Электроника автомобиля для начинающих: Устройство автомобиля от А до Я

Электроника в современном авто для начинающих

Читая комментарии под статьями об автомобилях, видно, что группа автолюбителей, которым нравятся старые, надежные конструкции, не уменьшается. Двигатель будет без наддува, механическая коробка передач и ноль электроники. Мы бы соврали, если бы сказали, что не любим такие машины, но электронные системы облегчают работу. Они заботятся о нашей безопасности и комфорте путешествий.  Противники электроники в автомобилях могут обратить внимание на то, что все пассажирские самолеты напичканы электроникой до краев. Можете ли вы представить полет через Атлантику сегодня без автопилота? И все же самое главное уметь пользоваться преимуществами современных решений.

Следует признать, что S60 может показаться неприметным снаружи. Реальность совершенно другая.

Электроника в машине

Volvo S60 T6 — тестовая машина , оснащенна почти всей современной системой и техническими решениями .

Двигатель — двухлитровый турбированный. Коробка передач? Конечно, автомат. Еще электроника? Помимо систем, использующих ABS , то есть ESP , ASR и всех других помощников для запуска и торможения, Volvo S60 также оснащена активным круиз-контролем, системой информирования об автомобиле в слепой зоне и системой предупреждения о выезде с полосы движения.

В настоящее время у Т6 «всего» 4 цилиндра.  В конце концов, 305HP кажется достаточной мощностью в этом автомобиле, особенно если учесть, насколько экономичен этот двигатель.

Должен признать, что S60 T6 с пакетом R Design выглядит привлекательно. Удобные кресла с хорошей боковой поддержкой. Эргономика отточена, приличный размер багажника. Вам нужен динамичный седан, который может с комфортом перевозить четырех человек? Такой Volvo может быть ответом на ваши потребности.

Но как водить? Умеренно. Если вы не давите на газ слишком нервно, вольво может сжечь около 8 л / 100 км в городе. Конечно, вы можете путешествовать очень динамично. Обгон не проблема. Вы думаете «обгон» и машина это делает. Двигатель отлично работает с автоматической коробкой передач и подвеской.

Салон выполнен идеально, кресла удобны, а тишина на скоростях впечатляет.

Хорошо, но как работала электроника? Нет оговорок. Активный круиз-контроль великолепен. На мой взгляд, это тоже будет полезно в городе. Вы нажимаете кнопку, и вы ни о чем не беспокоитесь. Конечно, спать вы не будете, т.к.  вам все равно придется контролировать дорогу. Вся система достаточно умна, что даже показывает вам, как быстро автомобиль движется, который приближается к вам. Система слепого предупреждения очень полезна. Вы хотите сменить полосу движения, и перед тем, как совершить какой-либо маневр, лампа возле зеркала предупреждает, что кто-то рядом с вами.

Над зеркалом заднего вида электроника кишит.

Система предупреждения о выходе из полосы движения вызвала у нас сомнения.

Конечно, ни одна из этих систем не берет на себя управление автомобилем. Наоборот. Вы спокойнее, потому что знаете, что компьютер не спит. Конечно, кто-то может сказать, что это может быть опасно, если эти системы выйдут из строя.

Небольшой штамп указывает на уникальность этого экземпляра.

Volvo представила еще одно решение на нашем рынке — On Call.

Volvo on Call — это система, которая используется в автомобилях Volvo на протяжении многих лет, первоначально как устройство, уведомляющее аварийные службы об аварии. Сегодня это революционная система , которая позволяет также проверить уровень топлива, дистанционно запустить двигатель или заблокировать автомобиль с помощью приложения на телефоне — только некоторые из его возможностей.

Новое решение также можно оценить, если у вас попытаются угнать автомобиль. Если кто-то попытается проникнуть в машину, Volvo On Call-центр автоматически получит уведомление. Затем оператор позвонит по телефону, установленному в автомобиле, и, если он обнаружит, что в автомобиле находится посторонний человек, он немедленно сообщит в полицию. Если никто не отвечает, оператор позвонит владельцу автомобиля и сообщит ему о краже со взломом. Украденный автомобиль будет отслеживаться через спутник. Также будет включена дистанционная иммобилизация. Volvo также помогает забывчивым, которые не могут найти ключи от машины. Просто позвоните оператору, введите число ПИН и автомобиль будет удаленно открыт.

Для многих может быть важно, чтобы Volvo On Call также облегчал поиск автомобиля  на огромной парковке, потому что владелец видит на экране своего телефона карту с указанием местонахождения автомобиля. На телефоне вы также можете просмотреть маршрут последних поездок, проверить средний расход топлива автомобиля, текущий уровень топлива, пробег автомобиля, текущий пробег, температуру наружного воздуха и многие другие параметры.

Мобильное приложение Volvo On Call можно бесплатно загрузить на iOS, Android и Windows Phone. Приложение работает с автомобилями, в которых была приобретена опция Volvo On Call. Первые 3 года сервис полностью бесплатный.

Неплохо, правда? 🙂

Но что будет, если компьютер, управляющий автомобилем, сможет контролировать состояние жидкостей в режиме реального времени? На данный момент у нас есть электрическое измерение уровня масла и мониторинг состояния двигателя, что влияет на пробег между проверками в режиме Long Life .

А что будет, если электроника проверит состояние охлаждающей жидкости, тормозной жидкости, масла коробки передач, масла в диффузоре? Значительно ли это повлияет на безаварийность и долговечность наших автомобилей?

Безусловно, любой мониторинг параметров рабочей жидкости повышает безопасность и в конечном итоге способствует продлению срока службы автомобиля. Если бы отслеживались основные параметры масел или жидкостей, это влияло бы на выбор наилучшего момента для замены этой жидкости. Будет потребляться оптимальное количество жидкости и продлится срок службы автомобиля, все благодаря лучшим параметрам защиты.

Есть параметров, которые можно контролировать много: температура кипения или содержания воды в тормозной жидкости, вязкость масла , содержание примесей в моторном масле, содержание примесей трансмиссионного масла, и тому подобное.

Самой большой проблемой является стоимость мониторинга этих параметров. В настоящее время мы имеем возможность точно определять качество масла и рабочих жидкостей только во время лабораторных испытаний, где используются сложные методы определения этих параметров. Их стоимость обычно высока, и можно предположить, что стоимость определения основных параметров для одной пробы составляет около 300$. На высокую стоимость влияет сложность измерительного оборудования и необходимость точных процедур испытаний.

Если бы мы хотели внедрить систему, которая контролирует уровень рабочей жидкости в автомобиле, стоимость автомобиля, вероятно, удвоится или утроится. Средние периоды эксплуатации смазочных материалов в настоящее время базируется на более чем 100 лет автомобильного опыта и научно — исследовательских работ в технологических центрах.

Сзади стайлинг S60 T6 выдает свой хищный характер.

Как видите, электроника не является злом. На наш взгляд, ее присутствие желательно. Гонщики, ралли и другие водители во многих дисциплинах автоспорта придерживаются аналогичного мнения.

В автомобилях любая система, которая повышает безопасность, оправдана и поддерживается на 100%. В машине, эксплуатируемой каждый день, мы хотели бы иметь все возможные электронные системы.

