Руководство по работе с медной лентой

Вам могут быть интересны другие наши статьи:

Руководство по работе с токопроводящей нитью

Готовые схемы для сборки

Что такое медная лента, для чего нужна и как с ней работать — собрали ответы на эти и другие вопросы ниже в статье.

Знакомьтесь, медная лента #

Если вы пользовались прозрачным скотчем, то знаете, что одна его сторона отлично клеится к поверхности. Медная лента устроена так же, и даже интереснее: нижний слой у неё покрыт клеем, а верхний проводит ток. Поэтому она служит заменой проводов в проектах с низким напряжением и током.

Как и прозрачный скотч, медную ленту выпускают разной длины, ширины и толщины. Она используется в строительной, автомобильной и электронной областях, обладает высокой тепло- и электропроводностью, прочна и устойчива к коррозии. Клеится к тем же поверхностям, что и скотч: бумага, металл, стекло, пластик.

Бумажная электронная схема или пэйпер сёркет (paper circuit) #

Что вы представляете, когда слышите словосочетание «электронная схема»? Вероятно, на ум приходит рисунок из учебника физики, где линиями соединяются разные геометрические фигуры. Но это принципиальная схема.

А вот что мы увидим, если заглянем под корпус электронного устройства:

Мы увидим цветную плату, в которую впаяны десятки и сотни радиоэлементов. Сочетание всех перечисленных элементов и называется электронной схемой.

На поверхности платы находится слой меди, проводящий ток. На таких платах создают рисунок из дорожек, которые соединяют радиоэлементы между собой. Сначала наносят рисунок, потом сверлят отверстия, куда вставляют элементы, а в конце припаивают радиоэлементы. Иногда получившееся устройство программируют, но об этом мы поговорим в другой статье.

По аналогии с платой, дорожки схемы можно сделать с помощью медной ленты. Выкладываете детали на лист бумаги, и клеите между ними медную ленту. Крепятся элементы с помощью скотча, медной ленты, токопроводящего клея или краски, или паяльника с припоем. Всё, схема готова.

Такой способ создания схем за границей получил название пэйпер сёркет (paper circuit), что переводится как «бумажная электронная схема» или «электронная схема на бумаге».

Проекты пэйпер сёркет бывают разными: от детских открыток до интерактивных картин. Пример второго — работа Jia Qi: настенное панно, которое реагирует на звук.

Как работать с лентой #

В будущих проектах вы создадите схемы, где дорожки из медной ленты будут по-разному соединяться детали. Это будут прямые соединения, повороты под 90 градусов, диагональ, кнопки, и др. Разберём основные варианты наклейки на примерах.

Подготовка ленты

Подденьте край ленты чем-то тонким и острым: ногтём, ручкой, зубочисткой или др. С этого момента лента готова к наклейке, но будьте аккуратны: лента прочная, если тянуть вдоль, но легко рвётся, если тянуть поперёк.

Клеим прямо.

Наклейте ленту от одной радиодетали к другой. Несильно надавливая, прогладьте медную ленту по всей длине.

Лента порвалась не там, где надо

Если лента порвалась в самом неподходящем месте, то есть одно элегантное решение:

● отклеить край ленты, которую будем клеить дальше

● отклеить 0.5-1 сантиметр и загнуть край ленты вовнутрь

● приложить сложенный конец ленты выше места отрыва и продолжить клеить ленту дальше

● место соединения проклеить сверху скотчем или отрезком медной ленты

Клеим поворот (Г-образное соединение)

Начало такое же, как при наклеивании прямо. Дошли до поворота — выполнили шаги:

● отогнуть ленту назад

● провести ногтем или ручкой линию будущего сгиба

● наклеить ленту и несильно разгладить место сгиба

Клеим пересечение (Т-образное соединение)

Если вы клеите ленту не к краю, а поперёк уже наклеенной ленты, то повторите действия из пункта «Лента порвалась не там, где надо«. Не забудьте проклеить место соединения скотчем.

Клеим ленту для соединения с деталями Лилипэд (LilyPad)

Позже мы ещё поговорим про элементы, которые специально созданы для работы с медной лентой и токопроводящей ниткой. А пока разберёмся, как клеить медную ленту для их подключения.

