Niveau hydraulique électronique. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Indicateurs, détecteurs

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Lors de travaux de construction, il est souvent nécessaire de déterminer avec précision le parallélisme de la surface horizontale par rapport au sol. Certains outils électriques (perceuses, perforatrices, etc.) ont un petit « niveau » intégré au corps (un cône en verre rempli de liquide avec une bulle à l'intérieur). La position de cette bulle détermine l'angle d'inclinaison du dispositif par rapport à la surface horizontale. De tels appareils sont appelés « gyroscopes ». Ils sont assez courants dans de nombreux domaines de la production, de la construction, etc. Il existe également des gyroscopes électroniques - convertisseurs d'inclinaison et de vitesse angulaire en signal électrique.

Les gyroscopes électroniques des marques "ENC-03J" et "ENC-03M" sont apparus assez récemment en vente. Ils servent de capteurs de changement d'état dans les caméscopes et les appareils photo « cool » pour compenser le tremblement de la main lors de la prise de vue, ainsi que pour déterminer leur propre mouvement. Le gyroscope électronique a une vitesse de réponse élevée (inertie minimale), une faible tension d'alimentation (2.7..5.5 V selon le modèle) et une faible consommation de courant (généralement 5.15 mA). Linéarité de la caractéristique - ±5%, plage de température de fonctionnement -5...+75°С. Contrairement à son homologue mécanique, il est compact et léger (dimensions - 15x8x4 mm), poids (selon le modèle) - 1..20 g. Il ne contient pas de matériaux fragiles, possède un corps résistant aux chocs et aux vibrations. Les gyroscopes électroniques sont produits même dans la version CHIP. ce qui leur permet d'être utilisés dans des appareils miniatures. A partir d'un tel dispositif-capteur électronique, il est possible de créer un simple dispositif de contrôle « horizontal ».

Le capteur est un gyroscope piézocéramique "ENC-03J" (Fig. 1) fabriqué par "Murala".

Je l'ai acheté au magasin de composants radio Mikronika à Saint-Pétersbourg. Lorsque l'appareil est en position horizontale, la tension constante à la broche 4 du capteur 61 (Fig. 2) est de 1.3...1.4 V (à Un=5 V). L'amplificateur opérationnel DA1 est connecté selon le schéma avec un gain unité. La tension de comparaison est fournie à la broche 2 V1 via un filtre passe-bas R2-C2. qui agit simultanément comme retour de l'amplificateur opérationnel.

Lorsque la position horizontale du capteur change, la tension à la sortie (broche 4) de B1 change conformément au facteur de conversion de 0,67 mV/° par seconde. La fréquence d'interrogation de l'état du capteur est d'environ 50 Hz. La vitesse angulaire maximale par rapport à la position horizontale est de ±300° par seconde. Le condensateur de découplage C1 forme avec la résistance R1 un filtre de fréquence avec une bande de coupure d'environ 0.3 Hz et ne transmet pas non plus la composante continue de la tension à l'entrée de l'amplificateur opérationnel DA1. Lorsque la position horizontale du capteur change, un niveau de tension élevée apparaît à la sortie DA1 (broche 6), qui ouvre le transistor clé VT1. En conséquence, la LED HL1 s'allume.

Les détails. Toutes les résistances fixes sont du type MLT-0.25, MF-25. Le condensateur C1 est apolaire. K10-17, C2 - oxyde de tantale. K52-x ou K53-X. C3-KM-6B. C4-K50-20. Si une source d'alimentation autonome (batterie ou accumulateur) est utilisée, C4 peut être exclu du circuit. LED - n'importe laquelle (AL307 ou similaire) Pour un meilleur contrôle visuel, vous pouvez mettre une LED clignotante à la place de l'amplificateur opérationnel KR140UD1208, vous pouvez utiliser le transistor K140UD12-VT1 - n'importe quel npn en silicium avec un gain supérieur à 40. La source d'alimentation pour le l'appareil est stabilisé, avec une tension constante de 3.. 5 La consommation de courant par l'émetteur FNC-03J ne dépasse pas 15 mA.

L'appareil n'a pas besoin d'être réglé. En raison de la sensibilité élevée du capteur piézocéramique B1, il est nécessaire de le fixer fermement au corps de l'appareil, qui, à son tour, doit avoir la surface horizontale la plus plane. Lors du montage des éléments de l'appareil, ne ne surchauffez pas les fils du capteur (temps de soudage - pas plus de 1 s) . L'appareil est facile à utiliser. Il est simplement monté sur une surface contrôlée (si un contrôle d'inclinaison est prévu) ou placé dans un environnement contrôlé (non liquide) pour l'évaluation des vibrations.

Lors de l'utilisation d'un appareil associé ENV-05F-03 comme capteur de vibrations, les paramètres de l'appareil sont améliorés (augmente la précision des indications et la sensibilité). Le point négatif d'un tel remplacement peut être la vitesse angulaire maximale. Cet appareil en a moins (± 80°), mais avec ce capteur, un amplificateur opérationnel n'est pas nécessaire. Le schéma de câblage de l'ENV-05F-03 est illustré à la Fig.3. Le capteur n'a que trois sorties. Un convertisseur de tension est monté sur des diodes silicium VD1, VD2.

La sortie de l'appareil peut être connectée au nœud de contrôle, par exemple au point A (Fig. 2).

Auteur : A.Kashkarov, Saint-Pétersbourg

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