Электроника для начинающих — Arduino, DYI и как собрать Электроника / Хабр

Arduino, DYI и как собрать Электроника

Статьи Авторы Компании

Сначала показывать

Порог рейтинга

robofreak 31 октября в 15:12

Блог компании Samsung DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Tutorial

Хотя сейчас только октябрь, пора прокачать наши окна и балконы! Будем делать уникальную гирлянду со спецэффектами — такой точно ни у кого не будет.

И начать стоит прямо сейчас: пока вы закажете компоненты и всё соберете, тут и праздники наступят. А клеить светодиоды на балконе точно приятнее, пока морозы еще не пришли. 

Гирлянда делается из адресных RGB-светодиодов. Это означает, что можно менять цвет каждого отдельного пикселя в этой гирлянде и сделать 2D-экран на окно. А с телефона будем этой гирляндой управлять. По себестоимости гирлянда получается недорогая, и точно дешевле аналогичной магазинной. Главное, что всё ПО бесплатное, открытое и легко модифицируется. Использовать будем готовую прошивку от проекта WLED как наиболее простую в установке.

Читать далее

Всего голосов 17: ↑17 и ↓0 +17

Просмотры

2.1K

Комментарии 2

OldFashionedEngineer 30 октября в 13:36

Блог компании Timeweb Cloud Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Друзья, ну скажите мне, кто из вас не любит посидеть вечерком за компьютером и позависать в любимых бложиках под бокальчик прохладного пенного за чашечкой горячего ароматного кофе? Вот и я люблю иногда. А чтобы подчеркнуть камерность происходящего и родилась задумка очередной электронной безделицы, тем более в столе давно пылилась линейка 358-ых операционников.

Читать дальше →

Всего голосов 35: ↑31 и ↓4 +27

Просмотры

5.3K

Комментарии 31

Bright_Translate 30 октября в 13:00

Блог компании RUVDS.com Разработка под Arduino *DIY или Сделай сам Игры и игровые консоли Электроника для начинающих

Перевод

Появление игры Pong ознаменовало начало новой эры. И хотя это была не первая видеоигра, именно она породила ажиотаж в этой сфере развлечений. Впервые для потребителей это чудо игростроя стало доступно с момента релиза Magnavox Odyssey в 1972 году. Odyssey поставлялся с 12 играми, но настольный теннис (Pong) стал на тот момент самой популярной из них. Позднее в компании Atari доработали принцип виртуального настольного тенниса, выпустив тот самый Pong, который мы все помним и любим. В течение нескольких лет я даже был в некоторой степени одержим этой игрой. У меня была идея воссоздать её с использованием матрицы светодиодов. Эта идея показалась мне весьма занятной в плане реализации, и я решил создать такую вариацию, которая бы и отдавала дань корням, и несла в себе мои авторские штрихи.

Читать дальше →

Всего голосов 25: ↑25 и ↓0 +25

Просмотры

2.1K

Комментарии 2

brsbrs 30 октября в 04:15

Схемотехника *Производство и разработка электроники *Компьютерное железо DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Из песочницы

Откуда столько названий стандартов USB? Какие допустимые потери сигнала в кабеле по спецификации, и почему почти никто ей не следует? Как измерить потери в дифференциальной линии и не продать почку?

Статья будет наиболее полезна для hardware-инженеров, разрабатывающих системы с высокоскоростными интерфейсами, но рассчитана на базовый уровень знаний в электронике.

Узнаем о истории стандарта, понятии потерь, способах оценки и измерений.

Страх и ненависть в спецификации USB

Всего голосов 134: ↑133 и ↓1 +132

Просмотры

16K

Комментарии 58

Yufi 29 октября в 19:05

Программирование микроконтроллеров *Схемотехника *Электроника для начинающих

Как-то мне пришлось делать устройство на голой esp8266, и о сложностях (моей тупоголовости) я сейчас поведаю.

Если вы когда-нибудь делали устройство на голой esp, навряд ли я вам мир открою, статья рассчитана на начинающих, так что давайте преступим к вопросу безотлагательно.

Итак, речь пойдет не о самой микрухе esp, а о модуле с распаянными памятью, обвязкой и тд. Но даже если вы будете разводить плату на микрухе, информация вам пригодится.

Читать далее

Всего голосов 22: ↑5 и ↓17 -12

Просмотры

3. 2K

Комментарии 11

OldFashionedEngineer 28 октября в 07:16

Блог компании Timeweb Cloud Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Наверняка каждый радиолюбитель сталкивался с необходимостью самостоятельно изготавливать печатную плату, ведь не всегда целесообразно оплачивать и ждать заказ из Китая. И наверняка держа в руках утюг, вы задавались вопросом: «а как-же обстоит дело с прототипированием печатных плат у профи, наверняка же у них есть какой-то волшебный прибор для этих целей?». Только представьте, нажал кнопку и без лишнего шума и пыли получил готовую печатную плату! И такие способы есть! Но в каждой бочке мёда есть своя ложка дёгтя.

В этой статье не будет переводов или информации из рекламных проспектов, будет только мой личный опыт изготовления печатных плат для прототипирования электроники на 3х осевом ЧПУ LPKF ProtoMat S63 и специализированном принтере Voltera V-One.

Читать дальше →

Всего голосов 39: ↑37 и ↓2 +35

Просмотры

7K

Комментарии 213

DAN_SEA 27 октября в 12:00

Блог компании RUVDS.com DIY или Сделай сам Химия Электроника для начинающих

С распространением трёхмерной печати множество любителей получили уникальные возможности, которые, однако, ограничены свойствами самого материала – пластиковой основы. В одной из прошлых статей мы рассказывали об интересном способе изготовления металлических отливок из 3D-печатных моделей, используя плавление металлов в обычной домашней микроволновке.

Однако не всегда требуется изготовление сверхмонолитных металлических деталей сложными способами, так как существует гораздо более простой вариант…

Читать дальше →

Всего голосов 65: ↑63 и ↓2 +61

Просмотры

7. 5K

Комментарии 22

Bright_Translate 23 октября в 13:00

Блог компании RUVDS.com Старое железо DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Перевод

Несколько месяцев назад я купил первое в своей жизни радио на электронных лампах — AM/FM-приёмник Philips 353A, который на данный момент является старейшим предметом в моей коллекции. Мне нравится электроника, и я уже давно хотел заняться реанимированием винтажной радиоаппаратуры, после того как начал смотреть некоторые YouTube-каналы вроде Mr Carlson’s Lab. Так что в этой статье я поделюсь с вами историей восстановления сего ретрочуда.

Читать дальше →

Всего голосов 74: ↑72 и ↓2 +70

Просмотры

8.9K

Комментарии 51

OldFashionedEngineer 000Z» title=»2022-10-23, 10:07″>23 октября в 10:07

Блог компании Timeweb Cloud Схемотехника *Производство и разработка электроники *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Сейчас даже в чайнике можно найти микроконтроллер со своей прошивкой, и этим уже никого не удивить. А вот то, что можно обойтись без микроконтроллера только «железной» логикой, современного электронщика может реально вогнать в ступор. И именно такое состояние настигло меня, когда я в сети наткнулся на проект “RF74xxID The Multifunction Passive 7400 RFID Tag”. Перевод конечно же есть на Хабре.

На тот момент я на столько был поглощён микроконтроллерами, что даже не задумывался о том, что еще каких-то пару-тройку десятилетий назад электронщики как-то обходились без них, и даже ракеты в космос пускали.

