Kytkentävirran mittalaitteen suunnittelu
Ilomäki, Riku (2017)
Lataukset:
Ilomäki, Riku
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017092715453
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017092715453
Tiivistelmä
Tämä raportti käsittelee Teknoware Oy:lle opinnäytetyönä tehtyä kytkentävirran mittalaitteen suunnittelutyötä. Mittalaite on suunniteltu käytettäväksi Teknoware Oy:n ajoneuvo-elektroniikan tuotekehityksen suunnitteluntodennustesteissä. Raportti sisältää lyhyen katsauksen kytkentävirtaan ilmiönä, piirikaavion ja piirilevyn suunnittelutyön ja prototyypin testauksen selostukset.
Mittalaitteeseen kytkettävällä ulkoisella kondensaattorilla varmistetaan riittävä sähköinen energia kytkentävirtapiikin syntymiseen. Kondensaattori ladataan ulkoisella teholähteellä. Mittalaitteen MOSFET-kytkin tehdään johtavaksi mikrokontrollerilla ohjatuilla vakiovirtalähteillä ja testattavan laitteen muodosta virtapiikki mitataan mittausvastuksien läpi kulkeneen paluuvirran muodostamasta jännitteestä. Mittaustuloksien selventämiseksi muodostunutta jännitettä vahvistetaan operaatiovahvistimella.
Mittalaitteen suunnitteluun kuului piirikaavion ja piirilevyn suunnittelu ja mittalaitteen testaus. Testeissä varmistettiin laitteen virheetön toiminta ja tarkistettiin mittaustulosten tarkkuus. Työn lopussa tarkastellaan suunnittelussa ilmenneitä ongelmia ja niiden ratkaisuja.
Suunnittelutyön tuloksena koottiin toimiva kytkentävirran mittalaitteen prototyyppi, mikä on nyt Teknoware Oy:n tuotekehityksen käytössä. Teknoware Oy tulee jatkamaan mittalaitteen kehitystyötä.
Mittalaitteeseen kytkettävällä ulkoisella kondensaattorilla varmistetaan riittävä sähköinen energia kytkentävirtapiikin syntymiseen. Kondensaattori ladataan ulkoisella teholähteellä. Mittalaitteen MOSFET-kytkin tehdään johtavaksi mikrokontrollerilla ohjatuilla vakiovirtalähteillä ja testattavan laitteen muodosta virtapiikki mitataan mittausvastuksien läpi kulkeneen paluuvirran muodostamasta jännitteestä. Mittaustuloksien selventämiseksi muodostunutta jännitettä vahvistetaan operaatiovahvistimella.
Mittalaitteen suunnitteluun kuului piirikaavion ja piirilevyn suunnittelu ja mittalaitteen testaus. Testeissä varmistettiin laitteen virheetön toiminta ja tarkistettiin mittaustulosten tarkkuus. Työn lopussa tarkastellaan suunnittelussa ilmenneitä ongelmia ja niiden ratkaisuja.
Suunnittelutyön tuloksena koottiin toimiva kytkentävirran mittalaitteen prototyyppi, mikä on nyt Teknoware Oy:n tuotekehityksen käytössä. Teknoware Oy tulee jatkamaan mittalaitteen kehitystyötä.