Бесконтактное магнето: Магнето мб-1 купить в Москве | Товары для дома и дачи

Содержание

Система зажигания — это… Что такое Система зажигания?

Систе́ма зажига́ния — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент. Эта система является частью общей системы электрооборудования.

История

В первых двигателях (например, двигатель Даймлера, а также так называемый полудизель) смесь топлива с воздухом воспламенялась в конце такта сжатия от раскалённой калильной головки — камеры, сообщающейся с камерой сгорания (синоним — калильная трубка). Перед запуском калильную головку надо было разогреть паяльной лампой, далее её температура поддерживалась сгоранием топлива при работе двигателя. В настоящее время по такому принципу работают калильные двигатели, используемые в различных моделях (авиа-, авто-, судомодели). Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.

Дизельные двигатели также не имеют систему зажигания, топливо воспламеняется в конце такта сжатия от сильно нагретого в цилиндрах воздуха.

Не нуждаются в системе зажигания компрессионные карбюраторные двигатели, топливовоздушная смесь воспламеняется от сжатия. Данные двигатели также применяются в моделизме.[1]

Но по-настоящему на бензиновых моторах прижилась искровая система зажигания, то есть система, отличительным признаком которой является воспламенение смеси электрическим разрядом, пробивающем воздушный промежуток между электродами свечи зажигания.

В настоящее время существуют три системы зажигания: с использованием магнето, батарейное зажигание с автомобильным аккумулятором и система зажигания без аккумулятора с использованием мотоциклетного генератора переменного тока.

Можно выделить: схемы без использования радиоэлектронных компонентов («классические») и электронные.

Схемы с электронным зажиганием разделяются на:

  1. с наличием контактов прерывателя
  2. бесконтактные

Магнето

Одной из первых появилась система зажигания на основе магнето.

Магнето — специализированный генератор переменного тока, вырабатывающий электроэнергию только для свечи зажигания. Конструкция представляет собой постоянный магнит, получающий вращение от коленчатого вала бензинового двигателя и неподвижную генераторную обмотку с малым количеством витков толстого провода (катушка индуктивности). На общем магнитопроводе с генераторной обмоткой находится высоковольтная (с большим количеством витков тонкого провода). Генерируемое низковольтное напряжение трансформируется в высоковольтное, способное «пробить» искровой промежуток свечи накаливания. Один из выводов каждой катушки связан с «массой» (корпусом двигателя), другой вывод высоковольтной обмотки присоединяется к центральному электроду свечи зажигания. Если магнето контактное — параллельно другому выводу низковольтной обмотки на «массу» подключён прерыватель с параллельно подключенным конденсатором (необходим для уменьшения искрения и подгорания контактов). В нужный момент времени (момент опережения зажигания) кулачок размыкает контакты прерывателя и на свече проскакивает искра. В электронных бесконтактных магнето прерыватель отсутствует, имеется управляющая катушка, в нужный момент генерируется управляющий импульс на электронный блок. Транзисторы или тиристоры открывается, ток поступает на высоковольтную катушку. Энергия дополнительно накапливается в конденсаторах или в катушках индуктивности, что повышает мощность искры.

Достоинством магнето является простота, компактность и лёгкость, низкая стоимость, аккумуляторная батарея не нужна. Магнето всегда готово к работе. Применяется в основном на малогабаритной технике — например, на бензопилах, газонокосилках, переносных бензогенераторах и др. Магнето также применялось на поршневых авиационных двигателях.

Батарейное зажигание

Классическая (контактная) батарейная система зажигания

Второй, наиболее распространённой системой является батарейная система зажигания. В этом случае электропитание осуществляется от автомобильной аккумуляторной батареи, а когда двигатель работает — электроэнергию вырабатывает автомобильный генератор, подключенный параллельно аккумулятору.

Последовательно источникам тока подключен выключатель зажигания, прерыватель и первичная обмотка катушки зажигания с добавочным сопротивлением.

Катушка зажигания представляет собой импульсный трансформатор. Основная функция катушки зажигания — трансформирование низкого (12 вольт) напряжения в высоковольтный (десятки тысяч вольт) импульс, способный «пробить» искровой промежуток на свече.

Цепь высокого напряжения — вторичная обмотка катушки зажигания, распределитель, высоковольтные провода и свечи зажигания.

Если двигатель одноцилиндровый — тогда высоковольтный распределитель отсутствует, он также не нужен на двухцилиндровых двигателях при применении двухискровых катушек зажигания. В последнее время становится катушка на каждый цилиндр (что позволяет разместить катушку непосредственно на свече как наконечник и отказаться от высоковольтных проводов) или двухискровая катушка на пару цилиндров.

Принцип действия

Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции.

От аккумуляторной батареи при включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки зажигания, образуя вокруг неё магнитное поле. Размыкание контактов прерывателя приводит к исчезновению тока в первичной обмотке и магнитного поля вокруг неё. Исчезающее магнитное поле индуктирует во вторичной обмотке высокое напряжение (около 20—25 киловольт). Распределитель поочерёдно подводит ток высокого напряжения к высоковольтным проводам и свечам зажигания, между электродами которых проскакивает искровой заряд, топливовоздушная смесь в цилиндрах двигателя воспламеняется.

Исчезающее магнитное поле пересекает не только витки вторичной, но и первичной обмотки, вследствие чего в ней возникает ток самоиндукции напряжением около 250—300 вольт. Это приводит к искрению и обгоранию контактов, кроме того, замедляется прерывание тока в первичной обмотке, что приводит к уменьшению напряжения во вторичной обмотке. Поэтому параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор (как правило, ёмкостью 0,25 мкф).

Последовательно первичной обмотке катушки зажигания включается добавочное сопротивление (или дополнительный резистор). На низких оборотах контакты прерывателя оказываются бо́льшую часть времени в замкнутом состоянии и через обмотку протекает ток, более чем достаточный для насыщения магнитопровода. Избыточный ток бесполезно нагревает катушку. При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.

Зажигание с использованием генератора переменного тока (без аккумуляторов)

На лёгких мотоциклах (например, мотоциклы «Минск», «Восход»), мопедах и подвесных лодочных моторах устанавливаются генераторы переменного тока с самовозбуждением (с вращающимся постоянным магнитом). Одна из статорных обмоток генерирует электроэнергию для свечи зажигания, остальные — для питания электрооборудования транспортного средства (фары, ходовые огни маломерного судна, освещение каюты). Статорная обмотка может быть совмещена с катушкой зажигания, а сам генератор — с узлом прерывателя. Аккумуляторная батарея на транспортном средстве не нужна (но на судне может присутствовать для освещения на стоянке, заряжается генератором на ходу, при работе лодочного мотора).

Электронное зажигание

Блок электронного зажигания, СССР, 1980-е годы. Самостоятельно подключался к «классической» батарейной системе зажигания автомобиля. Тумблером электроннное зажигание могло быть отключено, переменным резистором водитель регулировал опережение зажигания (например, уменьшал при запуске холодного двигателя).

Через контакты прерывателя «классической» системы зажигания протекает большой ток, вызывающий их быстрый износ, а также сила тока низкого напряжения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. После появления полупроводниковых элементов (тиристоров и транзисторов) стали выпускаться электронные системы зажигания, вначале контактные, как дополнение к «классической», затем бесконтактные.

В контактной электронной системе зажигания через прерыватель проходит малый ток, собственно прерыватель вызывает срабатывание электронной схемы коммутатора, формирующей импульс в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря электронным компонентам напряжение в первичной обмотке может быть повышено, при запуске двигателя коммутатор может выдавать несколько импульсов подряд, облегчая воспламенение топливной смеси, водитель может со своего места легко регулировать момент зажигания.

Так, на автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ГАЗ-53 штатно устанавливалась контактно-транзисторная система зажигания. В СССР в продажу поступали блоки электронного зажигания («Ока», «Искра», «Искра-2» и др.), которые автолюбители самостоятельно устанавливали на свои «Запорожцы», «Жигули» и «Москвичи». Блок электронного зажигания мог быть легко отключен при его неисправности.

Системы с накоплением энергии в индуктивности

Системы с накоплением энергии в индуктивности (транзисторные) занимают доминирующее положение в технике. Принцип действия — при протекании электрического тока от внешнего источника через первичную обмотку катушки зажигания катушка запасает энергию в своём магнитном поле, при прекращении этого тока ЭДС самоиндукции генерирует в обмотках катушки мощный импульс, который снимается со вторичной (высоковольтной) обмотки, и подаётся на свечу. Напряжение импульса достигает 20—40 тысяч вольт без нагрузки. Реально, на работающем двигателе напряжение высоковольтной части определяется условиями пробоя искрового промежутка свечи зажигания в конкретном рабочем режиме, и колеблется от 3 до 30 тысяч вольт в типичных случаях. Прерывание тока в обмотке долгие годы осуществлялось обычными механическими контактами, сейчас стандартом стало управление электронными устройствами, где ключевым элементом является мощный полупроводниковый прибор: биполярный или полевой транзистор.

Системы с накоплением энергии в ёмкости

Системы с накоплением энергии в ёмкости (они же «конденсаторные» или «тиристорные», CDI) появились в середине 1970-х годов в связи с появлением доступной элементной базы и возросшим интересом к роторно-поршневым двигателям. Конструктивно они практически аналогичны описанным выше системам с накоплением энергии в индуктивности, но отличаются тем, что вместо пропускания постоянного тока через первичную обмотку катушки к ней подключается конденсатор, заряженный до высокого напряжения (типично от 100 до 400 вольт). То есть обязательными элементами таких систем являются преобразователь напряжения того или иного типа, чья задача — зарядить накопительный конденсатор, и высоковольтный ключ, подключающий данный конденсатор к катушке. В качестве ключа, как правило, используются тиристоры. Недостатком данных систем является конструктивная сложность, и недостаточная длительность импульса в большинстве конструкций, достоинством — крутой фронт высоковольтного импульса, делающий систему менее чувствительной к забрызгиванию свечей зажигания, характерному для роторно-поршневых двигателей.

Принципиальная схема транзисторного электронного контактного зажигания.
При размыкании контактов прерывателя S1 электронная схема формирует импульс электрического тока в первичной обмотке катушки зажигания

  • Существуют также конструкции, объединяющие оба принципа, и имеющие их достоинства, но, как правило, это любительские или экспериментальные конструкции, отличающиеся высокой сложностью изготовления.

Момент зажигания

Важнейшим параметром, определяющим работу системы зажигания, является так называемый момент зажигания, — то есть время, в которое система поджигает искровым разрядом сжатую рабочую смесь. Определяется момент зажигания как положение коленвала двигателя в момент подачи импульса на свечу опережением относительно верхней мёртвой точки в градусах (типично от 1 градуса до 30).

Это связано с тем, что для сгорания рабочей смеси в цилиндре требуется некоторое время (скорость распространения фронта пламени около 20-30 м/с). Если поджигать смесь в положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ), смесь будет сгорать уже на такте расширения и частично на выпуске и не обеспечит эффективного давления на поршень (попросту говоря, догоняя поршень, вылетит в выхлопную трубу). Поэтому (оптимальный) момент зажигания подбирают таким образом (опережают относительно ВМТ), чтобы максимальное давление сгоревших газов приходилось на ВМТ.

Оптимальный момент (опережения) зажигания зависит от скорости движения поршня (оборотов двигателя), степени обогащения/обеднения смеси и немного от фракционного состава топлива (влияет на скорость горения смеси). Для автоматического приведения момента зажигания к оптимальному применяются центробежный и вакуумный регуляторы, или электронный блок управления.

Следует отметить, что на нагрузочных режимах в бензиновых двигателях при оптимальных (по скорости горения смеси) углах зажигания часто возникает детонация (взрывное горение смеси), поэтому, для её избежания, реальный угол опережения зажигания делают чуть больше, до порога возникновения детонации (подводом начального угла опережения вручную, или электроникой блока управления — автоматически, в движении).

Как «позднее зажигание», так и «раннее зажигание» (относительно оптимального) приводит к падению мощности двигателя и снижению экономичности из-за снижения КПД, а также избыточному нагреву и нагрузкам на детали двигателя. «Раннее зажигание», кроме того, приводит к сильной детонации, особенно при резком нажатии на педаль газа. Регулировка опережения зажигания на автомобилях обычно заключается в выставлении наиболее раннего момента зажигания, еще не приводящего к детонации при разгоне.

Узлы системы зажигания

Бесконтактная электронная система зажигания; распределитель совмещён с катушкой зажигания, виден вакуумный регулятор и высоковольтные провода со свечными наконечниками.

Датчик момента искрообразования

В старых двигателях использовался вращающийся кулачок и контактная группа (прерыватель), разрывающая цепь при определённом положении вала. Это упрощало низковольтную электрическую схему системы зажигания до двух проводов — от аккумулятора до катушки, и от катушки до прерывателя. Недостатком этой системы была низкая надёжность контактов прерывателя и параллельно им подключенного конденсатора (возможно, самое ненадёжное место в двигателе как целом), уязвимость контактов для нагара и влаги.

С развитием электроники от прерывателя отказались, заменив его бесконтактными датчиками — индуктивными, оптическими, либо наиболее распространёнными датчиками Холла, основанными на эффекте изменения проводимости полупроводника в магнитном поле. Преимущество бесконтактных схем — отсутствие необходимости в периодическом обслуживании, — за исключением замены свечей зажигания. В таком случае, для выдачи резкого фронта/спада напряжения на катушку необходима электронная схема, делающая это на основании сигнала с датчика. Отсюда происходит название такого варианта: «бесконтактное электронное зажигание». Электронная схема обычно исполнена в виде единого; зачастую — неремонтопригодного узла, известного в просторечии как «коммутатор».

На советских лодочных[2] и мотоциклетных[3] двигателях бесконтактное электронное зажигание применялось с 1970-х годов; на автомобилях — начиная с ВАЗ-2108 (1984).

В современных автомобилях на его смену пришли датчик положения коленвала и датчик фаз. Точный момент искрообразования вычисляется электронным блоком управления в зависимости от показаний многих иных датчиков (датчик детонации, датчик положения дроссельной заслонки и т. п.) и в зависимости от режима движения и работы двигателя.

Центробежный регулятор

Центробежный регулятор — устройство, изменяющее положение шторки бесконтактного датчика или кулачка контактного (а значит, и момент зажигания) в зависимости от оборотов двигателя.

Состоит из грузиков (обычно — двух), которые, с увеличение оборотов двигателя, расходятся, преодолевая сопротивление пружинок, поворачивая при этом часть вала со шторкой или кулачком вперёд (увеличивая опережение зажигания при увеличении оборотов).

Вакуумный регулятор

Вакуумный регулятор — устройство, изменяющее положение датчика относительно начального (а, значит, и момент зажигания) в зависимости от разрежения во впускном коллекторе, то есть от степени открытия дроссельных заслонок и оборотов двигателя. Обычно включает в себя шланг от узла прерывателя/датчика до карбюратора или впускного коллектора. На прерывателе разрежение воздействует на мембрану, которая, преодолевая сопротивление пружины, сдвигает датчик (контакты прерывателя) навстречу движению кулачка (шторок), то есть, увеличивая опережение зажигания при большом разрежении во впускном коллекторе (в этом случае смесь горит дольше, это режимы малых нагрузок при высоких оборотах двигателя).

Центробежный и вакуумный регуляторы позволяют добиться оптимального момента зажигания во всех режимах работы двигателя. В современных двигателях они уже не используются, — поскольку задача определения оптимального момента искрообразования переложена на микропроцессор (в электронном блоке управления, или контроллере), учитывающий в вычислениях также положение дросселей, обороты двигателя, сигналы датчика детонации и т.  п.

Катушка зажигания

Схема включения двухискровой катушки зажигания

Катушка зажигания (часто называется «бобина») — импульсный трансформатор, преобразующий резкий фронт/спад напряжения от прерывателя/коммутатора в высоковольтный импульс. В одноцилиндровых двигателях (лодочные, мотоциклетные) используется по одной катушке на каждый цилиндр, соединённой со свечой высоковольтным проводом. В многоцилиндровых двигателях традиционно использовалась одна катушка и распределитель; однако в большинстве современных двигателей используется несколько катушек зажигания, либо объединённых в едином корпусе с электронными коммутаторами (т. н. «модуль зажигания»), при этом каждая катушка обеспечивает искру в конкретном цилиндре, либо в группах цилиндров, что позволяет отказаться от распределителя зажигания, либо отдельные катушки устанавливаются непосредственно на каждую свечу; при этом, катушки выполнены в виде надеваемых на свечи наконечников, конструктивно объединяющих собственно высоковольтный трансформатор и силовой ключ управления, что позволяет отказаться также и от высоковольтных проводов. Нередко — в случае большеобъёмных двигателей или двигателей, работающих на обеднённых смесях, — используют двух- или многоточечный по́джиг для уменьшения фазы горения смеси или для повышения надёжности (авиадвигатели). В этом случае устанавливается либо два комплекта катушек зажигания и распределителей, либо используется схема с индивидуальными катушками (например, двигатели Honda серии LxxA). Также, в двигателях с четным числом цилиндров часто применяется схема с двухискровой катушкой зажигания, содержащей выводы от обоих концов высоковольтной обмотки и соответственно питающей две свечи зажигания, находящихся в цилиндрах, циклы в которых сдвинуты друг относительно друга так, чтобы ненужная в данный момент искра попадала на такт выпуска или продувки. Преимущество: позволяет упростить схему зажигания; причём, в случае двухцилиндровых двигателей — кардинально. Двухискровые катушки зажигания применяются на автомобилях «Ока», мотоциклах «Днепр».

Распределитель зажигания

Прерыватель-распределитель в сборе

Распределитель зажигания (обиходное название — «трамблёр») — высоковольтный переключатель, бегунок которого получает вращение от распределительного вала двигателя, подключает катушку зажигания к нужной в данный момент свече. Обычно исполняется в одном корпусе и на одном валу с прерывателем/датчиком положения вала. Состоит из подвижного контакта (бегунка) и крышки, к которой подключаются один высоковольтный провод от катушки и несколько — далее к свечам.

Вполне надёжен, но требует периодической чистки; также, трещины крышки часто приводят к неработоспособности двигателя, — особенно во влажную погоду. Бегунок имеет тенденцию к подгоранию.

В современных двигателях распределитель не используется, уступив место модулям зажигания, использующим отдельные катушки для отдельных групп свечей, или катушкам установленным непосредственно на свечи.

