Teknologi Industri
Manufaktur industri
Dalam pembelajaran tentang listrik, Anda akan ingin membangun sirkuit Anda sendiri menggunakan resistor dan baterai. Beberapa opsi tersedia dalam hal perakitan sirkuit ini, beberapa lebih mudah daripada yang lain. Di bagian ini, saya akan mengeksplorasi beberapa teknik fabrikasi yang tidak hanya akan membantu Anda membangun sirkuit yang ditunjukkan dalam bab ini, tetapi juga sirkuit yang lebih maju.
Jika semua yang ingin kita buat hanyalah sebuah baterai tunggal, rangkaian resistor tunggal, kita dapat dengan mudah menggunakan klip buaya kabel jumper seperti ini:
Kabel jumper dengan klip pegas gaya "buaya" di setiap ujungnya memberikan metode yang aman dan nyaman untuk menyambungkan komponen secara elektrik.
Jika kita ingin membuat rangkaian seri sederhana dengan satu baterai dan tiga resistor, teknik konstruksi "titik-ke-titik" yang sama menggunakan kabel jumper dapat diterapkan:
Teknik ini, bagaimanapun, terbukti tidak praktis untuk sirkuit yang jauh lebih kompleks daripada ini, karena kecanggungan kabel jumper dan kerapuhan fisik koneksi mereka. Metode konstruksi sementara yang lebih umum untuk penghobi adalah papan tempat memotong roti tanpa solder , perangkat yang terbuat dari plastik dengan ratusan soket sambungan pegas yang menghubungkan ujung komponen yang disisipkan dan/atau potongan kawat padat 22-gauge. Foto papan tempat memotong roti asli ditampilkan di sini, diikuti dengan ilustrasi yang menunjukkan rangkaian seri sederhana yang dibangun di atasnya:
Di bawah setiap lubang di papan tempat memotong roti, permukaannya adalah klip pegas logam, yang dirancang untuk menangkap kabel atau kabel komponen yang dimasukkan. Klip pegas logam ini digabungkan di bawah permukaan papan tempat memotong roti, membuat sambungan antara kabel yang dimasukkan. Pola sambungan menghubungkan setiap lima lubang di sepanjang kolom vertikal (seperti yang ditunjukkan dengan sumbu panjang papan tempat memotong roti yang terletak horizontal):
Jadi, ketika kabel atau kabel komponen dimasukkan ke dalam lubang di papan tempat memotong roti, ada empat lubang lagi di kolom itu yang menyediakan titik koneksi potensial ke kabel dan/atau kabel komponen lainnya. Hasilnya adalah platform yang sangat fleksibel untuk membangun sirkuit sementara. Misalnya, rangkaian tiga resistor yang baru saja ditampilkan juga dapat dibuat pada papan tempat memotong roti seperti ini:
Sirkuit paralel juga mudah dibuat pada papan tempat memotong roti tanpa solder:
Namun, papan tempat memotong roti memiliki keterbatasan. Pertama dan terpenting, mereka ditujukan untuk sementara konstruksi saja. Jika Anda mengambil papan tempat memotong roti, membalikkannya, dan mengocoknya, komponen apa pun yang terpasang di dalamnya pasti akan kendur, dan dapat jatuh dari lubangnya masing-masing.
Juga, papan tempat memotong roti terbatas pada sirkuit arus yang cukup rendah (kurang dari 1 amp). Klip pegas tersebut memiliki area kontak yang kecil dan karenanya tidak dapat mendukung arus tinggi tanpa pemanasan yang berlebihan.
Untuk keabadian yang lebih besar, orang mungkin ingin memilih menyolder atau membungkus kawat. Teknik-teknik ini melibatkan pengikatan komponen dan kabel ke beberapa struktur yang menyediakan lokasi mekanis yang aman (seperti papan fenolik atau fiberglass dengan lubang yang dibor di dalamnya, seperti papan tempat memotong roti tanpa koneksi pegas-klip intrinsik), dan kemudian memasang kabel ke yang diamankan petunjuk komponen.
Solder adalah bentuk pengelasan suhu rendah, menggunakan paduan timah/timbal atau timah/perak yang meleleh juga dan mengikat benda tembaga secara elektrik. Ujung kawat disolder ke kabel komponen atau terlalu kecil, “bantalan” cincin tembaga yang direkatkan pada permukaan papan sirkuit berfungsi untuk menghubungkan komponen bersama-sama.
Dalam pembungkusan kawat, kawat pengukur kecil dililitkan dengan erat di sekitar kabel komponen daripada disolder ke kabel atau bantalan tembaga, tegangan kabel yang dibungkus menyediakan sambungan mekanis dan listrik yang baik untuk menghubungkan komponen bersama-sama.