В общем, в какой-то момент это стало для меня навязчивой идеей, и я решил хотя бы примерно повторить пройденный автором путь. С тех пор мне не нужна рыбалка или охота, можно не бегать по лесу в поиске грибов, или не ждать футбольные матчи по телеку! Я понял, что для электронщика электроника тоже может быть хобби!

Читать дальше →

Всего голосов 53: ↑53 и ↓0 +53

Просмотры

7. 3K

Комментарии 73

Lunathecat 21 октября в 12:00

Блог компании RUVDS.com Научно-популярное DIY или Сделай сам Звук Электроника для начинающих

Привет, Хабр! Гитаристы шутят, что на пути творческого развития каждого любителя гитары ожидают несколько неминуемых этапов. Когда узнаёшь, что кроме зелёного 0.88 мм существуют медиаторы всевозможных форм, размеров и материалов. Когда открываешь для себя существование стробоскопических тюнеров. Когда переходишь на ламповое усиление. Когда понимаешь, что тебе обязательно необходима гитара фирмы Гибсон (чаще всего, такое случается после первого опыта игры на настоящем Гибсоне).

Существует и признак старения гитариста — сначала периодически появляющееся, а впоследствии устойчивое желание приобрести педаль фуза.

Gibson Explorer, Fender EVH 5150 III и Peterson StroboClip HD у меня есть, медиаторы тоже, нет только фуза и денег на его приобретение. Потому я его спаяю. Тем более что это интереснее, чем покупать готовый. Не у всех гитаристов это получается, но электронщик отличается тем, что в его практике не получалось очень многое, а потом что-то начало получаться.

Изучим, послушаем, посмотрим осциллограммы

Всего голосов 63: ↑62 и ↓1 +61

Просмотры

5.3K

Комментарии 15

DAN_SEA 20 октября в 12:00

Блог компании RUVDS.com Энергия и элементы питания Физика DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Источник

Без электричества невозможен современный мир в том виде, который мы знаем. При
этом для выработки электроэнергии используют генераторы различных конструкций. Правда каждый, кто сталкивался с этой темой, при слове «электрогенератор» представляет себе достаточно тяжёлое и объёмное устройство. Эффективная работа генератора неразрывно связана с совершением высокочастотной работы, но не всегда это обязательно, так как есть более интересная альтернатива…

Читать дальше →

Всего голосов 61: ↑59 и ↓2 +57

Просмотры

19K

Комментарии 35

honyaki 18 октября в 23:02

Блог компании SkillFactory Производство и разработка электроники *Электроника для начинающих

Перевод

Мы, команда мастерской Tinkering Studio в «Эксплораториуме», считаем, что LEGO даёт много возможностей для изучения движений, механизмов и передач. Один из наших многократно проверенных опытов — прикрепление маркеров к деталям LEGO Technic для создания удивительных и поражающих воображение рисующих роботов, которые рисуют узоры в движении. С помощью набора деталей LEGO можно создавать бесконечные вариации и делать неожиданные открытия. Подробности — к старту флагманского курса по Data Science.

Читать дальше →

Всего голосов 10: ↑10 и ↓0 +10

Просмотры

2.5K

Комментарии 2

Indemsys 17 октября в 12:01

Программирование микроконтроллеров *Matlab *Энергия и элементы питания DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Tutorial

Полифункциональный зарядник — хорошая платформа чтобы показать преимущество гибридной графической нотации перед текстовой нотацией С/С++ . Для этого используется MATLAB Simulink под Windows. Метод разработки напоминает SIL (software-in-the-loop), но модель выполняется на ПК в реальном времени и при взаимодействии с реальным железом.

Читать далее

Всего голосов 28: ↑27 и ↓1 +26

Просмотры

4. 2K

Комментарии 17

Kopcheniy 16 октября в 09:59

Блог компании Timeweb Cloud Научно-популярное Физика DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Жидкокристаллические экраны – это давно обыденная вещь. Они повсюду: от мобильного телефона и компьютера до самых разнообразных устройств. Новый взгляд на уже обычные вещи может дать неожиданный и интересный результат. Что может получиться, если немного разобрать обычный экран и использовать его по-другому? Давайте посмотрим.

Читать дальше →

Всего голосов 24: ↑24 и ↓0 +24

Просмотры

6K

Комментарии 8

DAN_SEA 13 октября в 12:00

Блог компании RUVDS. com Разработка робототехники *Разработка под Arduino *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Картинка youtube-канал RC Crawler Extreme

Некоторое время назад, широкому кругу пользователей стал доступен класс весьма примечательных устройств — мотоциклы на радиоуправлении. Тот, кто в первый раз видит подобное устройство в действии, застывает в лёгком ступоре — как же такое может быть?!

Понятно, когда это радиоуправляемая машинка. Но мотоцикл…

Читать дальше →

Всего голосов 56: ↑54 и ↓2 +52

Просмотры

9.5K

Комментарии 20

OldFashionedEngineer 13 октября в 00:47

Схемотехника *Производство и разработка электроники *Электроника для начинающих

Как-то в одной самоделке захотелось внедрить индикатор положения крутилки на светодиодах, где-то видел такое в интернетах, очень понравилось. И это был тот самый момент, когда LM3914 в магазин за углом не подвезли.

Так как руки уже зачесались, отступать было нельзя! Самым простым решением задачи было бы повторить внутреннюю структуру LM3914 и собрать индикатор уровня на кучке компараторов. Но это не интересно!

Узнать, что получилось

Всего голосов 106: ↑104 и ↓2 +102

Просмотры

16K

Комментарии 81

Lunathecat 7 октября в 12:00

Блог компании RUVDS.com DIY или Сделай сам Звук Электроника для начинающих

Привет, Хабр! Сегодня изучим и соберём интересный гитарный эффект под названием автоматическое вау, или квакушка. Другое его название — фильтр, управляемый огибающей, в варианте от Реймонда Уилсона (Music From Outer Space). Такие педали чаще всего применяются в стиле фанк, но не только.

Соберём, посмотрим, послушаем

Всего голосов 54: ↑52 и ↓2 +50

Просмотры

9.5K

Комментарии 18

OldFashionedEngineer 6 октября в 13:51

Схемотехника *Разработка под Arduino *Электроника для начинающих

Вы ни когда не задумывались, почему в схемах иногда кнопки подтягивают к «+» питания, а иногда к общему проводу? Если прямо сейчас набрать в поиске: «тактовая кнопка ардуино» — то на большинстве картинок мы увидим именно прямое подключение, когда резистор подключен на землю. Но, если посмотреть схемы без участия ардуино, то ситуация меняется в корне, чаще можно будет встретить инвертированное включение. Так как же будет подключать кнопку правильнее? Давайте вместе попробуем разобраться в этом вопросе!

Читать далее

Всего голосов 29: ↑27 и ↓2 +25

Просмотры

7. 1K

Комментарии 74

yellowknife 6 октября в 13:05

Программирование микроконтроллеров *Разработка под Arduino *Носимая электроника DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Tutorial

Собираем свой первый мобильный датчик радиации из готовых электронных компонентов. Второй мануал из цикла про diy-дозиметры.

К этому материалу мы шли долгие 3 года. И продолжаем путь. В статье почти нет шуток, воды и экскурсов в историю. Только электронное мясо: BOM со ссылками на Али, код, модели корпуса, фото-инструкция и задел на будущее.

Читайте, повторяйте, опровергайте и спорьте. Только не будьте равнодушны к российскому DIY.