Высоковольтные провода

Высоковольтные провода соединяют катушку зажигания с центральным контактом крышки распределителя и боковые контакты распределителя со свечами зажигания. Если двигатель одноцилиндровый или применяется двухискровая катушка зажигания — тогда провод идёт от катушки непосредственно к свече. Высоковольтный провод — это многожильный провод, окружённый многослойной изоляцией, способной выдержать разность потенциалов до 40 киловольт. Характеризуются распределённым активным сопротивлением (порядка нескольких килоом на метр), либо так называемым «нулевым сопротивлением» (порядка нескольких ом на метр). В последнее время стала применяться изоляция из силикона, как более надёжная и долговечная. Также применяются экранированные провода (с металлической оплёткой), например, на автомобилях с радиостанциями для уменьшения радиопомех. На концах высоковольтных проводов находятся наконечники для подключения к катушке зажигания, крышке распределителя и свечам зажигания.

В некоторых современных автомобилях катушки зажигания устанавливаются непосредственно на свечи и высоковольтные провода не используются.

Свеча зажигания

Свеча зажигания вворачивается в головку цилиндра (или в головку блока цилиндров), к контактному выводу при помощи наконечника подключается высоковольтный провод. Через воздушный промежуток между центральным и боковым электродами проскакивает электрическая искра, воспламеняя топливовоздушную смесь. Также существуют системы зажигания бензиновых двигателей с двумя свечами, и, соответственно, двумя катушками на каждый цилиндр (или двумя магнето, как на авиационных поршневых двигателях). Две свечи на цилиндр применяются, исходя из соображений сокращения длины пробега фронта горения в цилиндре, что позволяет немного сдвинуть момент зажигания в раннюю сторону, и получить немного бо́льшую отдачу от двигателя. Также повышается надёжность системы.

Неисправности системы зажигания

Все неисправности систем зажигания можно разделить на категории:

  • Неправильная регулировка и/или неисправность центробежного и/или вакуумного регулятора опережения зажигания (при их наличии), в современных системах — неоптимальная программа электронного блока управления. На практике употребляются термины «раннее зажигание» и «позднее зажигание».
  • Периодический пропуск искры в одном или нескольких цилиндрах (в просторечии — перебои). Может быть следствием слабой энергии импульса или повреждением изоляции высоковольтных частей системы (искра сбегает).
  • Полное отсутствие искры в одном или нескольких цилиндрах (соответственно двигатель троит или не заводится).
  • Замасливание свечей. Возникает при попытке запуска в мороз совершенно холодного двигателя на полностью закрытой воздушной заслонке («включенном подсосе»). Если такое уже возникло, то единственный способ ремонта — выворачивание свечи и очистка электродов от масла бумагой, тряпкой или щеткой, а также прокаливание. Для предотвращения предлагается перед запуском дернуть шнуровой стартер 10-15-20 раз (в зависимости от температуры), не пользуясь подсосом. Это приводит к разогреву двигателя компрессией. В современных инжекторных автомобильных двигателях почти не возникает.

Большинство узлов системы зажигания неремонтопригодны и в случае отказа заменяются на исправные. Наиболее часто выходящие из строя узлы:

  • Контакты механического прерывателя, если он есть — срок службы большой, но требует достаточно частой периодической зачистки контактов и регулировки зазора.
  • Свечи зажигания. На практике, их меняют превентивно, с некоторой периодичностью, заведомо меньшей, чем средний срок службы свечи до отказа.
  • Высоковольтные провода — по причине старения изоляции, высокого передаваемого напряжения и постоянного механического воздействия (соединение неподвижной катушки зажигания и вибрирущего двигателя).
  • Катушка (или модуль) зажигания — старение изоляции в обмотках. Замечен больший ресурс маслонаполненных катушек.
  • Электронный коммутатор — по причине старения электронных компонентов.
  • Прочие компоненты — как правило, рассчитаны на полный срок службы автомобиля и отказывают или в результате нарушения условий эксплуатации (температура, напряжение, загрязнение и т. п.), или по причине низкого качества изготовления. Сюда же относятся и проводка.

Примечания

Ссылки

Questions hardware bassboost magneto-levitation vehicles | Dianov

Введение

Как известно, одними из отличительных черт магнитолевитационного транспорта являются большой «жизненный цикл» и безопасность [1]. В понятие безопасности и «жизненного цикла» как категории надежности входят такие важные параметры, как вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, безотказность, время возврата к безопасному состоянию. Повышение надежности и безопасности функционирования современного подвижного состава возможно благодаря совершенствованию средств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Внедренные в эксплуатацию системы контроля и диагностики подвижного состава, состоящие из комплекса стационарных, бортовых и мобильных комплексов, решают задачи предупреждения отказов и ускоренного износа, поддержания технических характеристик оборудования на заданном уровне и обеспечения назначенного ресурса. Переход к технически более сложным объектам – магнитолевитационным транспортным средствам [2] – потребует, на наш взгляд, дополнительной разработки средств повышения безотказности, в том числе обнаружения и диагностики предотказных состояний и состояний перемежающихся отказов – сбоев. Надежность контрольно-диагностических систем должна многократно превосходить надежность оборудования подвижного состава и выполнять следующие основные функции:

  • – настройку датчиков и каналов измерений на параметры конкретного объекта;
  • – определение состояния элементов объекта, регистрацию предельных отклонений, их локализацию и сигнализацию о предельных отклонениях параметров;
  • – формирование баз данных изменения состояния элементов, определение остаточного ресурса элементов и объекта в целом.

1. Анализ существующих методов диагностики электронной аппаратуры

С учетом современных тенденций развития контрольно-диагности-ческие системы разделяют по выполнению производственно-технических, технологических, программно-аппаратных функций и по принципам измерения параметров. Наиболее сложными и информативными являются встроенные средства диагностики, подключаемые к действующим агрегатам для контроля состояния подвижного состава. Они обеспечивают предрейсовый и оперативный контроль состояния агрегатов с отображением информации и предупреждением о предельных режимах в эксплуатации, регистрацию отклонений параметров; обнаружение и регистрацию отказов, выдачу рекомендаций по оперативному выходу из аварийной ситуации.

Одной из актуальных проблем при внедрении микропроцессорных и микроэлектронных систем ЖАТ является их защита от грозовых и коммутационных перенапряжений, а также от воздействия тягового электропривода, импульсных систем управления. Новые принципы и технологии создания помехозащитных систем должны удовлетворять требованиям международных стандартов, инвариантных в отношении низкого качества электроэнергии систем электроснабжения, внешних воздействий в результате грозовых и коммутационных перенапряжений. Разработки в области грозозащиты технических средств ЖАТ направлены на построение многокаскадных систем защиты, в частности для решения задач электромагнитной совместимости аппаратуры.

Важное место при эксплуатации аппаратуры приобретает системный анализ. Для сбора информации об отказах технических средств на основе данных графиков при эксплуатации разработана комплексная автоматизированная система учета, контроля, устранения отказов технических средств и анализа их надежности. В рамках дальнейшего повышения надежности и качества электронной аппаратуры (ЭА) предлагается диагностировать скрытые дефекты в ней, на основе этого выявлять сбои, являющиеся предвестниками отказов, и, тем самым, создавать предпосылки для построения бессбойной аппаратуры [3, 4].

Современная ЖАТ представляет собой сложный объект и содержит в своем составе совокупность различных вычислительных устройств (процессоров, ЭВМ), исполнительных механизмов (в первую очередь, электрических) по отработке команд вычислительных устройств, а также датчиков. Значительную часть современного оборудования (до 50 % и выше) составляет контрольно-диагностическое оборудование (различные аппаратно-программные средства, в том числе и встраиваемые в рабочую аппаратуру), обеспечивающее отказобезопасность [5].

2. Бессбойность – путь создания высоконадежной аппаратуры

Диагностические технологии направлены на своевременное распознавание предаварийных ситуаций, недопущение опасного для техники и человека развития событий, что требует нового уровня интеллектуальных средств контроля и диагностики с использованием встроенных процессоров, персональных и мини-ЭВМ, разработки большого ряда программ, алгоритмов тестового и функционального диагностирования.

Одной из характеристик надежности является безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. В понятие безотказности входит и понятие сбоя как самоустранимого отказа (согласно ГОСТ Р 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – Введен 01.01.2011. – М., Технический комитет по стандартизации ТК 119 «Надежность в технике», 32 с.). Следовательно, проведение активной диагностики сбоев посредством регистрации их источников через фиксацию их промежуточного состояния («предсбоя») и различных информативных параметров позволяет вывести понятие сбоя в самостоятельную категорию – «бессбойность», то есть способность функционального узла продолжать выполнение требуемой функции в присутствии сбоев [6, 7]. Учитывая, что понятие «качество» оперирует с такими понятиями, как «явные дефекты» и «неявные дефекты», можно установить связь между сбоями и скрытыми дефектами [8].

Таким образом, существующие основные свойства надежности технических систем целесообразно дополнить новым свойством – «бессбойностью». Регистрируя параметры сбоев через показания датчиков сбоев и измерительные средства, получаем возможность устранять источники сбоев и, следовательно, влиять на параметры функционирования технической системы (рис. 1).

 

Рис. 1. Новое свойство технических систем – «бессбойность» и ее связь с существующей структурой (толстые линии)

 

Увеличение надежности технических систем возможно за счет обнаружения скрытых дефектов и электромагнитных помех посредством введения контактных и бесконтактных датчиков сбоев (КДС и БДС соответственно) и использования новых информативных признаков сбоев с соответствующей алгоритмической обработкой информации (сигналов). Основным источником скрытых дефектов в ЭА являются соединители и соединения, а предвестником отказов, например, в космической аппаратуре, – активные элементы в виде транзисторов, микросхем [9].

3. Соединители как основной источник скрытых дефектов

Для соединителей разных конструкций характерна сложность физических процессов, приводящих к источникам сбоев: загрязнения, вносимые при изготовлении; особенности поведения материалов, составляющих соединители; несвоевременная и неудовлетворительная чистка контактов; недостаточная защищенность от внешних воздействий.

Известны методы контроля соединителей, которые предполагают входной и эксплуатационный контроль по одному параметру соединителя – электрическому сопротивлению замкнутых и разомкнутых контактов или их совокупности. Общий недостаток этих видов контроля – функциональная ограниченность, не позволяющая проводить контроль соединителей, находящихся в предельных режимах, то есть на границе устойчивого работоспособного состояния. Вместе с тем необходимо отметить важность контроля по данному параметру, поскольку по мере того, как в результате совершенствования ЭА снижаются рабочие напряжения и токи, режим нормального функционирования ЭА становится все более критичным к сопротивлению электрического контакта соединителей. Отметим, что даже относительно небольшие изменения сопротивления могут быть причиной сбоев и отказов. Следует добавить, что причиной сбоев, вызывающих многочисленные ошибки в системе, могут быть и небольшие изменения сопротивления электрического соединения на всем пути следования сигналов. Дестабилизирующим и стабилизирующим факторами, влияющими на величину электрического сопротивления соединителей, являются разъедание поверхностей контактов соединителей и их смазка. При этом сопротивление электрического контакта соединителей зависит как от степени разъедания контактов, так и от тока, протекающего через них, а также от процедуры измерения сопротивления контакта. Эффект разъедания контактов в соединителях ЭА привлекает внимание по той причине, что золоченые контакты, препятствующие их разрушению, имеют высокую цену. Недостаток данных методов контроля заключается также и в том, что значительную погрешность при этом (особенно при непосредственном наблюдении процессов образования сбоев в аппаратуре) может вносить и сама измерительная аппаратура, например при установке печатной платы в качающийся соединитель.

К недостаткам методов измерения и контроля сопротивления контактов следует отнести и малый объем получаемой информации, недостаточный для определения статистической характеристики сопротивления, а также тот факт, что при контроле в статическом режиме сопротивление зависит от случайной точки покоя внутри точки (зоны) расчленения. Более глубоко природу и свойства сопротивления контактов можно изучить, измеряя быстро меняющиеся случайные его отклонения во время повторяющихся операций, поскольку сопротивление контактов зависит от динамических процессов, например от скачков напряжения и действия сил трения. Оборудование для такого вида контроля характеризуется быстродействием порядка десяти наносекунд, что не всегда бывает достаточным для наблюдения явлений сбоя.

Контроль соединителей можно вести по другому параметру или одновременно по нескольким параметрам. Общим недостатком данных видов контроля является низкая достоверность из-за невозможности определения высокочастотных параметров соединителей.

Существуют способы контроля сбоев, возникающих в аппаратуре из-за скрытых дефектов в работе соединителей, позволяющие фиксировать сбои по вторичным признакам и выявлять их в блоках, электрически расположенных за соединителями. Общий недостаток таких способов заключается в невозможности установления причины сбоя или его местонахождения в устройствах, а также сложность аппаратной реализации.

Другие виды контроля соединителей заключаются в проверке их параметров в режимах короткого замыкания или холостого хода, то есть обрыва, что соответствует выключенному состоянию. Недостаток способов – низкая достоверность контроля, не позволяющая выявлять или прогнозировать наступление сбойных ситуаций, которые могут возникать на протяжении всего срока службы соединителей.

Задачу предотвращения сбоев в соединителях частично решают контроль контактного сопротивления при испытании контактов на износоустойчивость, оценка качества механически скрепленных контактных соединений, а также способы приемки и испытаний.

Одним из важнейших параметров, характеризующих качество соединителей, является контактное нажатие Fк. В свою очередь, контактное нажатие для каждого соединителя является переменной величиной в течение всего его срока службы. Перечислим факторы, от которых зависит значение этого параметра:

  1. Коэффициент с, учитывающий способ, чистоту обработки и состояние поверхности контактных элементов (для грубых поверхностей с = 3, для чистых – с = 1).
  2. НВ – число поверхностной твердости по Бринеллю.
  3. Коэффициент b, зависящий от фактора деформации, вида и формы зоны контактирования (на практике b = 0,33…2,0).
  4. ρ – приведенное удельное сопротивление материалов, из которых выполнены контакты, причем ρ = ρ1 + ρ2, где ρ1, ρ2 – удельные электрические сопротивления материалов контактов.
  5. Rn переходное сопротивление контакта.
  6. Коэффициент k1 = 1,5…3,0, учитывающий износ материала контактных пар (чем больше износ, тем больше k1).
  7. Коэффициент k2 = 1,1…1,3, характеризующий предельные отклонения размеров, назначаемые на детали конструкции соединителя (чем больше размеры контактных элементов и меньше их предельные отклонения, тем меньше k2).
  8. Коэффициент k3 = 1,2…1,3, учитывающий статическую и динамическую нестабильность переходного сопротивления Rn(чем больше указанная нестабильность, тем больше k3).
  9. Коэффициент k4 = 1,0…5,0, определяющий частоту тока, протекающего в коммутируемой электрической цепи (возрастает с ростом частоты).
  10. Коэффициент k5, учитывающий изменение жесткости материала контактных элементов от их рабочей температуры (чем больше изменение температуры, тем больше k5).

Из приведенного перечня факторов видно, что их число, во-первых, достаточно велико, а во-вторых, в силу разных причин они имеют достаточно большой разброс значений. На практике это приводит к тому, что отклонения контактного нажатия за пределы допусков являются причиной скрытых дефектов в соединителях, то есть дефектов, не обнаруживаемых при контроле известными методами. Из данного перечня также следует, что наиболее полным информативным параметром, определяющим качество соединителей, является контактное нажатие. Однако контроль по этому нажатию желателен, но трудно осуществим на практике.

Анализ существующих методов контроля соединителей позволяет сделать два принципиально важных вывода:

  1. Контактные методы контроля имеют существенный недостаток, обусловленный влиянием многочисленных факторов на соединитель, снижающий достоверность его контроля в сбойном режиме.
  2. Контроль сбойных режимов должен вестись по интегральным (обобщенным) информативным параметрам, то есть по параметрам, однозначно характеризующим состояние сбоя.

Проведенный ранее теоретический анализ поведения соединителей в режиме сбоя создает предпосылки для разработки методов бесконтактного и радиоизмерительного контроля и диагностики сбоев в электрических цепях ЭА [4, 5]. В этой связи необходимо отметить, что существующие методы бесконтактных измерений параметров не позволяют выявлять режимы сбоев соединителей и соединений по ряду причин. К ним относятся: низкая точность измерений вследствие промежуточных операций по усилению и преобразованию сигналов, невысокий порог чувствительности, не позволяющий проводить измерения параметров соединителя в промежуточном (между «включено» и «выключено») диапазоне изменений параметров, а также невысокая достоверность измерений из-за значительного влияния помех и, как следствие, невысокого отношения сигнал/шум. Полученные результаты позволяют, с другой стороны, предложить методы измерений, свободные от указанных недостатков и основанные на следующих предпосылках. Во-первых, соединитель в режиме сбоя представляется в виде симметричного электрического вибратора или излучателя в области высоких и сверхвысоких частот. Во-вторых, данный соединитель должен возбуждаться генератором соответствующих частот. В-третьих, излучаемая мощность должна быть достаточной для надежного измерения и регистрации существующей измерительной базой.

4. Экспериментальные исследования

Используя известное соотношение между длительностью фронта импульсного сигнала τф и граничной частотой fгр его амплитудного спектра τф = 0,35/ fгр, а также тот факт, что в современных элементах ЭА длительность импульсных фронтов составляет единицы наносекунд, получаем, что для моделирования процессов в указанных системах достаточно использовать генераторы высокочастотных колебаний в диапазоне частот до 300 МГц. Тогда, допуская существование зазора в соединителе в режиме сбоя за счет микровыступов, шероховатостей и микрозазоров в результате движения микрочастиц, получаем, что контактная пара соединителя в режиме сбоя образует симметричный электрический вибратор, который возбуждается генератором высокой частоты.

Под действием напряжения генератора на составляющих контактной пары соединителя как на плечах вибратора возникает продольный ток, который является источником электромагнитных волн, распространяемых поперечно в окружающее соединитель пространство. Данная поперечная относительно контактной пары соединителя волна может быть зафиксирована серийно выпускаемыми приборами (например, селективным микровольтметром). Проведенные испытания полностью подтвердили данные предпосылки и позволили использовать в качестве информативного параметра изменение фазы синусоидального сигнала [4].

Другой подход к решению проблемы бесконтактной регистрации режима сбоя соединителей заключается в следующем. Исходя из принципа взаимности для передающих и приемных антенн, можно заключить, что соединитель или соединение, находящиеся в режиме излучения, могут работать и в режиме приема (рис. 2а).

На рис. 2б показан тестируемый участок контролируемой системы (например, ЭВМ), включающий передающую БИС или СБИС (передатчик), приемную БИС или СБИС (приемник) и линию связи с соединителем в режиме сбоя. Передаваемая соединителем 1 электромагнитная мощность поступает на соединитель 2, находящийся в режиме сбоя, а затем на высокочастотный регистратор (например, осциллограф). Примеры регистрации сбойных режимов при тестировании показаны на рис. 3.

