Livello idraulico elettronico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Indicatori, rivelatori

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Quando si eseguono lavori di costruzione, è spesso necessario determinare con precisione il parallelismo della superficie orizzontale rispetto al terreno. Alcuni utensili elettrici (trapani, perforatori, ecc.) hanno una piccola "livella" incorporata nel corpo (un cono di vetro pieno di liquido con una bolla all'interno). La posizione di questa bolla determina l'angolo di inclinazione del dispositivo rispetto alla superficie orizzontale. Tali dispositivi sono chiamati "giroscopi". Sono abbastanza comuni in molte aree di produzione, costruzione, ecc. Esistono anche giroscopi elettronici: convertitori di inclinazione e velocità angolare in un segnale elettrico.

I giroscopi elettronici del marchio "ENC-03J" e "ENC-03M" sono apparsi in vendita abbastanza di recente. Servono come sensori di cambiamento di stato nelle videocamere e nelle fotocamere "cool" per compensare il tremolio della mano durante le riprese, nonché per determinare il proprio movimento. Il giroscopio elettronico ha un'elevata velocità di risposta (inerzia minima), bassa tensione di alimentazione (2.7..5.5 V a seconda del modello) e basso consumo di corrente (solitamente 5.15 mA). Linearità della caratteristica - ±5%, campo di temperatura di esercizio -5...+75°С. A differenza della sua controparte meccanica, è compatto e leggero (dimensioni - 15x8x4 mm), peso (a seconda del modello) - 1..20 g Non contiene materiali fragili, ha un corpo resistente agli urti e alle vibrazioni. I giroscopi elettronici vengono prodotti anche nella versione CHIP. che consente loro di essere utilizzati in dispositivi in ​​miniatura. Sulla base di un tale dispositivo elettronico-sensore, è possibile creare un semplice dispositivo di controllo "orizzontale".

Il sensore è un giroscopio piezoceramico "ENC-03J" (Fig. 1) prodotto da "Murala".

L'ho acquistato presso il negozio di componenti radio Mikronika a San Pietroburgo. Quando il dispositivo è in posizione orizzontale, la tensione costante al pin 4 del sensore 61 (Fig. 2) è 1.3...1.4 V (a Un=5 V). L'amplificatore operazionale DA1 è collegato secondo lo schema con guadagno unitario. La tensione di confronto viene fornita al pin 2 V1 attraverso un filtro passa-basso R2-C2. che funge contemporaneamente da retroazione dell'amplificatore operazionale.

Quando la posizione orizzontale del sensore cambia, la tensione all'uscita (pin 4) di B1 cambia in base al fattore di conversione di 0,67 mV / ° al secondo. La frequenza di polling dello stato del sensore è di circa 50 Hz. La velocità angolare massima rispetto alla posizione orizzontale è di ±300° al secondo. Il condensatore di disaccoppiamento C1 forma, insieme al resistore R1, un filtro di frequenza con una banda di taglio di circa 0.3 Hz, e inoltre non fa passare la componente continua della tensione all'ingresso dell'amplificatore operazionale DA1. Quando la posizione orizzontale del sensore cambia, appare un livello di alta tensione sull'uscita DA1 (pin 6), che apre il transistor a chiave VT1. Di conseguenza, il LED HL1 si accende.

Dettagli. Tutti i resistori fissi sono del tipo MLT-0.25, MF-25. Il condensatore C1 è non polare. K10-17, C2 - ossido di tantalio. K52-x o K53-X. C3-KM-6B. C4 - K50-20. Se si utilizza una fonte di alimentazione autonoma (pila o accumulatore), C4 può essere escluso dal circuito. LED - qualsiasi (AL307 o simile) Per un migliore controllo visivo, è possibile inserire un LED lampeggiante al posto dell'amplificatore operazionale KR140UD1208, è possibile utilizzare il transistor K140UD12-VT1 - qualsiasi silicio npn con un guadagno superiore a 40. La fonte di alimentazione per il dispositivo è stabilizzata, con una tensione costante di 3..5 V. Il consumo di corrente del trasmettitore FNC-03J non supera i 15 mA.

Il dispositivo non necessita di regolazione A causa dell'elevata sensibilità del sensore piezoceramico B1, è necessario fissarlo saldamente al corpo del dispositivo, che, a sua volta, deve avere la superficie orizzontale più uniforme Durante il montaggio degli elementi del dispositivo, non surriscaldare i cavi del sensore (tempo di saldatura - non più di 1 s). Il dispositivo è facile da usare. Viene semplicemente montato su una superficie controllata (se è previsto il controllo dell'inclinazione) o collocato in un ambiente controllato (non liquido) per la valutazione delle vibrazioni.

Quando si utilizza un dispositivo correlato ENV-05F-03 come sensore di vibrazione, i parametri del dispositivo vengono migliorati (aumenta la precisione delle indicazioni e la sensibilità). Il punto negativo di tale sostituzione può essere la velocità angolare massima. Questo dispositivo ha meno (± 80 °), ma con questo sensore non è necessario un amplificatore operazionale. Lo schema elettrico di ENV-05F-03 è mostrato in Fig.3. Il sensore ha solo tre uscite. Un convertitore di tensione è assemblato su diodi al silicio VD1, VD2.

L'uscita del dispositivo può essere collegata al nodo di controllo, ad esempio, al punto A (Fig. 2).

Autore: A.Kashkarov, San Pietroburgo

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