ヘッダーファイルやいくつかの複雑な例を含むSDKのすべてのソースコードがありますが、それがすべて一緒に接続する方法を説明するものは何もない Cortexアーキテクチャの簡潔なウォークスルーがあり、CPUから周辺機器への複数のバス層(それぞれが独自のウォッチドッグタイマーを備えているなど)の小さなコントローラーにはない機能と、それらのすべての接続方法について説明していますか?

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設定:ボード上のオスまたはメスコネクタ
学生が使用するプロトタイピングボードでは、ほとんどのピンがほとんど使用されないことを考慮して、PCBにオス(ピン)ヘッダーまたはメスヘッダーを配置する必要があります。 PCBにメスヘッダーを配置し、すべてのケーブルにオスピンを取り付けたいと思います。この方法で、未使用の開いている連絡先に誤って触れても問題はありません。しかし、カタログ(ヒロセ、モレックスなど)を確認すると、PCBマウント用のオスヘッダーがたくさんありますが、メスヘッダーはほとんどありません。 私の推論は後ろ向きですか?私は何が欠けていますか? 結論: このスレッドのすべてのコメントを考慮すると、ボードのオスコネクタピンを使用する傾向があります。Doktor Jは、コンパクト化のためにおそらく2mmピッチを使用しますが、ある程度の分極を提供するシュラウド付きピンヘッダーの良い例を提供しました。 それらがサイドスタック可能である場合、つまり、2x20の穴を一列に配置し、異なる幅のシュラウドコネクタ(たとえば、2x2x10、4x 2x5、または単一の2x20)を取り付けることができればさらに便利です。ただし、これは通常のボックス型のシュラウドでは不可能です。 解決策FCI Minitek Headersを 発見しました。これらはサイドスタッキング可能で、分極と覆いがあります。これらで行きます。

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「ワイパーレス」ポテンショメーターはありますか?
ポテンショメータは、(少なくとも私の経験では)摩耗することで有名です。小さなワイパーは最終的に接点を摩耗させるだけで、もはや電気的接続は強固ではありません。オーディオデバイスの場合、これは音量を変更するときにクラックルとして現れることがあります。摩耗は必ずしも均一ではなく、他よりも接触が悪いポジションがあるかもしれません。通常は上限(フルボリューム、フルブライトネスなど)の近くで悪化することに気づきましたが、摩耗の分布はおそらくデバイスの使用方法に起因する可能性があります。 このような摩擦のあるコンポーネントを持つことは、私には非常に悪い考えのように見え(明らかにそうです)、スライド接点を持たない市販のデザイン(デジタルポテンショメーター[1]を除く)があり、再経済的。そのようなワイパーレス設計の1つは、ボールベアリングまたは遊星歯車に基づいており、ボールまたは遊星歯車の少なくとも1つが導電性であり、残りが絶縁性であり、それらが転がる軌道、または環または星/抵抗性勾配要素を備えた太陽歯車。しかし、このようなものは現在利用可能ですか? 注1:通常のパッシブポテンショメータと同様に動作する必要があります。デジタルポテンショメータには電源が​​必要であり、電力を消費するため、理解できるように、必ずしもドロップインの置き換えではありません(3ピンデジタルポテンショメータでは、電源としてエンドピンを2倍にする必要がありますが、常にそうとは限りません)。私は、ワイパーレス受動ポテンショメーターなどのコンポーネントが存在するかどうかを知ることに特に興味があります。これらのコンポーネントは、ピン1と2の間、およびピン2と3の間の抵抗の合計が一定になるように意図された3つのピンを持っています。ピン可変抵抗器自体はポテンショメータではありません)。