 

Рис. 2. Использование соединителя в режиме «сбой» в качестве излучающей и приемной антенны (а) при тестировании электрической цепи (б)

 

На рис. 3а показано тестирование соединения, имеющего режим сбоя во включенном состоянии, а на рис. 3б – в выключенном состоянии. Кривая 1 на рис. 3а соответствуют режиму сбоя во включенном состоянии соединения-излучателя, а на рис. 3б – в его выключенном состоянии. Кривая 2 на рис. 3а, соответствуют режиму сбоя во включенном состоянии соединения-приемника, а на рис. 3б – в его выключенном состоянии.

Расстояние между соединителями 1 и 2 (рис. 2б) изменялось от единиц миллиметра до 40–50 см. В частности, кривые на рис. 3а получены для расстояния между соединителями 10–12 мм, на рис. 3б – 25–27 см. Соединители 2 (рис. 2б) в обоих случаях выбирались со сбоями в режиме «включено» в целях получения максимальной чувствительности при приеме сигналов.

Из рассмотрения рис. 3а видно, что режим сбоя в режиме «включено» имеет несколько резонансных максимумов на частотах 4, 15 и 45 МГц.

Частичное превышение напряжений на кривой 2 в областях от 6 до 12 МГц и от 33 до 48 МГц можно объяснить большей добротностью колебательных контуров сбойного соединителя 2. Аналогично объясняется поведение кривой 2 на рис. 3б в области частот до 30 МГц, от 54 до 75 МГц и от 76 до 95 МГц.

 

Рис. 3. Бесконтактное тестирование сбоя в режиме «включено» (а) и «выключено» (б) (1 – излучатель, 2 – приемник)

 

Широкий диапазон как генерируемых, так и принимаемых частот в сбойных режимах позволяет сделать вывод о достоверности регистрации данных режимов описанными методами, а с другой стороны, позволяет выполнять аппаратуру для регистрации портативной. Об этом свидетельствуют также характеристики соединителей в режимах «включено» и «выключено» в области частот до 300 МГц.

Дополнительно отметим, что схема для обнаружения сбоев, представленная на рис. 2б, может быть использована и для обнаружения скрытых дефектов соединителей (и соединений) в процессе входного контроля соединителей или участков электрической цепи с предполагаемыми режимами сбоя. В качестве передатчика при этом используется генератор синусоидальных сигналов, в качестве приемника – высокочастотный осциллограф. При этом для обнаружения скрытых дефектов соединителей обеспечивается плавное колебание вилки относительно розетки (или наоборот) с дискретностью шага перемещений до десятков и единиц микрометров по ранее изложенной методике [4].

Экспериментальное исследование соединителей (РППМ 27-90) в диа-пазоне частот до 300 МГц показало, что наряду с резонансом на частоте 30 МГц имеется резонанс на частоте 230 МГц примерно с той же амплитудой напряжения. В режиме выключенного состояния в указанном диапазоне частот (300 МГц) на частотах 250 и 290 МГц амплитуда сбойного сигнала даже превышает аналогичный параметр на частотах 30 и 150 МГц. Режим сбоя соединения в указанном диапазоне частот имеет четыре резонансных максимума, что облегчает регистрацию данного режима типовой радиоизмерительной аппаратурой (при необходимости).

Исследования в диапазоне частот до 4 ГГц проводились на контактных дорожках печатных плат, включая многослойные [4].

В случае необходимости выявить дефекты в работающей цепи, представляющей собой параллельный многоразрядный интерфейс, предлагается следующий алгоритм идентификации сбойной шины (рис. 4, 5).

Применение приемника (соединителя в режиме сбоя) в качестве датчика позволяет выполнить аппаратуру для регистрации портативной, дешевой, надежной и простой в эксплуатации [4].

Последовательно на каждый разряд шины подается последовательность единиц с одновременной подачей нулей на остальные разряды шины. Фиксация режима сбоя осуществляется бесконтактно по описанной выше методике с регистрацией номера тестируемого на данный момент канала. В качестве информативного параметра при этом используется резонансная частота сбойного соединения.

 

Рис. 4. Дефект линии связи (а) и его электрический аналог (б)

 

Рис. 5. Блок-схема экспериментального стенда по обнаружению сбоя

 

Фрагмент экспериментального стенда по моделированию и регистрации сбоев показан на рис. 6. Особенности загорания светодиодов характеризует разный уровень сигналов при сбойных режимах. При моделировании использовались емкости 5, 10, 15, 20 пФ.

 

Рис. 6. Фрагмент экспериментального стенда

 

Регистрация сбойных режимов осуществлялась посредством высокочастотного (до 2 ГГц) осциллографа (рис. 7).

Полученный выше результат по обнаружению сбоев в процессе входного контроля предлагается использовать при разработке и модернизации аппаратуры для проверки ЭА на электромагнитную совместимость. Для этого на этапе входного контроля из состава аппаратуры необходимо исключить соединители и соединения, имеющие режим сбоя. В дальнейшем, в процессе эксплуатации аппаратуры, при появлении сбоев в ее работе за счет выхода на сбойные режимы соединителей и соединений (данные факты фиксируются встроенными в аппаратуру датчиками сбоев) следует считать данную аппаратуру электромагнитно не совместимой, если имеющиеся в ней сбои представляют собой сбои в режиме «включено», то есть сбои в области «короткого замыкания» соединителей.

 

Рис. 7. Осциллограммы скрытых дефектов в аппаратуре: а – линия связи без скрытого дефекта; б – линия связи при наличии скрытого дефекта

 

Данное предложение обусловлено тем, что при сбое в режимах «включено» источник излучения сигнала сбоя (в данном случае соединитель в режиме сбоя) имеет сигнал излучения на некоторых частотах (рис. 3), больший входного сигнала, что может привести к превышению уровня излучаемых допустимых помех. Для реализации данной задачи в электронную систему технического устройства дополнительно включают КДС и БДС, установленные соответственно на линиях связи (интерфейсных шинах) с соединителями и в непосредственной близости (до 1–2 см) от элемента (линии связи, интерфейсной шины) или узла (соединителя) электрической цепи.

При этом в качестве источников сбоев обнаруживаются соединители (разъемы), интерфейсные шины, шины управления, заземления и электропитания, внутренние и внешние электромагнитные помехи, а также (посредством анализа рисков сбоя) активные элементы в виде транзисторов, микросхем [5, 10]. В данном датчике электрических сигналов (сбоев) для настройки режимов использованы механизм фиксации (пружинная пара), а в качестве приемника излучений контактная пара. Важными преимуществами указанных датчиков перед широко распространенными датчиками Холла являются широкий (до 4 ГГц) диапазон работы, отсутствие источников питания, простота построения. Также предлагаются алгоритмы обработки сигналов с указанных датчиков сбоев как при автономной, так и при компьютерной обработке.

Заключение

  1. Выдвинута концепция аппаратурной бессбойности построения и применения элементов, узлов, блоков и систем магнитолевитационных транспортных средств («аппаратурная бессбойность»).
  2. Предложена диагностика скрытых дефектов как предвестников сбоев в электронной аппаратуре.
  3. Аппаратурная бессбойность подтверждена экспериментальными исследованиями элементов ЭА.
  4. Рекомендуется понятие «аппаратурная бессбойность» ввести в соответствующие разделы ГОСТов, ОСТов, ТУ и т.д. по железнодорожной автоматике.

магнето для двигателя внутреннего сгорания — патент РФ 2105895

Использование: электрооборудование силовых установок. Сущность изобретения: магнето содержит емкостной накопитель, подключенный к зарядной обмотке через выпрямитель, катушку зажигания, первичная обмотка которой зашунтирована диодом и подключена последовательно с емкостным накопителем и коммутирующим элементом, причем коммутирующий элемент магнето выполнен на герконе, выпрямитель собран по двухполупериодной схеме на четырех диодах, а обмотки катушки зажигания включены по трансформаторной схеме. Геркон подключен параллельно выходу выпрямителя, с положительным выходом которого соединен вывод емкостного накопителя, отрицательный выход выпрямителя через первичную обмотку катушки зажигания соединен со вторым выводом емкостного накопителя, а входы выпрямителя подключены к зарядной обмотке, один из выводов которой соединен с корпусом магнето. 1 ил.

Рисунок 1

Формула изобретения

Магнето для двигателей внутреннего сгорания, содержащее емкостной накопитель, подключенный к зарядной обмотке через выпрямитель, катушку зажигания, первичная обмотка которой зашунтирована диодом и подключена последовательно с емкостным накопителем и коммутирующим элементом, отличающееся тем, что коммутирующий элемент выполнен на герконе, а выпрямитель собран по двухполупериодной схеме на четырех диодах, а обмотки катушки зажигания включены по трансформаторной схеме, причем геркон подключен параллельно выходу выпрямителя, с положительным выходом которого соединен вывод емкостного накопителя, отрицательный выход выпрямителя через первичную обмотку катушки зажигания соединен со вторым выводом емкостного накопителя, а входы выпрямителя подключены к зарядной обмотке, один из выводов которой соединен с корпусом магнето.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрооборудованию силовых установок, в частности к системам зажигания на магнето. Известно бесконтактное магнето, содержащее емкостной накопитель, подключенный к зарядной обмотке через выпрямитель, катушку зажигания, первичная обмотка которой подключена последовательно с емкостным накопителем, основной тиристор, подключенный параллельно выходу выпрямителя, управляющую обмотку, расположенную на одном сердечнике с зарядной обмоткой и подключенную через вентиль к входу основного тиристора, параллельно входу основного тиристора подсоединен вспомогательный тиристор, вход которого подсоединен через резисторный делитель и диод в прямом направлении параллельно первичной обмотке катушки зажигания [1]
Однако это бесконтактное магнето имеет низкие пусковые свойства, так как заряд накопительного конденсатора производится только от положительной полуволны генератора, что снижает вырабатываемое напряжение при низких частотах вращения коленчатого вала двигателя, сложную электрическую схему, что снижает надежность магнето. Кроме того, коммутирующий элемент данной схемы выполнен на тиристоре, что снижает радиационную стойкость системы. Изобретение направлено на повышение надежности, эксплуатационных качеств магнето и упрощение схемы. Это достигается тем, что коммутирующий элемент магнето выполнен на герконе, а выпрямитель собран по двухполупериодной схеме на четырех диодах, обмотки катушки зажигания включены по трансформаторной схеме; причем геркон подключен параллельно выходу выпрямителя, с положительным выходом которого соединен вывод емкостного накопителя, отрицательный выход выпрямителя через первичную обмотку катушки зажигания соединен с вторым выводом емкостного накопителя, а входы выпрямителя подключены к зарядной обмотке, один из выводов которой соединен с корпусом магнето. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное магнето отличается наличием новых элементов и схем их включения: ртутного геркона, осуществляющего коммутацию тока разряда емкостного накопителя; выпрямителя, собранного по двухполупериодной схеме на четырех диодах, и включение обмоток катушки зажигания выполнено по трансформаторной схеме. Таким образом магнето соответствует критерию изобретения «новизна» и «существенные отличия». На чертеже представлена принципиальная схема описываемого магнето. Магнето содержит магнитоэлектрический генератор с основным вращающимся магнитом 1, двухполупериодный выпрямитель на диодах 3, 4, 5, 6, зарядную обмотку 2, своими выводами соединенную с входами выпрямителя; геркон 8, подключенный параллельно выходу выпрямителя, с положительным выходом которого соединен вывод емкостного накопителя 10, а отрицательный выход выпрямителя через первичную обмотку 11 катушки зажигания соединен с вторым выводом емкостного накопителя 10; шунтирующего диода 7, соединенного параллельно первичной обмотке 11 катушки зажигания; дополнительного поляризующего магнита 9 для управления контактами геркона 8 совместно с основным вращающимся магнитом 1; вторичной обмотки 12 катушки зажигания и свечи зажигания 13. Магнето работает следующим образом. При разомкнутых контактах геркона 8 основной вращающийся магнит 1 создает в зарядной обмотке 2 ЭДС. При положительной полуволне путь тока заряда емкостного накопителя 10 следующий: вывод зарядной обмотки 2, диод 3, положительная обкладка емкостного накопителя 10, отрицательная обкладка емкостного накопителя 10, диод 7, диод 6, корпус магнето, корпусной вывод зарядной обмотки 2. При этом емкостной накопитель 10 заряжается до уровня 350-450 B. При отрицательной полуволне путь тока заряда емкостного накопителя 10 следующий: корпусной вывод зарядной обмотки 2, корпус магнето, диод 5, положительная обкладка емкостного накопителя 10, отрицательная обкладка емкостного накопителя 10, диод 7, диод 4, вывод зарядной обмотки 2. При этом емкостной накопитель 10 продолжает заряжаться. При замыкании контактов геркона 8 под воздействием суммарного магнитного поля основного вращающегося магнита 1 и поляризующего магнита 9 емкостной накопитель 10 разряжается. Путь тока следующий: положительная обкладка емкостного накопителя 10, замкнутые контакты геркона 8, первичная обмотка 11 катушки зажигания, отрицательная обкладка емкостного накопителя 10. Резкое изменение магнитного потока первичной обмотки 11 катушки зажигания выводит ЭДС высокого напряжения во вторичной обмотке 12, которое передается по проводам высокого напряжения на свечу зажигания 13. Таким образом, введение в схему новых элементов и изменение схемы их включения: ртутного геркона, двухполупериодного выпрямителя и включение обмоток катушки зажигания по трансформаторной схеме упрощает схему, повышает надежность и эксплуатационные качества магнето, а именно улучшает радиационную стойкость, так как коммутационный элемент выполнен на герконе и понижает частоту бесперебойного искрообразования магнето, что повышает пусковые качества двигателя.

Установка электроного зажигания на УД-25 — Автономное энергообеспечение

Тоже модернизировал зажигание на СК-12 на минитраткоре КМЗ-012 (он же Т-010 Курганмашзавода)(тот же УД-25 только Павлодарского завода из различий нашел что СК-12 крашен грунтовкой и изнутри и снаружи и потом краской,а УД-25 сразу без грунта(имею два 12-х и два 25х мотора).

Сначала тоже намучался с электронным магнето,из плюсов автономность,не зависимость от АКБ. Из минусов если магнето замудрило то это уже не лечится схема внутри залита эпоксидкой, у меня произошел обрыв обмотки в катушке ,которая намотана тонким проводом и обрыв естественно по закону подлости вначале обмотки,внутри а не в начале. Новое магнето с завода 5 лет назад стоило 7 тыс.руб!!1

Взял магнето от пускача трактора МТЗ, все выкинул,оставил только вал, на вал сделал шторку, купил датчик Холла прикрепил внутри,где были кулачки, поставил коммутатор от ВАЗ 2109,катушка от ГАЗели с 402 мотора,дает искру сразу в два цилиндра.

Прокатался пару недель, отличный запуск,тяга хорошая, двигатель даже показалось получше тянуть стал… но в один непрекрасный день датчик умер прям на огороде,до дома 300 метров, до магазина 20 км..сьездил купил два датчика Холла,поставил новый два дня,датчик умер! Стал искать причину,оказалось мудрит реле регулятор (стоит еще как на старых мотоциклах релюшки) а точнее регулятор напряжения, а датчик Холла как известно не очень любит когда напряжение нестабильно..Поставил третий, через пару месяцев в 10 км от дома умер и третий датчик,утянув с собой еще и катушку..Выкинул все купил коммутатор от УАЗа 131ый г.Старый Оскол, он предназначен для работы с индуктивными датчиками,но как выяснил на форумах УАЗоводов прекрасно работает (но только именно 131ый!) и с контактами. Взял опять магнето от пускача, левого!! вращения (т.е. даже в другую сторону оно изначально крутилось и кулачек там «не той системы»),все выкинул кроме кулачков,подключил,4 года отработало на тракторе,5ый работает,еще одну такую систему поставил на дровокол с таким же мотором там конечно не трактор мало работает, часов по 20 в сезон, но уже тоже 3 сезон. Кулачки за все время не чистил ни разу, ток там небольшой они не обгарают не искрят. Однажды двигатель перестал заводится выяснил что кулачки не дают разрыва, повреждена изоляция, с проводки со жгута,смотнул немного изоленты подмотал и дотянул до дома..

Сейчас смотрю на тракторе в сторону доработать распределитель от ВАЗ с клуачками, вакуумкорректором и регулятором опережения,т.к. у трактора режимы ДВС сильно разнообразные и переменчивые в отличии от электростанции где дал 3000об/мин и тарахтит он стоит на этих постоянных оборотах и с постоянным опережением 33 градуса.

Изменено пользователем ROW

Система зажигания


Система зажигания — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент. Эта система является частью общей системы электрооборудования.


1. История
В первых двигателях смесь топлива с воздухом воспламенялась в конце такта сжатия от раскалённой калильной головки — камеры, сообщающейся с камерой сгорания синоним — калильная трубка. Перед запуском калильную головку надо было разогреть паяльной лампой, далее её температура поддерживалась сгоранием топлива при работе двигателя. В настоящее время по такому принципу работают калильные двигатели, используемые в различных моделях. Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.
Дизельные двигатели также не имеют системы зажигания, топливо воспламеняется в конце такта сжатия от сильно нагретого в цилиндрах воздуха.
Не нуждаются в системе зажигания компрессионные карбюраторные двигатели, топливовоздушная смесь воспламеняется от сжатия. Данные двигатели также применяются в моделизме.
Но по-настоящему на бензиновых моторах прижилась искровая система зажигания, то есть система, отличительным признаком которой является воспламенение смеси электрическим разрядом, пробивающим воздушный промежуток между электродами свечи зажигания.
В настоящее время существуют три разновидности системы зажигания: с использованием магнето, батарейное зажигание с автомобильным аккумулятором и система зажигания без аккумулятора с использованием мотоциклетного генератора переменного тока.
Можно выделить: схемы без использования радиоэлектронных компонентов «классические» и электронные.
Схемы с электронным зажиганием разделяются на:
бесконтактные
с наличием контактов прерывателя


2. Магнето Одной из первых появилась система зажигания на основе магнето.
Магнето — специализированный генератор переменного тока, вырабатывающий электроэнергию только для свечи зажигания. Конструкция представляет собой постоянный магнит, получающий вращение от коленчатого вала бензинового двигателя и неподвижную генераторную обмотку с малым количеством витков толстого провода катушка индуктивности. На общем магнитопроводе с генераторной обмоткой находится высоковольтная с большим количеством витков тонкого провода. Генерируемое низковольтное напряжение трансформируется в высоковольтное, способное «пробить» искровой промежуток свечи зажигания. Один из выводов каждой катушки связан с «массой» корпусом двигателя, другой вывод высоковольтной обмотки присоединяется к центральному электроду свечи зажигания. Если магнето контактное — параллельно другому выводу низковольтной обмотки на «массу» подключён прерыватель с параллельно подключенным конденсатором необходим для уменьшения искрения и подгорания контактов. В нужный момент времени момент опережения зажигания кулачок размыкает контакты прерывателя и на свече проскакивает искра. В электронных бесконтактных магнето прерыватель отсутствует, имеется управляющая катушка, в нужный момент генерируется управляющий импульс на электронный блок. Транзисторы или тиристоры открывается, ток поступает на высоковольтную катушку. Энергия дополнительно накапливается в конденсаторах или в катушках индуктивности, что повышает мощность искры.
Достоинством магнето является простота, компактность и лёгкость, низкая стоимость, аккумуляторная батарея не нужна. Магнето всегда готово к работе. Применяется в основном на малогабаритной технике — например, на бензопилах, газонокосилках, переносных бензогенераторах и др. Магнето также применялось на поршневых авиационных двигателях.