Contoh papan sirkuit tercetak , atau PCB , ditujukan untuk penggunaan hobi ditunjukkan dalam foto ini:
Papan ini tampak tembaga-sisi-up:sisi di mana semua penyolderan dilakukan. Setiap lubang dilingkari dengan lapisan kecil logam tembaga untuk merekatkan ke solder. Semua lubang independen satu sama lain pada papan khusus ini, tidak seperti lubang pada papan tempat memotong roti tanpa solder yang dihubungkan bersama dalam kelompok lima.
Papan sirkuit tercetak dengan pola sambungan 5 lubang yang sama dengan papan tempat memotong roti dapat dibeli dan digunakan untuk konstruksi sirkuit hobi.
Papan sirkuit tercetak produksi memiliki jejak tembaga diletakkan pada bahan substrat fenolik atau fiberglass untuk membentuk jalur koneksi pra-rekayasa yang berfungsi sebagai kabel dalam suatu rangkaian. Contoh papan seperti itu ditunjukkan di sini, unit ini sebenarnya adalah sirkuit "catu daya" yang dirancang untuk mengambil daya arus bolak-balik (AC) 120 volt dari stopkontak dinding rumah tangga dan mengubahnya menjadi arus searah tegangan rendah (DC).
Sebuah resistor muncul di papan ini, komponen kelima dihitung dari bawah, terletak di area kanan tengah papan.
Tampilan bagian bawah papan ini mengungkapkan "jejak" tembaga yang menghubungkan komponen bersama-sama, serta endapan berwarna perak dari ikatan solder komponen mengarah ke jejak tersebut:
Sirkuit yang disolder atau dibungkus kawat dianggap permanen:yaitu, tidak mungkin berantakan secara tidak sengaja. Namun, teknik konstruksi ini terkadang dianggap juga permanen. Jika ada yang ingin mengganti komponen atau mengubah sirkuit dengan cara apa pun, mereka harus menginvestasikan cukup banyak waktu untuk membatalkan koneksi. Selain itu, baik penyolderan maupun pembungkusan kawat memerlukan alat khusus yang mungkin tidak segera tersedia.
Teknik konstruksi alternatif yang digunakan di seluruh dunia industri adalah jalur terminal . Strip terminal, atau disebut strip pembatas atau blok terminal , terdiri dari bahan nonkonduktor yang panjang dengan beberapa batang logam kecil yang tertanam di dalamnya. Setiap batang logam memiliki setidaknya satu sekrup mesin atau pengencang lain di mana kawat atau kabel komponen dapat diamankan.
Beberapa kabel yang diikat dengan satu sekrup dibuat sama secara elektrik satu sama lain, seperti kabel yang diikat ke beberapa sekrup pada batang yang sama. Foto berikut menunjukkan satu gaya strip terminal, dengan beberapa kabel terpasang.
Strip terminal lain yang lebih kecil ditunjukkan dalam foto berikut ini. Jenis ini, terkadang disebut sebagai gaya "Eropa", memiliki sekrup tersembunyi untuk membantu mencegah korsleting yang tidak disengaja antara terminal dengan obeng atau benda logam lainnya:
Dalam ilustrasi berikut, sirkuit tiga resistor baterai tunggal ditampilkan dibangun pada strip terminal:
Jika strip terminal menggunakan sekrup mesin untuk menahan komponen dan ujung kabel, hanya obeng yang diperlukan untuk mengamankan sambungan baru atau memutus sambungan lama. Beberapa strip terminal menggunakan klip pegas—mirip dengan papan tempat memotong roti kecuali untuk meningkatkan kekasaran—dihubungkan dan dilepaskan menggunakan obeng sebagai alat dorong (tidak melibatkan puntiran). Sambungan listrik yang dibuat oleh strip terminal cukup kuat dan dianggap cocok untuk konstruksi permanen dan sementara.
Salah satu keterampilan penting bagi siapa pun yang tertarik dengan listrik dan elektronik adalah untuk dapat "menerjemahkan" diagram skematik ke tata letak sirkuit nyata di mana komponennya mungkin tidak diorientasikan dengan cara yang sama.
Diagram skematik biasanya digambar untuk keterbacaan maksimum (kecuali beberapa contoh penting yang dibuat sketsa untuk menciptakan kebingungan maksimum!), tetapi konstruksi rangkaian praktis sering menuntut orientasi komponen yang berbeda. Membangun sirkuit sederhana pada strip terminal adalah salah satu cara untuk mengembangkan keterampilan penalaran spasial "meregangkan" kabel untuk membuat jalur koneksi yang sama.