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何キロワットを投入できますか?(または、ヘアドライヤーの保存を手伝ってください)
TL; DR:14Vで約160A、つまり2.24キロワットを放電するものが必要です。a)キロワットを投下できるもの、b)160Aで2kW DCを取るように一般的なアイテムを修正する方法、またはc)バッテリーの最大連続放電電流を測定する別の方法のいずれかでのコメントまたは回答感謝。 残念ながら、この問題を抱えているインターネット上の他の多くの人々が扱うアンプの数ははるかに少ない(160Aは非常にクレイジーです)。したがって、「ただGoogleする」というコメントや、以前に聞かれた質問に似ているコメントはありません感謝。 最近、大型バッテリーのHobbyking Multistar 16000mAh 4セルLiPoバッテリーを購入しました。残念ながら、HobbyKingは製品の仕様を膨らませていることで有名です。最大連続出力は、15C(15C * 16000 mAh = 15C * 16Ah = 240アンペア)および10C(160A)としてさまざまにリストされています。バッテリー電圧は、使用中にセルごとに4.0V〜3.2Vの範囲である必要があるため、16V〜12.8Vです。 連続出力が少なくとも10C、つまり160Aであることを望んでいますが、何であるかはわかりません。Multistarバッテリーの実際の出力は10Cから3Cの範囲であると人々はさまざまに報告していますが、実際のテストデータと逸話的なデータが不足しています。2kWを何かにダンプして、電流をずっと測定することで、これを自分でテストしたいと思っています。 基本的に、14Vで約160A、つまり2.24キロワットを放電するものが必要です。キロワットの範囲で電力を消費するものを調べたところ、電子レンジ(〜1kW)、オーブン(〜1.5kW)、電動工具(〜500W-2kW)、プロジェクター(400W-4kW)、およびヘアドライヤーが見つかりました(〜1-2kW)が私の最善策です。ただし、これらのバッテリーをどのように接続するかは正確にはわかりません。明らかに、バッテリーは160-ishアンペアで約2.2kWのDCを出力します。ヘアドライヤーが何を望んでいるのか、大量の仕事をせずにDCを使用する方法を知りません。また、これはマッドサイエンティストの範囲内であり、恐らくクールな爆発をもたらすことを理解しています。 バッテリーの容量をテストする簡単な方法はありますか?手の届くところには、LiPoバッテリーチャージャー(残念ながら最大放電レート1A)、まともなFluke、多くの家庭用機器、多数の電源、400Wプロジェクター、およびまともな数の電動工具/電気機器を備えたワークショップがあります。 ヘアドライヤーでDCを使用する方法、2キロワットをアプライアンス以外のものに放電する方法、バッテリー放電特性を一般的にテストする方法など、バッテリーをテストする方法は大歓迎です。 [編集]キロワットを家庭用電化製品に投入することは、あなたが愚かである場合、非常に非現実的で危険であることを知っています。私はまた、それが非常に難しいことも知っています。私は今、大きな抵抗器を作りたい、または購入したいことに切り替えました。安全警察にとっては、2kWがどれほど危険かを知っています。私は常に、正常に機能する実証済みの抵抗器や家電製品でのテストを、不燃性の地面で、消火器を使用して実施し、何かが爆発した場合にきれいなビデオを作成することを常に意図していました感電死で亡くなり家を焼き払うのではなく、インターネットで共有してください。また、2kWで物を溶かすことができ、この規模でエネルギーを処理したことがあることも知っています。私は電気技師ではなく、自分の限界を知っていますが、2kWを処理する方法は知っていますが、最悪の場合、最悪の事態は数百ドルの流出物とYoutubeのかなり爆発的なビデオです。私は、バッテリー、または2kWを投入しているものが爆発する可能性が非常に高いことを強く認識しており、それが発生した場合にビデオを共有します。