3. Батарейное зажигание
Второй, наиболее распространённой системой является батарейная система зажигания. В этом случае электропитание осуществляется от автомобильной аккумуляторной батареи, а когда двигатель работает — электроэнергию вырабатывает автомобильный генератор, подключенный параллельно аккумулятору.
Последовательно источникам тока подключен выключатель зажигания, прерыватель и первичная обмотка катушки зажигания с добавочным сопротивлением.
Катушка зажигания представляет собой импульсный трансформатор. Основная функция катушки зажигания — трансформирование низкого 12 вольт напряжения в высоковольтный десятки тысяч вольт импульс, способный «пробить» искровой промежуток на свече.
Цепь высокого напряжения — вторичная обмотка катушки зажигания, прерыватель-распределитель зажигания, высоковольтные провода и свечи зажигания.
Если двигатель одноцилиндровый — тогда высоковольтный распределитель отсутствует, он также не нужен на двухцилиндровых двигателях при применении двухискровых катушек зажигания. В последнее время ставится катушка на каждый цилиндр что позволяет разместить катушку непосредственно на свече как наконечник и отказаться от высоковольтных проводов или двухискровая катушка на пару цилиндров.


3.1. Батарейное зажигание Принцип действия
Принцип действия основан на законе электромагнитной индукции.
От аккумуляторной батареи при включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки зажигания, образуя вокруг неё магнитное поле. Размыкание контактов прерывателя приводит к исчезновению тока в первичной обмотке и магнитного поля вокруг неё. Исчезающее магнитное поле индуктирует во вторичной обмотке высокое напряжение около 20 — 25 киловольт. Распределитель поочерёдно подводит ток высокого напряжения к высоковольтным проводам и свечам зажигания, между электродами которых проскакивает искровой заряд, топливовоздушная смесь в цилиндрах двигателя воспламеняется.
Исчезающее магнитное поле пересекает не только витки вторичной, но и первичной обмотки, вследствие чего в ней возникает ток самоиндукции напряжением около 250 — 300 вольт. Это приводит к искрению и обгоранию контактов, кроме того, замедляется прерывание тока в первичной обмотке, что приводит к уменьшению напряжения во вторичной обмотке. Поэтому параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор как правило, ёмкостью 0.25 мкф.
Последовательно первичной обмотке катушки зажигания включается добавочное сопротивление или дополнительный резистор. На низких оборотах контакты прерывателя оказываются большую часть времени в замкнутом состоянии и через обмотку протекает ток, более чем достаточный для насыщения магнитопровода. Избыточный ток бесполезно нагревает катушку. При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.


4. Зажигание с использованием генератора переменного тока без аккумуляторов
На лёгких мотоциклах, мопедах и подвесных лодочных моторах устанавливаются генераторы переменного тока с самовозбуждением или с вращающимся постоянным магнитом. Одна из статорных обмоток генерирует электроэнергию для свечи зажигания, остальные — для питания электрооборудования транспортного средства. Статорная обмотка может быть совмещена с катушкой зажигания, а сам генератор — с узлом прерывателя. Аккумуляторная батарея на транспортном средстве не нужна.


5. Электронное зажигание
Через контакты прерывателя «классической» системы зажигания протекает большой ток, вызывающий их быстрый износ, а также сила тока низкого напряжения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. После появления полупроводниковых элементов тиристоров и транзисторов стали выпускаться электронные системы зажигания, вначале контактные, как дополнение к «классической», затем бесконтактные.
В контактной электронной системе зажигания через прерыватель проходит малый ток, собственно прерыватель вызывает срабатывание электронной схемы коммутатора, формирующей импульс в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря электронным компонентам напряжение в первичной обмотке может быть повышено, при запуске двигателя коммутатор может выдавать несколько импульсов подряд, облегчая воспламенение топливной смеси, водитель может со своего места легко регулировать момент зажигания.
Так, на автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ГАЗ-53 штатно устанавливалась контактно-транзисторная система зажигания. В СССР в продажу поступали блоки электронного зажигания, которые автолюбители самостоятельно устанавливали на свои «Запорожцы», «Жигули» и «Москвичи». Блок электронного зажигания мог быть легко отключен при его неисправности.


5.1. Электронное зажигание Системы с накоплением энергии в индуктивности
Системы с накоплением энергии в индуктивности транзисторные занимают доминирующее положение в технике. Принцип действия — при протекании электрического тока от внешнего источника через первичную обмотку катушки зажигания катушка запасает энергию в своём магнитном поле, при прекращении этого тока ЭДС самоиндукции генерирует в обмотках катушки мощный импульс, который снимается со вторичной высоковольтной обмотки, и подаётся на свечу. Напряжение импульса достигает 20 — 40 тысяч вольт без нагрузки. Реально, на работающем двигателе напряжение высоковольтной части определяется условиями пробоя искрового промежутка свечи зажигания в конкретном рабочем режиме, и колеблется от 3 до 30 тысяч вольт в типичных случаях. Прерывание тока в обмотке долгие годы осуществлялось обычными механическими контактами, сейчас стандартом стало управление электронными устройствами, где ключевым элементом является мощный полупроводниковый прибор: биполярный или полевой транзистор.


5.2. Электронное зажигание Системы с накоплением энергии в ёмкости
Системы с накоплением энергии в ёмкости они же «конденсаторные» или «тиристорные» появились в середине 1970-х годов в связи с появлением доступной элементной базы и возросшим интересом к роторно-поршневым двигателям. Конструктивно они практически аналогичны описанным выше системам с накоплением энергии в индуктивности, но отличаются тем, что вместо пропускания постоянного тока через первичную обмотку катушки к ней подключается конденсатор, заряженный до высокого напряжения типично от 100 до 400 вольт. То есть обязательными элементами таких систем являются преобразователь напряжения того или иного типа, чья задача — зарядить накопительный конденсатор, и высоковольтный ключ, подключающий данный конденсатор к катушке. В качестве ключа, как правило, используются тиристоры. Недостатком данных систем является конструктивная сложность, и недостаточная длительность импульса в большинстве конструкций, достоинством — крутой фронт высоковольтного импульса, делающий систему менее чувствительной к забрызгиванию свечей зажигания, характерному для роторно-поршневых двигателей.
Существуют также конструкции, объединяющие оба принципа, и имеющие их достоинства, но, как правило, это любительские или экспериментальные конструкции, отличающиеся высокой сложностью изготовления.


6. Момент зажигания
Важнейшим параметром, определяющим работу системы зажигания, является так называемый момент зажигания, — то есть время, в которое система поджигает искровым разрядом сжатую рабочую смесь. Определяется момент зажигания как положение коленвала двигателя в момент подачи импульса на свечу опережением относительно верхней мёртвой точки в градусах типично от 1 градуса до 30.
Это связано с тем, что для сгорания рабочей смеси в цилиндре требуется некоторое время скорость распространения фронта пламени около 20-30 м/с. Если поджигать смесь в положении поршня в верхней мёртвой точке ВМТ, смесь будет сгорать уже на такте расширения и частично на выпуске и не обеспечит эффективного давления на поршень. Поэтому оптимальный момент зажигания подбирают таким образом опережают относительно ВМТ, чтобы максимальное давление сгоревших газов приходилось на ВМТ.
Оптимальный момент опережения зажигания зависит от скорости движения поршня оборотов двигателя, степени обогащения/обеднения смеси и немного от фракционного состава топлива влияет на скорость горения смеси. Для автоматического приведения момента зажигания к оптимальному применяются центробежный и вакуумный регуляторы или электронный блок управления.
Следует отметить, что на нагрузочных режимах в бензиновых двигателях при оптимальных по скорости горения смеси углах зажигания часто возникает детонация взрывное горение смеси, поэтому, для её избежания, реальный угол опережения зажигания делают чуть меньше, до порога возникновения детонации. В современных двигателях управляющая программа постоянно устанавливает угол зажигания немножко ранее, постоянно двигая зажигание в раннюю сторону, малыми шагами в доли градуса, а в момент появления критерия детонации программа сдвигает зажигание на несколько градусов в позднюю сторону, затем процесс повторяется. В результате система «ведёт» момент зажигания по грани детонации, что способствует получению максимальной отдачи от двигателя. С момента введения стандарта EURO-3 момент зажигания управляется раздельно для каждого цилиндра.
Как «позднее зажигание», так и «раннее зажигание» относительно оптимального приводит к падению мощности двигателя и снижению экономичности из-за снижения КПД, а также избыточному нагреву и нагрузкам на детали двигателя. «Раннее зажигание», кроме того, приводит к сильной детонации, особенно при резком нажатии на педаль газа. Регулировка опережения зажигания на автомобилях обычно заключается в выставлении наиболее раннего момента зажигания, ещё не приводящего к детонации при разгоне.


7.1. Узлы системы зажигания Датчик момента искрообразования
В старых двигателях использовался вращающийся кулачок и контактная группа прерыватель, разрывающая цепь при определённом положении вала. Это упрощало низковольтную электрическую схему системы зажигания до двух проводов — от аккумулятора до катушки, и от катушки до прерывателя. Недостатком этой системы была низкая надёжность контактов прерывателя и параллельно им подключенного конденсатора возможно, самое ненадёжное место в двигателе как целом, уязвимость контактов для нагара и влаги.
С развитием электроники от прерывателя отказались, заменив его бесконтактными датчиками — индуктивными, оптическими, либо наиболее распространёнными датчиками Холла, основанными на эффекте изменения проводимости полупроводника в магнитном поле. Преимущество бесконтактных схем — отсутствие необходимости в периодическом обслуживании, — за исключением замены свечей зажигания. В таком случае, для выдачи резкого фронта/спада напряжения на катушку необходима электронная схема, делающая это на основании сигнала с датчика. Отсюда происходит название такого варианта: «бесконтактное электронное зажигание». Электронная схема обычно исполнена в виде единого; зачастую — неремонтопригодного узла, известного в просторечии как «коммутатор».
На советских лодочных и мотоциклетных двигателях бесконтактное электронное зажигание применялось с 1970-х годов; на массовых легковых автомобилях — начиная с ВАЗ-2108 1984, с задающим датчиком Холла в распределителе зажигания, хотя ранее на специальных «северных» версиях грузовиков ЗИЛ-130, Урал-375 использовалось бесконтактное зажигание «Искра» с коммутатором на кремниевых транзисторах, эта же система использовалась в полностью экранированном варианте на военной и специальной автомобильной технике. Датчик момента зажигания этой системы был генераторного типа в распределителе зажигания вращается многополюсный магнит, наводяший импульсы в катушке индуктивности датчика.
В современных автомобилях на его смену пришли датчик положения коленвала и датчик фаз. Точный момент искрообразования вычисляется электронным блоком управления в зависимости от показаний многих иных датчиков датчик детонации, датчик положения дроссельной заслонки и т. п. и в зависимости от режима движения и работы двигателя.


7.2. Узлы системы зажигания Центробежный регулятор
Центробежный регулятор опережения зажигания — устройство, изменяющее положение шторки бесконтактного датчика или кулачка контактного а значит, и момент зажигания в зависимости от оборотов двигателя.
Состоит из грузиков обычно — двух, которые, с увеличением оборотов двигателя, расходятся, преодолевая сопротивление пружинок, поворачивая при этом часть вала со шторкой или кулачком вперёд увеличивая опережение зажигания при увеличении оборотов.


7.3. Узлы системы зажигания Вакуумный регулятор
Вакуумный регулятор — устройство, изменяющее положение датчика относительно начального в зависимости от разрежения во впускном коллекторе, то есть от степени открытия дроссельных заслонок и оборотов двигателя. Обычно включает в себя шланг от узла прерывателя/датчика до карбюратора или впускного коллектора. На прерывателе разрежение воздействует на мембрану, которая, преодолевая сопротивление пружины, сдвигает датчик контакты прерывателя навстречу движению кулачка шторок, то есть, увеличивая опережение зажигания при большом разрежении во впускном коллекторе в этом случае смесь горит дольше, это режимы малых нагрузок при высоких оборотах двигателя.
Центробежный и вакуумный регуляторы позволяют добиться оптимального момента зажигания во всех режимах работы двигателя. В современных двигателях они уже не используются, — поскольку задача определения оптимального момента искрообразования переложена на микропроцессор в электронном блоке управления, или контроллере, учитывающий в вычислениях также положение дросселей, обороты двигателя, сигналы датчика детонации и т. п.
На двигателях с электронными системами впрыска топлива функции центробежного и вакуумного регулятора выполняет программа блока управления двигателя.


7.4. Узлы системы зажигания Катушка зажигания
Катушка зажигания часто называется «бобина» — импульсный трансформатор, преобразующий резкий фронт/спад напряжения от прерывателя/коммутатора в высоковольтный импульс. В одноцилиндровых двигателях лодочные, мотоциклетные используется по одной катушке на каждый цилиндр, соединённой со свечой высоковольтным проводом. В многоцилиндровых двигателях традиционно использовалась одна катушка и распределитель; однако в большинстве современных двигателей используется несколько катушек зажигания, либо объединённых в едином корпусе с электронными коммутаторами т. н. «модуль зажигания», при этом каждая катушка обеспечивает искру в конкретном цилиндре, либо в группах цилиндров, что позволяет отказаться от распределителя зажигания, либо отдельные катушки устанавливаются непосредственно на каждую свечу; при этом, катушки выполнены в виде надеваемых на свечи наконечников, конструктивно объединяющих собственно высоковольтный трансформатор и силовой ключ управления, что позволяет отказаться также и от высоковольтных проводов. Переход на системы «одна катушка-одна свеча» в первую очередь связан с возросшей степенью форсировки автомобильных двигателей, что повлекло за собой повышение рабочих оборотов двигателя. Это в свою очередь вызвало подход систем с одной катушкой и высоковольтным распределителем к физическим пределам возможностей одной катушки: для создания мощного искрового разряда в катушке необходимо накопить большую энергию порядка 50 мДж на разряд, значит, необходимо повышать индуктивность катушки. Повышение же индуктивности неизбежно увеличивает время накопления энергии в катушке. В случае многоцилиндровых двигателей это означало тупик. Решением и стало сначала появление DIS-систем одна катушка на два цилиндра, и далее логически развилось в системы «одна катушка — одна свеча». Нередко — в случае большеобъёмных двигателей или двигателей, работающих на обеднённых смесях, — используют двух- или многоточечный поджиг для уменьшения фазы горения смеси или для повышения надёжности авиадвигатели. В этом случае устанавливается либо два комплекта катушек зажигания и распределителей, либо используется схема с индивидуальными катушками например, двигатели Honda серии LxxA. Также, в двигателях с чётным числом цилиндров часто применяется схема с двухискровой катушкой зажигания, содержащей выводы от обоих концов высоковольтной обмотки и соответственно питающей две свечи зажигания, находящихся в цилиндрах, циклы в которых сдвинуты друг относительно друга так, чтобы ненужная в данный момент искра попадала на такт выпуска или продувки. Преимущество: позволяет упростить схему зажигания; причём, в случае двухцилиндровых двигателей — кардинально. Двухискровые катушки зажигания применяются на автомобилях «Ока», мотоциклах «Днепр».


7.5. Узлы системы зажигания Распределитель зажигания
Распределитель зажигания обиходное название — «трамблёр» — высоковольтный переключатель, бегунок которого получает вращение от распределительного вала двигателя, подключает катушку зажигания к нужной в данный момент свече. Обычно исполняется в одном корпусе и на одном валу с прерывателем/датчиком положения вала. Состоит из подвижного контакта бегунка и крышки, к которой подключаются один высоковольтный провод от катушки и несколько — далее к свечам.
Вполне надёжен, но требует периодической чистки; также, трещины крышки часто приводят к неработоспособности двигателя, — особенно во влажную погоду. Бегунок имеет тенденцию к подгоранию.
В современных двигателях распределитель не используется, уступив место модулям зажигания, использующим отдельные катушки для отдельных групп свечей, или катушкам установленным непосредственно на свечи.


7.6. Узлы системы зажигания Высоковольтные провода
Высоковольтные провода соединяют катушку зажигания с центральным контактом крышки распределителя и боковые контакты распределителя со свечами зажигания. Если двигатель одноцилиндровый или применяется двухискровая катушка зажигания — тогда провод идёт от катушки непосредственно к свече. Высоковольтный провод — это многожильный провод, окружённый многослойной изоляцией, способной выдержать разность потенциалов до 40 киловольт. Характеризуются распределённым активным сопротивлением порядка нескольких килоом на метр, либо так называемым «нулевым сопротивлением» порядка нескольких ом на метр. В последнее время стала применяться изоляция из силикона, как более надёжная и долговечная. Также применяются экранированные провода с металлической оплёткой, например, на автомобилях с радиостанциями для уменьшения радиопомех. На концах высоковольтных проводов находятся наконечники для подключения к катушке зажигания, крышке распределителя и свечам зажигания.
В некоторых современных автомобилях катушки зажигания устанавливаются непосредственно на свечи и высоковольтные провода не используются.


7.7. Узлы системы зажигания Свеча зажигания
Свеча зажигания вворачивается в головку цилиндра или в головку блока цилиндров, к контактному выводу при помощи наконечника подключается высоковольтный провод. Через воздушный промежуток между центральным и боковым электродами проскакивает электрическая искра, воспламеняя топливовоздушную смесь. Также существуют системы зажигания бензиновых двигателей с двумя свечами, и, соответственно, двумя катушками на каждый цилиндр или двумя магнето, как на авиационных поршневых двигателях. Две свечи на цилиндр применяются, исходя из соображений сокращения длины пробега фронта горения в цилиндре, что позволяет немного сдвинуть момент зажигания в раннюю сторону, и получить немного большую отдачу от двигателя. Также повышается надёжность системы.


