Электронный гидроуровень. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы

 Комментарии к статье

При проведении строительных работ часто требуется точно определить параллельность горизонтальной поверхности относительно земли. В некоторых электроинструментах (дрелях, перфораторах и др.) есть небольшой "уровень", встроенный в корпус (заполненная жидкостью стеклянная колбочка с пузырьком внутри). По положению этого пузырька определяют угол наклона прибора относительно горизонтальной поверхности. Такие приборы получили название "гироскопы". Они достаточно распространены во многих сферах производства, строительства и т.п. Существуют и электронные гироскопы - преобразователи наклона и угловой скорости в электрический сигнал.

Электронные гироскопы марки "ENC-03J" и "ENC-03M" появились в продаже совсем недавно. Они служат датчиками изменения состояния в видеокамерах и "крутых" фотоаппаратах для компенсации дрожания рук при съемке, а также для определения их собственного движения. Электронный гироскоп имеет высокую скорость отклика (минимальную инерционность), низкое напряжение питания (2.7..5.5 В в зависимости от модели) и малый ток потребления (обычно 5.15 мА). Линейность характеристики - ±5%, диапазон рабочих температур-5...+75°С. В отличие от своего механического собрата, он компактен и легок (размеры - 15x8x4 мм), масса (в зависимости от модели) - 1.. 20 г. не содержит хрупких материалов, имеет ударопрочный и вибростойкий корпус. Электронные гироскопы выпускаются даже в ЧИП-исполнении. что позволяет применять их в миниатюрных устройствах. На основе такого электронного прибора-датчика можно создать простое устройство контроля "горизонтали".

Датчиком служит пьезокерамический гироскоп "ENC-03J" (рис.1) производства фирмы "Murala".

Я приобрел его в магазине радиокомпонентов "Микроника" в Санкт-Петербурге. При горизонтальном положении прибора постоянное напряжение на выводе 4 датчика 61 (рис.2) составляет 1.3...1.4 В (при Un=5 В). Операционный усилитель DA1 включен по схеме с единичным коэффициентом усиления. На вывод 2 В1 поступает напряжение сравнения через низкочастотный фильтр R2-C2. который одновременно выполняет роль обратной связи операционного усилителя.

При изменении горизонтального положения датчика напряжение на выходе (выводе 4) В1 изменяется в соответствии с коэффициентом преобразования 0,67 мВ/° в секунду. Частота опроса состояния датчика - около 50 Гц. Максимальная угловая скорость относительно горизонтального положения - ±300° в секунду. Разделительный конденсатор С1 образует совместно с резистором R1 частотный фильтр с полосой среза около 0.3 Гц, а также не пропускает постоянную составляющую напряжения на вход операционного усилителя DA1. При изменении горизонтального положения датчика на выходе DA1 (выводе 6) появляется высокий уровень напряжения, который открывает ключевой транзистор VT1. Вследствие этого зажигается светодиод HL1

Детали. Все постоянные резисторы - типа МЛТ-0.25, MF-25. Конденсатор С1 - неполярный. К10-17, С2 - оксидный танталовый. К52-х или К53-Х. C3 - КМ-6Б. С4 - К50-20. Если используется автономный источник питания (батарея или аккумулятор), С4 из схемы можно исключить. Светодиод - любой (АЛ307 или аналогичный) Для лучшего визуального контроля можно поставить мигающий светодиод вместо операционного усилителя КР140УД1208 можно применить К140УД12-Транзистор VT1 - любой кремниевый n-p-n с коэффициентом усиления более 40. Источник питания для устройства - стабилизированный, с постоянным напряжением 3.. 5 В Ток потребления сдатчиком FNC-03J не превышает 15 мА.

Устройство в налаживании не нуждается В связи с высокой чувствительностью пьезокерамического датчика В1 необходимо жестко прикрепить его к корпусу устройства, который, в свою очередь, должен иметь максимально ровную горизонтальную поверхность При монтаже элементов устройства не перегревайте выводы датчика (время пайки - не более 1 с). Пользоваться прибором легко. Он просто устанавливается на контролируемой поверхности (если предполагается контроль наклона) или помещается в контролируемую среду (не жидкую) для оценки вибрации.

При использовании в качестве вибродатчика родственного прибора ENV-05F-03 параметры устройства улучшаются (повышается точность показаний и чувствительность). Отрицательным моментом такой замены может оказаться максимальная угловая скорость. У этого прибора она меньше (±80°), но зато с данным датчиком не нужен операционный усилитель. Схема включения ENV-05F-03 показана на рис.3. Датчик имеет всего три вывода. На кремниевых диодах VD1, VD2 собран преобразователь напряжения.

Выход прибора можно подключить к управляющему узлу, например, к точке А (рис.2).

Автор: А.Кашкаров, г.C-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Случайная новость из Архива Новые версии Wi-Fi для планшетов 04.02.2012 Производители полупроводников и потребительской электроники работают над усовершенствованием возможностей связи и способности планшетов передавать потоковый контент на телевизоры. Об этом на конференции DesignCon 2012 рассказал Майкл Хелстон, стайрший вице-президент корпорации Broadcom. Broadcom разрабатывает технологию под названием 5G Wi-Fi на основе версии 802.11ac спецификации Wi-Fi. По словам Хелстона, эта технология получила название 5G Wi-Fi потому, что она представляет пятое поколение Wi-Fi для потребительских устройств. Вслед за Broadcom это название стали использовать и другие компании. В названиях Wi-Fi царит неразбериха: так, например, рядовые пользователи не знают, что версия 802.11ac этого стандарта новее 802.11n. Следующей инновацией в области Wi-Fi станет появление стандарта 802.11ad, который определяет работу устройств в полосе 60 ГГц и характеризуется очень большими скоростями передачи, но меньшей дальностью. По словам Хелстона, стандарт 802.11ad можно считать революционным в отличие от "эволюционного" стандарта 802.11ac. Несмотря на то, что некоторые компании могут в этом году выпустить кристаллы с поддержкой 802.11ad, рынок пока не готов к этим новинкам. Полноценное принятие этого стандарта произойдет в ближайшие пять лет. Появление изделий с поддержкой 802.11ac, или 5G Wi-Fi, которые найдут применение в планшетах, ожидается к середине этого года.

Другие интересные новости:

▪ i-Disk BulletProof

▪ Горилла берет палку

▪ Зонд Philae высадился на комете Чурюмова-Герасименко

▪ Табак для космоса

▪ Система уведомлений с помощью ветра, тени и стука

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Эффектные фокусы и их разгадки. Подборка статей

▪ статья Наплывы и панорамы. Искусство видео

▪ статья Как провинциальный французский адвокат в 19 веке стал королем государства в Южной Америке? Подробный ответ

▪ статья Бортоператор по проверке магистральных трубопроводов. Должностная инструкция

▪ статья Автомобильный стробоскоп для выставления УОЗ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение голубей. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025