Электроника для начинающих

Поскольку светодиод будет мигать примерно с частотой сердцебиения человека, во время его отдыха, то это может выглядеть, как измерение пульса, особенно, если вы установите его в середине груди или на запястье. Если вам нравится вводить людей в заблуждение, то вы можете продемонстрировать, что находитесь в отличной форме, поскольку частота вашего пульса будет оставаться постоянной даже при энергичном выполнении физических упражнений.

Чтобы сделать привлекательный внешний вид корпуса для схемы, я могу предложить варианты от заливки всей схемы эпоксидной смолой до поиска соответствующего медальона Викторианской эпохи. Я оставляю вам возможность поразмышлять над альтернативными вариантами, поскольку эта книга посвящена электронике, а не художественным промыслам.

Однако я хочу задать вам один заключительный вопрос: «как же долго будет мигать ваше устройство?»

Если вы обратитесь к следующему разд. «Важные сведения — Срок службы батарейки», то обнаружите, что обычная 9-вольтовая батарейка должна поддерживать мигание светодиода в течение примерно 50 час.

Срок службы батарейки

Каждый раз при завершении схемы, питание которой вы собираетесь осуществлять от батарейки, вам может понадобиться расчет вероятного срока службы батарейки. Сделать это достаточно легко, поскольку производители указывают емкость батареек в соответствии с «ампер-часами», которые они могут выдавать. Имейте в виду следующее:

• сокращением для ампер-часов является Ah (А∙час), иногда его сокращают до AH (англ. AH — Ampere∙hour). Соответственно для миллиампер-часов — mAh (мА∙час);

• емкость батарейки в ампер-часах равна току в амперах, умноженному на количество часов, в течение которых батарейка в состоянии его поддерживать.

Таким образом теоретически 1 А∙час означает, что батарейка может выдавать ток в 1 А в течение 1 часа или ток 0,1 А в течение 10 часов или 0,01 А в течение 100 часов и т. д. На практике все не так просто, как кажется, поскольку химические вещества внутри батарейки расходуются гораздо быстрее, когда они выдают больший по величине ток, особенно, если батарейка при этом нагревается. Вы будете ограничены предельными значениями, которые определяются физическими размерами батарейки.

Например, если у вас есть маленькая батарейка на 0,5 А∙час, то вы не можете ожидать получить от нее ток величиной 30 А в течение даже одной минуты. Но будете в состоянии получить 0,005 А (т. е. 5 мА) в течение 100 часов без проблем. При этом следует помнить, что напряжение, которое выдает батарейка, будет несколько больше номинального значения, когда она свежая, но по мере использования оно будет уменьшаться и в конце концов станет меньше номинального значения.

В соответствии с некоторыми данными испытаний, которым я доверяю (я думаю, они несколько более реалистичны, чем оценки производителей батареек), для типичных батареек справедливы следующие цифры.

• Типичная щелочная батарейка 9 В — емкость 0,3 А∙час, при выдаче тока 100 мА.

• Типичная щелочная батарейка размера AA на напряжение 1,5 В — емкость 2,2 А∙час, при выдаче тока 100 мА.

• Аккумуляторная никель-кадмиевая гидридная батарейка — служит примерно в два раза больше по сравнению со щелочной батарейкой такого же размера.

• Литиевая батарейка — может служить примерно в три раза больше, чем щелочная батарейка.

Измерения, от которых можно сойти с ума

В большей части материала этой книги я использовал измерения в дюймах, хотя некоторые цифры я приводил в метрической системе, например, когда указывал «светодиод диаметром 5 мм». Это не является проявлением непоследовательности с моей стороны; это отражение конфликтного состояния в электронной промышленности, когда можно встретить дюймы и миллиметры одновременно, часто в одном и том же листе технических данных.

США остается единственной большой страной, в которой все еще используется старая система измерений, которая была создана в Англии. (Есть еще две страны — это Либерия и Бирма, согласно справочнику ЦРУ World Factbook («Мир в фактах»)).

Поскольку США все еще сохраняют лидирующие позиции в электронике, особенно в производстве кремниевых микросхем, которые имеют расстояния между контактами 1/10'' (2,54 мм), эти стандарты являются постоянно действующими, и нет никаких признаков, что они будут отменены.

Дальнейшее усложнение предмета заключается в том, что даже в США вы можете найти две разные системы для выражения долей дюймов. Например, сверла измеряются в значениях, кратных 1/64'' (0,4 мм), в то время, как толщины металлических листов измеряются в десятичных дробях, таких как 0,06'' (1,5 мм), что примерно равно 1/16''.