● отклейте край ленты на 1 сантиметр и сложите его пополам

● загните конец ленты ещё 2-3 раза для увеличения её толщины — так контакт будет лучше

● приложите «утолщённый» конец к листу и начните клеить ленту

● повторите эти действия при наклеивании ленты с другой полярностью

● приложите деталь лилипэд контактными площадками к «утолщённым» концам ленты

● проверьте работоспособность схемы

● закрепите деталь лилипэд скотчем или клеем

Как держать медную ленту в порядке

Если лента постоянно разматывается, то есть простой способ с этим справиться.

● сверните ленту в плотное кольцо, конец можно временно закрепить скотчем

● нанесите и размажьте немного клея ПВА по боковой поверхности кольца

● дайте клею высохнуть и отклейте прозрачный скотч

● теперь лента надёжно держится в кольце и ей удобно пользоваться

Основы физики и электроники для создания схем #

Ниже рассмотрим правила работы радиоэлементов и батареек, способы их соединения, примеры схем с разными элементами. Начнём с теории, но не волнуйтесь, она простая.

Электрический ток

Электрический ток — это направленное движение частиц — носителей электрического заряда. Как вода бежит по водопроводной трубе, так и ток течёт по проводам.

Ток есть постоянный или переменный. Мы будем работать только с постоянным током, поэтому о нём и поговорим. Узнать больше о переменном токе можно в учебнике физики или в статье на Википедии.

Постоянный электрический ток

Постоянный электрический ток — такой, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.

Источниками постоянного тока являются батарейки, аккумуляторы, блоки питания и пр. В схемах с постоянным током всегда соблюдайте полярность при подключении радиоэлементов.

Полярность

Есть два типа полюсов: положительный (+) и отрицательный (—). Для соединения электрических устройств почти всегда требуется соблюдение полярности.

Направление движения тока

Постоянный ток течет только в одном направлении, и общепринятым считается направление от плюса (+) к минусу (—).

Полярность радиоэлементов

Радиоэлементы могут иметь или не иметь полярности. Но если она указана, то должна быть точно соблюдена при подключении. В противном случае элемент может не заработать или вообще выйти из строя.

Радиоэлементы, совместимые с медной лентой

Медная лента — тот же провод. Поэтому к ней крепятся все те же элементы, которые устанавливают в макетную или монтажную плату.

Типы подключения

Детали можно соединять 2 способами:

последовательно

параллельно

В зависимости от типа подключения характеристики элементов могут измениться, поэтому всегда заранее проверяйте и просчитывайте их характеристики.

Более подробно про типы подключений читайте в учебниках или на одноимённой странице в Википедии.

Источники питания

Источник питания — устройство для обеспечения электрическим питанием других устройств.

Есть много источников питания, но мы подробно рассмотрим два:

батарейка — элемент питания, который нельзя перезарядить.

аккумулятор — элемент питания, который можно перезарядить с помощью зарядного устройства.

Батарейки есть разных типов, в зависимости от используемых в них материалов. Рассмотрим популярные:

● типоразмера AAA — «мизинчиковые» — имеет напряжение 1.5В, ёмкость 550-3000 мАч

● типоразмера AA — «пальчиковые» — имеет напряжение 1.5В, ёмкость 650-3500 мАч

● типоразмера CR2032 — «таблетка» — имеет напряжение 3В и ёмкость 150-255 мА*ч

Аккумуляторы:

● типоразмера AAA — «мизинчиковые» — имеет напряжение 1.2В, ёмкость 300-2200 мАч

● типоразмера AA — «пальчиковые» — имеет напряжение 1.2В, ёмкость 350-3000 мАч

● типоразмера 18650 — «банка» — имеет напряжение 3.7В, ёмкость 1900-4200 мАч

● типоразмера CR2032 — «таблетка» — имеет напряжение 3.4В и ёмкость 40-60 мАч

Ёмкость и саморазряд

Возможно, вы уже задались вопросом: «А что же такое ёмкость, и как она характеризует тот или иной элемент питания?»