Приступить к сборке

Всего голосов 32: ↑31 и ↓1 +30

Просмотры

6.5K

Комментарии 47

OldFashionedEngineer 000Z» title=»2022-10-06, 00:56″>6 октября в 00:56

Схемотехника *Разработка под Arduino *DIY или Сделай сам Электроника для начинающих

Из песочницы

Все началось с того, что лет десять назад сделал товарищу динамические ангельские глазки на его автомобиль. И с тех пор каждый уважающий себя владелец BMW считал своим долгом написать мне в какую-нибудь соц сеть и спросить: за сколько денег я готов сделать аналогичное на его авто. На тот момент еще не было в ходу светодиодов с чипом WS2812, по этому схема получилась не очень удобная, и выкладывать ее я не видел смысла. Если я сам не готов повторить, то кто-нибудь другой точно не станет этого делать.

Читать далее

Всего голосов 72: ↑66 и ↓6 +60

Просмотры

35K

Комментарии 145

Основы автомобильных электрических цепей

Дом, Библиотека по ремонту автомобилей, автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, автомобильный блог, ссылки, указатель

Ларри Карли, авторское право AA1Car. com

Легковые автомобили и легкие грузовики имеют обширные электрические системы с большим количеством проводов. и сотни циклов. Электрическая цепь — это в основном маршрут или путь через какие электроны текут. Электрическая цепь должна образовывать полный контур, чтобы ток продолжал течь. электронам нужен обратный путь к их источнику (аккумулятору или генератору переменного тока), иначе им некуда идти.

Существует два основных типа автомобильных электрических цепей:

* Цепь серии — это цепь, в которой все элементы цепи соединены встык в виде цепи. У тока есть только один путь, поэтому количество тока, проходящего через него, будет одинаковым повсюду. полное сопротивление в последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений в каждом элементе цепи. Если один элемент в последовательной цепи выходит из строя, непрерывность нарушается, и вся цепь обесточивается, потому что ток не может завершиться его путешествие по цепи.

* Параллельная цепь — это цепь, в которой элементы цепи соединены рядом или параллельно друг другу. Этот создает множество ветвей или путей, по которым может течь ток. Сопротивление в любой данной ветви будет определять падение напряжения и ток текут через эту ветвь и только эту ветвь. Одним из преимуществ параллельной схемы является то, что различные сегменты или пути цепи могут работать независимо друг от друга. Если один элемент открывается (ломается непрерывность), это не нарушит функцию другого.

Некоторые схемы сочетают в себе элементы как последовательной, так и параллельной схемы. Их можно назвать последовательно-параллельными электрическими соединениями . цепь . В этом типе цепи часть цепи может иметь последовательные нагрузки, в то время как в другой части нагрузки будут параллельно.

Устранение неполадок в автомобильных электрических цепях часто требует измерения напряжения, силы тока или сопротивления. Это три основные единицы измерения, которые используются для описания того, что происходит внутри электрической цепи.

ВОЛЬТ

Напряжение — это разница электрических потенциалов между двумя точками или величина «толчка», который заставляет электроны поток. Ее также называют электродвижущей силой (ЭДС). Это похоже на давление, которое нагнетает сжатый воздух через шланг, но напряжение измеряется не в фунтах на квадратный дюйм, а в единицах, называемых вольтами.

Вы можете измерять напряжение цифровым или аналоговым вольтметром. Для автомобилей последних моделей рекомендуется использовать цифровой вольтметр, т.к. уровни напряжения, которые вы измеряете, часто должны считываться с точностью до десятых долей вольта (0,1 вольта).

Все электрические системы легковых автомобилей и легких грузовиков имеют напряжение 12 вольт с середины 1950-х годов. Электрический Все системы имеют отрицательное (-) заземление, при этом корпус обычно служит заземлением для многих электрических цепей. отрицательный кабель аккумулятора прикреплен к металлическому корпусу или шасси, а положительный кабель аккумулятора (+) подключен к источнику питания стороны электрических цепей автомобиля и системы зарядки.

Многие датчики и цепи датчиков используют более низкое напряжение, обычно 5 вольт, в то время как катушки зажигания генерируют очень высокое напряжение. напряжение (от 5000 до 35000 вольт) для зажигания свечей зажигания. Гибридные автомобили используют аккумулятор высокого напряжения (от 140 до 300 вольт), генератор и электродвигатель для их систем стоп-старт и электропривод.

Измерение напряжения аккумулятора с помощью цифрового вольтметра.

Будьте предельно осторожны при работе с гибридными электрическими компонентами (которые обычно имеют цветовую маркировку ОРАНЖЕВЫЙ , и избегайте прикасайтесь к катушкам зажигания или проводам свечей зажигания при работающем двигателе, чтобы снизить риск поражения электрическим током. Шок от провод свечи зажигания может быть болезненным, но не смертельным, потому что ток (сила тока) низкий. А вот шок от гибридной батареи может быть фатально!

АМПЕР

Ток — это количество или объем электронов, протекающих через проводник или цепь. Это мера объема и указывается в единицах, называемых ампер или ампер . Аналогией с воздушным шлангом будет количество кубических футов на минут прохождения воздуха через шланг. Один ампер равен 6,3 миллиона триллионов электронов (6,3 с 18 нулями после него), протекающих через мимо точки за одну секунду! Это много электронов, но относительно небольшой ток во многих автомобильных цепях. Стартер, например, может потреблять несколько сотен ампер при запуске двигателя.

Амперметр измеряется амперметром или мультиметром с функцией амперметра. Измерение силы тока обычно требует использования индуктивного Датчик, зажимаемый вокруг провода для измерения тока, протекающего по нему, хотя очень малые токи (100 миллиампер или менее) могут часто измеряются непосредственно с помощью самого измерителя без использования индуктивного датчика.

Предохранители используются для защиты электрических цепей от опасных перегрузок, которые могут привести к их перегреву, расплавлению или возгоранию. Предохранители оцениваются в зависимости от того, сколько ампер они могут выдержать, прежде чем предохранитель перегорит и остановит подачу тока. через цепь. Таким образом, перегоревший предохранитель часто является признаком перегрузки цепи или неисправности. например, короткое замыкание, вызывающее чрезмерный ток в цепи. Для получения дополнительной информации см. соответствующую статью о центрах питания: реле и предохранители

Предостережение: Если перегорел предохранитель, замените его на новый с ТАКИМ же номиналом, что и исходный. НЕ заменяйте замену предохранитель с более высоким номиналом, так как это может привести к перегреву или повреждению цепи. И НИКОГДА не заменяйте перегоревший предохранитель прочным. провода или проводника, так как это не докажет никакой защиты от перегрузки.

Ом

Электрическое сопротивление — это сопротивление протеканию тока или ограничение, препятствующее прохождению электронов. Сопротивление измеряется в единицах, называемых Ом . Поток воздуха через шланг можно уменьшить, пережав его, уменьшив диаметр шланга. шланг или удерживая палец над выпускным отверстием. Точно так же ток, протекающий по проводу, можно замедлить или контролировать, добавляя сопротивление. Сопротивление можно создать, изменив состав материала, уменьшив размер проводника или провода (меньший провод имеет большее сопротивление, чем провод большего размера), или путем добавления тепла (нагрев увеличивает сопротивление).

Сопротивление измеряется омметром или мультиметром с функцией измерения сопротивления.

