Новости

В условиях различных производств, на складах, линиях входного/выходного контроля и т.п. нередко стоит задача измерения толщины листовых материалов, стенок труб и других изделий. Применение для этого механических устройств бывает невозможно, например, из-за отсутствия доступа к одной из сторон исследуемого предмета или по иным причинам. На выручку приходят приборы электронные, вычисляющие толщину объекта через другие его физические свойства – электрические, магнитные, акустические.

Наиболее распространённые толщиномеры ультразвуковые (T-Gage IV, Zonotip, А1208, А1209, серии ТУЗ, УТ, Булат), действующие по принципу эхолота. Расстояние до противоположной стенки исследуемой области определяется в них по задержке и сдвигу фазы отраженного акустического импульса. Соответственно, такие устройства содержат излучатель, приёмник и блок обработки сигналов, в современных приборах представляющий собой процессорный комплект, самостоятельно анализирующий все параметры и выдающий результаты в цифровом или графическом виде – с возможностью их запоминания, статистической обработки, пересчёта в другие единицы, вывода на компьютер и т.д.

Ультразвук – то есть достаточно высокая частота – применяется в связи с тем, что, во-первых, такие колебания распространяются в однородных материалах не сферически, а направлено. Во-вторых, абсолютная погрешность подобных измерений определяется длиной волны тестирующего сигнала. Кроме частоты используемого звука, от диапазона измеряемых толщин и свойств исследуемого материала зависит конструкция излучателя и приёмника: они могут быть разнесёнными, раздельно-совмещёнными (два элемента в одном блоке) и объединёнными (одна пьезопластина быстро переключается с передачи на приём).

Для измерения толщины покрытий на ферромагнитных материалах используются приборы магнитные (CM-8821, МТ-2003, ALT 500, CHY 113, серия МТ) или вихретоковые (ВТ-201, PosiTector, серия ТМ), принцип действия которых основан на регистрации электрических и магнитных свойств образца вблизи индукционной катушки. Например, акустические характеристики стали и нитрида титана (популярное покрытие для упрочнения поверхности или имитации золота) очень близки. Для ультразвука граница между ними практически неразличима. Но её глубину можно определить электромагнитными методами благодаря существенной разнице в магнитной проницаемости этих веществ.

Плавный пуск и остановка электродвигателей – одно из важнейших направлений в автоматизации любого производства. Во-первых, отсутствие резких рывков продлевает срок службы любого мотора и связанных с ним механизмов, снижает ремонтные простои и расходы на обслуживание электрооборудования. А во-вторых, при постепенном наращивании мощности значительно снижаются пусковые токи. В случае моментального включения они в десятки раз превышают номинальный ток двигателя и, как правило, именно ими определяется необходимое сечение проводки, уставки защитных устройств, выделенная для предприятия пиковая мощность. То есть параметры, непосредственно влияющие на стоимость всего электрохозяйства и тарифы на электроэнергию.

Устройства для плавного пуска существуют уже больше века – практически с самого начала широкого применения трёхфазных электродвигателей переменного тока. На заре электрификации они представляли собой пусковые реостаты – с механически подвижными элементами, громоздкие, рассеивающие значительную мощность, а главное – требующие специальной конструкции двигателя (фазный ротор), повышающую его стоимость и снижающую надёжность. Щёточный механизм нуждался в постоянном обслуживании.

На смену реостатам пришли тиристорные регуляторы. С развитием полупроводниковой техники совершенствуются и устройства плавного пуска: снижаются их габариты, рассеиваемая мощность и уровень импульсных помех, добавляется всё больше интеллектуальных функций. Сегодня подобные аппараты (представленные у отечественных производителей, например, серией ДМС) являются микропроцессорными комплексами, обладающими всеми возможностями по управлению электродвигателями, их защите и диагностике. Поэтому всё чаще используется английское название софт-стартер.

Кроме плавного пуска и остановки с программируемыми параметрами, эти устройства осуществляют постоянный контроль тока всех обмоток статора, напряжение в каждой фазе и их последовательность. По току и напряжению процессор вычисляет сопротивление, а, следовательно, и температуру обмоток без специальных датчиков. По динамике изменения пускового тока оценивается механическая нагрузка на валу, что немаловажно для диагностики и обслуживания. Отпадает необходимость в какой-либо (кроме самого стартера) релейной и защитной арматуре.

