Рис. 3.19. Вид на готовое устройство
Использование датчика возможно в составе устройства звукового контроля наклона в фототехнике. Как вариант оправдано применение РДП для контроля положения вертикальной антенны (мачты) для радиопередающего устройства.
Кроме того, описать все возможные идеи касательно особенностей применения устройства трудно, ибо они бесконечны; очевидно, что вариантов его применения столь же много, как и альтернативных решений при разработке электрической схемы устройств одного принципа действия.
3.7. Датчик детонации на основе петли Виганда
Датчик детонации (или вибродатчик) для автомобиля сделан на основе описанного в первой главе книги датчика Виганда; он применяется в автомобилях модельного ряда ГАЗ (обозначается 02612311046 BOSCH или GT 305) и устанавливается непосредственно на двигателе.
Датчик детонации в составе с операционным усилителем снабжен трехвыводной колодкой. Он показан на рис. 2.8.
Зависимость напряжения от амплитуды вибрации пропорциональная. Коэффициент преобразования примерно 26 мВ/г. Датчик широполосный.
Проверяют датчик на специальном вибростенде. На его работоспособность также указывает небольшое импульсное напряжение, фиксируемое осциллографом на выводах колодки, после легких ударов по корпусу датчика. Датчик залит компаундом и ремонту не подлежит.
Внимание!
При монтаже вибродатчика нельзя перегревать его выводы (в выводной колодке) жалом разогретого паяльника. Время пайки при температуре 250 °C – не более 1 с.
В связи с высокой чувствительностью вибрационного датчика необходимо жестко крепить его к корпусу устройства.
Пользоваться датчиком просто – достаточно жестко установить (зафиксировать) его на контролируемой поверхности или поместить в другую (не жидкую) среду для контроля вибрации.
На рис. 3.20 представлена схема включения вибродатчика.
Рис. 3.20. Электрическая схема включения автомобильного вибродатчика
На кремниевых диодах VD1, VD2 собран преобразователь напряжения переменный/постоянный ток, выход которого можно подключить к управляющему электронному узлу.
Вибродатчик может применяться в схеме со стабилизированным источником питания с постоянным напряжением 3–24 В.
Применение вибродатчика в практике радиолюбителя разнообразно: автоматические включатели света, охранные устройства, индикаторы работы стиральной машины, различных электродвигателей и многое, многое другое.
При создании устройства на основе рассмотренного вибродатчика необходимо и достаточно добавить к нему электронный усилитель тока с транзисторным ключом, нагруженным на реле, оптрон, звуковой или световой индикатор.
4. Устройства считывания информации и взаимосвязи с датчиками
4.1. Системы обработки данных
Для примера рассмотрим находящуюся в авторском распоряжении BL20 – модульную IP20 систему ввода/вывода для полевых шин.
С помощью универсальной системы с клеммами для полевых шин BL20 можно спроектировать и реализовать нужное решение для области применения IP20. Каждая станция состоит из шлюза, а также базовых электронных модулей в компактном конструктивном исполнении с клеммными колодками. Независимо от типа полевой шины пользователь может свободно комбинировать все модули ввода/вывода и конфигурировать необходимые каналы.
Программа I/O Assistant позволяет пользователю интерактивный режим работы на всех этапах проектирования: от Offline-проектирования и спецификации до прямой Online-диагностики и управления выходами. Стандартизованные сигналы датчиков могут обрабатываться дискретными и аналоговыми входными модулями BL20. Подробную информацию о системе можно найти в соответствующем каталоге «BL20 – модульная система ввода/ вывода для полевых шин с клеммами». К примеру, Piconet – компактные, модульные IP67 – компоненты полевых шин, а busstop-программы представляют собой идеальные модули ввода/вывода для разнообразного применения в специальном и серийном машиностроении.
Система может иметь две конфигурации: с автономными модулями или с модулями связи и расширения портов. Автономные модули и модули связи могут быть подключены напрямую к вышерасположенной открытой полевой шине. С помощью инфракрасного порта IP – Link (пластмассовые световоды) от одного модуля связи могут работать до 120 модулей расширения. Таким путем пользователь может целенаправленно определить для конкретного применения требуемую конфигурацию ввода/вывода. Стандартизованные сигналы датчиков могут обрабатываться дискретными и аналоговыми входными модулями.
4.2. Интерфейсная техника
В интерфейсной программе TURCK имеется множество приборов в области, называемой «развязка, преобразование, обработка и согласование аналоговых сигналов». Конструктивные исполнения корпусов соответствуют промышленным стандартам:
• типовой ряд в корпусах Interfacemodul (IM), multisafe (MS) или multimodul (MK);
• типовой ряд Multikart (MC).
С помощью новых модулей граничных величин ряда IM можно контролировать граничные значения аналоговых сигналов (ток или напряжение) по переходу верхнего или нижнего порога. Приборы параметрируются в режиме обучения, с помощью поворотных переключателей. Реле граничных величин имеют контакты с твердым золочением и поэтому гарантируют коммутацию сигналов малой мощности. Особенно удобны для обслуживания съемные клеммы.
Новый блок питания с расширенным диапазоном напряжений уменьшает число типов модулей и уменьшает риск повреждения при подаче неправильного напряжения питания.
На рис. 4.1 представлен вид на преобразователь первичных линейных перемещений ВТ-718.
Рис. 4.1. Внешний вид на преобразователь первичных линейных перемещений ВТ-718
4.3. Устойчивость микромагнитоэлектронных систем к электромагнитному импульсу
Защита электронного оборудования энергосистем от воздействия ЭМИ, способного нарушить их нормальную работоспособность или полностью вывести из строя, приобрела особую актуальность. Способность оборудования нормально функционировать в условиях воздействия внешних электромагнитных помех называется электромагнитной совместимостью (ЭМС). Методика испытаний оборудования на ЭМС хорошо отработана и описана в многочисленных стандартах. Однако, несмотря на то что электромагнитный импульс, а точнее, его составляющая Е1, – это всего лишь одна из разновидностей электромагнитных помех, от которых должно быть защищено электронное оборудование МЭМС, он имеет некоторые существенные отличия и особенности, требующие уточнения и корректировки известных методов испытания на ЭМС.
Особенностями ЭМИ являются: очень короткая длительность возмущающего воздействия (одиночный импульс длительностью в несколько наносекунд), в течение которого должен быть зафиксирован сбой в работе испытываемого оборудования (ИО). Поэтому количество режимов работы ИО, контролируемых в процессе испытаний, весьма ограничено. При испытании на устойчивость к ЭМИ нельзя, к примеру, изменять с помощью подключенного к ИО компьютера какие-то режимы работы ИО и наблюдать его реакцию на эти изменения, как это обычно делается при испытаниях на ЭМС в так называемой безэховой камере, когда ИО длительное время находится под воздействием электромагнитного излучения.
Опасны так называемые «мягкие повреждения» (softfaults, softfailures, softerrors), особенно в элементах памяти электронного оборудования, которые далеко не всегда могут быть выявлены мгновенно в процессе испытаний. В аппаратуре, подвергнутой испытаниям, они могут проявиться лишь через значительное время после проведения испытаний, к примеру при обращении к поврежденным участкам памяти для выполнения определенных операций или к определенным программным модулям. Испытательный стенд ЭМИ состоит обычно из бетонного основания с заложенной в него металлической сеткой, играющей роль одного электрода, и второй металлической сеткой, расположенной на высоте до 10…15 метров над бетонным основанием, играющей роль второго электрода. Между этими двумя электродами и прикладывается импульс высокого напряжения