гражданского назначения
ЗАО <эБЕТА ИР> представляет первый в России и на территории бывшего СССР функционально завершенный трехкоординатный интегральный датчик-преобразователь ускорений с возможностью выдачи сигнала в цифровой форме для авиационного и других применений.
Датчик представляет собой устройство, преобразующее линейные ускорения объекта, на котором жестко установлен датчик, в пропорциональные им по значениям напряжения на выходах или цифровой код. Преобразование ведется одновременно по трем геометрическим координатам, что позволяет получить полную картину о динамике перемещения объекта в пространстве.
В отличие от других отечественных приборов подобного назначения, наш датчик измеряет именно единичные ускорения, а не только повторяющиеся вибрации объекта. Самой наглядной иллюстрацией данного утверждения является способность нашего датчика измерять силу притяжения нашей планеты. С технической точки зрения мы говорим, что датчик способен измерять ускорения от -10g до +10g ((50g в зависимости от модификации) в частотном диапазоне
от 0 до 14 КГц.
Датчик выполнен в металлическом корпусе в виде куба с ребром около 3 см, имеющего удобную платформу, позволяющую крепить датчик к объекту измерения винтами или на клей. Внутри корпуса расположена интегральная микромашина, непосредственно осуществляющая преобразование линейного ускорения в пропорциональный по значению электрический сигнал.
Высокоточные усилительные каскады с фильтрами высоких порядков преобразуют слабый исходный электрический сигнал в напряжение на аналоговых выходах датчика, нормализованное для последующей обработки сигналов датчика АЦП общего назначения с диапазоном входного сигнала 0 - 5 В. Следует отметить, что для упрощения применения нашего датчика в системах сбора данных широкого применения нами была выбрана однополярная форма представления сигнала, где уровню 0g соответствует выходной сигнал 2,5 В, -10g соответствует +1 В, а +10g -
+4 B.
Другим положительным для широкого применения интегрированного преобразователя ускорений фактом является однополярная схема его электропитания. В базовом исполнении датчик питается от бортовой сети самолета постоянного напряжения +27 В с качеством электроэнергии в соответствии с ГОСТ 19705-89. Причем датчик стабильно работает как при пониженном, так и при повышенном напряжении в цепи питания. Наш акселерометр легко модифицируется по желанию заказчика для питания от электросети с другим напряжением в ней.
При изготовлении датчика используются только комплектующие, имеющие стабильные характеристики в широком температурном диапазоне, что обеспечивает высокую точность измерений вне зависимости от температуры окружающей среды. Да и сам датчик, будучи прибором авиационным, сохраняет свою работоспособность при жестком воздействии на него таких факторов внешней среды, как температура, влажность, давление, механические вибрации и удары, электромагнитные поля.
Дополнительные возможности дает использование цифровых выходов датчика ускорений, передающих численное представление мгновенных значений ускорений по всем трем координатам и маркер времени в соответствии со стандартом CAN (ISO11898). Цифровой канал исключает искажения выходного сигнала за счет падения напряжения в длинных проводах и возникающих в них наводках. Дополнительная цифровая обработка выходного сигнала встроенным в датчик микропроцессором еще больше повышает точность измерения ускорений. Осуществляется программная фильтрация полезного сигнала от шумов, производится корректировка значений сигналов в соответствии с температурой окружающей среды.
Кроме того, цифровой канал является двунаправленным и позволяет дистанционно калибровать датчик, изменять режимы его работы, настраивать программные фильтры, синхронизировать работу с другими источниками данных. Используемая для цифровой передачи сигнала датчика моноканальная цифровая последовательная шина позволяет всего по двум проводам передавать информацию об ускорениях по трем координатам с частотой до 14 КГц одновременно для пяти датчиков на расстояние до 40 м или с меньшей частотой - до 6 км. При этом показания всех датчиков будут четко синхронизированы друг с другом или с внешним источником.
И, наконец, хочется отметить, что данный интегральный трехкоординатный датчик-преобразователь ускорений является прототипом для целого семейства устройств, предназначенных для преобразования физических величин в пропорциональный по величине электрический сигнал с применением цифровой технологии преобразования, обработки и передачи сигналов. Такие датчики в будущем станут основой для масштабируемых распределенных интеллектуальных систем сбора информации и управления объектами авиационного и прочего базирования.
|