По техническим причинам 07.04.2014 в офисе ООО «Компания «База Электроники» в г. Оренбурге ожидается отключение электричества с 10-00 до 17-00.

Приносим извинения за причиненные неудобства!

В наш электронный век, когда, казалось бы, и чайник немыслим без процессора, тем не менее, остаются области техники, где более целесообразным является применение исключительно механических приборов. В частности, это касается измерения времени.

Отсутствие электрических цепей и потребности в каком-либо питании значительно повышает мобильность и надёжность устройств. Механический износ подвижных частей при качественном исполнении может быть настолько мал, что срок службы без обслуживания составит десятки лет – больше, чем у многих электронных приборов. К тому же электроника морально устаревает каждый год, а старые добрые часы почти не изменились за несколько веков своего существования. В связи с этим можно отметить и такой момент: бытовой техникой часто пользуются домохозяйки, медицинской – люди пожилые. Для таких категорий населения весьма важны привычки и стереотипы. Обычные тикающие часы со стрелками зачастую психологически воспринимаются лучше, чем цифровое оборудование.

В ключе технического применения речь, как правило, идёт не об индикации реального времени, а об отсчёте некоторого его промежутка, по окончании которого необходимо закончить какой-то процесс. Этот отсчёт делается обратным – от заданного значения до нуля, что позволяет без вычислений в любой момент видеть, сколько времени осталось, а также автоматизировать отключение срабатыванием контактной группы или подачей сигнала при достижении нуля. Такие устройства называют таймерами, реже – реле времени (последние – более общее понятие и могут выполнять различные функции, а таймеры – именно обратный отсчёт) и широко используют в быту (отключение стиральных машин, различных кухонных приспособлений), медицине (процедурные часы), а иногда и в офисном или промышленном оборудовании.

Примером механических таймеров с контактной группой (для коммутации переменного тока до 6А/220В) может служить линейка отечественных изделий РВ-6, РВ-15 и РВ-30 с диапазоном выдержек соответственно 6, 15 и 30 минут в щитовом исполнении (для установки на передние панели электроприборов). Звуковым же сигналом отмечает окончание отсчёта таймер РВ-1-60, применяющийся в основном для ограничения времени медицинских процедур и выпускающийся как щитовом исполнении, так и в настольном корпусе для полностью автономного использования.

Сам термин возник ещё в середине прошлого века – в первые же годы широкого промышленного использования полупроводников. И технически, и экономически оказалось весьма целесообразно изготавливать несколько (не обязательно однотипных) элементов в одном корпусе.

Это позволяет:

- существенно снизить себестоимость продукции (особенно сейчас, когда в результате взлёта нано технологий самые сложные полупроводники стали дешевле металла для силовых корпусов);

- создавать (за счёт использования одного кристалла или, во всяком случае, единого технологического процесса) элементы с абсолютно идентичными параметрами – значительно ближе, чем просто у изделий одной партии – что чрезвычайно важно для работы симметричных транзисторных и тиристорных пар;

- обеспечить элементам модуля единый тепловой режим при эксплуатации, а следовательно – отсутствие перекосов в рассеиваемой мощности (которым в большинстве полупроводниковых приборов свойственно не выравниваться, а нарастать лавинно: нагрев приводит к возрастанию внутреннего сопротивления и ещё большему нагреву);

- благодаря устранению нескольких внешних соединений повысить надёжность, снизить омические потери, габариты, материалоёмкость и сложность монтажа.

Кроме того, крепёжные отверстия и теплоотводящие поверхности подавляющего большинства силовых модулей не имеют гальванической связи с каким-либо электродом содержащихся в них полупроводниковых приборов – полностью изолированы для напряжения 1000В или выше. Это позволяет обходиться без специальных изолирующих подложек и втулок, значительно снижающих механическую надёжность и теплопроводность, усложняющих монтаж. Массивные радиаторы могут служить непосредственно стенками корпуса, что существенно упрощает конструкцию аппаратуры, повышает безопасность эксплуатации оборудования.

В состав модулей включают элементы, часто контактирующие в типовых схемотехнических решениях. Первыми исторически и самыми распространёнными до сих пор являются диодные мосты (одно- и трёхфазные). Однако существуют модули диодно-транзисторные и диодно-тиристорные (ТКД, МТКД, МТД, импортные серии СМ300, СМ1000 и т.д.), с двумя ключевыми элементами (ТТКД, МТОТО, B512F-2, СМ150, СМ200) и многие другие. Кроме силовых приборов, они могут содержать и малосигнальные схемы.