Ёмкость — количество энергии, которое «находится» в элементе питания. От величины ёмкости зависит длительность работы устройства — чем оно больше, тем больше времени проработает устройство, подключённое к данному источнику питания.

Кроме ёмкости, полезно знать о саморазряде — процессе потери энергии элементом питания из-за необратимых химических реакций, протекающих внутри него.

Факторы, ускоряющие саморазряд: резкие перепады температур, использование элементов питания на холоде и отсутствие нагрузки в течение длительного времени.

Соединение нескольких элементов питания

Если использовать больше одного элемента питания, то их надо правильно соединить. В зависимости от цели, это делают так:

● соединяют последовательно — плюс (+) каждого элемента соединяется с минусом (—) следующего. Напряжения элементов складываются, а ёмкость равна ёмкости одного элемента. Например, если так объединить 2 АА батарейки 1,5В и 2000 мАч каждая, то получится 3В и 2000 мАч на выходе.

● соединяют параллельно — плюсы (+) всех элементов соединяется друг с другом, то же делают с минусами (—). Напряжение равно напряжению самого слабого элемента питания, а ёмкости складываются. Например, если так объединить 2 АА батарейки 1,5В и 2000 мАч каждая, то получится 1,5В и 4000 мАч на выходе.

Ещё несколько слов про радиодетали #

Большинство деталей имеют ножки или выводы, которые образуют контакт с медной лентой. Иногда эти ножки слишком длинные или тонкие, так что контакт плохой или задевает сразу несколько мест. Ниже разберём, что с этим делать, но сначала соберём простую схему.

Сборка схемы с батарейкой и светодиодом

В качестве примера соберём простую схему с батарейкой и светодиодом.

● напечатаем или нарисуем карандашом будущую схему

● наклеим медную ленту по линиям

● сделаем кнопку

● закрепим светодиод

● закрепим батарейку, соблюдая полярность светодиода

● замкнём цепь

Если ножки детали тонкие и/или длинные

Если деталь имеет слабый контакт с медной лентой, можно его увеличить, подогнув ножки детали или сделав из неё спираль. Тем же способом можно решить проблему контакта там, где он не нужен.

Для этого возьмите ножницы, пинцет или мелкие плоскогубцы и загните ножку детали от конца к началу. Если всё сделано правильно, то площадь контакта увеличится и работать деталь будет правильно.

Но будьте аккуратны — если приложить слишком много усилий или часто сгибать и разгибать ножку, она отломится.

Если у детали нет ножек

Радиодетали выпускают разных видов и вам может понадобиться подключить к медной ленте такие, у которых нет ножек. В этом случае шаги те же, что и при подключении деталей с ножками:

● определите полярность детали

● приложите деталь «+» к положительному полюсу, а «—» к отрицательному и проверьте, что она работает

● закрепите деталь с помощью скотча или припоя

Когда деталь должна держаться очень прочно

Медная лента отлично поддаётся пайке. Если деталь надо прочно закрепить на ленте, то немного припоя и разогретый паяльник — это всё, что вам понадобится.

Приложите деталь к ленте, подайте припой и прижмите жало паяльника. У вас должна образоваться аккуратная растёкшаяся капля на месте соединения.

Если вы никогда не паяли, то загляните в наш комикс про пайку, там много полезных советов с иллюстрациями.

Оклеивание стекла медной лентой. Витражи Тиффани #

Отдельно стоит сказать о том, что медная лента используется при создании витражей в технике Тиффани. Это популярная техника включает следующие этапы:

● выбирается рисунок, который переносится на стекло

● из стекла вырезаются детали будущего витража

● каждую деталь обклеивают по контуру медной лентой так, чтобы получился П-образный профиль вокруг края

● детали собирают в витраж, подают припой и проходят по медной ленте паяльником

● иногда места соединения покрывают патинирующей жидкостью для придания чёрного оттенка


Содержимое этой статьи предоставляется на условиях следующей лицензии: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International. Производные работы должны содержать ссылку на https://fhmakers.ru/wiki, как на первоисточник, непосредственно перед содержимым работы.

Добавить комментарий