Предостережение: НЕ пытайтесь измерить сопротивление (Ом) в любой цепи, которая находится под напряжением или включена, поскольку это может привести к повреждению омметра. Сопротивление измеряется при отключении тока.

ЗАКОН ОМА

Один вольт равен силе, необходимой для проталкивания тока в один ампер по цепи с сопротивлением один ом. Это Закон Ома, и назван в честь ученого, который первым его вычислил. Закон Ома можно выразить по-разному:

Понимание закона Ома и отношений между вольтами, омами и амперами является ключом к пониманию электрических токов и того, что происходит внутри автомобильной электрической цепи. Закон Ома объясняет, почему высокое сопротивление в цепи блокирует ток и вызывает падение напряжения. Это также объясняет, почему короткое замыкание может привести к быстрому перегреву и возгоранию провода из-за неконтролируемого тока.

Общие проблемы в автомобильных электрических цепях

Короткие замыкания — это тип неисправности, который может возникнуть, если ток, проходящий через электрическую цепь, не проходит через компонент, питаемый от этой цепи, а находит другой путь к земле. Это может произойти, если провод трется об острые края и замыкает на землю, или изоляция соседних проводов протирается или повреждается, позволяя току в одном проводе переходить на соседний провод. Короткое замыкание может привести к неуправляемому току из-за уменьшения сопротивления в цепи. Это может привести к быстрому перегреву провода, расплавлению или возгоранию изоляции вокруг него и возникновению электрического пожара. Короткое замыкание обычно приводит к перегоранию предохранителя цепи.

Примечание. Если в цепи перегорел предохранитель, а новый предохранитель перегорел сразу после его замены, скорее всего, в цепи произошло короткое замыкание.

Короткие замыкания чаще всего возникают там, где проводка трется об острый металлический край, например, когда проводка проходит через перегородку, брандмауэр между моторным отсеком и пассажирским салоном, дверь или другую полость кузова. Резиновые втулки обычно используются для защиты проводки в местах, где проводка проходит через металлические панели. Но если втулка повреждена или отсутствует, проводка может тереться об острый край и замыкать.

Короткие замыкания также могут возникать между соседними проводами, если изоляция вокруг проводов повреждена или треснула. Изоляция может стать хрупкой с возрастом и может треснуть или отслаиваться от проводки, позволяя оголенному металлу под ней вступать в электрический контакт с соседними проводами или телом.

Прерывистые короткие замыкания могут возникать при прерывистом контакте проводов в результате изменений температуры, вызывающих расширение и сжатие металла, или в результате вибрации. Найти прерывистые шорты может быть сложно, потому что проблема приходит и уходит. Покачивание и встряхивание проводов или обдувание их горячим воздухом с помощью термофена может потребоваться для имитации условий, вызывающих короткое замыкание.

Короткие замыкания можно устранить, обмотав оголенные или поврежденные провода изолентой или заменив поврежденные провода.

Обрывы — это еще один тип неисправности, который может возникнуть в автомобильных электрических цепях. Обрыв — это как раз то, что следует из названия: разрыв в проводке, который останавливает поток тока и уничтожает цепь. Обрыв не приведет к перегоранию предохранителя, но помешает функционированию цепи. Размыкание может произойти, если обрыв провода, разъем проводки ослаблен или отключен, или сильная коррозия внутри электрического разъема создала такое большое сопротивление, что ток не может течь по цепи.

Обрывы также могут возникать в электронных схемах, если в паяных соединениях или на печатных платах образуются микротрещины. Цепь может нормально пропускать ток в холодном состоянии, но по мере ее нагревания и расширения микротрещины могут открываться, вызывая прерывистое размыкание.

Перегрузки — это состояние, которое может возникнуть в цепи, когда электродвигатель или другое устройство работает в условиях, при которых он потребляет больше тока, чем обычно. Примером может служить временная перегрузка в цепи электродвигателя стеклоочистителя ветрового стекла, если стеклоочистители заклинило льдом или сильным снегом. Перегрузка может привести к перегоранию предохранителя цепи.

Некоторые конкретные примеры проблем с автомобильной электрической цепью

Типичным примером закона Ома, вызывающего проблемы с электричеством в вашем автомобиле или грузовике, может быть ослабленный или корродированный кабель аккумуляторной батареи. Бедные соединение создает электрическое сопротивление, которое не позволяет аккумулятору подавать нормальный ток в электрическую систему автомобиля. Это, в свою очередь, может помешать стартеру провернуть двигатель достаточно быстро, чтобы запустить его, или может вообще помешать работе стартера. Ненадежное или корродированное соединение аккумуляторной батареи также может помешать генератору полностью зарядить аккумуляторную батарею, в результате чего аккумуляторная батарея выйдет из строя. спуститься.

Другим примером закона Ома в действии может быть цепь топливного насоса с плохим заземлением. Плохое соединение с землей создает высокое сопротивление, уменьшающее ток, протекающий через топливный насос. Это заставляет насос вращаться намного медленнее, чем обычно, вызывая падение объема топлива и давления, которое может привести к потере мощности или неровной работе двигателя.

Низкое напряжение системы из-за разряженной батареи или низкой выходной мощности зарядки может нанести ущерб электронным модулям управления автомобилем. Много модулей не будут работать нормально, если на них не подается питание 12 вольт. Это, в свою очередь, может вызвать различные виды управляемости или проблемы с производительностью.

Коррозия является распространенной причиной высокого сопротивления в электрических цепях. Коррозия может быть вызвана влагой и окислением, электрические разъемы и клеммы в электрической системе. Это одна из причин, почему страховые компании учитывают многие транспортные средства, которые был затоплен. Как только вода попадает в проводку внутри автомобиля, это может вызвать коррозию и многочисленные проблемы с электричеством в будущем.

Вибрация также может вызвать высокое сопротивление электрических разъемов и проводки. Движение происходит, когда транспортное средство движется может вызвать трение и микроскопический износ электрических разъемов, которые не поддерживаются должным образом. Со временем это может привести к ухудшению проблемы с электрическим соединением и цепью из-за скачка тока в этой цепи.

Измерение падения напряжения для поиска электрических проблем

Падение напряжения происходит, когда ток протекает через компонент в цепи. Сопротивление, создаваемое устройством, создает соответствующее падение напряжения, которое можно рассчитать с помощью закона Ома, если известно сопротивление компонента и протекающий ток.

ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ = СОПРОТИВЛЕНИЕ x ТОК

Вы можете измерить падение напряжения в цепи или на соединении с помощью цифрового вольтметра. Выводы вольтметра подключены на любой стороне проверяемого компонента схемы или соединения. Если соединение ослабло или подверглось коррозии, это создаст сопротивление в цепи и ограничит протекание тока, вызывая чрезмерное падение напряжения.

Как правило, падение напряжения БОЛЕЕ одной десятой вольта (0,1 В) на низковольтном или малоамперном соединении означает неисправность. Цепи, которые работают с более высокими напряжениями или токами (например, цепь выходного напряжения для системы зарядки), могут выдерживать напряжение падает до половины вольта (0,5 вольта), но лучше всего 0,1 вольта или меньше.

Измерение падения напряжения является эффективным средством для быстрого выявления проблем с электрической цепью автомобиля, таких как ослабление или коррозия разъемы, провода, выключатели и т. д. Это более точно, чем простое измерение напряжения в цепи или использование простой контрольной лампы, чтобы увидеть если есть питание или нет, потому что он сообщает вам, есть ли чрезмерное сопротивление, которое может ограничить ток в цепи.