Рады сообщить, что Корпорация Microsemi SoC (ранее Actel) объявляет о расширении линейки своих продуктов за счет выпуска новых семейств IGLOO2 и SmartFusion2 в маленьких корпусах. Разработчикам будут доступны три новых BGA корпуса и один планарный, наименьший из которых имеет размер всего 11х11 мм. С учетом того, что при применении FGPA-устройств Microsemi SoC не требуется использовать внешнюю память,  то занимаемое устройствами место на плате является минимально возможным среди аналогов на рынке современной микроэлектроники.

Усилия многих разработчиков в приборостроении направлены на минимизацию размеров конечных продуктов, поэтому размер комплектующих деталей всегда актуален. Корпорация Microsemi SoC с должным вниманием относится к потребностям своих клиентов и быстро реагирует на изменения рынка. «Увеличение потребительского спроса на высоконадежные и безопасные СнК (системы на кристалле) и ПЛИС небольшого форм-фактора послужило катализатором для разработки различных миниатюрных корпусов для новых семейств IGLOO2 и SmartFusion2», говорит Тим Морин, директор по маркетингу Корпорации Microsemi. «Мы рады расширять наши основные направления производства и предоставлять нашим клиентам дополнительные конкурентные преимущества».

Применение FPGA-устройств Microsemi SoC позволяет значительно снизить требование по наличию места на печатной плате, а появление корпусов в маленьком форм-факторе существенно увеличивает это преимущество. Например, для конфигурирования SRAM-микросхемы объемом 90K LE, требуется наличие внешней конфигурационной памяти, которая занимает приблизительно  около 100 мм², что сопоставимо по площади с готовой к работе СнК SmartFusion2 M2S090 в корпусе 11х11 мм без внешней конфигурационной памяти.

Уже сейчас в линейке Microsemi SOc доступны микросхемы в самом маленьком BGA корпусе FCS325 11х11 мм как в коммерческом, так и в индустриальном температурном диапазонах. Также можно приобрести инженерные образцы в планарном корпусе VQ144 20х20 мм и в BGA корпусе VF256 14х14 мм.

Эти полупроводниковые приборы являются разновидностью тиристоров, тоже имеют четырёхслойную структуру или пятислойную в симметричных моделях. Однако у них только 2 вывода. Управляющий электрод отсутствует, а вольтамперные характеристики подобны тем, которые имел бы тиристор с управлением, подключенным к аноду через стабилитрон: закрытое состояние до определённого анодного напряжения, а затем – обратимый пробой с падением напряжения примерно до 1В и удержание открытого состояния до уменьшения анодного тока ниже определенного значения (таким образом – возврат на закрытый участок характеристики). Соответственно, основными параметрами являются предельно допустимые (средний и импульсный) токи в открытом состоянии и напряжение пробоя (также используются термины "напряжение срабатывания" или "напряжение отпирания").

Благодаря своей характеристике динисторы находят применение в релаксационных генераторах, цепях защиты по напряжению и (самое широкое) – в фазоимпульсных регуляторах мощности для управления силовым тиристором. В связи с таким назначением не производились разработки подобных приборов большой мощности, их средний ток в открытом состоянии не превышает 2А, а импульсный – 20А. В большинстве моделей – значительно ниже. Диапазон напряжений пробоя лежит в пределах от 10 до 300В. И начальный разброс, и стабильность его значений не лучше аналогичных параметров обычных (не прецизионных) стабилитронов, но вполне достаточны для перечисленных задач.

Существует не многим более десятка типов импортных динисторов (причем половина из них являются похожими, как две капли воды, разработками различных производителей) и всего 1 тип отечественных, если не считать интегральные сборки, представляющие собой аналоги четырёх- и пятислойных структур, построенные на комплементарных парах транзисторов. Практически в 90% схем используются КН102 (с буквой в конце обозначения, характеризующей напряжение), DB3 (или 4) и серия HT... (цифры в конце также зависят от напряжения). Импортные отличаются более точным нормированием напряжения пробоя, а наши КН (или 2Н) – безусловно большей выносливостью: какие бы фантастические токи не указывались в "даташитах", понятно, что по средней рассеиваемой мощности стеклянный DO-35 никогда не сравнится с двухграммовым металлическим корпусом.