8. Неисправности системы зажигания
Все неисправности систем зажигания можно разделить на категории:
Периодический пропуск искры в одном или нескольких цилиндрах в просторечии — перебои. Может быть следствием слабой энергии импульса или повреждением изоляции высоковольтных частей системы искра сбегает.
Замасливание свечей заливание бензином возникает при попытке запуска в мороз холодного двигателя на полностью закрытой воздушной заслонке «включенном подсосе». Единственным способом ремонта является выкручивание свечи и очистка электродов от масла бумагой, тряпкой или щёткой, их нагревание, например, на электроплитке. В современных инжекторных автомобильных двигателях почти не возникает.
Полное отсутствие искры в одном или нескольких цилиндрах соответственно двигатель троит или не заводится.
Неправильная регулировка и/или неисправность центробежного и/или вакуумного регулятора опережения зажигания при их наличии, в современных системах — неоптимальная программа электронного блока управления. На практике употребляются термины «раннее зажигание» и «позднее зажигание».
Большинство узлов системы зажигания неремонтопригодны и в случае отказа заменяются на исправные. Наиболее часто выходящие из строя узлы:
Катушка или модуль зажигания — старение изоляции в обмотках. Замечен больший ресурс маслонаполненных катушек.
Высоковольтные провода — по причине старения изоляции, высокого передаваемого напряжения и постоянного механического воздействия соединение неподвижной катушки зажигания и вибрирущего двигателя.
Электронный коммутатор — по причине старения электронных компонентов.
Контакты механического прерывателя, если он есть — срок службы большой, но требует достаточно частой периодической зачистки контактов и регулировки зазора.
Свечи зажигания. На практике, их меняют превентивно, с некоторой периодичностью, заведомо меньшей, чем средний срок службы свечи до отказа.
Прочие компоненты — как правило, рассчитаны на полный срок службы автомобиля и отказывают или в результате нарушения условий эксплуатации, или по причине низкого качества изготовления. Сюда же относятся и проводка.


9. Производители элементов системы зажигания
Кроме производителей оригинальных элементов системы зажигания существует несколько международных производителей, специализирующихся на вторичном рынке автокомплектующих, например:

  • в системе электронного зажигания CDI зажигание Дэшке, — принципиальная схема Сверхмощная система зажигания — Сделаем зажигание зажигательнее Электронное
  • Основная функция катушки зажигания — генерация высоковольтного электрического импульса на свече зажигания Катушка зажигания представляет собой высоковольтный
  • Первая свеча зажигания в ее современном виде была разработана немецким инженером и ученым Робертом Бошем в 1902 году. Впервые свеча зажигания была использована
  • низковольтных импульсов в системе зажигания и используется для распределения высоковольтного электрического зажигания по цилиндрам карбюраторных и ранних
  • статья: Система зажигания Калильное зажигание — это система зажигания применявшаяся в двигателях внутреннего сгорания до изобретения искровой системы зажигания
  • опережения зажигания Опережение зажигания — воспламенение рабочей смеси в цилиндре двигателя до достижения поршнем верхней мёртвой точки. Момент зажигания оказывает
  • Центробежный регулятор опережения зажигания — механизм, предназначенный для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов
  • изделии с катушкой зажигания Магнитная система магнето может быть общей для генератора ЭДС и катушки зажигания Нередко свеча зажигания является единственной
  • Система зажигания — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий порядку и режиму работы двигателя
  • Противобуксовочная система ПБС нем. Antriebsschlupfregelung, ASR Система контроля тяги англ. Traction control system, TCS, TRC Dynamic Traction
  • силовую коммутационную аппаратуру, реле и контакторы. Система зажигания состоит из агрегата зажигания индукционной катушки преобразующего напряжение бортсети
  • оказаться критичным при долгой работе на стоянке. Система зажигания Свеча зажигания Электронное зажигание Устройство пружинного стартера Например, стартёр
  • двигателя до ВМТ при поджигании смеси называется углом опережения зажигания Опережение зажигания необходимо для того, чтобы основная масса бензовоздушной смеси
  • электронным управлением который дублируется гидромеханической системой Система зажигания двухканальная, магнето бесконтактное электронное и батарейное
  • электронным управлением который дублируется гидромеханической системой Система зажигания — двухканальная, магнето бесконтактное электронное и батарейное
  • систем электронного зажигания а также в формировании двухискрового разнополярного разряда, сводящего к минимуму эрозию электродов свечей зажигания
  • электронным управлением который дублируется гидромеханической системой Система зажигания двухканальная, магнето бесконтактное электронное и батарейное
  • приборы для проверки и контроля электрооборудования автомобилей. Система зажигания Виброустойчивость, устойчивость к ударам. Влагоустойчивость. Бензомаслоустойчивость
  • Вакуумный регулятор опережения зажигания — механизм, предназначенный для изменения угла опережения зажигания в зависимости от скорости работы двигателя
  • устройства зажигания от магнето приходилось около половины объёма продаж фирмы. В 1897 году Бош по заказу компании Daimler адаптировал устройство зажигания от
  • когда на переделанный дизельный двигатель устанавливается система зажигания со свечами зажигания тогда газовый дизель превращается в газовый двигатель
  • внутреннего сгорания с электрической системой зажигания может работать как калильный двигатель. Например, при выключенном зажигании двигатель не останавливается
  • 5. Система зажигания была модернизирована: вместо распределителей зажигания установлены датчики Холла, применены индивидуальные катушки зажигания Эти
  • реализована плазменная система зажигания благодаря чему обеспечена возможность бескислородного запуска двигателя: До сих пор во всех системах розжига для повышения
  • Система впрыска топлива — система подачи топлива, массово устанавливаемая на бензиновых автомобильных двигателях, начиная с 1980 — х годов. Основное отличие
  • алюминиевый блок цилиндров, четырёхкамерный карбюратор, транзисторная система зажигания и гидравлические толкатели клапанов. Это устройство, впервые применённое
  • определенный момент поджигается системой зажигания чаще всего электроискровой. Может также использоваться зажигание смеси от калильной трубки, в настоящее
  • ключ находится в положении старт система зажигания создает более мощную искру, чем для обычного режима зажигания но даёт работать только на холостых
  • низкой скорости камера заднего вида автоматический климат — контроль система зажигания и запуска без ключа регулировка высоты сиденья водителя подключение
  • формированию облика систем зажигания следующего поколения для перспективных ГТД. С 2007 года начата разработка взрывозащищенных устройств зажигания для наземной


Система зажигания: из чего состоит система зажигания, электронная система зажигания, система зажигания неисправности, бесконтактная система зажигания, микропроцессорная система зажигания, система зажигания инжекторного двигателя, система зажигания карбюраторного двигателя, система зажигания cop

Система зажигания неисправности.

Система зажигания получила обратную связь. Главная Запасные частиСистема зажигания. Помимо двигателей и генераторов вы можете найти все необходимые запчасти от официального​. Система зажигания карбюраторного двигателя. Электронная система зажигания Бинар. Каталог Специнструмент Mercedes & BMW. Система зажигания. ГБЦ ГРМ Климат Коленвал КПП Маховик Общее Подвеска Поликлиновый​.

Система зажигания инжекторного двигателя.

М000 СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ АВТОМОБИЛЯ Лабораторный. Как работают система зажигания в двигателях малого объема & газонокосилках? Ремонт системы зажигания двигателей малого объема Briggs and. Электронная система зажигания. Виды систем зажигания и их особенности Автошкола Ганг Люкс. Стоимость система зажигания, в недорогом техцентре АВРОРА цена со скидкой. В Москве в районе ЮЗАО, ЮАО, ул. Юшуньская, тел. 7 495.

Бесконтактная система зажигания.

Диагностика и ремонт системы зажигания Sunservice. Мастер – класс Система зажигания двигателей внутреннего сгорания для обучающихся по профессии Слесарь по ремонту автомобилей. СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ZiP41.RU. Выгодные цены на товары каталога Система зажигания на OZON. Большой выбор, фото, отзывы и отличный сервис. Доставка по всей России. Система зажигания гбпоу кат № 9. Мытищи, ул. Крупской 21, тел. 7 499 649 93 23. Москва, ул. Енисейская 36с9, тел. 7 495 137 59 69 Vernum Auto.

Зажигание Автозапчасти Bosch.

, а бензинового двигателя двигатель с искровым. Ремонт системы зажигания. Mobiletron IGH007H. Коммутатор системы зажигания. В корзину. 1 шт. 1 день​. Наименьший срок. Ослабьте условия поиска, чтобы увидеть предложение.

Система зажигания Ладья.

Электронная система зажигания представляет собой систему, в которой ток высокого напряжения создается и распределяется за счет электронных. Система зажигания Автокрепеж. Для чего служит система зажигания автомобиля? Как понять, что стоит обратиться за ремонтом этой системы в компанию KOLOBOX?. Система зажигания Тюнинг ателье VC TUNING. Зажигание. Обзор деталей системы зажигания Bosch. Системный подход Bosch: свечи, катушки, модули зажигания и высоковольтные провода. Система зажигания Официальный сайт компании YUCHAI. Купить Система зажигания в Интернет магазине АВТОРУСЬ. На нашем сайте представлен огромный ассортимент Система зажигания. Система зажигания РМ Деталь. Система зажигания относится к одной из основных систем управления силовым агрегатом автомобиля. Предназначена она для.

Система зажигания.

Подбор в каталоге Система зажигания. Купить в Калининград. Система зажигания Электрооборудование – Интернет магазин. Вода из системы кондиционирования, например, также может проникать в систему зажигания. В обоих случаях во избежание повторных аналогичных. Мастер – класс Система зажигания двигателей внутреннего. ГОСТ 28772 90 ИСО 6518 80 Системы зажигания автомобильных двигателей. Термины и определения.

Автоцентры МОНРО Blog Archive Система зажигания.

Схема контактно транзис торной системы зажигания показана на рис. 1.1. На всех электриче ских схемах, приведенных в данном пособии, элементы. Система зажигания купить в Калининград. Диагностика системы зажигания автомобиля в Автосервисе МАКСИМА Высококвалифицированные специалисты сделают все быстро и качественно. Электронная система зажигания. На данный момент Maserati не раскрывает все подробности о конструкции системы зажигания на новом MC20. В случае c гоночными. Система зажигания на основе наносекундного импульсного. Система зажигания основные неисправности. Неисправность, Причина, Устранение. Двигатель не запускается, Окисление контактов, отсутствие.

ГОСТ 28772 90 ИСО 6518 80 Системы зажигания.

Надежный пуск двигателя даже в условиях низких температур воздуха обеспечивает система зажигания. И для ее безотказной работы. Система зажигания Энциклопедия журнала За рулем. Снять основные характеристики электронной системы зажигания. Программа выполнения работы: 1. Внеаудиторная подготовка к работе в лаборатории. Купить систему зажигания и накаливания для иномарок в Перми. В наличии системы зажигания и накаливания в Перми 7 342 270 10 77 для иномарок на сайте интернет магазина АВТОМОЁ Выгодные цены.

Узнайте больше о катушках зажигания! Советы по сервисному.

Система зажигания. Всего 30. Сортировать как есть. Система зажигания накаливания Катушка зажигания элемент. Тюнинг система зажигания. В продаже тюнинг зажигание на авто. Подбор по марке автомобиля. Запчасть Цена.

Купить тюнинг система зажигания! Цены на новый, бу и.

Свеча зажигания бензинового двигателя: 1 контактная гайка 2 оребрение изолятора барьеры для тока утечки 3 контактный стержень. Система зажигания автомобиля Аста. Блог пользователя texako на DRIVE2. Ещё раз вспомним, что Система зажигания это совокупность всех приборов и устройств,. Как проверить и устранить проблемы с системой зажигания. Существует множество типов систем зажигания, отличающихся и устройством и принципами действия. В основном системы зажигания. 33.69. Система зажигания КонсультантПлюс. Электронная система зажигания ВН1234 является новой модификацией ЭСЗ ВН1074. Дополнительно реализованы следующие функции: возможность.

Система зажигания основные неисправности Hondaworld.

Система зажигания для Газопоршневых двигателей Готовые комплекты системы зажигания Hatraco. Система зажигания с регулируемыми параметрами искровых. Дизельные двигатели также не имеют системы зажигания, топливо воспламеняется в конце такта сжатия от сильно нагретого в цилиндрах воздуха. Виды систем зажигания DRIVE2. Эту задачу выполняет электронная система зажигания. Устройство электронной системы зажигания. В электронной системе зажигания инжектора. Система зажигания Автомаг. Данная система осуществ ляет управлениеобъединенной системой впрыска и зажигания, на по следних моделях автомобилей и рядом других систем.

Электронная система зажигания Авто Альянс.

Ignition system on the basis of the nanosecond pulsed discharge. new model of the compact generator of nanosecond pulses on the basis of drift step recovery. Катушки зажигания BERU ваш эксперт в области зажигания. 3 Система зажигания. Назначение. Система зажигания обеспечивает надежное воспламенение горючей смеси в цилиндрах бензинового двигателя в. Система зажигания автомобиля. Предназначена для воспламенения топливно воздушной смеси бензинового двигателя. Воспламенение смеси происходит от искры, поэтому другое наименование. Электронная система зажигания инжекторного двигателя. Система зажигания. Батарейное зажигание. Сжатая рабочая смесь в цилиндрах карбюраторного двигателя воспламеняется искрой, образующейся в.


система зажигания инжекторного двигателя, система зажигания карбюраторного двигателя, из чего состоит система зажигания

Blue Pot: бесконтактный потенциометр с магниторезистивным элементом

Характеристики

1. Электрически бесшумный

На выходе отсутствуют электрические помехи независимо от скорости смещения.

2. Разрешение

Выходное разрешение практически бесконечно.

3. Гладкость вывода

По сравнению с контактным потенциометром, таким как проволочный потенциометр и потенциометр из проводящего пластика, поскольку благодаря бесконтактной конструкции отсутствует скользящий электрический шум, плавность выхода Blue Pot намного превосходит плавность выхода контактного потенциометра.

4. Низкий крутящий момент, низкое трение

Крутящий момент на валу и трение очень малы из-за бесконтактной конструкции.

5. Высокочастотная характеристика

Теоретически магниторезистивный эффект независимости от частоты составляет до 10 ГГц.

6. Скорость

Превосходно для быстрого отклика (кроме встроенного типа цепи AMP).

7. Низкое потребление тока

Комбинация магнита и полупроводника редко имеет какие-либо потребности в электромагнитной энергии, такой как источник света, необходимый в оптическом датчике (за исключением встроенных в схему типа AMP).

8. Долговечность

Между деталями нет механического трения, кроме подшипника вала. Blue Pot имеет долгую жизнь.

Магниторезистивный элемент датчика угла

Принцип

1. Метод измерения

Blue Pot состоит из комбинации магниторезистивного элемента и магнита. Существуют следующие методы измерения:
(1) Создайте изменение выходного напряжения путем планарного перемещения магнита рядом с магниторезистивным элементом.
(2) Создайте изменение выходного напряжения, перемещая резистивный элемент магнита рядом с магнитом.
(3) Закрепите магниторезистивный элемент и магнит близко друг к другу и переместите ярмо из магнитного материала, чтобы создать изменение выходного напряжения.

2. Связь между рабочим объемом и мощностью

При подаче входного напряжения Vin на клеммы 1 и 3, а затем путем смещения положения магнита на валу, отношения
между выходным напряжением Vout с клемм 1 и 2 и Vin следующие:
(1) Когда магнит находится на со стороны MR2 значение сопротивления магниторезистивного элемента MR1 (2) Когда магнит находится посередине между MR1 и MR2, значение сопротивления магниторезистивного элемента MR1 = MR2. Выходное напряжение Vout = 2 / 1Vin
(3) Когда магнит находится сбоку от MR1, значение сопротивления магниторезистивного элемента MR1> MR2. Выходное напряжение Vout> 1 / 2Vin

Метод преобразования сигнала

Blue Pot использует множество различных методов преобразования.
Ниже приведен типичный метод преобразования Blue Pot.

Температурные характеристики

Blue Pot имеет превосходные температурные характеристики по сравнению с контактным потенциометром.
Магниторезистивный элемент для продуктов Blue Pot имеет температурные характеристики сопротивления, как показано на диаграмме 3.

Также, как показано на диаграмме 4, температурные характеристики зависят от величины плотности магнитного потока.
Температурные характеристики MR1 и MR2 во втором квадранте магниторезистивных элементов отличаются от индивидуальных, вызванных производственными вариациями.
Поскольку магниторезистивный эффект с температурой не является однородным состоянием, выходное напряжение Blue Pot колеблется, как показано на диаграмме 5, с изменением температуры.

Температурный дрейф в среднем угловом положении (положение выходного напряжения 50%) меньше, чем в другом угловом положении.
Температурный дрейф увеличивается по мере удаления от среднего углового положения.

Температурная компенсация

Как показано на диаграмме 6-1, температурные характеристики в среднем угловом положении улучшаются в диапазоне от низкой до высокой температуры
с использованием последовательно-параллельного сопротивления.
Как показано на диаграмме 6-2, также используя термистор, можно улучшить температурные характеристики всего электрического угла.

Инструкция по монтажу

Способ монтажа

(1) Крепление втулки (метод установки A)
• Вставьте резьбовую часть горшка с тыльной стороны монтажной платы и закрепите горшок гайкой с шайбой.
• Обязательно установите шайбу за гайкой.
• Что касается емкости со стопорным штифтом, проделайте отверстие для стопорного штифта на монтажной плате.
• Не поворачивайте сам горшок при затяжке гайки. Это может вызвать неисправность датчика.
• Не затягивайте гайку слишком сильно. Это может повредить резьбовую часть горшка.
• В случае установки кастрюли в местах с сильной вибрацией крепежные винты можно зафиксировать клеем.

(2) Винтовое крепление (метод установки B1 и B2)
• Закрепите горшок винтами в резьбовых отверстиях на монтажной поверхности горшка.
• Используйте винты определенной длины.
• В случае выбора метода монтажа «B1», сделайте отверстие для вала на монтажной плате, диаметр которого больше диаметра вала горшка.

Усилитель для Blue Pot

1. Входное напряжение

Подаваемое напряжение на клеммы 1-3 должно быть ниже указанного напряжения. В противном случае магниторезистивный элемент будет выделять тепло при более высоком напряжении, что вызовет отклонение выходного сигнала.

2. Входное сопротивление усилителя

Добавленный входной импеданс AMP должен более чем в 500 раз превышать импеданс Blue Pot.
Если входное сопротивление ниже, это вызовет снижение температурных характеристик Blue Pot.