Автомобильные электрические схемы

Производители транспортных средств публикуют электрические схемы для всех различных электрических цепей в транспортных средствах. Они делают. Их можно получить на технических веб-сайтах производителей транспортных средств или в автомобильном источник вторичного рынка, такой как AlldataDIY для небольшого платеж. Наличие правильной электрической схемы является обязательным условием для устранения неполадок в электрической цепи.

На электрических схемах используются символы (см. ниже) для обозначения различных компонентов схемы. Отдельные цепи обычно нумеруются, а провода в цепях имеют цветовую маркировку. облегчить идентификацию. Когда на проводе есть двухцветный код, это означает, что провод одного цвета и на этом же проводе есть цветная полоса другого цвета.

---

При поддержке CarleySoftware.com

Статьи по теме:

Тест для самопроверки по основам электрической системы

Устранение неполадок с электрооборудованием автомобиля

Электрические нагрузки для автомобильных систем, освещения и аксессуаров

Проверка падения напряжения

Силовые центры: реле и предохранители

Устранение неполадок электронного приборного щитка

Безопасность аккумулятора и запуск от внешнего источника ( Читайте сначала!!!)

Диагностика батареи, которая работает

Тестирование батареи

Запуск и зарядка системы Устранение неполадок

Устранение неполадок с питанием Windows

Форы с устранением неполадок

Lights (Furights & Bulbs)

Высокая интенсивность (HID HID). См. больше технических статей Carley Automotive

---

Обязательно посетите другие наши веб-сайты:

Программное обеспечение Carley Automotive

OBD2HELP

Случайные пропуски зажигания

Справка по сканирующему прибору

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Электроника для начинающих: простое введение

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 27 марта 2021 г.

Они хранят ваши деньги. Они следят твое сердцебиение. Они несут звук вашего голоса в чужие дома. Они привозят самолеты на землю и безопасно направлять машины к месту назначения — они даже стреляют подушки безопасности, если мы попадем в беду. Удивительно подумать, сколько вещи, которые «они» на самом деле делают. «Они» — это электроны: крошечные частицы внутри атомов, движущиеся по определенным траекториям, известным как цепи, передающие электрическую энергию. Одна из величайших вещей людей научились делать в 20-м веке было использовать электроны для управления машины и технологическая информация. Электронная революция, как это известно, ускорил компьютер революция, и обе эти вещи изменили многие области нашей жизни. Но как именно наноскопически маленькие частицы, слишком маленькие видеть, достигать таких масштабных и драматичных вещей? давайте возьмем поближе посмотри и узнай!

Фото: Компактная электронная плата с веб-камеры. Эта плата содержит несколько десятков отдельных электронных компонентов, в основном это небольшие резисторы и конденсаторы, плюс большой черный микрочип (внизу слева), который выполняет большую часть работы.

Содержание

1. В чем разница между электричеством и электроникой?
2. Аналоговая и цифровая электроника
3. Электронные компоненты
4. Электронные схемы и печатные платы
5. Для чего нужна электроника?
6. Краткая история электроники
7. Узнать больше

В чем разница между электричеством и электроникой?

Если вы читали нашу статью об электричестве, вы узнаете, что это своего рода энергия — очень разносторонний вид энергии, которую мы можем производить самыми разными способами и использовать во многих других. Электричество — это создание электромагнитной энергии. обтекать цепь, чтобы она приводила в действие что-то вроде электродвигателя или нагревательного элемента, электроприборы, такие как электромобили, чайники, тостеры и лампы. Как правило, электроприборам требуется много энергии для работы. работают, поэтому они используют довольно большие (и часто довольно опасные) электрические токи. Нагревательный элемент мощностью 2500 Вт внутри электрического чайника работает от тока около 10 ампер. Напротив, электронные компоненты используют токи вероятно, измеряется в долях миллиампер (которые составляют тысячные доли ампер). Другими словами, типичный электрический прибор, вероятно, будет использовать токи в десятки, сотни или тысячи раз больше, чем типичный электронный.

Электроника — это гораздо более тонкий вид электричества, в котором крошечные электрические токи (и, в теории, отдельные электроны) тщательно направлена ​​вокруг гораздо более сложных схем для обработки сигналов (таких как те, которые несут радио и телевизионные программы) или хранить и обрабатывать Информация. Подумайте о чем-то вроде микроволновой печи духовке, и легко увидеть разницу между обычным электричество и электроника. В микроволновой печи электричество обеспечивает сила, генерирующая высокоэнергетические волны, которые готовят вашу еду; электроника контролирует электрическую цепь, которая делает приготовление пищи.

Работа: Микроволновые печи питаются от электрических кабелей (серого цвета), которые подключаются к стене. Кабели подают электричество, питающее сильноточные электрические цепи и слаботочные электронные. Сильноточные электрические цепи питают магнетрон (синий), устройство, создающее волны, которые готовят вашу еду. и поверните поворотный стол. Слаботочные электронные схемы (красные) управляют этими мощными цепями, и такие вещи, как цифровой дисплей.

Аналоговая и цифровая электроника

Существует два совершенно разных способа хранения информации, известных как аналоговые и цифровые. Звучит как довольно абстрактная идея, но это действительно очень просто. Предположим, вы делаете старомодную фотографию кто-то с пленочной камерой. Камера фиксирует поток света в сквозь ставни спереди в виде узора света и темные участки на химически обработанном пластике. Сцена, в которой ты фотография превращается в своего рода мгновенное химическое рисование — «аналогия» того, на что вы смотрите. Вот почему мы говорим, что это аналог способ хранения информации. Но если вы сфотографируете именно та же сцена с цифровой камерой, камера хранит совсем другую запись. Вместо того, чтобы сохранить узнаваемый узор из света и тьмы, он преобразует свет и тьму области в числа и вместо этого сохраняет их. Хранение числового, закодированного версия чего-либо известна как цифровая.

Фото: Цифровые технологии: Большие цифровые часы, подобные этим, легко и быстро считываются бегунами. Фотография Джи Л. Скотта предоставлена ​​ВМС США.

Электронное оборудование обычно работает с информацией в любом аналоговом или цифровой формат. В старомодном транзисторном радио, широковещательные сигналы поступают в схему радио через залипание антенны из дела. Это аналоговые сигналы: это радиоволны, путешествуя по воздуху от отдаленного радиопередатчика, который вибрировать вверх и вниз по образцу, который точно соответствует словам и музыку они несут. Так что громкая рок-музыка означает более сильные сигналы, чем тихая. классическая музыка. Радио сохраняет сигналы в аналоговой форме, т.к. получает их, усиливает и превращает обратно в звуки, которые вы можете слышать. Но в современном цифровом радио, все происходит по-другому. Во-первых, сигналы передаются в цифровом формате. формат — в виде кодированных чисел. Когда они прибудут на ваше радио, цифры преобразуются обратно в звуковые сигналы. Это совсем другой способ обработки информации и имеет как преимущества, так и недостатки. Как правило, большинство современных форм электронного оборудования (включая компьютеры, сотовые телефоны, цифровые камеры, цифровые радиоприемники, слуховые аппараты и телевизоры) используют цифровая электроника.