Если отклонения параметров современных пассивных электронных компонентов не превышают, как правило, 5% (за исключением конденсаторов), то характеристики активных (транзисторы, микросхемы, вакуумные приборы) могут отличаться от паспортных в разы, или в самой технической документации на них может указываться очень широкий диапазон значений той или иной величины. Это касается, например, коэффициента передачи тока биполярных транзисторов, крутизны ВАХ и напряжения отсечки полевых, обратных токов и т.п. Кроме того, не только измерение каких-либо параметров, но и заключение о принципиальной пригодности большинства многовыводных электронных приборов просто невозможно сделать путём ручной "прозвонки". Вот почему большую актуальность имеют специальные тестеры различных активных элементов.

С советских времён многим инженерам и радиолюбителям знакомы отечественные стационарные измерители параметров полупроводниковых приборов Л2-54 и совсем серьёзные комплексы Л2-56. Несмотря на дизайн прошлого века, это оборудование оказалось настолько удобным и надёжным, что выпускается до сих пор. Значительно больше функций и потребительских удобств имеют их современные цифровые братья Л2-76, Л2-77, Л2-78 и Л2-80. И уже совершенно экзотическим (но в полном смысле незаменимым в своей узкой области) является измеритель параметров электронных ламп Л3-3.

Еще более сложная и разнообразная аппаратура требуется для проверки работоспособности и снятия характеристик микросхем. Ведь это общее название любых электронных приборов и блоков в миниатюрном интегральном исполнении – аналоговых и цифровых, мощных и малосигнальных, низко- и высокочастотных. Функционально микросхемы могут быть усилителями, генераторами, мультиплексорами, компараторами, стабилизаторами (импульсными и линейными), элементами радиоприёмных и передающих устройств, датчиками температуры, влажности, электростатического и магнитного поля, DC/DC-преобразователями, а также огромным количеством устройств по обработке цифровой информации. Соответственно, в принципе невозможно создать универсальный тестер для ЛЮБЫХ микросхем, их разбивают на группы и проверяют, например, усилители, компараторы и ЦАП при помощи Л2-71, стандартную логику – импортными GUT-6000 и так далее.

Известный производитель микроэлектронных компонентов Texas Instruments Incorporated продолжает радовать потребителя изделиями-рекордсменами. Его непревзойдённую по ассортименту линейку DC/DC-преобразователей в 2014 году продолжат сверхминиатюрные модели, столь востребованные в современной электронике – от всевозможных карманных гаджетов до космической техники.

Заслуживают внимания микромощные стабилизаторы напряжения в 9-пиновых BGA-корпусах.

LMR22007 с габаритами 1,6^х1,6^х0,6мм (шаг 0,5) позволяет получать на выходе от 0,9 до 5,5В при токе нагрузки до 750мА и входном напряжении 2,7-20В. Это обеспечивает изделию самое широкое применение – прежде всего, для питания 3,3- и 5-вольтовых устройств от USB или 12-вольтовой шины ПК, Li-Ion аккумулятора, бортовой сети автомобиля и т.д. Частота преобразования – около 2МГц. Отличительные особенности – очень высокий КПД (в пике – до 94,6%), обеспечиваемый встроенным синхронным MOSFET-ключом с ультранизким сопротивлением открытого состояния, встроенная защита от перегрева и схема мягкого старта. Схемотехническое решение, применённое для управляющих цепей, обеспечивает прекрасную переходную характеристику без внешней частотной коррекции. В совокупности с оптимальным расположением выводов это позволяет размещать законченное устройство со всеми элементами обвязки на двухсторонней печатной плате площадью менее 30мм² без переходных отверстий.

Выпускаемый с 2012 года DC/DC-преобразователь примерно такой же мощности TPS81256 даже при вдвое большей рабочей частоте имеет вдвое большие габариты – 2,6^х2,9^х1,0мм (шаг 1,0). Однако за счёт этого в него уже интегрированы самые крупные элементы внешних цепей – силовой дроссель и сглаживающие пульсации напряжения конденсаторы. Это делает данный преобразователь практически законченным устройством, уменьшает занимаемое на плате место, упрощает разработку и монтаж схем, в состав которых он входит, а также снижает уровень производимых помех – благодаря предельному сокращению длины силовой LC-цепи. КПД этой модели также превышает 90%, а диапазон входных напряжений 2,5-5,5В и сверхнизкое холостое потребление 43мкА обуславливают её применение преимущественно для питания мобильных телефонов и планшетных компьютеров от Li-Ion аккумуляторов.