3. Экзогенный шум

Уменьшение расстояния между синим горшком и AMP должно уменьшить эффект экзогенного шума. В случае увеличения внешнего шума подключите Blue Pot и AMP с помощью витой пары или экранированного провода или добавьте фильтр нижних частот перед AMP.

Инструкция по эксплуатации

Потенциометры точно собраны и отрегулированы.Пожалуйста, обращайтесь с ними осторожно, как с точным устройством.

1.

• Не разбирайте горшок.
• Не модифицируйте Pot
(может повлиять на точность и вызвать неисправность).

2.

• Не роняйте горшок.
• Не ударяйте одну деталь о другую
(может повредить клеммы или привести к отсоединению проводов.)

3.

• Не подавайте чрезмерное напряжение или ток.
(Может повредить резистивный элемент электронных компонентов.)
• обязательно используйте цифровой тестер.
(может повредить резистивный элемент и электронные компоненты, если используется аналоговый тестер.)

4.

• Установите, не вдавливая и не вдавливая в панель.
• Используйте подходящие инструменты.
(Может сломаться или вызвать поломку.)

5.

• Используйте провод достаточной длины для подключения клемм.
• Используйте провод с поперечным сечением менее 0,3 мм 2 (AWG22).
(Недостаточная длина провода или использование провода большего размера может привести к повреждению клемм или разъединению внутри электролизера.)

6.

• Убедитесь в правильности подключения.
• Не подавайте напряжение на выходные клеммы.
(Может повредить резистивный элемент и электронные компоненты.)

7.

• Паяйте не более 5 секунд при 300 ° C МАКС.
(Высокая температура может привести к повреждению внутри кастрюли.)

8.

• Не прилагайте чрезмерных крутящих моментов к механическому стопору поворотного горшка.
(может привести к поломке стопора. Прочность стопора: 0,3-0,5 Нм МАКС. Тип.)

9.

• Не погружайте в воду, не лейте воду или химические вещества в кастрюлю.
(может вызвать сбой выхода)

10.

• Соблюдайте меры предосторожности при обращении с устройствами, чувствительными к электростатическому разряду.
(Orange Pot использует полупроводниковые цепи, чувствительные к электростатическому разряду.)

11.

Не храните горшок при следующих условиях.
— Высокая влажность.
— Запыленная среда.
— Место, где присутствует соленость или коррозионные газы.
— Вибростол

Шт.

Единицы измерения на веб-сайте — это Международная система единиц (СИ).

В дополнение к инструкциям по обращению на этом веб-сайте, пожалуйста, прочтите следующие инструкции, хорошо разбираясь в их содержании:
— Индикация даты изготовления (EIAJ RC0901)
http://www.jeita.or.jp/japanese/standard / book / RC-0901 / # page = 3

— Меры предосторожности при использовании потенциометра (EIAJRCR-2191A)
http://www.jeita.or.jp/cgi-bin/standard/pdfpage.cgi? jk_n = 181

— Руководство по безопасности компонентов для электрических устройств и производства электроэнергии (JEITA RCR-1001A)
http://www.jeita.or.jp/japanese/standard/book/RCR-1001A/

Гарантия

1. Если наши продукты предназначены для использования в каких-либо приложениях, требующих высокой надежности, таких как ядерная энергетика, спутник
и медицинские устройства, пожалуйста, свяжитесь с нами перед покупкой.

2. Характеристики окружающей среды, указанные в этом веб-каталоге, гарантированы на основе условий испытаний, установленных нашей компанией.Эффективность при реальном использовании не гарантируется. Принимая решение о внедрении наших продуктов, убедитесь, что вы предварительно проверили их, установив и протестировав на свой страх и риск.

3. Хотя спецификации и инструкции по эксплуатации каждого продукта были предложены в этом веб-каталоге, функция может быть ограничена в зависимости от условий обращения. При принятии решения о внедрении наших продуктов, пожалуйста, получите у нас подробную документацию по продуктам.

4.Как правило, мы не можем предоставить компенсацию за любой ущерб оборудованию или устройству клиента, вызванный поломкой или неисправностью наших продуктов.

5. Наша продукция — электронные компоненты. Ремонт или замена не поддерживаются, за исключением некоторых продуктов.

6. Мы не принимаем возврат или обмен на товар. Пожалуйста, внимательно проверьте характеристики продукта перед размещением заказа.

7. Содержание этого веб-сайта может быть изменено без предварительного уведомления с целью улучшения.

8. При возникновении вопросов или проблем обращайтесь в отдел продаж.

Пример продуктов Blue Pot

Потенциометры однооборотные

Серия CP-16U

CP-2UN серии

CP-2UKN-A

Об этом веб-каталоге

Информация в этом веб-каталоге может быть изменена без предварительного уведомления.

Новая технология бесконтактного магнито-ЖК-резонанса для мониторинга дыхательного движения в режиме реального времени.

Неорганические наномембраны можно придавать форму (гибкость, печатать и даже растягивать) и переносить практически на любую подложку. Эти свойства составляют основу концепции новых технологий, которые преобразуют жесткие высокоскоростные устройства в их гибкие аналоги. Это исследование мотивировано стремлением потребительской электроники быть тонкой, легкой, гибкой и даже пригодной для носки.Реализация этой концепции требует, чтобы все строительные блоки, которые мы знаем из жесткой электроники (например, активные элементы, оптоэлектроника, магнитоэлектроника и накопители энергии), были воспроизведены в форме (многофункциональных) функциональных наномембран, которые могут быть изменены по запросу после изготовление. На рынке уже имеется множество формующихся устройств, например, электронные дисплеи, элементы накопления энергии и интегральные схемы. С самого начала основное внимание уделялось производству регулируемой высокоскоростной электроники и оптоэлектроники.Совсем недавно к семейству изменяемой электроники был добавлен новый элемент с магнитными функциями. Обладая уникальными механическими свойствами, формируемые элементы датчика магнитного поля легко приспосабливаются к повсеместным объектам произвольной формы, включая человеческую кожу. Эта особенность выводит электронные системы кожи за пределы имитации характеристик ее естественного архетипа и расширяет их познание до статических и динамических магнитных полей, которые никоим образом не могут быть восприняты людьми естественным образом.Предлагаются различные области применения формируемой магнитоэлектроники. Разработанная сенсорная платформа может оснащать программные электронные системы функциями навигации, ориентации, отслеживания движения и бесконтактного управления. Множество новых технологий, таких как интеллектуальный текстиль, мягкая робототехника и исполнительные механизмы, активные медицинские имплантаты и мягкая бытовая электроника, извлекут выгоду из этих новых магнитных функций. Этот обзор отражает создание формируемой магнитной сенсорики, описывая всю разработку от первых попыток проверить функциональную концепцию до реализации готовых к использованию высокопроизводительных и устойчивых к деформации сенсорных устройств с замечательной надежностью.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Crocus Technology представляет первую в отрасли технологию TMR Contactless,

САНТА-КЛАРА, Калифорния, 12 августа 2020 г. (ГЛОБАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ) — Crocus Technology Inc., ведущий поставщик прорывных туннельных магниторезистивных датчиков XtremeSense ™ (TMR), объявляет о выпуске бесконтактного датчика тока CT220 с высокая линейность, высокое разрешение, широкий динамический диапазон в небольшом форм-факторе, предназначенный для множества приложений измерения тока. CT220 — новейший член нынешнего семейства датчиков Crocus, присоединившийся к CT110 и CT100.

CT220 питается от запатентованной Crocus технологии XtremeSense TMR 1D, которая позволяет ему обнаруживать малейшие изменения переменного или постоянного тока, сохраняя при этом лучшую в своем классе типичную общую ошибку вывода 0,5%. CT220 способен обнаруживать токи от 5 мА до более тысячи ампер в диапазоне рабочего магнитного поля от 1,5 до 15 мТл. CT220 потребляет около 1,2 мА и имеет частоту дискретизации 200 кГц. Он также имеет аналоговый выход с пропорциональным коэффициентом, способный поддерживать диапазон напряжения питания 2.От 7 В до 5,5 В.

«CT220 использует передовую технологию Crocus XtremeSense TMR для создания инновационного бесконтактного датчика тока с чрезвычайно высокой чувствительностью. Это позволяет клиентам безопасно обнаруживать широкий диапазон токов без ущерба для разрешения при малых токах. CT220 — это устройство с нулевыми потерями, позволяющее контролировать ток при очень низком энергопотреблении для приложений с батарейным питанием, таких как дроны и устройства IoT. Это дает разработчикам системы максимальную гибкость при размещении этого миниатюрного датчика там, где требуется мониторинг мощности », — говорит Зак Дейри, президент и генеральный директор Crocus Technology.«Бесконтактный и бесконтактный CT220 просто позволяет использовать множество приложений, включая солнечные и силовые инверторы, источники питания, системы управления батареями, бытовую технику, промышленные приборы и блоки распределения питания (PDU). Это идеальная замена громоздким трансформаторам тока, датчикам тока Холла с низкой чувствительностью и низким разрешением, а также шунтирующим устройствам, где требуются изоляция и температурная стабильность ».

CT220 доступен в 5-выводном корпусе SOT23.В настоящее время доступны образцы и оценочные платы, и они будут запущены в производство в сентябре 2020 года.

О Crocus Technology

Crocus Technology разрабатывает и производит современные магнитные датчики на основе своего запатентованного XtremeSense TMR сенсорная техника. Подрывная технология магнитных датчиков Crocus вносит значительные улучшения в Интернет вещей и интеллектуальные устройства, промышленные, бытовые, медицинские и автомобильные электронные устройства, требующие высокой точности, высокого разрешения, стабильных температурных характеристик и низкого энергопотребления.Штаб-квартира Crocus находится в Санта-Кларе, Калифорния. Для получения дополнительной информации посетите http://www.crocus-technology.com .

© 2020 Crocus Technology International Corp. Все права защищены. Crocus Technology, MLU и их комбинации являются товарными знаками Crocus Technology Inc. и Crocus Technology SA. Другие названия предназначены только для информационных целей и могут являться товарными знаками соответствующих владельцев.

За дополнительной информацией обращайтесь:

Wayne Seto
Crocus Technology
Тел .: + 1-408-380-8316
Электронная почта: wseto @ crocus- технология.com

Магниторезистивное измерение вращательного положения (CN0368) [Analog Devices Wiki]

Обзор

Эта схема обеспечивает решение для бесконтактного измерения углов на основе AMR (анизотропного магниторезистивного), которое идеально подходит для измерения углов и линейного положения. Система способна обеспечить точность лучше 0,2 градуса. Это соответствует линейной точности позиционирования 2 мил (0.002 дюйма).

Схема идеальна для приложений, где критически важны высокая скорость, точность, бесконтактное измерение угла и длины, например, для управления бесщеточным двигателем постоянного тока.

Общие настройки

  • Один разъем USB Type-A для кабеля USB Mini-B.
  • Одно из следующих:

    • Wallwart 6 В постоянного тока. (EVAL-CFTL-6V-PWRZ)

    • Источник питания постоянного тока с выходом 0-6 В.(HP6236B)

    • Один диаметрально намагниченный неодимовый магнит

    • Один неодимовый магнит длиной примерно два дюйма, намагниченный по длине магнита.

Минимальные требования к ПК / системе

Как установить оценочное программное обеспечение

  1. Извлеките файлы из файла CN0368 SDP Eval Software.zip и откройте файл setup.exe . Рекомендуется установить оценочное программное обеспечение CN0368 SDP в каталог по умолчанию C: \ Program Files \ Analog Devices \ CN0368 \ , а все продукты National Instruments — в C: \ Program Files \ National Instruments \
  2. Нажмите «Далее» .
  3. Нажмите «Далее» .
  4. Нажмите «Далее» .

  5. После завершения установки CN0368 SDP Eval Software запустится программа установки ADI SDP Drivers . Следуйте инструкциям на экране, чтобы установить драйверы. Перед нажатием кнопки «Далее» рекомендуется закрыть все остальные приложения. Это позволит обновить соответствующие системные файлы без перезагрузки компьютера.
  6. Нажмите «Далее» .

  7. Рекомендуется устанавливать драйверы в путь к каталогу по умолчанию C: \ Program Files \ Analog Devices \ SDP \ Drivers \

  8. Нажмите «Установить» , чтобы установить драйверы и завершить установку всего программного обеспечения, необходимого для оценки EVAL-CN0368-SDPZ

Открытие и включение оценочного программного обеспечения

  1. Запустите исполняемый файл, расположенный по адресу C: \ Program Files \ Analog Devices \ CN0368 , и нажмите кнопку «Подключить» .

Методы калибровки

Калибровка одной температуры

Метод калибровки одной температуры позволяет пользователю вычислить VSIN_Offset и VCOS_Offset перед вычислением угла магнитного поля. Это исключает любые источники ошибок, связанные с процедурой динамической калибровки, но требует дополнительных действий и времени.

  1. В раскрывающемся меню выберите « Single Temperature Calibration ».

  2. Появится подсказка, предлагающая пользователю повернуть магнитный стимул на 360 градусов.

    1. В это время программа активно вычисляет VSIN_Offset и VCOS_Offset.

  3. По завершении нажмите « End Calibration ».

    1. Программа отобразит угол магнитного поля, VSIN_Offset и VCOS_Offset.

  4. Нажмите « Sample Data » для активного расчета угла магнитного поля с использованием смещений, вычисленных во время калибровки одной температуры.

  5. По завершении нажмите « Нажмите, чтобы остановить ».

Многократная калибровка температуры

Процедура множественной температурной калибровки — это метод компенсации температурных эффектов, испытываемых усилителем и АЦП. Температурные коэффициенты и смещения рассчитываются, чтобы обеспечить более точный угол магнитного поля и отклик системы.

  1. Выберите Множественная калибровка температуры из раскрывающегося меню.

  2. Поместите оборудование в среду с контролируемой температурой с желаемым T1.

  3. Пресс Ok .

  4. Поверните стимул на 360 градусов, пока вычисляются VSIN_Offset_T1 и VCOS_Offset_T1.

  5. Пресс Ok .

  6. Поместите оборудование в среду с контролируемой температурой с желаемым T2.

  7. Пресс Ok .

  8. Поверните стимул на 360 градусов, пока вычисляются VSIN_Offset_T2 и VCOS_Offset_T2.

  9. Пресс Ok .

  10. Нажмите Sample Data для просмотра результатов измерения угла магнитного поля с поправкой на температуру и смещение.

Динамическая калибровка

Метод динамической калибровки активно вычисляет VSIN_Offset и VCOS_Offset, когда магнитный стимул вращается на 360 градусов.Затем программное обеспечение вычитает эти смещения в реальном времени. Этот метод проще, чем калибровка по одной температуре и калибровка по нескольким температурам, и его можно реализовать быстрее и проще.

  1. В раскрывающемся меню выберите « Dynamic Calibration ».

  2. Программа автоматически начнет выборку и преобразование каналов VSIN и VCOS ADA4571.

  3. Поверните магнитный стимул на 360 градусов.

  4. Программное обеспечение будет отображать угол магнитного поля, VSIN_Offset и VCOS_Offset, когда стимул вращается.

    1. Ранние расчеты угла магнитного поля будут иметь большие ошибки до тех пор, пока смещение не будет вычислено более точно, точность системы быстро улучшится с помощью всего лишь одного или двух оборотов.

  5. По завершении нажмите « Нажмите, чтобы остановить ».

    1. Программное обеспечение вернется в исходное положение, что позволит вам поэкспериментировать с новым методом калибровки или просто взять образцы данных с существующими данными калибровки.

Магнитострикционные датчики POSICHRON® — ASM En

Бесконтактный. Гибкая установка.

Датчики

POSICHRON® обеспечивают абсолютное, бесконтактное и неизнашиваемое измерение линейных положений. Измерительная система ПОСИХРОН® чрезвычайно прочна и обеспечивает высокий уровень ударопрочности до 50 г. Это делает ПОСИХРОН® также подходящим для приложений, с которыми просто невозможно справиться с помощью других принципов измерения.Датчики доступны в различных конструкциях, что делает их пригодными для использования в широком диапазоне условий установки (включая стержневые, профильные, сверхплоские и погружные конструкции).
Специально разработанный и запатентованный плоский профиль PCFP25 — идеальный выбор для боковых стрел кранов.

Преимущества

  • Не изнашивается и не требует обслуживания
  • Высокая ударопрочность до 50 г (100 ударов)
  • Направляющее расстояние до 19 мм (в зависимости от магнита / профиля)
  • Степень защиты до IP68 / IP69
  • Линейность до 0.02% от измерительной длины
  • Длина измерения до 5750 мм

Приложения

Датчики положения

POSICHRON® подходят для использования в широком диапазоне применений, таких как гидроцилиндры и прессы, измерения уровня, мобильные машины, литьевые машины, испытания дорожных транспортных средств, проходческие машины и ветряные электростанции.
Специально разработанный сверхплоский профиль POSICHRON® PCFP25 особенно подходит для использования в боковых стрелах кранов.А что касается постоянно подводных применений, профиль PCRP32 — идеальный выбор.

Коммерческие автомобили

Боковые стрелы

Колесные погрузчики

Скиповые погрузчики

Штабелеры-штабелеры

Гидравлические экскаваторы

Технология

Датчики положения

POSICHRON® используют принцип времени пролета для определения положения.При этом датчик посылает электромагнитный импульс через магнитострикционный волновод, который отражается как механически-упругая волна плотности от подвижного позиционного магнита. Позиционный магнит можно точно определить, используя время, за которое волна достигает сенсорной головки. Поскольку измерение происходит бесконтактно, оно не изнашивается и не требует обслуживания. Более того, датчики POSICHRON® также предлагают принцип «истинно-абсолютного» измерения.

Широкополосный бесконтактный магниторезистивно-роговский токовый датчик PARKHIDEH; БАБАК; & nbsp et al.[Университет Северной Каролины в Шарлотте]

Заявка на патент США номер 16/073542 была подана в патентное ведомство 28 февраля 2019 г. на широкополосный бесконтактный магниторезистивный датчик тока Роговского .
Заявитель, указанный для этого патента, — Университет Северной Каролины Шарлотт. Авторство изобретения — Шахриар Джалал Нибир, БАБАК ПАРХИДЕХ.

