Разработка блока питания
Так как было принято решение разделить питание излучателя от остальной схемы, в схеме блока питания были использованы элементы с гальванической развязкой. Это позволило избежать передачи шумов с излучателя на остальную схему, и повысить точность измерения расстояния.
В качестве таких элементов были применены TEL2-2422 иTEL2-2423 фирмы изготовителяTRACOPOWER. Схема включения блокаTEL2-2422приведена на рисунке (Рисунок 16).
Рисунок 16 – Cхема включенияTEL2-2422
TEL2-2422 необходим для того, чтобы преобразовать напряжение с компьютерного блока питания (12В) во входное напряжениеTEL2-2423 (24В). Технические характеристикиTEL2-2422 приведены в [19].
Так как питание лазера отделено от остального питания, в блоке питания необходимо использовать 2 преобразователя TEL2-2423. На входах этих преобразователей должно быть напряжение полученное с блокаTEL2-2422 (24В). На выходе преобразователей получаются напряжения +15В и -15В. В зависимости от подключения выводаCOM, эти напряжения могут быть преобразованы в +30В и +15В.
Подключение преобразователя в схеме питания лазерного излучателя приведена на рисунке 17.
Рисунок 17 – Питание лазерного излучателя
Так же в схеме излучателя присутствует оптрон 6N137, напряжение питания которого +5В. Для получения данного напряжений используется стабилизатор КРЕН5А. Схема включения стабилизатора приведена рисунке (Рисунок 18).
Рисунок 18 – Включение стабилизатора КРЕН5А
Для питания остальной схемы тоже используется преобразователь TEL2-2423, но в другом включении (Рисунок 19).
Рисунок 19 – Основное питание дальномера
Так же для запитывания ФПУ и ArduinoUNOнеобходимы стабилизаторы напряжения на +5В и -5В. Напряжение +5В аногологично схеме питания оптрона берется со стабилизатора КРЕН5А (Рисунок 20).
Рисунок 20 – Стабилизатор напряжения +5В
Для получения напряжения -5В был использован стабилизатор L79l05ABURT, технические характеристики которого приведены в [20]. Схема его включения приведена на рисунке (Рисунок 21).
Рисунок 21 – Стабилизатор напряжения -5В
Для запитывания компараторов и микросхемы TDC-GP22 используется внутренний преобразователь напряжения 5В – 3.3В платыArduinoUNO.
Разработка механики сканирующего лазерного дальномера
Технические характеристики двигателя
В сканере используется униполярный шаговый двигатель ПМБГ-200-265-1, характеристики которого приведены в таблице (Таблица 4).
Таблица 4 – Характеристики шагового двигателя ПМБГ-200-265-1
|
Характеристика |
Значение |
|
Угол поворота за один шаг |
1.8 градуса |
|
Количество шагов на полный оборот вала |
200 шагов |
|
Количество выводов |
6 выводов |
|
Количество обмоток |
2 со средней точкой |
|
Напряжение питания |
12 В |
|
Сопротивление обмоток |
70 Ом |
|
Потребляемый ток |
0.17 А |
Схема двигателя приведена на рисунке (Рисунок 22).
Рисунок 22 – Схема двигателя ПМБГ-200-265-1
Обозначение выводов шагового двигателя приведены в таблице (Таблица 5).
Таблица 5 – Обозначение выводов шагового двигателя
|
Черный |
AB |
|
Белый |
CD |
|
Красный |
A |
|
Желтый |
B |
|
Зеленый |
C |
|
Синий |
D |