Sensorais celms Izmantojot optisko šķiedru kā sensoru

Rallijs TALSI 2011 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Avago piedāvā inovatīvu polimēru optisko šķiedru risinājumu

Sensori ir pārveidojuši mūsu pasauli. Lai gan ir viegli pievienot gala slēdžus, lai noteiktu grūti apstājušos, trauksmes līmeņus vai trauksmes apstākļus, spēja iegūt precīzāku informāciju par precīzu sistēmas stāvokli ir ļāvusi dizainparaugiem kļūt paredzētam, nevis pilnīgi reaktīviem.
Daži sensori ir viegli risināmi. Piemēram, temperatūras sensors var viegli savienot ar kolektoru. Spiediena sensors var viegli savienot ar tvertni. Lielākajā daļā gadījumu strāvas sensors var viegli savienot ar vadīšanas ceļu.
Taču sensori ne vienmēr viegli iet, kur tie ir domāti. Piemēram, vārpstas kodētāji mehāniski jāapvieno ar rotējošo mašīnu. Tas var izraisīt sarežģītāku montāžu, izmantojot rīkus, šahtus un veltņus. Tas var radīt kļūdas un sloppiness mērījumu, jo leņķiskā kustība ir jāpārvar mehāniskās pielaides, jo īpaši, ja virzieni mainās.
Viena sensoru grupa, kas ir īpaši grūti savienot, ir slodzes mērierīces. Šajā gadījumā devēja deformācija parasti izraisa pretestības izmaiņas vai rada spriegumu. Deformācijas mērierīces un slodzes elementi parasti ir plakani sensori. Tas var būt ļoti grūti novietot šaurās vietās un daudzās asīs. Ja ir celma leņķiskās sastāvdaļas, trūkstoņanometriskā apstrāde var būt vajadzīga, lai kompensētu precizitāti. Tas nozīmē vairāk apstrādes jaudas, nekā citādi būtu nepieciešams.
Turklāt daudzi sprieguma mērītāji nav centralizēti centriski procesoru elektriski izolēti. Tās var būt ar papildu shēmas un jaudas sakabes, bet tas palielina vietu un izmaksas. Izolēšana ir svarīga tāpēc, ka, jo īpaši ar mehāniskām iekārtām, kļūmes var radīt elektriskās briesmas.
Jauns fāze

Gudra pieeja šai dilemmai nāk no avago, kuram ir novatorisks risinājums, kas pamatojas uz polimēru optisko šķiedru (POF) elastību. Ja standarta šķiedra darbojas paralēli šķiedrai, kas ir savienota ar stresa asi, sadalīta modulētais signāls, ko ievada abās šķiedras, novedīs pie izmērāmas fāzes nobīdes, kas ir proporcionāla ievadītajam celmam (1. attēls).

1. attēls. Sistēmu projektētāji novērtēs, cik viegli ir ģenerēt atskaites signālu, un vienkārši novērtē diferenciālo fāzes starpību. To var apstrādāt vai pielietot meklēšanas tabulā ātrai kontroles cilpai. (Avots: Avago)
Avago šo metodi sauc par optisko fāzu pārmeklēšanu (OPI) un ir pavēris jaunas iespējas stikla šķiedras (GOF) un POF (kuru diametrs ir <200 nm) izmantošanai kā liela attāluma sensoriem un sadales sensoriem.
Piemēram, attālināta un elektriski izolēta atrašanās vieta, kas jāuzrauga, varētu būt uzbrukuma punkts, kas ģenerē sadalītos signālus. Lielos attālumos vadība var nolasīt fāzes nobīdi, neuztraucoties par lokiem, dzirkstelēm, EMI, RFI, EMC un ESD. Šīs vienkāršās, zemas izmaksas un viegli lietojamas tehnoloģijas var izmantot elektrostacijas, naftas pārstrādes rūpnīcas, urbšanas platformas, rūpnīcas un pat veselības aprūpi.
Demonstrējot to, QFBR-SO1N001Z; autonoma OPI iekārta, kas salīdzina fiksēto frekvenču impulsa sinusoidālo signālu ar divām šķiedrām un rada atsauces fāzes nobīdi, izmantojot redzamo (650 nm) LED tehnoloģiju. Tā piedāvā Ethernet savienojumu, kā arī digitālo ieeju / izeju un 4-20 ma industriālo saskarni, kas ļauj viegli integrēt un testēt dažādas dizaina vajadzības.
Palīdzība ir pieejama arī Avago OPI attīstības komplekta formā (QFBR-S01EK001Z). Šajā komplektā tiek izmantots I2C seriālais autobuss, kas arī papildina dažādus citus sensorus, uzglabāšanas resursus un testa saskarnes. Tam ir arī ARM Cortex M3 procesors ar vidējām, kompensācijas un kontroles algoritmām, kā arī pašpārbaudi un bootloader.
Dizaineri vienmēr var veidot savas saskarnes, pamatojoties uz šo tehnoloģiju. Lai to izdarītu vai optimizētu veiktspēju, dizaineriem būs jānosaka modulācijas frekvences vēlamajai izšķirtspējai, jutīgumam un optisko šķiedru garumam. Projektētājiem būs jānovirza arī signāli, lai palielinātu dinamisko diapazonu, kas var ietvert attenuācijas, kompensācijas kompensācijas un iegūt kalibrācijas. Tāpat ņemiet vērā, ka šī metode ir vienpusīga, un tā novērtēs stresu tikai no nulles punkta atskaites. Tas netiks izmērīts kompresijas.
Ja vēlaties uzzināt vairāk, Avago tehniskā piezīme un baltā grāmata var padziļināt šo tehnoloģiju.