Номер приложения 201
225 16/073542
Идентификатор документа /
Идентификатор семьи 60266773
Дата подачи

Патент США
Приложение

201
225
Код вида A1
PARKHIDEH; БАБАК; et
al.
28 февраля 2019

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ МАГНИТОРЕЗИСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТОКА

Абстракция

Для бесконтактного широкополосного тока представлены различные примеры.
зондирование. Комбинация магниторезистивного (MR) датчика и Роговского
Выходы катушек могут быть объединены для измерения тока от постоянного до
10 МГц или более. В одном примере система включает датчик MR, который
может обеспечить выходное напряжение MR, соответствующее величине
ток через след; датчик пояса Роговского, который может
обеспечить выходное напряжение Роговского, соответствующее величине
электрический ток; и схема обработки, сконфигурированная для генерации
выходной токовый сигнал путем объединения выходных сигналов MR и Роговского
напряжения.В другом примере метод включает кондиционирование
выходной сигнал MR-датчика, расположенного рядом со следом, несущим
Текущий; кондиционирование выходного сигнала утилизированной пояса Роговского
рядом со следом; и объединяя первый и второй
кондиционированные сигналы для обеспечения выходного токового сигнала
соответствующий току, проходящему через след.


Изобретателей: PARKHIDEH; BABAK ;
(Шарлотта, Северная Каролина) ; Нибир; Shahriar Jalal ;
(Шарлотта, Северная Каролина)
Заявитель:
Имя Город Государство Страна Тип

Университет Северной Каролины Шарлотта
Шарлотта NC США
Семейный ID: 60266773
Прил.№: 16/073542
Записано: 12 мая 2017 г.
Подано PCT: 12 мая 2017 г.
PCT NO: PCT / US17 / 32415
371 Дата: 27 июля 2018

Связанные патентные документы США


Приложение
Число
Дата подачи Номер патента
62336152 13 мая 2016
62349899 14 июня 2016 г.

Ток U.С.
Класс:
1/1
Текущая цена за клик
Класс:
G01R 15/205 20130101;
G01R 15/181 20130101; G01R 19/0092 20130101
Международный
Класс:
G01R 15/20 20060101
G01R015 / 20; G01R 15/18 20060101 G01R015 / 18; G01R 19/00 20060101
G01R019 / 00

Государственные интересы


ЗАЯВЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО ИССЛЕДОВАНИЙ ИЛИ РАЗРАБОТКИ, СПОНСИРУЕМЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫМ ОБРАЗОМ

[0002] Это изобретение было создано при государственной поддержке в рамках
соглашение 1610250 присуждено Национальным научным фондом (NSF).Правительство имеет определенные права на изобретение.


Пункты формулы


1. Широкополосная бесконтактная система измерения тока, содержащая:
магниторезистивный (MR) датчик, расположенный рядом со следом
сконфигурирован для передачи тока, где MR-датчик настроен на
обеспечить выходное напряжение MR, соответствующее величине
ток на частотах от постоянного тока до частоты среза не менее МГц;
датчик пояса Роговского, расположенный рядом с трассой, пояс Роговского
датчик катушки, сконфигурированный для обеспечения выходного напряжения Роговского
соответствующая величине тока на частотах от
от частоты среза не менее МГц до не менее 10 МГц; а также
схема обработки, сконфигурированная для генерации выходного тока
сигнал путем суммирования выходных напряжений MR и Роговского,
выходной токовый сигнал, соответствующий величине тока
проходя через трассу с частотой в диапазоне от постоянного тока до при
минимум 10 МГц.

2. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.1,
при этом схема обработки сконфигурирована для кондиционирования MR
выход и выход Роговского до агрегирования.

3. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.2,
при этом обработка выходного сигнала MR включает фильтрацию нижних частот.
до агрегирования с выходом Роговского.

4. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.2,
при этом кондиционирование выхода Роговского включает полосу пропускания
фильтрация перед агрегацией с выходом MR.

5. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.4,
при этом полосовая фильтрация имеет диапазон от примерно 2 МГц до
около 20 МГц.

6. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.1,
при этом выходной токовый сигнал проходит через фильтр нижних частот
схема обработки после объединения MR и Роговского
выходы.

7. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.1,
при этом схема обработки включает цифровую обработку
схема, включая аналого-цифровые преобразователи (АЦП) настроена
для выборки выходных сигналов MR и Rogowski.

8. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.7,
при этом схема обработки включает усилитель, соединенный
между выходным соединением датчика MR и ADC
настроен на выборку выходных данных MR.

9. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.1,
при этом пояс Роговского встроен в печатную плату.
(PCB) рядом с дорожкой.

10. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.9,
при этом магнитный концентратор (MCON) расположен над
Катушка Роговского.

11. Широкополосная бесконтактная система измерения тока по п.1,
где датчик MR представляет собой анизотропный магниторезистор (AMR)
датчик, установленный на трассе с магнитным концентратором (MCON)
расположен над датчиком AMR.

12. Способ широкополосного бесконтактного измерения тока, включающий:
генерация первого кондиционированного сигнала путем преобразования выхода
от магниторезистивного (MR) датчика, расположенного рядом со следом
проводящий ток, выходной сигнал MR-датчика соответствует
величина тока; генерация второго условного сигнала
путем кондиционирования выходного сигнала от пояса Роговского, расположенного рядом с
след, выходной сигнал пояса Роговского, соответствующий
величина тока; и объединяя первый и второй
кондиционированные сигналы для обеспечения выходного токового сигнала
соответствующему току, проходящему по следу, где
выходной сигнал тока, соответствующий фиксированной величине тока, равен
практически постоянна в диапазоне частот от постоянного тока до не менее
10 МГц.

13. Способ по п.12, в котором первый кондиционированный сигнал
генерируется фильтрацией нижних частот выходного сигнала MR-датчика.

14. Способ по п. 12, включающий усиление выходного сигнала от
датчик MR перед кондиционированием.

15. Способ по п. 14, в котором выходной сигнал MR-датчика
усиливается дифференциальным операционным усилителем.

16. Способ по п.12, в котором второй кондиционированный сигнал
генерируется полосовой фильтрацией выходного сигнала Роговского
катушка.

17. Способ по п.16, в котором полосовой фильтр является вторым
заказать полосовой фильтр.

18. Способ по п.12, в котором выходной сигнал MR-датчика равен
регулируется первым коэффициентом усиления и выходным сигналом пояса Роговского.
регулируется вторым коэффициентом усиления.

19. Способ по п.12, в котором магнитный концентратор (MCON)
расположен над поясом Роговского.

20. Способ по п. 12, в котором MR-датчик является анизотропным.
магниторезисторный (AMR) датчик с магнитным концентратором (MCON)
расположен над датчиком AMR напротив трассы.


Описание


ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет и преимущество,
одновременно находящиеся на рассмотрении предварительные заявки США на право
«Магниторезистор-Роговский широкополосный бесконтактный датчик тока
Схема »с сер. № 62 / 336,152, поданной 13 мая 2016 г., и сер.
№ 62/349899, ​​подана 14 июня 2016 г.
включены посредством ссылки во всей их полноте.

ИСТОРИЯ

[0003] Текущая информация является самым важным параметром.
быть известными для большинства контрольных, диагностических и прогностических целей.Различные интегрированные методы измерения тока без потерь, такие как
полевые транзисторы с активным сопротивлением и параллельный токоизмерительный транзистор серии
(sense-FET) были предложены для вывода переключателя или индуктора
Текущая информация. Однако эти подходы не обеспечивают
электрическая изоляция и ограничивается низковольтными приложениями
менее 30 В.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0004] Аспекты настоящего раскрытия относятся к бесконтактным
широкополосное измерение тока. Магниторезистивный (MR) датчик и Роговский
Выходы катушек могут быть объединены для измерения тока при высоких
частоты выше 3 МГц.

[0005] В одном аспекте, среди прочего, широкополосный бесконтактный ток
сенсорная система содержит магниторезистивный (MR) датчик, расположенный
рядом с дорожкой, сконфигурированной для переноса тока; пояс Роговского
датчик, расположенный рядом со следом; и схемы обработки
сконфигурирован для генерации выходного токового сигнала путем агрегирования MR
и выходное напряжение Роговского. Датчик MR можно настроить на
обеспечить выходное напряжение MR, соответствующее величине
ток на частотах от постоянного тока до частоты среза не менее МГц,
датчик пояса Роговского может быть настроен для обеспечения
выходное напряжение, соответствующее величине тока при
частоты от как минимум частоты среза МГц до как минимум 10
МГц, а выходной токовый сигнал может соответствовать величине
тока, проходящего через дорожку с частотой в диапазоне
от постоянного тока до не менее 10 МГц.В одном или нескольких аспектах обработка
электрическая схема может быть настроена для кондиционирования выхода MR и
Выход Роговского до агрегирования. Кондиционирование выхода MR
может включать фильтрацию нижних частот до агрегирования с
Роговский выход. Кондиционирование продукции Роговского может включать
полосовая фильтрация перед агрегированием с выходом MR. В
полосовая фильтрация может иметь диапазон от примерно 2 МГц до примерно 20
МГц или другой подходящий диапазон, который может быть определен.

[0006] В одном или нескольких аспектах выходной токовый сигнал может быть низким.
проходит фильтруется схемой обработки после агрегирования
Выходы MR и Роговского.Схема обработки может содержать
схемы цифровой обработки, включая аналого-цифровые преобразователи
(АЦП) настроены на выборку выходов MR и Роговского. В
схема обработки может содержать усилитель, подключенный между
выходное соединение датчика MR и АЦП, настроенного на выборку
выход MR. Спираль Роговского может быть встроена в печатный
печатная плата (PCB) рядом с трассой. В различных аспектах
магнитный концентратор (MCON) можно расположить над Роговским
катушка. Датчик MR может быть анизотропным магниторезистором (AMR).
датчик, установленный на трассе с магнитным концентратором (MCON)
расположен над датчиком AMR.

[0007] В другом аспекте предложен способ широкополосного бесконтактного тока.
зондирование включает в себя генерацию первого кондиционированного сигнала посредством
кондиционирование выходного сигнала расположенного магниторезистивного (MR) датчика
рядом со следом, несущим ток, выход MR
датчик, соответствующий величине тока; создание
второй условный сигнал путем преобразования выходного сигнала Роговского
катушка, расположенная рядом с дорожкой, выход Роговского
катушка, соответствующая величине тока; и агрегирование
первый и второй кондиционированные сигналы для обеспечения выхода
текущий сигнал, соответствующий току, проходящему через
след, где выходной токовый сигнал, соответствующий фиксированному
величина тока практически постоянна в диапазоне частот.
от постоянного тока до не менее 10 МГц.Первый условный сигнал может быть
генерируется фильтрацией нижних частот выходного сигнала MR-датчика. В
способ может включать усиление выходного сигнала MR датчика до
к кондиционированию. Выходной сигнал MR-датчика может быть усилен
дифференциальный операционный усилитель. Второй условный сигнал
может быть сгенерирован полосовой фильтрацией выходного сигнала Роговского
катушка. Полосовой фильтр может быть полосовым фильтром второго порядка. В
различные аспекты, выход MR-датчика можно регулировать с помощью
первый коэффициент усиления и выход катушки Роговского регулируется
на второй коэффициент усиления.Магнитный концентратор (MCON) может быть
расположен над поясом Роговского. Датчик MR может быть
анизотропный магниторезисторный (AMR) датчик с магнитным
концентратор (MCON), расположенный над датчиком AMR напротив
след.

[0008] Другие системы, методы, особенности и преимущества
настоящее раскрытие будет или станет очевидным для специалиста в
искусство после изучения следующих рисунков и подробных
описание. Предполагается, что все такие дополнительные системы,
методы, функции и преимущества, которые должны быть включены в этот
описание, находиться в рамках настоящего раскрытия и быть
защищен прилагаемой формулой изобретения.Кроме того, все необязательные и
предпочтительные особенности и модификации описанных вариантов осуществления
могут использоваться во всех аспектах раскрытия, приведенного в данном документе.
Кроме того, индивидуальные особенности зависимых пунктов формулы изобретения, как
а также все дополнительные и предпочтительные функции и модификации
описанные варианты осуществления комбинируются и взаимозаменяемы с
друг друга.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Многие аспекты настоящего раскрытия могут быть лучше
понимается со ссылкой на следующие чертежи.Компоненты
на рисунках не обязательно в масштабе, вместо этого акцент
ставится на четкую иллюстрацию принципов
настоящее раскрытие. Причем на чертежах, как и ссылка
цифры обозначают соответствующие части на протяжении нескольких
взгляды.

Фиг. 1 — график, иллюстрирующий идеальные характеристики
магниторезистор (MR), пояс Роговского и гибридный ток
схема измерения, сочетающая оба, в соответствии с различными
варианты осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 2A, 2B и 2C — графические изображения.
иллюстрирующие примеры датчика MR и пояса Роговского с учетом
к следу печатной платы (PCB) в соответствии с различными
варианты осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 3A и 3B — графические изображения, иллюстрирующие
примеры методов магнитного концентратора (MCON), которые могут быть
реализовано для улучшения восприятия датчика MR и / или Роговского
катушка, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего
раскрытие.

Фиг. 4A и 4B — схематические изображения, иллюстрирующие
пример широкополосного магниторезистивного тока Роговского (MRR)
сенсорная система, содержащая анизотропный магниторезистор (AMR)
датчик и пояс Роговского, в соответствии с различными вариантами осуществления
настоящего раскрытия.

Фиг. 5A и 5B включают изображения прототипов оборудования.
разработан для широкополосной системы измерения тока MRR по фиг. 4А
и 4B, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего
раскрытие.

Фиг. 6 — блок-схема, иллюстрирующая пример
принцип действия широкополосной токоизмерительной системы MRR
Фиг. 4A и 4B, в соответствии с различными вариантами реализации
настоящее раскрытие.

Фиг. 7 — таблица, которая предоставляет системные параметры фиг. 6
определено на основе испытаний прототипа датчика AMR и Роговского
катушка с техникой свернутого следа MCON, в соответствии с
различные варианты осуществления настоящего раскрытия.

Фиг.8A и 8B представлены графики временной области, иллюстрирующие
опорный ток и отклики AMR и пояса Роговского, в
в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 9A и 9B представлены графики частотного анализа
широкополосная система измерения тока MRR по фиг. 4А и 4Б, в
в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 10A — изображение, показывающее пример широкополосного MRR.
система измерения тока с подавлением синфазных помех, в
в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 10B и 10C представлены экспериментальные результаты, показывающие
эталонный ток и выход широкополосной системы измерения тока MRR
система измерения тока MRR по фиг. 10А, в соответствии с
различные варианты осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 11A-11C иллюстрируют пример широкополосного MRR.
система измерения тока, реализованная на силовом полупроводнике
переключатели, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего
раскрытие.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В данном документе раскрыты различные примеры, относящиеся к бесконтактным
широкополосное измерение тока.Широкополосное и изолированное измерение тока
необходим во многих преобразователях силовой электроники при переключении
частота выше 1 МГц. Гибридная схема измерения тока
состоящий из датчика на основе магниторезистора и планарной катушки Роговского
представлена. Моделирование и эксперименты показывают, что
Предлагаемая схема дает полосу обнаружения DC-10 МГц.
Теперь будет сделана подробная ссылка на описание
варианты осуществления, проиллюстрированные на чертежах, на которых аналогичные
числа обозначают одинаковые части на нескольких видах.

[0023] В схемах силовой электроники, которые содержат высокий синфазный
напряжения, необходимы изолированные датчики тока. Среди множества разных
типы датчиков, датчики на эффекте Холла и магнитного поля
индукционные преобразователи — одна из самых популярных технологий
и их производительность улучшилась с годами.

[0024] Типичные датчики Холла на основе Si имеют полосу пропускания
ограничивается только десятками килогерц. Использование материалов с более высоким
подвижность носителей и меньшая ширина запрещенной зоны, чем у Si, например GaAs и InAs,
позволяет уменьшить толщину чувствительного элемента при
повышение его чувствительности и способности обнаруживать более быстрые переходные процессы
до 1 МГц.Из-за появления высокой частоты (больше 1
МГц) преобразователи мощности и / или преобразователи мощности с более высокой
возможность работы при температуре с использованием полупроводников с широкой запрещенной зоной,
существует необходимость в разработке альтернативных методов обнаружения
ток на более высоких частотах.

[0025] Преобразователи на основе индукции магнитного поля, например, тока
трансформаторы (CT) и катушки Роговского используют закон индукции Фарадея
и поэтому применимо только для измерения переменного тока.
В отличие от трансформатора тока, пояс Роговского определяет производную тока.
(в виде напряжения) за счет изменения магнитных полей
видно катушкой.Интегрирование напряжения, снятого на
вторичная обмотка, которую может выполнить приложение
специальная интегральная схема (ASIC) или дискретный интегратор операционного усилителя,
дает информацию о переменном токе. Реализация Роговского
схема в целом менее сложна, чем для трансформаторов тока и там
не проблема насыщения (с воздушным сердечником). Тем не менее, чтобы иметь
широкий частотный диапазон работы (особенно нижняя граница)
использование этих методов измерения тока значительно увеличивает
объем устройства.Из-за этого они в основном используются как
токовые пробники.

[0026] Различные типы магниторезисторов (MR) могут использоваться в
приложения для компаса и магнитометрии для измерения тока.
В то время как датчики на эффекте Холла сделаны из полупроводников,
магниторезистивные датчики могут быть изготовлены из обоих полупроводников.
и металлические сплавы. Это позволяет проводить и чувствительность
быть адаптированным к конкретному применению. В отличие от
Датчики Холла, магниторезистивные датчики не страдают
дрейфуют и менее подвержены внешнему шуму, что увеличивает их
Утилита для приложений в высокочастотной силовой электронике.

[0027] Для широкополосного измерения тока два дополнительных
механизмы измерения тока могут быть объединены, например,
анизотропный магниторезистор (AMR) и пояс Роговского. Идеал
характеристики чувствительных элементов и комбинированный ток
схема зондирования проиллюстрирована на графике на фиг. 1. В
широкополосная схема измерения тока, первичный (или основной) датчик
элемент — это AMR, в котором он определяет ток от постоянного тока до
определенная частота. С увеличением частоты индуцированное напряжение
во вторичном элементе (пояс Роговского) из-за тока
увеличивается.Эти два ответа могут быть обусловлены и агрегированы для
получить комбинированную схему измерения тока с широкополосным
характеристику, показанную на фиг. 1. Ниже раскрываются различные
варианты широкополосного бесконтактного измерения тока через
полоса пропускания от постоянного тока до 10 МГц.