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デジタルマルチメータにはキャリブレーションが必要ですか?
この記事では、デジタルマルチメータDMMの仕様/仕様について説明します デジタルマルチメータは、特定の環境内にある場合にのみ仕様を満たすことができます。温度、湿度などの条件は、パフォーマンスに影響を与えます。また、線間電圧などの条件がパフォーマンスに影響を与える可能性があります。デジタルマルチメータがその不確かさの仕様内で動作できることを保証するには、外部条件が満たされていることを保証する必要があります。この範囲外ではエラーが増加し、測定値が保証されなくなります。 さらに考慮すべき要素は、デジタルマルチメータのキャリブレーション期間です。すべての回路は時間とともにドリフトするため、仕様内で動作するようにDMMを定期的に再調整する必要があります。キャリブレーション期間は、DMMの仕様の一部を形成します。最も一般的な校正期間は1年ですが、一部のデジタルマルチメータの仕様では、90日間の校正期間が規定されている場合があります。90日間は、より厳しい仕様をデジタルマルチメーターに適用することを可能にし、より要求の厳しいアプリケーションで使用できるようにします。 デジタルマルチメータのキャリブレーション期間を見るとき、キャリブレーションは所有コストの重要な要素を形成し、数年後には減価償却費よりも大幅に高くなることを覚えておく必要があります。特に要求の厳しいテストが必要な場合を除いて、デジタルマルチメータの長いキャリブレーション期間は通常、推奨されます。 毎年デジタルマルチメーターを校正する必要がありますか?(私の理解では、アナログマルチメータのみがキャリブレーションを必要とします)

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埋め込みコードの場合、「unsigned int」ではなく「uint_t」タイプを使用する必要があるのはなぜですか?
gccを使用して、STM32F105用のアプリケーションをcで作成しています。 (単純なプロジェクトで)過去には、私はいつものように、変数定義されているchar、int、unsigned int、などを。 私は、次のような、stdint.hで定義された型を使用するのが一般的であることがわかりint8_t、uint8_t、uint32_tそれは私が使用していることを複数のAPIのでは、ともSTからARM CMSISライブラリにtrueこの、など。 なぜそうするべきかを理解していると思います。コンパイラがメモリ空間をより最適化できるようにします。他にも理由があると思います。 ただし、cの整数プロモーションルールのため、2つの値を追加したり、ビットごとの演算を実行したりするたびに、変換警告に対して実行し続けますconversion to 'uint16_t' from 'int' may alter its value [-Wconversion]。この問題については、こことここで説明します。 intまたはとして宣言された変数を使用する場合は発生しませんunsigned int。 これを考えて、いくつかの例を挙げます。 uint16_t value16; uint8_t value8; これを変更する必要があります。 value16 <<= 8; value8 += 2; これに: value16 = (uint16_t)(value16 << 8); value8 = (uint8_t)(value8 + 2); いですが、必要に応じてできます。私の質問は次のとおりです。 変換する場合があり、符号なしに署名したとするバック符号なしの結果が不正確になりますか? stdint.h整数型を使用する/使用しない他の大きな理由はありますか? 私が受け取った答えに基づいて、cが変換uintしint、戻っても、stdint.hタイプが一般的に好まれているようです。これはより大きな質問につながります: 型キャスト(例value16 = (uint16_t)(value16 << 8);)を使用して、コンパイラの警告を防ぐことができます。問題を隠しているだけですか?それについてもっと良い方法はありますか?
22 c  embedded  gcc 

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PCマザーボードの負電圧の使用法は何ですか?
これらの負電圧の使用法は何ですか?下位互換性のためだけにありますか? 最近のPC電源には、次のものがあります。 + 12V + 5V + 3.3V だけでなく: -12V -5V しかし、負のレールの電流定格は、正のレールよりもはるかに小さくなっています。 オペアンプが常に+ 12V -12Vで対称的に電源供給される80年代に戻った場合:わかりました。しかし、最近では、マザーボードで見つかるほとんどすべてがデジタルロジックは正電圧のみで電源供給されています。 ほぼ廃止されたバスであるRS232を除き、電源によって負のレールが分配される理由は見当たりません。 ボリュームが非常に大きいため、ここですべてがコストにかかっていると思います。したがって、ほとんど使用されない場合、各PSUがそれらの電圧を供給しなければならないのはなぜですか?(PSUの負のレールの電流定格が非常に低いため、これを推測できます)。 負の電圧が必要な場合に、すべてのハードウェアプロバイダーが独自の組み込みSMPSを追加できるようにする方が安価ではないでしょうか。

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