Pertimbangkan kasus sirkuit paralel tiga resistor baterai tunggal yang dibangun pada strip terminal:
Maju dari diagram skematik yang bagus, rapi, ke sirkuit nyata—terutama ketika resistor yang akan dihubungkan secara fisik diatur dalam linier mode di strip terminal—tidak jelas bagi banyak orang, jadi saya akan menguraikan prosesnya selangkah demi selangkah. Pertama, mulai dengan diagram skematik bersih dan semua komponen diamankan ke strip terminal, tanpa kabel penghubung:
Selanjutnya, lacak sambungan kabel dari satu sisi baterai ke komponen pertama dalam skema, mengamankan kabel penghubung antara dua titik yang sama pada rangkaian sebenarnya. Saya merasa terbantu untuk menggambar kabel skema secara berlebihan dengan garis lain untuk menunjukkan koneksi apa yang telah saya buat dalam kehidupan nyata:
Lanjutkan proses ini, kawat demi kawat, sampai semua koneksi dalam diagram skematik telah diperhitungkan. Mungkin berguna untuk menganggap kabel umum dengan cara seperti SPICE:buat semua koneksi ke kabel umum di sirkuit sebagai satu langkah, pastikan setiap komponen dengan koneksi ke kabel itu benar-benar memiliki koneksi ke kabel itu sebelum melanjutkan selanjutnya. Untuk langkah selanjutnya, saya akan menunjukkan bagaimana sisi atas dari dua resistor yang tersisa dihubungkan bersama, sama dengan kabel yang diamankan pada langkah sebelumnya:
Dengan sisi atas semua resistor (seperti yang ditunjukkan pada skema) terhubung bersama, dan ke terminal positif (+) baterai, yang harus kita lakukan sekarang adalah menghubungkan sisi bawah bersama-sama dan ke sisi lain baterai:
Biasanya di industri, semua kabel diberi label dengan label nomor, dan kabel listrik umum memiliki nomor tag yang sama, seperti yang mereka lakukan dalam simulasi SPICE. Dalam hal ini, kita dapat memberi label pada kabel 1 dan 2:
Konvensi industri lainnya adalah memodifikasi diagram skematik sedikit untuk menunjukkan titik koneksi kabel aktual pada strip terminal. Ini menuntut sistem pelabelan untuk strip itu sendiri:nomor “TB” (nomor blok terminal) untuk strip, diikuti dengan nomor lain yang mewakili setiap batang logam pada strip.
Dengan cara ini, skema dapat digunakan sebagai "peta" untuk menemukan titik di sirkuit nyata, terlepas dari seberapa kusut dan rumitnya kabel penghubung yang terlihat oleh mata. Ini mungkin tampak berlebihan untuk rangkaian tiga resistor sederhana yang ditunjukkan di sini, tetapi detail seperti itu mutlak diperlukan untuk konstruksi dan pemeliharaan sirkit besar, terutama bila sirkit tersebut dapat menjangkau jarak fisik yang jauh, menggunakan lebih dari satu strip terminal yang terletak di lebih dari satu panel atau kotak.
TINJAUAN:
LEMBAR KERJA TERKAIT:
Teknologi Industri
Musik yang bagus, seperti yang mereka katakan, adalah makanan bagi jiwa. Penguat operasional merupakan bagian integral dari sistem audio, dan kerusakannya mempengaruhi output audio. Oleh karena itu, jika sistem suara Anda menghasilkan umpan balik kebisingan, ada beberapa solusi yang mungkin. Salah s
Pernahkah Anda menggunakan walkie-talkie atau amplifier audio? Atau apakah Anda menyukai mendengarkan radio sebagai hobi, beralih dari satu band FM/AM ke band lainnya? Misalnya, beberapa aplikasi tipikal menggunakan rangkaian penerima AM. Juga, mereka adalah komponen penting dari sistem radio, secar
Sebelum memulai proyek apa pun, hal yang ideal adalah menyusun rencana, cetak biru. Kita melihatnya dalam proyek pembangunan, misalnya. Dengan cara yang sama, membangun sirkuit kompleks apa pun, katakanlah inverter atau pemancar FM, membutuhkan skema elektro. Jika tidak apa-apa, skema memungkinkan
Mungkin, Anda baru saja menggambar diagram sirkuit Anda, dan Anda bertanya-tanya bagaimana cara menghidupkan proyek Anda. Tidak banyak cara yang lebih baik untuk merangsang desain sirkuit akhir Anda selain menggunakan papan tempat memotong roti. Tapi sebenarnya bagaimana cara kerja papan tempat memo