Электронные компоненты

Если вы когда-нибудь смотрели на город из окна небоскреба, вы будете восхищаться всеми крошечными зданиями под вами и улицы, связывающие их вместе всевозможными замысловатыми способами. Каждый здание имеет функцию и улицы, которые позволяют людям путешествовать из одной части города в другую или посетить разные здания в очередь, заставить все здания работать вместе. Коллекция здания, то, как они устроены, и многочисленные связи между Именно они делают динамичный город гораздо большим, чем сумма его отдельные части.

Схемы внутри частей электронного оборудования немного похожи города тоже: они набиты компонентами (похожий на здания), которые выполняют разные задачи, а компоненты связаны между собой. вместе кабелями или печатными металлическими соединениями (похожий на улицы). В отличие от города, где практически каждое здание уникально и даже два якобы одинаковых дома или офисных блока могут быть тонко разные, электронные схемы строятся из небольшого количества стандартные компоненты. Но, как и в случае с LEGO®, вы можете компоненты вместе в бесконечном числе различных мест, так что они выполнять бесконечное количество различных работ.

Вот некоторые из наиболее важных компонентов, с которыми вы столкнетесь:

Резисторы

Это самые простые компоненты любой схемы. Их работа заключается в ограничении потока электронов и уменьшении ток или напряжение, протекающие путем преобразования электрической энергии в тепло. Резисторы бывают разных форм и размеров. Переменные резисторы (также известные как потенциометры) имеют дисковое управление, поэтому они изменить величину сопротивления, когда вы поворачиваете их. Регуляторы громкости в в звуковом оборудовании используются переменные резисторы, подобные этим.

Подробнее читайте в нашей основной статье о резисторах.

Фото: Типичный резистор на плате от магнитолы.

Диоды

Электронные эквиваленты улиц с односторонним движением, диоды пропускают электрический ток через них только в одном направлении. Они также известны как выпрямители. Диоды можно использовать для изменения переменного тока (текущего обратно и вперед по кругу, постоянно меняя направление) в прямое токи (те, которые всегда текут в одном и том же направлении).

Подробнее читайте в нашей основной статье о диодах.

Фото: Диоды внешне похожи на резисторы, но работают по-другому и делать совсем другую работу. В отличие от резистора, который можно вставить в цепь в любом случае диод должен быть подключен в правильном направлении (соответствующем стрелке на этой плате).

Конденсаторы

Эти относительно простые компоненты состоят из двух частей проводящего материала (например, металла), разделенных непроводящий (изолирующий) материал, называемый диэлектриком. Они есть часто используются в качестве устройств измерения времени, но они могут преобразовывать электрические токи и другими способами. На радио, одна из самых важных работ, Настройка на станцию, которую вы хотите слушать, осуществляется с помощью конденсатора.

Подробнее читайте в нашей основной статье о конденсаторах.

Фото: Небольшой конденсатор в транзисторной радиосхеме.

Транзисторы

Транзисторы — самые важные компоненты компьютеров. включать и выключать крошечные электрические токи или усиливать их (преобразовывать малые электрические токи в гораздо большие). Транзисторы которые работают поскольку переключатели действуют как память в компьютерах, а транзисторы работают как усилители увеличивают громкость звуков в слуховых аппаратах. Когда транзисторы соединены вместе, они образуют устройства, называемые логическими вентилями, которые могут выполнять очень простые операции. формы принятия решений. (Тиристоры немного похожи на транзисторы, но работать по-другому.)

Подробнее читайте в нашей основной статье о транзисторах.

Фото: Типичный полевой транзистор (FET) на электронной плате.

Оптоэлектронные (оптико-электронные) компоненты

Существуют различные компоненты, которые могут превращать свет в электричество или наоборот. Фотоэлементы (также известные как фотоэлементы) генерируют крошечные электрические токи, когда на них падает свет, и они используются как лучи «волшебного глаза». в различных типах сенсорного оборудования, включая некоторые виды дымовых извещателей. Светодиоды (LED) работают наоборот, преобразовывая небольшие электрические токи в свет. Светодиоды обычно используются на приборных панелях стереосистем. оборудование. Жидкокристаллические дисплеи (LCD), такие как те, которые используются в ЖК-телевизоры с плоским экраном и ноутбуки компьютеры, являются более сложными примерами оптоэлектроники.

Фото: Светодиод, встроенный в электронную схему. Это один из Светодиоды, излучающие красный свет внутри оптической компьютерной мыши.

Электронные компоненты имеют нечто очень важное общее. Какую бы работу они ни выполняли, они работают, контролируя поток электронов. через их структуру очень точным образом. Большинство этих компонентов изготовлены из цельных кусков частично проводящего, частично изолирующего материалы, называемые полупроводниками (описанные более подробно в нашем статью о транзисторах). Поскольку электроника подразумевает понимание точные механизмы того, как твердые тела пропускают через себя электроны, это иногда называют физикой твердого тела. Вот почему вы часто увидите электронное оборудование, описываемое как «твердотельное».

Электронные схемы и печатные платы

Ключом к электронному устройству являются не только его компоненты содержит, но так, как они расположены в цепях. Простейший возможная схема представляет собой непрерывный цикл, соединяющий два компонента, например две бусины, прикрепленные к одному ожерелью. Аналоговые электронные приборы как правило, имеют гораздо более простые схемы, чем цифровые. Базовый транзистор Радио может состоять из нескольких десятков различных компонентов и печатной платы. вероятно, не больше, чем обложка книги в мягкой обложке. Но в чем-то подобно компьютеру, в котором используются цифровые технологии, схемы гораздо плотные и сложные и включают в себя сотни, тысячи или даже миллионы отдельный пути. Вообще говоря, чем сложнее схема, тем больше сложные операции, которые он может выполнять.

Фото: Электронная плата внутри компьютерного принтера. Какие электронные компоненты ты видишь здесь? Я могу различить конденсаторы, диоды и интегральные схемы (большие черные штуки, описание которых приведено ниже).

Если вы экспериментировали с простой электроникой, то знаете, что Самый простой способ построить схему — это просто соединить компоненты вместе. с короткими медными кабелями. Но чем больше компонентов вам нужно подключить, тем сложнее это становится. Вот почему разработчики электроники обычно выбирают более систематический способ расположения компонентов на том, что называется печатной платой. Базовая схема доска это просто прямоугольник из пластика с медными соединительными дорожками с одной стороны и множеством отверстий, просверленных в нем. Вы можете легко соединить компоненты вместе просовывая их через отверстия и используя медь, чтобы соединить их вместе, удаляя кусочки меди по мере необходимости и добавляя дополнительные провода сделать дополнительные подключения. Этот тип печатной платы часто называется «макетной доской».

Электронное оборудование, которое вы покупаете в магазинах, расширяет эту идею. далее с использованием печатных плат, которые изготавливаются автоматически на заводах. Точная схема схемы химически напечатана на пластике. плата, при этом все медные дорожки создаются автоматически во время производственный процесс. Затем компоненты просто проталкиваются предварительно просверленные отверстия и закреплены на месте с помощью электрического токопроводящий клей, известный как припой. Схема, изготовленная таким образом известна как печатная плата (PCB).

Фото: Впаивание компонентов в электронную схема. Дым, который вы видите, исходит от плавления припоя и превращения его в пар. Синий пластиковый прямоугольник, к которому я припаиваюсь, представляет собой типичную печатную плату, и вы видите различные компоненты, торчащие из нее, в том числе группу резисторов спереди и большую интегральную схему вверху.

