Elektronička zaklopka

---

Laboratorijska maketa sastoji se od elektronički upravljane zaklopke benzinskog motora, tranzistorskog pretvarača (čopera) i upravljačkog računala (vidi fotografiju ispod). Elektronički upravljana zaklopka predstavlja istosmjerni elektromotorni pogon koji precizno pozicionira pločicu zaklopke benzinskog motora. Položaj zaklopke mjeri se potenciometrom. Istosmjerni motor napaja se iz tranzistorskog pretvarača, koji je spojen na standardni automobilski akumulator. Upravljačko računalo pribavlja trenutačnu vrijednost položaja zaklopke, izvršava upravljački algoritam, te zadaje analognu vrijednost napona proporcionalnu naponu armature istosmjernog motora.

Tranzistorski pretvarač sastoji se od tranzistorskog H-mosta, analognog PWM sklopa, senzora struje, sigurnosnog vremenskog sklopa (watch-dog timera) i filtera mjernih signala. Tranzistorski pretvarač projektirala je i izradila firma NEV-EL, Zagreb, Hrvatska, prema našim specifikacijama. Tranzistorski H-most koristi diskretne MOSFET tranzistore snage. H-most ima slične karakteristike (unutarnji otpor, maksimalnu i nazivnu struju) kao i standardni integrirani H-mostovi za automobilske primjene. Frekvencija prekidanja H-mosta je f_ch = 4 kHz. PWM sklop mijenja faktor popunjenosti pravokutnog valnog oblika izlaznog napona H-mosta ovisno o ulaznom naponskom signalu koji dolazi iz upravljačkog računala. Senzor struje armature uključen je u dani pretvarač kako bi se olakšala provedba identifikacijskih eksperimenata, te detekcija preopterećenja istosmjernog motora. Također se može upotrijebiti za moguću realizaciju unutarnje petlje regulacije struje armature. Sigurnosni vremenski sklop (watchdog timer) koristi se kako bi se spriječilo eventuano oštećenje elektronički upravljane zaklopke motora u slučaju otkazivanja programske podrške i sklopovlja. Svi mjerni signali (položaj zaklopke, struja armature, napon baterije i referentni napon potenciometra) filtriraju se niskopropusnim analognim filtrima čija je granična frekvencija f_g = 1kHz.

Upravljačko računalo je standardno osobno računalo (PC) opremljeno akvizicijskom karticom s analognim/digitalnim ulazima/izlazima. Kartica sadrži 16 bipolarnih, analognih, 12-bitovnih ulaznih kanala (±10V), te dva unipolarna, 12-bitovna analogna izlaza (0-10V).