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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Создана смола с уникальными свойствами 12.07.2025 Ученые из Техасского университета в Остине разработали уникальную жидкую смолу, способную менять свои свойства под воздействием разных цветов света. Новая технология была вдохновлена природой: строением человеческого тела, где твердые кости идеально сочетаются с эластичными связками, образуя надежную и при этом гибкую систему без слабых мест. Исследователи перенесли эту идею в мир 3D-печати, создав жидкий фотополимер, который по-разному реагирует на фиолетовый и ультрафиолетовый свет. Под воздействием фиолетового света смола становится мягкой и эластичной, напоминающей резину, а при ультрафиолетовом излучении она быстро затвердевает, превращаясь в прочный пластик. Такой способ позволяет создавать изделия с плавным переходом от гибких к жестким участкам, что исключает риск разрыва на стыках. Для демонстрации возможностей материала команда напечатала прототип коленного сустава с жесткими "костями" и эластичными "связками". Кроме того, они создали гибкое электронное устройство, внутри которого проложена тонкая золотая проволока, способная выдерживать сильные деформации без повреждений. Ученые были впечатлены, что мягкие части легко растягиваются и возвращаются в исходную форму, а жесткие сегменты не уступают по прочности традиционным пластикам бытового назначения. Новый метод позволяет производить изделия быстрее и с более высоким разрешением по сравнению с предыдущими технологиями. При этом стоимость материалов и оборудования остается доступной, что делает технологию привлекательной для применения в медицинских учреждениях, научных лабораториях и учебных заведениях. Исследователи уверены, что новая смола и технология печати откроют перспективы для создания медицинских имплантов, носимых устройств и других продуктов, которые смогут взаимодействовать с человеческим телом столь же органично, как природные ткани и органы.

Другие интересные новости:

▪ Уровень ртути покажет мобильный телефон

▪ Жизнь по минимуму

▪ Найдены самые долгоживущие существа на Земле

▪ Управлять сверхинтеллектуальным ИИ будет невозможно

▪ Ноутбуки вместо сейсмографов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Гидра. Крылатое выражение

▪ статья Как на самом деле называются цветы, которые в обиходе считаются мимозами? Подробный ответ

▪ статья Иберийка. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Монтаж электросчетчиков и электропроводки к ним. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Со второй попытки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026