Хотя печатные платы представляют собой большой шаг вперед по сравнению с печатными платами, смонтированными вручную, их все еще довольно сложно использовать, когда вам нужно подключить сотни, тысячи или даже миллионы компонентов вместе. Причина раннего компьютеры были такими большими, энергоемкими, медленными, дорогими и ненадежными. потому что их компоненты были соединены вместе вручную в этом старомодным способом. В конце 1950-х годов, однако, инженеры Джек Килби и Роберт Нойс самостоятельно разработал способ создания электронных компоненты в миниатюрной форме на поверхности кусочков кремния. С использованием эти интегральные схемы, он быстро стал можно выжать сотни, тысячи, миллионы, а потом и сотни миллионов миниатюрные компоненты на кремниевые чипы размером с ноготь пальца. Так компьютеры стали меньше, дешевле и намного более надежным с 1960-х годов.

Фото: Миниатюризация. Там больше вычислительной мощности в процессорном чипе, который лежит у меня на пальце, чем вы нашли бы в комнате размером с комнату. компьютер из 1940 лет!

Для чего используется электроника?

Электроника сейчас настолько распространена, что думать о ней почти легче вещи, которые не используют его, чем вещи, которые делают.

Развлечения были одной из первых областей, которые выиграли, с радио (и позже телевидение) оба критически в зависимости от прибытия электронные компоненты. Хотя телефон был изобретен до того, как электроника была должным образом развита, современная телефонные сети, сети сотовой связи, и компьютерные сети в сердце Интернета, все извлекают выгоду из сложная цифровая электроника.

Подумайте о том, что вы делаете, что не связано с электроникой и вы можете бороться. Двигатель вашего автомобиля вероятно, имеет электронные схемы в нем — а как насчет спутника GPS навигационное устройство, которое подскажет, куда идти? Даже подушка безопасности в вашем рулевое колесо приводится в действие электронной схемой, которая определяет, когда вам нужна дополнительная защита.

Электронное оборудование спасает нам жизнь и в других отношениях. Больницы упакованы всевозможными электронными гаджетами, от пульсометра от мониторов и ультразвуковых сканеров до сложных сканеров головного мозга и рентгеновских аппаратов машины. Слуховые аппараты были одними из первых гаджетов, получивших преимущества от разработка крошечных транзисторов в середине 20-го века, и Интегральные схемы все меньшего размера позволили слуховым аппаратам стать меньше и мощнее в последующие десятилетия.

Кто бы мог подумать, что у вас есть электроны — самые маленькие вещи, которые вы мог себе представить, изменил бы жизни людей во многих важных пути?

Краткая история электроники

Фото: сэр Дж. Дж. Томсон, который открыл, что электроны являются отрицательно заряженными частицами, в Кембриджском университете в 1897 году. Томсон получил Нобелевскую премию по физике в 1906 году за свою работу. Фото Bain News Service предоставлено Библиотекой Конгресса США.

• 1874: ирландский ученый Джордж Джонстон Стони. (1826–1919 гг.11) предполагает, что электричество должно быть «построено» из крошечных электрических обвинения. Примерно 20 лет спустя он придумал название «электрон».
• 1875: американский ученый Джордж Р. Кэри. строит фотоэлемент, который вырабатывает электричество, когда на него падает свет Это.
• 1879: англичанин сэр Уильям Крукс (1832–1919) разрабатывает свою электронно-лучевую трубку (похожую на старомодную, «ламповое» телевидение) для изучения электроны (которые тогда были известны как «катодные лучи»).
• 1883: плодовитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847–1919 гг.31) обнаруживает термоэлектронную эмиссию (также известную как Эдисон). эффект), где электроны испускаются нагретой нитью.
• 1887: немецкий физик Генрих Герц (1857–1894) узнает больше о фотоэлектрическом эффекте, связь между светом и электричеством, на которую Кэри наткнулся предыдущее десятилетие.
• 1897: Британский физик Дж.Дж. Томсон (1856–1940) показывает, что катодные лучи представляют собой отрицательно заряженные частицы. Томсон называет их «корпускулами», но вскоре они переименовываются в электроны.
• 1904: Джон Эмброуз Флеминг (1849–1945), английский ученый, изготовил клапан Флеминга (позже переименован в диод). Он становится незаменимым компонентом в радиоприемниках.
• 1906: американский изобретатель Ли Де Форест. (1873–1961), пошел еще дальше и разработал улучшенный клапан, известный как триод (или аудион), значительно улучшивший конструкцию радиоприемников. де Фореста часто называют отцом современного радио.
• 1947: американцы Джон Бардин (1908–1991), Уолтер Браттейн (1902–1987) и Уильям Шокли (1910–1989) разработать транзистор в Bell Laboratories. Он произвел революцию в электронике и цифровом ЭВМ во второй половине 20 века.
• 1958: Работая независимо друг от друга, американские инженеры Джек Килби (1923–2005) из Texas Instruments and Роберт Нойс (1927–1990) из Fairchild Semiconductor (а позже и Intel) разрабатывают интегральные схемы.
• 1971: Марсиан Эдвард (Тед) Хофф (1937–) и Федерико Фаггин (1941–) удается втиснуть все ключевые компоненты компьютера на один чип, создающий первый в мире микропроцессор общего назначения Intel 4004.
• 1987: Американские ученые Теодор Фултон и Джеральд Долан из Bell Laboratories разработали первый одноэлектронный транзистор.
• 2008: Исследователь Hewlett-Packard Стэнли Уильямс создает первый работающий мемристор, новый вид компонента магнитной цепи, который работает как резистор с памятью, впервые придуманный американским физиком Леоном Чуа почти четыре десятилетия назад (в 1971 году).

Узнайте больше

На этом сайте

• Компьютеры
• Электричество и электроника
• История электричества
• Интегральные схемы
• Пайка и сварка

Книги для юных читателей

• Easy Electronics by Charles Platt. Мейкер Медиа, 2017.
• Электроника для детей: играйте с простыми схемами и экспериментируйте с электричеством Ойвинд Нидал Даль. Без крахмала, 2016.
• Свидетель: Электричество Стива Паркера. Дорлинг Киндерсли, 2013.

Книги для читателей постарше

• Марка: Electronics by Charles Platt. O’Reilly, 2015. Практическое руководство, в котором вы узнаете об электронных компонентах, используя их во все более сложных схемах.
• Научитесь электричеству и электронике Стэн Джибилиско и Саймон Монк. Макгроу Хилл, 2016.
• Искусство электроники, Пол Горовиц, Уинфилд Хилл. Издательство Кембриджского университета, 2015.
.

Веб-сайты: история электроники

• Открытие электрона: Эта онлайн-выставка Американского института физики объясняет, как Дж. Дж. Томсон исследовал тайны электрона в Кембриджском университете.
• Атомные новинки: Британский музей науки объясняет, как исследование Дж. Дж. Томсона вписывается в более широкую историю атома. [Архивировано с помощью Wayback Machine.]
• Transistorized ! : веб-сайт PBS, посвященный истории транзисторов.
• «Таинственный мемристор», Салли Ади, IEEE Spectrum, 1 мая 2008 г. Увлекательное и простое для понимания введение в разработку мемристоров.

Веб-сайты: практические проекты и руководства для любителей

• Evil Mad Scientist: Еженедельно обновляемый блог, в котором публикуются проекты в области электроники (и другие подобные материалы) с остроумием, изобретательностью и духом открытого исходного кода.