Sonda sin batería. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Las sondas para "pruebas de continuidad" de circuitos eléctricos, que verifican la integridad de los devanados de varios motores eléctricos, arrancadores, relés electromagnéticos, filamentos de lámparas incandescentes, uniones p-n de diodos y potentes transistores, contienen baterías de celdas galvánicas. Sin embargo, las baterías se agotan relativamente rápido y es necesario reemplazarlas.
Al mismo tiempo, es posible fabricar sondas que funcionen... sin batería, lo que significa que pueden durar “para siempre”. En la figura 1 se muestra un diagrama de uno de los diseños de dicha sonda. 1. Consiste en un indicador luminoso 2 (LED), un devanado de solenoide 3, un imán permanente 4 ubicado dentro del solenoide, un resorte 5 y una unidad de montaje de resorte XNUMX.
Habiendo conectado las sondas X1, X2, por ejemplo, pinzas de cocodrilo, al circuito que se está probando, extraiga el imán del solenoide y luego suéltelo. El resorte tensado retrae el imán, impartiéndole un movimiento alternativo amortiguado. Aparece una fem de autoinducción en el devanado del solenoide, proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético: E = Nx Δph/Δt., donde E es la fem de autoinducción; N es el número de vueltas del devanado; F - flujo magnético; t - tiempo.
Si el circuito funciona correctamente, el LED HL1 parpadea. Al verificar un diodo, los destellos del LED deben observarse solo con una polaridad de conexión de las sondas a los terminales del diodo. Si se observan destellos en ambas polaridades de conexión, entonces el diodo está defectuoso. Si no hay destellos, el diodo está roto. Las uniones p-n de los transistores se comprueban de la misma forma. Dado que el colector de un transistor de potencia suele estar conectado al cuerpo, no es difícil determinar la distribución de pines del transistor.
Cualquier LED con una corriente directa constante de hasta 20 mA servirá. Los autores utilizaron una bobina de relé polarizada RP-4 como solenoide, conectando sus dos devanados en serie. Dentro de la bobina hay un imán de 40 mm de largo y 3x3 mm de sección transversal. Por supuesto, son posibles otras opciones.
La tarea de construir una sonda "sin batería" se simplificará si utiliza el motor eléctrico de una grabadora de casetes averiada. Junto con el LED, el motor eléctrico se coloca, por ejemplo, en una botella de champú de plástico (fig. 2). El motor eléctrico se fija con pernos a los que se sueldan los cables con aislamiento y con pinzas de cocodrilo en los extremos. El cuerpo transparente de la botella permite observar los destellos LED incluso con visión periférica.
Para “poner en marcha” la sonda, basta con utilizar el pulgar y el índice para girar el eje del motor unas cuantas revoluciones.
Autor: S.Levchenko, V.Vedutov, San Petersburgo
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El primero de los giroscopios se basaba en discos masivos que giraban alrededor de su eje a alta velocidad, pero si abre cualquier teléfono móvil moderno, puede ver que el tamaño de los giroscopios se ha reducido al tamaño de un chip diminuto. Esto fue posible gracias al uso de un sensor microelectromecánico (MEMS), que mide las fuerzas que actúan sobre dos objetos de masa idéntica que se mueven en direcciones opuestas. Sin embargo, los giroscopios MEMS, debido a su naturaleza parcialmente mecánica, tienen una serie de limitaciones, incluida la sensibilidad, por lo que los científicos han desarrollado versiones ópticas de giroscopios que realizan la misma función que los giroscopios MEMS.
Los giroscopios ópticos, que no tienen partes mecánicas móviles, debido a su alta sensibilidad, brindan una mayor precisión en la medición de la posición en el espacio utilizando el efecto Sagnac, que recibió su nombre en honor al físico francés Georges Sagnac (Georges Sagnac). Este efecto está directamente relacionado con la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein, y para reproducirlo, un haz de luz se divide en dos haces que se mueven en direcciones opuestas a lo largo de una guía de luz circular cerrada.
Cambiando la posición del sensor, o más bien girándolo alrededor del eje de movimiento de los rayos de luz, hace que un haz pase por delante del elemento sensible con una ligera ventaja con respecto al otro. Utilizando tres fibras anulares, cuyos ejes coinciden con los ejes del espacio tridimensional, es posible calcular la orientación espacial actual de todo el sensor.
Los giroscopios ópticos de mayor precisión que se han creado hasta hace poco tenían un tamaño comparable al de una pelota de golf, lo que imposibilitaba su uso en dispositivos electrónicos portátiles. Pero recientemente, un grupo de ingenieros y científicos del Instituto de Tecnología de California resolvió con éxito un problema que durante mucho tiempo ha sido un obstáculo para la miniaturización de los giroscopios ópticos. El resultado de su trabajo fue un giroscopio óptico, que es 500 veces más pequeño que los giroscopios similares de la generación anterior, y los elementos de detección del nuevo dispositivo pueden registrar 30 veces menos cambios en la fase de la luz que los dispositivos más antiguos.
La posibilidad de tal miniaturización cardinal del giroscopio óptico se hizo posible mediante el uso de una nueva tecnología de "mejora de la sensibilidad mutua".
El término "recíproco" indica que la tecnología afecta a ambos haces de luz para compensar los efectos perjudiciales del ruido térmico, los efectos de dispersión de la luz en las guías de ondas y otras interferencias ambientales. Este "aumento mutuo de la sensibilidad" hizo posible aumentar muchas veces la relación señal-ruido, lo que, a su vez, hizo posible reducir el tamaño de las guías de ondas y reducir el tamaño del giroscopio óptico en su conjunto para un tamaño comparable al tamaño de un grano de arroz.
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