[0028] В общем случае датчик 103 тока на основе MR может быть
расположен над или под следом 106 на печатной плате
плата (PCB) 109 без проводящего контакта с дорожкой 106. MR
датчики могут включать, помимо прочего, анизотропные
датчик магнитосопротивления (AMR), гигантское магнитосопротивление (GME)
датчик, туннельный датчик магнитосопротивления (TMR) и т. д.В
взаимосвязь между дорожкой 106 печатной платы и MR-датчиком 103
проиллюстрировано на фиг. 2А и 2Б. MR-датчик 103 обнаруживает
магнитное поле 112, создаваемое током, несущим мощность через
след 106 печатной платы. На низких частотах магнитное поле 112
равномерно распределены по дорожке 106 печатной платы, как показано на фиг. 2А
и он пересекает MR-датчик 103 вдоль оси по умолчанию.
создание ответа. Однако на более высоких частотах, например выше 1
МГц, ток имеет тенденцию течь в основном по краям дорожки печатной платы.
106 из-за скин-эффекта.В результате генерируемые магнитные
распределение поля 112 неравномерно и в основном сосредоточено
по краям, как показано на фиг. 2Б. К сожалению, ток MR
датчик 103 обнаруживает более слабую часть распределения магнитного поля
частоты срабатывания, создавая ложное впечатление, что он
теряет чувствительность на высоких частотах. Катушка Роговского может быть
изготовлены на печатной плате 109 рядом с дорожкой 106 печатной платы для тока
зондирование. ИНЖИР. 2C иллюстрирует пример компоновки Роговского
катушка 115 с осью катушки, выровненной перпендикулярно дорожке печатной платы
106.Катушка Роговского 115 также может быть интегрирована в ASIC или
интеллектуальный силовой модуль (например, как часть силового
полупроводниковые переключатели или модули.

[0029] Магнитное поле в интересующем диапазоне частот может
быть нормализованным и / или улучшенным с помощью магнитного концентратора (MCON)
с использованием проводящих материалов, таких как, например, техника складчатого следа
как описано в международной публикации РСТ № WO 2016/210287.
(«Бесконтактный широкополосный магниторезистивный датчик тока с малым
Электромагнитные помехи »), который настоящим включен
ссылка в полном объеме.Пример техники складчатого следа
проиллюстрирован видами сбоку и сверху на фиг. 3А. Стрелки
указать направление тока. Складываем след 103
MR-датчик 103 концентрирует магнитное поле, видимое
датчик 103 и приводит к увеличению обнаруживаемой полосы пропускания
датчик MR 103 в диапазоне от постоянного тока до нескольких МГц.

[0030] Как показано на фиг. 3B, другие MCON могут включать проводящий
щит, расположенный над или под MR-датчиком 103 и / или
Катушка Роговского 115.Например, проводящий экран 118 (например,
медный или алюминиевый лист) можно разместить над MR-датчиком 103.
и / или катушку 115 Роговского на стороне, противоположной дорожке 106 печатной платы.
Изолированный проводящий экран 115 устраняет сложность
изменение текущего пути при сохранении хорошей нормализации
свойства, концентрируя магнитное поле, создаваемое
ток, протекающий через дорожку 106 печатной платы.
экран 118 может быть помещен поверх MR-датчика 103, в некоторых
реализации токопроводящий экран 118 может быть интегрирован в
сенсорный чип, показанный на фиг.3B. Проводящий экран 121 (например,
медная пластина) также может быть расположена под дорожкой 106 печатной платы.
напротив MR датчика 103 и / или пояса Роговского 115, а в некоторых
корпуса могут быть интегрированы в печатную плату 109, как показано на фиг. 3B. В
комбинация токопроводящих экранов 118 и 121 предлагает многие из
те же преимущества конфигурации сложенного следа на фиг. 3А
без необходимости перенаправлять трассу 106.

[0031] Схема широкополосного измерения тока основана на объединении
Датчик тока MR с MCON (например,г., с датчиком AMR) с
Обнаружение катушки Роговского, которое в сочетании дает широкую полосу пропускания
система измерения тока. Наличие первичного MR-датчика 103, способного
для измерения токов от постоянного до нескольких МГц вместе с поясом Роговского 115
который обнаруживает токи очень высокой частоты позволяет
компоненты и / или схемы должны быть уменьшены. Например,
Звукосниматель 115 Роговского можно уменьшить, например,
используя встроенную катушку печатной платы. Помимо бесконтактности,
широкополосный и способный к измерению постоянного тока, комбинированный
датчик тока не включает схему интегратора для
Датчик на основе Роговского 115.Следовательно, нет необходимости непрерывно
включать и сбрасывать интегратор в каждом цикле переключения, что может
быть сложной задачей для высокочастотных преобразователей мощности.

[0032] Обращаясь к фиг. 4, показанный на примере широкополосного
магниторезистивная система измерения тока Роговского (MRR) 200
содержащий датчик 103 AMR (например, одноосевой датчик HMC1021S)
и катушка 115 Роговского. Система 200 измерения тока MRR также
включает в себя схему 203 обработки, сконфигурированную для обеспечения считывания
выходное измерение 206 тока следа печатной платы.Обработка
схема 203 может включать в себя цифровую обработку, аналоговую обработку или
сочетание того и другого. Например, схема обработки 203
может включать в себя процессор и память, которые можно настроить для
реализовать фильтрацию и агрегацию выходов AMR
датчик 103 и пояс Роговского 115. Выходы датчика могут быть дискретизированы
с использованием аналого-цифровых преобразователей (АЦП), которые могут быть интегрированы
с другими компонентами цифровой обработки, например, в системе на кристалле
(SoC). Выходной сигнал датчика 103 AMR может быть усилен (например,грамм.,
с помощью операционного усилителя 209) перед отбором проб. Схема обработки 203
также может быть настроен для обеспечения смещения, температуры
компенсация, компенсация гистерезиса или другая обработка
функции.

[0033] Для проверки эффективности измерения тока MMR
схемы были спроектированы и реализованы несколько схем оценки.
ИНЖИР. 4 представлена ​​принципиальная схема примера установки оборудования.
предназначен для оценки работы датчика тока MRR
система 200. Чтобы оценить полосу пропускания измерения тока,
был разработан быстродействующий ступенчатый генератор высоковольтных токов.В
ступенчатый ток был получен путем зарядки конденсаторной батареи 303, а затем
разряжая его через силовой резистор 306 (обозначенный R) в 4.
Напряжение на резисторе 306 было принято за эталонное.
текущее измерение. Время нарастания 8 нсек было достигнуто при токе 12 А.
ток, позволяя полосе пропускания схемы считывания MRR быть
оценивается до 25 МГц. В системе 200 измерения тока MRR, a
имеющийся в продаже датчик AMR 103 (например, Honeywell HMC1021S
одноосный датчик) использовался в качестве первичного чувствительного элемента, а
В качестве катушки Роговского использовалась специально разработанная печатная плата, встроенная в катушку Роговского.
вторичный датчик.В примере на фиг. 4, выход AMR
Датчик 103 изначально был усилен дифференциальным усилителем 209
с коэффициентом усиления 50 с использованием быстродействующего операционного усилителя (например, 205
МГц, 506 В / мкс), что не ограничивает диапазон частот.
представляет интерес. Напряжение, получаемое этой MR-схемой вместе с
индуцированное напряжение во встроенной катушке Роговского 115 подается для
схема 203 обработки, которая может быть цифровой обработкой сигналов
инструмент (например, программное обеспечение Matlab, выполняемое процессором), сконфигурированный для
реализовать фильтрацию и агрегацию, чтобы обеспечить зондирование
выходное измерение 206, как показано на фиг.4Б. Обратите внимание, что
схема обработки сигналов 203 может быть реализована либо через
альтернативные цифровые или аналоговые схемы. В реализованном MRR
система измерения тока 200, метод MCON со складчатым следом
проиллюстрированный на фиг. 3A использовался для нормализации и усиления
магнитное поле для чувствительных элементов AMR и пояса Роговского
103 и 115.

Фиг. 5A и 5B показаны примеры прототипов оборудования.
разработан для экспериментальной проверки широкополосного тока MRR.
сенсорная система 200.Изображения на фиг. 5A показана плата датчика AMR.
в «стандартной» конфигурации (изображение слева) с датчиком AMR 103
устанавливается над дорожкой 106 печатной платы и с загнутой дорожкой MCON
реализация (изображение справа) со следом, наложенным на AMR
датчик 103. Токопроводящая дорожка 106 (1 унция меди) была
реализован на нижнем слое печатной платы толщиной 1,5 мм.
Для реализации использовалась медная фольга (1 унция) толщиной 35 мкм.
сложенный след MCON, покрывающий датчик AMR 103, как показано на
правое изображение фиг.3А. Катушка Роговского 115 для дополнения AMR
дальность обнаружения разработана на двухслойной печатной плате со следами катушек.
имеющий ширину 30 мил (0,76 мм). Катушка следы наверху и
нижние слои были соединены через два ряда переходных отверстий, как показано на
левое и центральное изображения на фиг. 5Б. Дизайн встроенного
Катушка Роговского 115 была использована для облегчения ненавязчивого
измерение без необходимости в схемах интегратора. Правильное изображение
фиг. 5B показан сложенный след MCOM над поясом 115 Роговского.
В основной токопроводящей дорожке 106 использовалась такая же медная фольга (1
Унция) с 35.мкм, как у сенсорной платы, но шире до
накрыть катушку односторонним изолятором, охватывающим вложенный
Катушка Роговского 115. В этом подходе используется сложенная
технология трассировки MCON, которая усиливает поля, делая их однородными
в более широком частотном диапазоне и повышая чувствительность
чувствительный элемент.

[0035] Ссылаясь на фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая
принцип работы широкополосной системы 200 измерения тока MRR.
AMR-элемент 103, снабженный загнутым следом MCON, генерирует
выходное напряжение, пропорциональное току, измеряемому от постоянного тока
до частоты среза, как показано в нижнем сигнале измерения AMR
путь на фиг.6. Амплитудно-частотная характеристика датчика 103 AMR с
и без свернутого следа MCON был проанализирован экспериментально
и показал, что передаточная функция четвертого порядка может представлять
Датчик AMR 103, который можно было бы комфортно прокомментировать на AMR
полоса пропускания от постоянного тока до 3 МГц. Была выбрана частота среза 10 МГц.
для схемы 503 кондиционирования AMR (фильтр нижних частот), показанной на
ИНЖИР. 6.

[0036] Дополняет и параллельно с нижним AMR
тракта чувствительности показан тракт сигнала срабатывания верхней катушки Роговского.
на фиг.6. Звукосниматель 115 Роговского обеспечивает выход, который
(в идеале) пропорциональна производной входного тока.
Однако помимо взаимной индуктивности существует
самоиндуктивность, межобмоточная емкость и сопротивление трассы.
Спираль Роговского 115 может быть смоделирована системой третьего порядка, которая
может использоваться для измерения высокочастотных составляющих
Текущий. Отклик пояса Роговского 115 со сложенным
трасса MCON фильтруется полосовым фильтром 506 второго порядка как
показанный в верхнем сигнальном тракте пояса Роговского на фиг.6. Угол
частоты полосового фильтра 506 могут быть выбраны так, чтобы
выход верхнего сигнального тракта отклоняет низкую частоту
компоненты, обнаруженные датчиком 103 AMR, а также резонанс
частота пояса Роговского 115. После нескольких итераций
угловые частоты были выбраны равными 2 МГц и 20 МГц. Другой
также могут использоваться частотные диапазоны.

[0037] Чтобы объединить отклики датчика 103 AMR и
Катушка Роговского 115, регулирующая коэффициенты усиления (K 1 и K 3) AMR
и фильтры катушки Роговского 503 и 506 были настроены на достижение
желаемый ответ.Конечный фильтр нижних частот 509 настроен на
частота гарантирует, что никакой шум не будет ошибочно связан с
выход сенсорной системы. Фильтр низких частот также может ограничивать
пропускная способность вывода по мере необходимости. Краткое описание системы
параметры, определенные для прототипа широкополосного тока MRR
сенсорная система 200 представлена ​​в таблице на фиг. 7. Как можно
Ожидайте, эти параметры могут варьироваться в зависимости от широкополосного MRR
текущие реализации системы зондирования. Прототип широкополосного МРР
система измерения тока 200 была разработана для обеспечения тока
измерения в полосе пропускания DC-10 МГц.

[0038] Обращаясь к фиг. 8A и 8B показаны примеры
экспериментальные результаты, полученные при испытании прототипа с помощью
сложенный след техника MCON. Как показано в эталонном токе
ИНЖИР. 8А, очень быстро нарастающий ток с нарастанием менее 10 нс
время на 12 А, что позволяет измерять ток MRR
схема должна быть комфортно охарактеризована до 25 МГц. ИНЖИР. 8B показывает
свернутые трассы, оборудованные MCON, AMR и отклики пояса Роговского. В
данные, собранные в ходе испытаний прототипа, показали, что в то время как
Датчик AMR 103 следил за эталонным током от постоянного до определенного
переходные уровни (кривая 803), пояс Роговского 115 обнаруживает только
быстрые переходные процессы переменного тока.Отклик (кривая 806) Роговского
катушка 115 после полосового фильтра (506 на фиг.6) без применения
регулировочное усиление K 1 показано на фиг. 8B. Применяя прибыль
показанный в таблице на фиг. 7, агрегирование отфильтрованных AMR и
Выходы катушки Роговского и окончательная фильтрация нижних частот (509 на фиг.6)
настроенный на 10 МГц приводит к отклику (кривая 809), представленному на фиг.
8B. Как видно, агрегированный результат может соответствовать эталону.
ток по фиг. 8A точнее, чем тот, у которого только сложенный
отслеживайте датчик AMR 103 с MCON (кривая 803).

[0039] Чтобы более подробно изучить полученные результаты во временной области,
Фиг. 9A и 9B представлен анализ частотной характеристики
нормализованные экспериментальные данные, показанные на фиг. 8B. ИНЖИР. 9A показывает
отклик амплитуды и фиг. 9B показывает фазовую характеристику AMR.
датчик 103 в «стандартной» конфигурации без MCON (кривые 903),
датчик AMR 103 со свернутой трассой MCON (кривые 906) и MRR
измерение тока, сочетающее AMR и определение катушки Роговского со сложенным
трасса MCON (кривые 909).Частотная характеристика датчика AMR
в «стандартной» конфигурации без техники складчатого следа (кривые
903) включен, чтобы проиллюстрировать эффект свернутой трассы MCON.
Разница в полосе обнаружения датчика 103 AMR составляет
хорошо видны на графиках амплитуды и фазовой характеристики. Ищу
как по амплитуде, так и по фазовой характеристике AMR, оснащенного MCON
датчик 103 (кривые 906), он четко показывает расширенную полосу пропускания
DC-3 МГц. После того, как условные ответы от датчика AMR 103
и пояс Роговского 115 агрегированы (кривые 909), видно
что полоса частот расширена с DC до 10
МГц.

[0040] Другой вариант осуществления широкополосного измерения тока MRR.
Система 200 была реализована с подавлением синфазного шума. ИНЖИР.
10A — изображение реализованной системы 100 измерения тока MRR.
с подавлением синфазного шума, который был протестирован. Результаты тестирования
для эталонного тока 10 А и выходного сигнала измерения
измерения 206 показаны на снимке экрана на фиг. 10B. В
выходной ток хорошо коррелирует с фактическим током,
и показывает, что полоса пропускания от постоянного тока до более чем 10 МГц может быть
достигнуто.ИНЖИР. 10C обеспечивает увеличенное изображение переходного процесса в
ИНЖИР. 10B, который подчеркивает отслеживание измерения тока MRR.
с эталонным током.

[0041] Обращаясь к фиг. 11A-11C, показан пример
широкополосная система 200 измерения тока MRR, реализованная по мощности
полупроводниковые переключатели (например, переключатели GaN) 1103. Фиг. 11А — это
вид сбоку, который схематично иллюстрирует MR-датчики 103 на
сенсорная плата 1103, расположенная над силовыми полупроводниковыми переключателями
1106 на плате питания 1109.ИНЖИР. 11B — вид сверху параллельной
плата питания переключателя 1109 с двумя переключателями GaN 1106. Датчик
плата 1103 поддерживает MR-датчики 103 через силовой полупроводник.
переключатели 1106. Фиг. 11C — вид сверху сенсорной платы 1103. На фиг.
В других реализациях MR-датчики 103 могут быть расположены ниже
силовые полупроводниковые переключатели 1106. Катушки Роговского 115 (фиг. 2C)
может быть интегрирован в сенсорную плату 1103 или может быть расположен на
плата питания параллельного переключателя 1109 рядом с мощностью
Полупроводниковые переключатели 1106.Розетки 1112 или другие разъемы могут
прикрепите сенсорную плату 1103 к силовой плате 1109 и можете
обеспечивают соединения между датчиками на платах 1103 и
1109.

[0042] В этом раскрытии подробно описывается бесконтактный широкополосный ток.
схема измерения, работающая на двух дополнительных
характеристики. Основным чувствительным элементом был датчик AMR.
103, а применение свернутой трассировки MCON привело к нормальному полю
датчик AMR 103 в широком диапазоне частот и, следовательно,
расширенная полоса обнаружения.Вторичный чувствительный элемент представлял собой
Катушка Роговского 115, отклик которой был адаптирован для дополнения AMR
отклик. Наличие первичного датчика с полосой пропускания от постоянного тока до
несколько МГц позволяет уменьшить размер приемной катушки Роговского 115.
уменьшен и встроен в печатную плату. Это было проверено в лаборатории
экспериментирует, что комбинированное измерение тока AMR-Rogowski (или MRR)
Схема должна иметь полосу пропускания от постоянного тока до 10 МГц (и более). MRR
метод измерения тока может применяться в высокочастотной мощности
преобразователи, в которых ток индуктора используется для управления
целей.

[0043] Следует подчеркнуть, что вышеописанные варианты осуществления
настоящего раскрытия являются лишь возможными примерами
реализации, изложенные для четкого понимания
принципы раскрытия информации. Многие вариации и модификации могут
быть приведенным к вышеописанному (-ым) варианту (-ам) без отклонения
существенно от духа и принципов раскрытия. Все
такие модификации и вариации предназначены для включения
в рамках настоящего раскрытия и защищен
следующие претензии.

[0044] Термин «по существу» предназначен для разрешения отклонений от
описательный термин, который не влияет отрицательно на предполагаемый
цель. Неявно подразумевается, что описательные термины изменяются
словом существенно, даже если термин явно не
слово существенно изменено.

[0045] Следует отметить, что соотношения, концентрации, количества и
другие числовые данные могут быть выражены здесь в формате диапазона. Это
следует понимать, что такой формат диапазона используется для
удобство и краткость, и поэтому должны толковаться в
гибкий способ явно включать не только числовые значения
декларируется как пределы диапазона, но также включает в себя все
отдельные числовые значения или поддиапазоны, входящие в
диапазон, как если бы каждое числовое значение и поддиапазон явно
прочитал.Чтобы проиллюстрировать, диапазон концентраций от «примерно 0,1% до
около 5% «следует интерпретировать как включающее не только явно
указанная концентрация от около 0,1% масс.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *