Датчик тока на эффекте холла отечественный. Применение датчиков холла. Что особенного в измерительных преобразователях тока
К 2050 году на Земле появится суперстанция АЭС, которая сможет вырабатывать в 3,5 раза больше энергии при меньшем объеме ядерного топлива. Такой мегамощный реактор уже строят во Франции, множество стран вкладывают деньги в его производство, а, к примеру, Россия «жертвует» туда по 5 млрд рублей в год. Ученые планируют заменить новой АЭС часть зависимости от нефти и газа. Нужно заметить, что это экспериментальный термоядерный реактор, который будет производить электроэнергию за счет соединения атомов, а не их распада, как это происходит на современных АЭС.
Новый реактор будет представлять собой вакуумную камеру диаметром 30 метров. Температура внутри реактора будет около 150 млн градусов (на Солнце, для сравнения, температура - 15 млн градусов), а для охлаждения этой махины будет требоваться 33 тысячи кубометров воды в день. Такое «обжигающее» изобретение будет мощнее обычной АЭС в 3,5 раза - это расчеты физиков, но есть и другие точки зрения, утверждающие, что новый реактор будет лучше в сто раз.
Однако никто не посчитал во сколько раз увеличится опасность для человечества от такого изобретения. Ниже в этой статье можно будет прочесть, в чем заключается угроза даже самой безопасной АЭС Земли, и почему холодный ядерный синтез Росси может стать выходом из положения.
Для справки: чем отличается горячий ядерный синтез от холодного. Горячий термояд - это то, что происходит на Солнце ежесекундно, а также реакция, наблюдаемая при взрыве ядерной бомбы. Ядерная бомба размером с Землю уже более 4 млрд лет непрерывно взрывается в центре Солнца, образуя бешеную, опасную и горячую ядерную энергию. Холодный ядерный синтез, в отличие от горячего, предполагает возможность осуществления ядерной реакции синтеза в системах без значительного нагрева рабочего вещества, а значит, и отсутствия выброса радиации.
Кто такой Андреа Росси, и в чем суть его реактора
Итальянец Андреа Росси - «герой нашего времени» по части ядерного синтеза. Кто-то называет его мошенником, а кто-то изобретателем. Впрочем, первого кто упомянул о лампочке Ильича тоже посчитали идиотом. Ученые разных стран уже давно решают вопрос о замене горячего ядерного синтеза холодным, и были вполне удачные исследования. Однако процесс безтемпературного соединения атомов считается волшебным и необъяснимым. Может быть, иногда стоит поверить в волшебство и признать, что человек не настолько совершенен, чтобы познать устройство некоторых земных процессов, ради спасения миллионов жизней? Итак, холодный ядерный синтез, несмотря на отношение официальной науки, все-таки есть. Это доказали сама природа, так как подобный процесс происходит в клетках живого организма, и итальянский изобретатель - своим реактором Росси, названным E-Cat.
28 октября 2014 года Андреа Росси и ряд других ученых из Швеции доказали, что реактор способен генерировать огромное количество дешевой и экологически чистой энергии. Окончательные демонстрационные опыты проводились в течение 32-х дней, и удалось доказать безопасность и небывалую экономичность изобретения.
Только представьте, согласно опытам, устройство размером чуть больше карандаша сможет заменить электроэнергию и тепло в большом доме из нескольких этажей, а также навсегда позволит забыть о заправке машин и самолетов бензином. Реактор работает в автономном режиме, для его заправки используется мизерное количество никеля и водорода, а энергии на выходе в миллион раз больше, чем в бензине.
Реакторы E-Cat, без сомнения, станут серьезной конкуренцией для традиционных источников энергии, ведь установки уже производятся и продаются.
Андреа Росси украл свое изобретение у ученого СССР?
Иван Степанович Филимоненко - легендарный ученый Советского Союза, первооткрыватель холодного ядерного синтеза. Этот удивительный человек не ограничился лишь одним культовым изобретением, но, пожалуй, холодный термояд стал поистине главным в этом списке. Многие из его работ до сих пор засекречены по соображениям «ненужности» обществу. Приблизительно в одно время (1927–1935), советский ученый Филимоненко и пара австралийских ученых Friedich Paneth и Kurt Peters проводят опыты по применению холодного синтеза.
Однако австралийцы вскоре быстро отказываются от своей идеи по непонятным причинам и невозможности объяснения физики происходящего процесса (Андреа Росси также не может до конца охарактеризовать действие, происходящее в его реакторе). Тем временем Филимоненко все же создает свой реактор, который по исходным составляющим то же самое, что и изобретение Росси: порошок никеля плюс водород.
В чем же причина того, что открытие советского человека так и осталось ненужным, тогда как итальянец показал его всему миру? Всплывают интересные факты. Возможно, в холодном термояде была скрыта «вечная жизнь» путем подавления радиации в атмосфере. Филимоненко и ряд других ученых того времени утверждали, что причины экологической катастрофы в мире заключаются в небывалом задымлении атмосферы, особенно выхлопами автомобилей. Сгорание топлива любых двигателей не превышает 95%, тогда как оставшиеся 5% выбрасываются в воздух в виде мелких капелек. Эти вездесущие капельки прекрасно растворяют тяжелые радиоактивные газы, радон и криптон, а мы вдыхаем эту смесь, приближающую нас к смерти.
Для справки: радон - естественное вещество, выделяемое землей и строительными материалами, а криптон (и радон тоже) образуется в атомных реакторах и имеет свойство легко преодолевать все преграды и протекать сквозь любые стены.
Специалисты по ядерной энергетике скрывают эту страшную тайну! Когда-то, в момент изобретения атомной энергетики, они надеялись, что со временем смогут разработать технологии для утилизации криптона и радона, но оказалось, что это принципиально невозможно. В итоге АЭС, работающие без аварий, все равно отравляют Землю, ведь их продукты распада, смешиваясь с автомобильным дымом, устраивают убийственный бунт в нашем организме. Кроме того, человечество употребляет отравленные продукты, загрязненные тяжелыми металлами. Так любимые многими аграрными производствами калийные удобрения содержат примеси радиоактивного изотопа калия, ядро которого при распаде испускает бета-частицу, убивающую 1125 клеток. В современном мире, а точнее в окружающем нас воздухе, на сегодня содержится более шести тысяч разновидностей изотопов - так радиация в разы сокращает нашу жизнь и молодость. Как ко всему вышесказанному относится холодный ядерный синтез? Ответ прост. Филимоненко первым заметил и доказал, что установка холодного термояда не только дает необыкновенно сильную энергию, но и убивает на расстоянии десятков метров вокруг себя радиацию различного происхождения.
Жизнь без радиации - это очень долгая и молодая жизнь полная возможностей. И Филимоненко дал ключ к ней, однако и его, и следующих за ним ученых критиковали и лишали финансирования. Почему главы земных государств не хотят дать народу вечную жизнь, остается только догадываться.
Почему России не нужен Росси?
Сегодня известно о трех странах, купивших патенты на производство и реализацию термояда Росси. Это США, Италия и Греция, также существуют покупатели, пожелавшие остаться неизвестными. Почему Россия не проявляет интереса к E-Cat и даже не предоставляет информацию о его изобретение своим жителям, тогда как европейские и западные СМИ выпускают многочисленные статьи и телерепортажи? Разве наша страна не хочет идти в ногу со временем и перестать травить народ рядом действующих АЭС?
Существуют некоторые данные, которые указывают на недоверие к установке E-Cat, а часть людей, физиков в том числе, даже считают ее аферой . Во-первых, как уже упоминалось, еще ни один ученый не смог объяснить принцип работы холодного термояда, то есть процессы, происходящие в реакторе, не поддаются научной теории и, соответственно, не доказаны. В связи с этим многие считаю E-Cat аферой и очередным денежным « разводом» , тем более что уже сейчас некоторые « бизнесмены» пытаются за существенную сумму денег впихнуть народу ненастоящий E-Cat. Во-вторых, есть мнения, что будь изобретение Росси реально действующим и эффектным, руководители современной системы распределения энергетических (то есть, денежных) ресурсов не допустили бы выхода информации о термояде в сеть и СМИ. В-третьих, некоторое недоверие широкой публики Андреа Росси получил в связи с тем, что в 1990 годах этот изобретатель был обвинен судом за неуплату налогов. В 1970 годах им была открыта компания по разработке нефти из отходов под названием Petroldragon, которая затем рухнула на фоне утверждений демпинга токсичных отходов. Андреа Росси обвинили в налоговых долгах, а активы компании были конфискованы. Изобретатель провел в тюрьме четыре года, но часть предъявленных обвинений ему удалось с себя снять. После выхода на свободу Росси переехал в США.
Нужно отметить, что E-Cat имеет итальянский патент, поэтому, как и международные патентные заявки, описывает структуру и общую работу устройства, тогда как подробная работа реактора является коммерческой тайной.
Вот что говорит о реакторе доктор физико-математических наук академик РАН и членкомиссии РАН по борьбе со лженаукой и фальсификацией научных исследований Евгений Александров:
Я не связываю идею «холодного синтеза» со лженаукой. Этот процесс возможен, и он, без сомнения, был продемонстрирован в случае с «мюонным катализом». Другое дело, что «мюонный катализ» нерентабелен. Что касается множества других притязаний на реализацию «холодного синтеза», то, насколько мне известно, это всё были ошибки экспериментов - в ряде случаев это были ошибки добросовестные, но, несомненно, были и аферы. Ставки очень высоки - переворот в энергетике, гарантированная Нобелевская премия, геополитические изменения в мире и т. д. Потому к подобным заявлениям в СМИ профессионалы относятся с естественным привычным недоверием.
Для справки: Мюонный катализ - явление синтеза (слияния) ядер изотопов водорода, происходящее при существенном участии отрицательно заряженных мюонов. Мюоны, образуя с ядрами мезомолекулы, способствуют сближению ядер на расстояния, достаточные для протекания ядерной реакции. Освобождаясь после акта реакции, мюоны могли бы повторять этот процесс бесконечно и таким образом выступить в качестве катализатора, но проблема в том что срок их жизни всего 2,2 микросекунды.
Есть как минимум две причины благодаря которым российский народ еще не скоро узнает, что такое реактор Росси. Из немногочисленной информации, появившейся в отечественных Интернет-ресурсах, можно понять, что E-Cat весьма опасное изобретение, которое не только генерирует дешевую энергию, но и сопровождается радиоактивными распадами, то есть выдает радиацию. Выходит, Андреа Росси не только мошенник, желающий «навариться» на убийствах людей, но и фокусник, он ведь смог получить вредную радиацию из холодного синтеза, что в принципе невозможно. Вторая причина почему России не нужен Росси заключается в дешевизне его установки.
Не стоит забывать, что Россия является крупнейшим в мире добытчиком нефти и вторым крупнейшим добытчиком газа - эти полезные ископаемые по большей части идут на экспорт из страны на мировые рынки энергоресурсов. Если E-Cat станет таким же обычным и повсеместным, как микроволновка, куда тогда девать нефть, обогащающую казну государства, с кого и за что брать налоги, чем выплачивать пожизненную пенсию депутатам, которых в стране уже почти два миллиона?
Однако весь остальной мир не стоит на месте, и, возможно, уже очень скоро России нечем будет больше «козырнуть» перед Европой и США, разве что количеством своего оружия.
Андреа Росси (Andrea Rossi)
Андреа Росси изобретатель и ученый с большим количеством патентов. Он занимается альтернативными видами топлива, в частности, экологически чистое, повторное, использование отходов, а также в LENR (холодный ядерный синтез) технологиями. Он изобретатель E-Cat и Росси-эффекта.
РАННИЕ ГОДЫ
Андреа Росси родился в Милане, Италия, 3 июня 1950 г. Его отец Луиджи владел мастерской по обработке металлов в Милане, и Андреа провел много часов там ребеноком. Все инструменты для работы по металлу были доступны ему, и он научился использовать сварочный аппарат, гидравлические машины, токарные станки и другие силовые и ручные инструменты. Он работать руками и мог сделать то, что он хотел сделать. В школе ему особенно нравились занятия спортом. Бегал он очень хорошо, и он установил новый мировой рекорд юношей в 24-часовом беге. Он установил рекорд в 1969 году, в возрасте 19 лет В следующем году, он пошел дальше, и стал чемпион Италии в беге по пересеченной местности. Его понимание физики, стало очевидными еще в школе, где он преуспел в физике, а также в химии.
Патенты и публикации
Одним из первых патентов Росси был удостоен в 1974 году, через год после того, как он закончил университет Милана. В 1977 году для того, чтобы защитить свою интеллектуальную собственность, он подал заявку на патент очистителя фильтра, который будет работать при высоких температурах с целью очистки воздуха. В 1978 году он опубликовал книгу сжиганию отходов и очистке дыма. Эта книга до сих пор является учебником в Политехническом институте Милана, используется в курсах по химии.
Росси также адаптировался к семейному бизнесу, чтобы производить оборудование запатентованное им. Мастерская семейства, которая называется «La Metallotecnica» стала базой для первого крупного бизнеса предприятия. На недавно реконструированном заводе, он создал свои мусоросжигательные устройства. С самого начала, целью Росси было уменьшение количества отходов и загрязнения окружающей среды, а также производство экологически чистой энергии. Сегодня он и его компания имеют патенты, связанные с E-CAT .
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА — LENR
Позже Росси перешел на другие исследования в области альтернативных источников энергии. Кроме того, он начал работать с Серхио Фокарди, чтобы создать устройство, которое будет поставлять энергию с использованием низкоэнергетических ядерных реакций (LENR).
Андреа Росси с Серхио Фокарди Фото: Фредерико Borella
Этот тип производства энергии был впервые продемонстрирована Флейшман и Понс в 1989 году В то время как «холодный синтез» жадно приветствовали СМИ и некоторых ученых, тот факт, что другие исследователи не смогли повторить реакцию вскоре стали считать это лженаукой. С тех пор более 3500 журнальных статей , информационные статьи и книги показали примеры производства избыточного тепло в LENR процессах по всему миру. Многие правительственные организации и компании , такие как NASA, Toyota, и Boeing, в настоящее время работают над этой передовой технологией.
В своих ранних исследованиях и экспериментах еще в 2007 году, Росси заметил, что устройство фактически создает энергию, а не просто производит топливо. В этот момент он начал исследовать способы использования устройства для создания энергии.
РАБОЧАЯ E-CAT
В январе 2011 года, Росси и Фокарди продемонстрировал впервые небольшой LENR E-Cat на конференции. Он производил избыточное тепло. Через месяц, Sergio Фокарди заявил журналисту Матс Lewan : «Когда вы достигаете результатов это приятно, чтобы иметь возможность рассказать о них. Более того, мне 78 лет и я не могу ждать очень долго». Они также показали большой, промышленный образец на 1 МВт в октябре 2011 года. Некоторые из тех, кто наблюдал демонстрации были настроены скептически, а другие решили изучить более внимательно представленные образцы. С первой официальной демонстрации в 2011 году, несколько отчетов участник в были опубликованы: в последний раз в октябре 2014 года , когда шесть международных ученых провели 32-дневный тест в независимой лаборатории в Лугано, Швейцария. Суммарная чистая энергия, полученная во время работы за 32-дня было около 1,5 МВт. В докладе говорилось.
Независимое воспроизведение реактора холодного синтеза Андреа Росси в России
Возможно, вы уже читали о реакторе холодного синтеза Андреа Росси. Этот реактор вызывает крайне противоречивые мнения, и очень многие относятся к нему как к мошенничеству, которое не заслуживает серьезного рассмотрения и вообще противоречит основным законам ядерной физики. Тем не менее, появляются все новые свидетельства, что данный реактор действительно работает. И вот теперь работающий реактор из России…
Но сначала чуть-чуть истории. Впервые я услышал об Андреа Росси и его реакторе в январе 2011 года, когда он провел первую открытую демонстрацию своего устройства (E-Cat от английского energy catalyzer) в университете Болоньи. С тех пор я слежу за этой темой. Андреа Росси не раскрывает деталей внутреннего устройства реактора, поскольку оно является коммерческой тайной. В настоящее время все права на данное устройство принадлежат американской компании Industrial Heat, где Росси возглавляет всю научно-исследовательскую и конструкторскую деятельность в отношении реактора.
Существуют низкотемпературная (E-Cat) и высокотемпературная (Hot Cat) версии реактора. Первая для температур примерно 100-200 °C, вторая для температур порядка 800-1400 °C. В настоящее время компания продала низкотемпературный реактор на 1МВт неназванному заказчику для коммерческого использования и, в частности, на этом реакторе Industrial Heat проводит тестирование и отладку для того, чтобы начать полномасштабное промышленное производство подобных энергетических блоков. Как заявляет Андреа Росси, реактор работает главным образом за счет реакции между никелем и водородом, в ходе которой происходит трансмутация изотопов никеля с выделением большого количества тепла. Т.е. одни изотопы никеля переходят в другие изотопы. Тем не менее был проведен ряд независимых испытаний, наиболее информативным из которых было испытание высокотемпературной версии реактора в швейцарском городе Лугано. Об этом испытании уже писали здесь.
27 декабря на сайте E-Cat World была опубликована статья о независимом воспроизведении реактора Росси в России. В этой же статье содержится ссылка на доклад «Исследование аналога высокотемпературного теплогенератора Росси» физика Пархомова Александра Георгиевича. Доклад подготовлен для всероссийского физического семинара «Холодный ядерный синтез и шаровая молния», который прошел 25 сентября 2014 года в Российском университете дружбы народов.
В докладе автор представил свою версию реактора Росси, данные по его внутреннему устройству и проведенным испытаниям. Главным вывод: реактор действительно выделяет больше энергии, чем потребляет. Отношение выделенного тепла к потребленной энергии составило 2.58. Более того, около 8 минут реактор проработал вообще без подачи входной мощности, после того, как питающий провод перегорел, производя при этом около киловата тепловой мощности на выходе.
ДОПОЛНЕНИЕ (15.01.15)
14-го января 2015 на сайте www.proatom.ru было опубликовано следующее сообщение:
ВНИИАЭС приглашает на семинар оппонентов и строронников LENR
27 января 2015 г, вторник, в 14-00, во ВНИИАЭС (Ферганская, 25) в комн. 614 состоится СЕМИНАР: «Исследование низкоэнергетических ядерных реакций – новое направление в науке». Приглашаются все желающие, Заказ пропуска: [email protected], при себе иметь паспорт
Докладчики:
А.Г. Пархомов, к.ф-м.н, МГУ, «Исследование аналога высокотемпературного теплогенератора Росси». Впервые в мире российским ученым повторен опыт наводораживания никеля с выделением аномального тепла в 2,5 раза превышающего затраты (без участия А. Росси).
С.Н. Андреев, ученый секретарь института общей физики РАН, д.ф-м.н., «Исследование низкоэнергетических ядерных реакций – новое направление в науке». Рассмотрены достигнутые результаты в исследовании LENR и обозначены приоритеты будущих исследований.
Ждём развития событий.
ДОПОЛНЕНИЕ №2 (16.01.15)
Следующее существенное дополнение было получено от пользователя vazir:
«Приглашаются все желающие» - оказалось не соответствует действительности. Желающими оказалось могут быть только организации. Моего «желания» личного оказалось недостаточно.
> К сожалению, наш семинар во ВНИИАЭС 27.01.2015 для организаций
Но Просвирнов хотя бы дал сл. информацию:
29.01.2015 будет идентичный семинар, куда иностранцы могут пройти без записи, просто сказать «иду на семинар Самсоненко»:
Всероссийский физический семинар «Холодный ядерный синтез и шаровая молния»
Следующий СЕМИНАР
В здании “Инженерного корпуса” Российского
Университета Дружбы Народов (РУДН),
Ул. Орджоникидзе, д. 3, метро Шаболовская
(у Донского Монастыря).
Повестка дня:
1. 16.00 – 16.30. Н.В. Самсонеко, к.ф-м.н., РУДН, г.Москва, “Гидрино, краткий экскурс”
2. 16.30 – 17.30 А. Г. Пархомов, к.ф-м.н., МГУ, г.Москва “Новые результаты экспериментов с аналогом высокотемпературного реактора Росси”
3. 17.30 - 17.45 С.Н. Андреев, д.ф-м.н., ИОФ РАН, г. Москва «Исследования возможных проявлений LENR в ИОФ РАН. Направления и перспективы.»
4. 17.45 – 18.00. Заседание редколлегии.
Проход на семинар свободный при предъявлении документа, удостоверяющего личность.
Руководитель семинара: Самсоненко Николай Владимирович
Тел. для справок: 9166274969.
ДОПОЛНЕНИЕ №3 (01.02.15)
Прошли семинары во ВНИИАЭС и в РУДН. Я лично не смог там присутствовать, но при желании многое можно посмотреть в интернете. Мне было очень интересно. Сам Александр Георгиевич просит использовать в качестве официальных данные с сайта ХТЯ и ШМ. Так что привожу ссылки с этого сайта.
Обновленная версия доклада Александра Пархомова
Выступление Александра Пархомова на семинаре в РУДН 29.01.15
Основные выводы:
Работа продолжается, проводятся новые испытания, эффект выделения избыточного тепла повторяется.
Был проведен ряд калибровочных тестов с электронагревательными приборами и реактором без топлива. В этом случае, как и следовало ожидать, выделяемая тепловая мощность равна подводимой электрической мощности.
Основная проблема на данный момент - это локальный перегрев реактора, из-за чего нагревательная спираль перегорает и даже сам реактор может прогореть насквозь (хотя температура плавления корундовой керамики, из которой он сделан, составляет свыше 2000С). Это пока не позволяет провести достаточно длительные испытания.
ДОПОЛНЕНИЕ №4 (20.03.2015)
Следующее сообщение появилось на сайте ХТЯ и ШМ 19 марта:
А.Г. Пархомову удалось сделать длительно работающий реактор с замером давления. С 23:30 16 марта температура держится до сих пор. Фото реактора.
Наконец, удалось сделать длительно работающий реактор. Температура 1200оС достигнута в 23:30 16 марта после 12- часового постепенного нагрева и держится до сих пор. Мощность нагревателя 300 Вт, COP=3.
Впервые успешно удалось вмонтировать в установку манометр. При медленном нагреве максимальное давление 5 бар было достигнуто при 200оС, потом давление снижалось и при температуре около 1000оС стало отрицательным. Наиболее сильный вакуум около 0,5 бар был при температуре 1150оС.
При длительной непрерывной работе нет возможности круглосуточно подливать воду. Поэтому пришлось отказаться от использованной в предыдущих экспериментах калориметрии, основанной на измерении массы испарившейся воды. Определение теплового коэффициента в этом эксперименте проводится путем сравнения потребляемой электронагревателем мощности при наличии и отсутствии топливной смеси. Без топлива температура 1200оС достигается при мощности около 1070 Вт. При наличии топлива (630 мг никеля +60 мг алюмогидрида лития) такая температура достигается при мощности около 330 Вт. Таким образом, реактор вырабатывает около 700 Вт избыточной мощности (COP ~ 3,2). (Объяснение А.Г. Пархомова, более точное значение СОР требует более детального расчета)
Мои поздравления!
Http://geektimes.ru/post/243787/
.
Речь про так называемые генераторы Росси, или системы E-cat (катализатор энергии), принцип работы которых основан на безопасных ядерных реакциях при низкой энергии (НЭЯР или LENR). Мы в своих заметках их еще называли розничными термо-ядерными реакторами.
Вот она, основная причина падения цен на нефть. Открытие и технология закрывающая нефтяной бизнес и нефтяные экономики.
P.S. Уже несколько лет слежу за генераторами Росси, новости становятся все интересней и интересней!
Отсутствие информации про эти реакторы в Медиа-пространстве объясняется очень банально.
Сам Андреа Росси, переехавший в 2013 году в Америку и получивший неограниченную помощь в своих разработках, поменял срок тестовой непрерывной эксплуатации самого мощного (пока) своего генератора (1 МВт) ... вместо пол года на 12 месяцев. Все процессы (непрерывной генерации в заданном режиме) идут очень успешно... (тьфу-тьфу)
Этот срок заканчивается в феврале 2016 года. И уже с марта 2016 Росси предполагает широкую комерционализацию (это его термин) своего генератора, включая большие модули мощностью 1 мВт. По его словам, он уже имеет портфель заказов на изготовление 600 тыс. генераторов разной мощности на сумму 3 млрд $ из Европы, США и других стран мира.
_______________
Напомню, что именно после убедительных результатов независимой публичной экспертизы генератора, которая была проведена в течение 32 суток в начале 2014 г. в Лугано (Швейцария), с этого момента легендарный фонд Рокфеллеров объявил о продаже всех своих нефтегазовых активов и намерении вложить все освободившиеся средства в экологически чистую энергетику.
В апреле 2014 г. после испытаний, была передана лицензия на производство генераторов Росси малой мощности (розничных) в Китай (Тянцзин, Nickel-Hydrogen Research Center), где идет активная подготовительная работа по их выпуску.
Основным компонентом в качестве топлива генератор использует Никель. Себестоимость производства энергии не превышает 0,01$ за 1кВт.ч.
https://www.facebook.com/dmitriy.uranus/posts/763170773814342
Рецензии
Спасибо за интересную статью! Но уже начало сентября (04.09.16) и я хотел бы узнать, что нового по этой очень впечатляющей теме. К моему удивлению не только СМИ, но последнее время даже интернет-издания вообще перестали уделять ей внимание. Об этом нужно бы кричать на каждом углу, а все молчат.
Говорят, всю инфу блокируют нефтяные и газовые корпорации. Охотно верю. Но в таком случае хотя бы Вы сообщите что-нибудь новенькое. Вас то еще не заблокировали, однако. Про завод в Китае, к примеру. Может фото продукции продемонстрируете? А то и вправду создается впечатление, что это просто фигня на постном масле, пустышка, лопнувший мыльный пузырь, а никакая не сенсация.
Инфо на эту тему закрыто,но Рокфеллеры свернули добычу нефти и перебросили активы в Китай а это о чем говорит? Подготовка к новым источникам энергии Ни России не Саудам не выгодно переходить на новое пока природные не иссякнут поэтому гасятся все разработки и открытия
Когда Рокфеллер избавляется от нефтяных активов, это говорит о том, что добывать нефть в Америке менее выгодно, чем печатать доллары и покупать на них нефть у Саудитов. Когда Рокфеллер переводит активы в Китай, это говорит о том, что в Китае более дешевая рабочая сила.
Но меня больше интересует не Рокфеллер, а завод по производству генераторов Росси в Китае. Его обещали построить аж в 2014 году. Так построили завод, или не построили? Да или нет?
Так это правда про завод в Китае или очередная выдумка мечтателей-энтузиастов?
Если выдумка, можешь не отвечать. Так пойму.
А если правда - подробности в студию!
Компании Texas Instruments и Honeywell предлагают датчики Холла с ультрамалым энергопотреблением для компактных применений с автономным питанием. Имеются модели для определения фиксированного положения объекта и для измерения его движения . В чем же отличия датчиков TI и Honeywell, и какая модель лучше подойдет в том или ином случае?
Для передачи в электрическую схему информации о положении различных подвижных элементов, таких как валы, заслонки, крышки, роторы электродвигателей, в свое время были разработаны специализированные приборы, известные как датчики положения. Существуют датчики, основанные на электромеханическом, емкостном, индуктивном, ультразвуковом, магнитном или оптическом принципе работы, а также множество комбинированных устройств. Каждый тип датчиков обладает конкретными достоинствами и недостатками и имеет свою область применений. В последние десятилетия список типов датчиков положения пополнился еще одним типом – датчиками на основе эффекта Холла.
Отличительными характеристиками современной электроники являются компактность и экономичность. И если с компактностью у датчиков Холла особых проблем никогда не было, то с экономичностью до недавнего времени было непросто: в связи с появлением экономичных электронных приборов, позволяющих устройству несколько лет работать от одноэлементной литиевой батарейки, даже небольшой ток потребления обычного датчика Холла уже вносит ощутимый вклад в общее энергопотребление системы.
Поэтому в последнее время ведущие производители электронных компонентов, в том числе Texas Instruments и Honeywell , представили новый тип датчиков положения на основе эффекта Холла, отличающийся повышенной экономичностью. Ключевой особенностью этих микросхем является ультрамалый ток собственного потребления, который в совокупности с компактными размерами и высокой чувствительностью делает их идеальными для компактных приложений с батарейным питанием, например, для беспроводных датчиков охранных систем, устройств интернета вещей и других систем.
Особенности малопотребляющих дискретных датчиков Холла
Различают линейные и дискретные датчики Холла (рисунок 1). Выходные сигналы линейных датчиков пропорциональны величине магнитной индукции. Основная сфера применения подобных устройств – измерители напряженности магнитного поля, датчики постоянных и переменных токов (рисунок 2), бесконтактные потенциометры, датчики угла поворота и прочие приложения, работающие с непрерывными сигналами. Кроме усилителя и схем температурной компенсации микросхемы, в зависимости от специализации, могут содержать множество других узлов, например, АЦП, компараторы тревожных сигналов для активизации центрального микроконтроллера, контроллеры популярных интерфейсов передачи данных, (USART, I 2 C, SPI и других), а также энергонезависимую память для хранения настроек.
Когда абсолютное значение индукции магнитного поля не имеет значения, а важно определить лишь факт наличия или отсутствия магнитного поля – используют датчики Холла с дискретным выходом. В эти микросхемы обычно интегрируются один или несколько компараторов с гистерезисом, сравнивающих напряжение на выходе дифференциального усилителя с пороговыми уровнями. Областью применения дискретных датчиков Холла является широкий спектр автоматизированных приложений: датчики открытия дверей, частотомеры, синхронизаторы, автомобильные системы зажигания, контроллеры подвижных элементов (клапанов, задвижек, крышек и прочего), охранные системы, устройства управления электродвигателями и многие другие.
Классическим примером использования дискретных датчиков Холла являются электродвигатели, используемые в компьютерном оборудовании (рисунок 3). Размещенный на плате двигателя датчик Холла измеряет напряженность магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом ротора, формируя импульсный сигнал с логическими уровнями, частота которого пропорциональна частоте вращения, что позволяет оценить как исправность, так и производительность вентилятора.
Относительно новой областью применения дискретных датчиков Холла являются устройства дистанционного мониторинга, в которых они постепенно вытесняют традиционно используемые в данных приложениях герметичные электромеханические контакты (герконы). Например, использование датчика Холла совместно с трехосевым акселерометром в беспроводном дверном датчике DMS-100 , выпускаемом компанией Pandora (рисунок 4), позволяет распознать удар, поворот и состояние (открыто/закрыто) дверей, люков, крышек кофров, багажников, прицепов. Поскольку датчик DMS-100 использует беспроводной интерфейс передачи данных и питается от аккумулятора, его можно легко и быстро разместить в труднодоступных местах.
Основными преимуществами датчиков Холла по сравнению с герконами являются высокая надежность, компактность и повышенная чувствительность. Кроме этого, измерительный элемент может определять не только величину, но и полярность магнитного поля, в том числе – по нескольким координатам. Все эти преимущества позволяют позиционировать датчики Холла в качестве перспективной элементной базы.
В случае, когда непрерывный мониторинг объекта не требуется (например, для систем безопасности), энергопотребление датчика Холла может быть снижено за счет перевода в прерывистый режим работы. Например, при контроле двери или окна нет необходимости постоянно определять их состояние, достаточно это делать несколько раз в секунду, ведь скорость их перемещения относительно невелика. Благодаря тому, что измерительный элемент датчика Холла является практически безынерционным, а современная элементная база отличается высоким быстродействием, для проведения измерений уровня магнитного поля без ущерба для точности достаточно всего нескольких десятков микросекунд. Таким образом, если микросхема датчика большую часть времени будет находиться в спящем режиме, при котором потребляемый ток снижается до уровня нескольких микроампер, то среднее значение тока, потребляемого датчиком, может быть уменьшено на несколько порядков.
Например, пусть для проведения измерений достаточно 100 мкс и тока 5 мА. Если проводить измерения 10 раз в секунду с интервалом 100 мс, то при токе потребления в спящем режиме 5 мкА средний потребляемый ток I ср будет рассчитан по формуле 1 (рисунок 5):
$$I_{ср}=\frac{T_{1}}{T}\times I_{1}+\frac{T_{2}}{T}\times I_{2},\qquad{\mathrm{(}}{1}{\mathrm{)}}$$
где T 1 = (t 1 – 0) – продолжительность этапа измерения, T 2 = (T – t 1) – продолжительность спящего режима, то есть (0,1/100)∙5000 + (99,9/100)∙5 ≈ 10 мкА.
Это в 500 раз меньше тока 5 мА, который бы потребляла микросхема, выполняя непрерывные измерения. Таким образом, использование прерывистого режима является эффективным средством уменьшения энергопотребления дискретных датчиков Холла без ущерба для их функциональности, что делает их идеальными для широкого круга компактных приложений с батарейным питанием.
Малопотребляющие датчики Холла производства Texas Instruments
В ассортименте TI на момент написания статьи присутствуют две модели датчиков с ультрамалым потреблением, взаимно дополняющие друг друга по своей функциональности. Ключевым отличием предлагаемых приборов является метод формирования выходного сигнала. Микросхемы DRV5032 фиксируют наличие магнитного поля с индукцией выше порогового значения, которое, в зависимости от модификации, может находиться в диапазоне 3,8…63 мТл (рисунок 6), в то время как датчики DRV5012 имеют функцию защелки, состояние которой меняется только при изменении полярности магнитного поля (рисунок 7). Это и определяет практическое назначение микросхем: DRV5032 предназначены, в первую очередь, для определения наличия каких-либо объектов, например, для фиксации открытия окна или двери, и могут работать с обычными двухполюсными магнитами, а DRV5012 – для измерения движения, например, ротора электродвигателя, и больше ориентированы на работу с многополюсными магнитами.
Упрощенная структурная схема датчиков DRV5032 показана на рисунке 8, а их технические характеристики приведены в таблице 1. В микросхеме интегрированы: стабилизатор напряжения, обеспечивающий необходимый режим работы всех узлов в широком диапазоне питающего напряжения, управляемый источник тока для измерительного элемента, дифференциальный операционный усилитель с компенсирующими цепями, устраняющими влияние температуры и напряжения смещения, присутствующего на выходе измерительного элемента, и управляющие выходами логические элементы. Из внешних компонентов для устойчивой работы прибора необходим лишь блокировочный керамический конденсатор емкостью не менее 0,1 мкФ, устраняющий переходные процессы в цепи питания, обусловленные импульсным характером потребляемого тока.
Таблица 1. Технические характеристики микросхем DRV5032
| Параметры | Наименование | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DRV5032DU | DRV5032FA | DRV5032FB | DRV5032FC | DRV5032FD | DRV5032AJ | DRV5032ZE | |
| Чувствительность, мТл | 3,9 | 4,8 | 4,8 | 4,8 | 4,8 | 9,5 | 63 |
| Тип чувствительности к магнитному полю | Униполярный | Биполярный | Биполярный | Биполярный | Униполярный | Биполярный | Биполярный |
| Тип выходов | Двухтактный | Двухтактный | Двухтактный | Открытый сток | Двухтактный | Открытый сток | Открытый сток |
| Количество выходов | 1, 2 * | 1 | 1 | 1 | 2 * | 1 | 1 |
| Частота опроса, тип., Гц | 20 | 20 | 5 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Напряжение питания, В | 1,65…5,5 | 1,65…5,5 | 1,65…5,5 | 1,65…5,5 | 1,65…5,5 | 1,65..5,5 | 1,65…5,5 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| Средний потребляемый ток, тип. ** , мкА | 1,3…2,3 | 1,3…2,3 | 0,54…1,06 | 1,3…2,3 | 1,3…2,3 | 1,3…2,3 | 1,3…2,3 |
| 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | |
| 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| Рабочая температура, °С | -40…85 | -40…85 | -40…85 | -40…85 | -40…85 | -40…85 | -40…85 |
| Корпус | SOT-23, X2SON | SOT-23, X2SON | SOT-23 | SOT-23 | X2SON | SOT-23, X2SON | SOT-23 |
| * В зависимости от типа корпуса: SOT-23 – один выход (срабатывает при ориентации магнита южным полюсом к датчику); X2SON – два выхода (для северного и южного полюсов). ** При напряжении питания 1,8…5,0 В. |
|||||||
В зависимости от версии, микросхемы DRV5032 могут быть чувствительны к полярности внешнего магнитного поля. У биполярных версий выходное напряжение принимает низкий логический уровень при увеличении индукции магнитного поля выше порогового значения, независимо от полярности (рисунок 6). Это упрощает производство оборудования, поскольку в этом случае исключается операция позиционирования полюсов магнита. Униполярные версии (с суффиксами DU и FD) могут иметь два выхода: выход OUT1 переводится в состояние логического нуля при ориентировании магнита северным полюсом к прибору, а OUT2 – южным (рисунок 9). Возможность определения полярности магнитного поля расширяет функциональность конечных приложений, позволяя определять не только наличие объекта, но и его ориентацию. В микросхемах с суффиксом DU, выпускаемых в трехвыводном корпусе SOT-23, выход OUT1 отсутствует, и они позволяют определить лишь наличие магнита, ориентированного к датчику южным полюсом.
Тип выходов также зависит от версии прибора. В семействе присутствуют как микросхемы с двухтактным выходом, что дает возможность подключать выходы датчиков напрямую к портам микроконтроллера без использования внешних подтягивающих резисторов, так и приборы с выходом типа «открытый сток», позволяющие объединять выходы нескольких датчиков по схеме монтажного ИЛИ. Кроме этого, широкий диапазон напряжений питания 1,65…5,5 В позволяет использовать микросхемы DRV5032 с большинством популярных серий микроконтроллеров без использования дополнительных схем согласования уровней логических сигналов.
Для проведения измерений напряженности внешнего магнитного поля микросхемам DRV5032 достаточно в среднем 40 мкс. При этом все версии, кроме приборов с суффиксом FB, выполняют 20 измерений в секунду. Это позволяет при максимальном потребляемом токе 2 мА уменьшить величину его среднего значения до уровня 1,3…2,4 мкА. Еще большую экономичность обеспечивают микросхемы с суффиксом FB, у которых частота измерений уменьшена до 5 Гц, что позволяет довести средний ток потребления до уровня 0,54…1,6 мкА.
Структурная схема микросхем DRV5012 (рисунок 10) и их технические характеристики (таблица 2) во многом аналогичны DRV5032. Кроме рассмотренного выше метода формирования выходного сигнала, еще одной отличительной особенностью DRV5012 является возможность управления частотой измерений с помощью вывода SEL. При наличии низкого уровня на этом входе микросхема будет измерять напряженность магнитного поля 20 раз в секунду, а при установке логической единицы частота измерений увеличивается до 2,5 кГц. Это позволяет использовать данные приборы в приложениях как с медленными, так и с быстро протекающими процессами, а также оптимизировать энергопотребление системы в различных режимах работы.
Таблица 2. Технические характеристики микросхемы DRV5012
| Параметры | ||
|---|---|---|
| Чувствительность, мТл | 2 | |
| Тип выхода | Двухтактный | |
| Напряжение питания, В | 1,65…5,5 | |
| Максимальный ток в активном режиме, тип., мА | 2 | |
| Длительность активного режима, тип., мкс | 55 | |
| Продолжительность измерения, тип., мкс | 40 | |
| Рабочая температура, °С | -40…85 | |
| Корпус | X2SON | |
| Частота опроса, тип., Гц | 20 | 2500 |
| Средний потребляемый ток при напряжении питания 1,8…5,0 В, тип., мкА | 1,3…2,0 | 142…160 |
Малопотребляющие датчики Холла от Honeywell
В ассортименте одного из старейших производителей датчиков Холла – компании Honeywell – также присутствуют две модели малопотребляющих датчиков положения, отличающихся лишь чувствительностью.
Структурная схема (рисунок 11), технические характеристики (таблица 3) и принцип работы микросхем SM351 и SM353 во многом аналогичны рассмотренным выше микросхемам DRV5032 производства компании Texas Instruments. Для уменьшения энергопотребления питание на аналоговые узлы подается только во время измерений, продолжительность которых составляет 15 мкс. Коммутация питания осуществляется с помощью транзисторного ключа, управляемого таймером, содержащим тактовый генератор, счетчик, дешифратор и другие необходимые компоненты. Средняя частота измерений напряженности магнитного поля равна 10 Гц. При напряжении питания 1,8 В такой режим работы при типовом значении тока в режиме измерений около 1 мА позволяет уменьшить средний ток микросхемы до уровня, не превышающего 0,4 мкА.
Микросхемы SM351 и SM353 нечувствительны к полярности внешнего магнитного поля и имеют двухтактные выходы, позволяющие подключать их к микроконтроллеру без использования внешних подтягивающих резисторов. Оба прибора выпускаются в компактных корпусах SOT-23 и могут работать в широком диапазоне питающих напряжений (1,65…5,5 В) и температур (-40…85°С), что позволяет использовать их в автомобильной и промышленной электронике совместно с большинством наиболее популярных микроконтроллеров.
Таблица 3. Технические характеристики датчиков Холла производства Honeywell при напряжении питания 1,8 В
| Параметры | Наименование | |
|---|---|---|
| SM351 | SM353 | |
| Тип выхода | Двухтактный | |
| Напряжение питания, В | 1,65…5,5 | |
| Длительность активного режима, тип., мкс | 15 | |
| Рабочая температура, °С | -40…85 | |
| Корпус | SOT-23 | |
| Частота опроса, тип., Гц | 10 | |
| Чувствительность, мТл | 0,7 | 1,4 |
| Максимальный ток в активном режиме, тип., мА | 1 | 0,8 |
| Средний потребляемый ток, мкА | 0,36 | 0,31 |
В отличие от изделий Texas Instruments, датчикам Honeywell необходима другая ориентация магнитного поля. Для корректной работы внешние магниты должны быть ориентированы полюсами к торцевой поверхности микросхем (рисунок 12), в то время как для датчиков Texas Instruments такое расположение магнитов попадает в «слепую» зону.
Исследование характеристик датчиков Холла
Для проверки фактических характеристик малопотребляющих датчиков Холла мы сравнили микросхемы SM351LT и SM353LT компании Honeywell и DRV5032FA и DRV5032FB компании Texas Instruments. Эти приборы имеют одинаковые функциональное назначение, корпус и тип выходов и отличаются только чувствительностью, скоростью реакции и энергопотреблением. При подготовке статьи было проведено исследование пяти образцов микросхем каждой модели.
Схема и внешний вид измерительной установки показаны на рисунке 13. Каждый датчик смонтирован на отдельной макетной плате, содержащей керамический конденсатор С2, предназначенный для исключения переходных процессов в цепи питания, и резистор R3, позволяющий с помощью осциллографа контролировать форму потребляемого тока. При проведении измерений, не связанных с контролем временных диаграмм, резистор R3 замыкается внешней проволочной перемычкой.
Мультиметр PV1 предназначен для измерения среднего значения тока в цепях питания микросхем. Он измеряет падение напряжения на резисторе R1, сопротивление которого выбрано таким образом, чтобы при токе 1 мА разность потенциалов на нем была равна 200 мВ. Это позволяет на самом чувствительном пределе мультиметра 200 мВ измерять ток в диапазоне 0…1 мА с разрешением 0,005 мкА, что вполне достаточно для проведения исследований.
Электролитический конденсатор С1 предназначен для исключения возможной просадки напряжения во время измерений из-за увеличения внутреннего сопротивления источника питания после добавления резистора R1. Элементы R1 и С1 образуют фильтр нижних частот с постоянной времени 0,2 с, что намного больше длительности измерений (15 мкс для SM351LT и SM353LT, 40 мкс – для DRV5032FA и DRV5032FB).
Срабатывание датчика контролируется с помощью светодиода VD1, ток которого ограничивается резистором R2. Для исключения влияния нагрузки микросхемы на величину потребляемого ею тока светодиод подключен к положительному полюсу источника питания отдельным проводом, минуя фильтр R1C1.
Питание схемы осуществляется от регулируемого источника постоянного тока с контролем величины выходного напряжения. Поскольку измерение напряжения питания осуществляется до фильтра R1C1, его фактическое значение на выводах микросхем будет меньше на величину падения напряжения на резисторе R1, которое может достигать 60 мВ при напряжении питания 5 В. Поскольку проведенные исследования являются оценочными, этим можно пренебречь, ведь подключение мультиметра, обладающего хоть и высоким, но все-таки конечным внутренним сопротивлением, непосредственно к выводам питания микросхем привело бы к появлению дополнительной погрешности в измерениях тока.
Результаты измерений потребляемого тока приведены в таблице 4. Как видно из полученных данных, все исследованные датчики имеют хорошую повторяемость параметров, а полученные значения соответствуют типовым величинам, указанным в технической документации.
Анализируя зависимости средних значений потребляемого тока от напряжения питания (рисунок 14) можно увидеть, что энергопотребление приборов производства компании Texas Instruments меньше зависит от этого параметра, чем датчиков Honeywell. Вместе с этим, при напряжениях питания менее 4 В микросхемы Honeywell более экономичны, чем продукция Texas Instruments.
На графиках, изображенных на рисунке 14, также хорошо видно влияние частоты измерений на энергопотребление. Ток, потребляемый микросхемой DRV5032FA с частотой 20 Гц, во всем диапазоне питающих напряжений практически в два раза больше тока микросхемы DRV5032FB, имеющей частоту 5 Гц. Можно предположить, что DRV5032FB имеет минимально возможное энергопотребление для данной технологии, и дальнейшее уменьшение частоты измерений вплоть до нуля уже не окажет существенного влияния на величину потребляемого тока.
Таблица 4. Результаты измерений потребляемого тока при температуре 27°С
| Наименование | Образец | Напряжение питания, В | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,8 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,3 | 3,6 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | ||
| SM351LT | 1 | 0,43 | 0,54 | 0,75 | 1,06 | 1,26 | 1,42 | 1,74 | 2,20 | 2,76 | 3,08 |
| 2 | 0,44 | 0,51 | 0,73 | 1,00 | 1,20 | 1,40 | 1,75 | 2,15 | 2,60 | 3,00 | |
| 3 | 0,46 | 0,54 | 0,76 | 1,04 | 1,26 | 1,43 | 1,76 | 2,19 | 2,63 | 3,19 | |
| 4 | 0,45 | 0,50 | 0,74 | 1,05 | 1,25 | 1,52 | 1,81 | 2,18 | 2,68 | 3,15 | |
| 5 | 0,45 | 0,52 | 0,72 | 1,03 | 1,25 | 1,45 | 1,73 | 2,17 | 2,76 | 3,14 | |
| Среднее значение | 0,45 | 0,52 | 0,74 | 1,04 | 1,24 | 1,44 | 1,76 | 2,18 | 2,69 | 3,11 | |
| SM353LT | 1 | 0,39 | 0,45 | 0,65 | 0,92 | 1,09 | 1,28 | 1,60 | 1,99 | 2,47 | 2,81 |
| 2 | 0,39 | 0,43 | 0,65 | 0,90 | 1,08 | 1,27 | 1,53 | 2,00 | 2,38 | 2,84 | |
| 3 | 0,37 | 0,47 | 0,68 | 0,92 | 1,07 | 1,27 | 1,61 | 1,95 | 2,50 | 2,90 | |
| 4 | 0,44 | 0,48 | 0,69 | 0,92 | 1,09 | 1,29 | 1,62 | 1,93 | 2,50 | 2,91 | |
| 5 | 0,40 | 0,47 | 0,67 | 0,93 | 1,12 | 1,32 | 1,60 | 2,01 | 2,41 | 2,93 | |
| Среднее значение | 0,40 | 0,46 | 0,67 | 0,92 | 1,09 | 1,27 | 1,59 | 1,98 | 2,45 | 2,88 | |
| DRV5032FA | 1 | 1,10 | 1,18 | 1,41 | 1,51 | 1,58 | 1,64 | 1,72 | 1,80 | 1,95 | 2,10 |
| 2 | 1,14 | 1,20 | 1,45 | 1,53 | 1,60 | 1,67 | 1,73 | 1,83 | 1,95 | 2,03 | |
| 3 | 1,12 | 1,21 | 1,51 | 1,59 | 1,65 | 1,70 | 1,79 | 1,85 | 2,00 | 2,20 | |
| 4 | 1,11 | 1,23 | 1,46 | 1,54 | 1,59 | 1,64 | 1,73 | 1,80 | 1,90 | 2,06 | |
| 5 | 1,07 | 1,14 | 1,39 | 1,48 | 1,52 | 1,60 | 1,67 | 1,75 | 1,86 | 2,05 | |
| Среднее значение | 1,11 | 1,19 | 1,44 | 1,53 | 1,59 | 1,65 | 1,73 | 1,81 | 1,93 | 2,09 | |
| DRV5032FB | 1 | 0,49 | 0,50 | 0,61 | 0,66 | 0,71 | 0,75 | 0,79 | 0,88 | 1,01 | 1,13 |
| 2 | 0,49 | 0,50 | 0,59 | 0,64 | 0,70 | 0,75 | 0,78 | 0,88 | 1,00 | 1,15 | |
| 3 | 0,50 | 0,53 | 0,62 | 0,66 | 0,71 | 0,76 | 0,83 | 0,90 | 1,02 | 1,16 | |
| 4 | 0,48 | 0,51 | 0,60 | 0,63 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,86 | 1,00 | 1,15 | |
| 5 | 0,49 | 0,52 | 0,61 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,81 | 0,91 | 1,03 | 1,17 | |
| Среднее значение | 0,49 | 0,51 | 0,61 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,89 | 1,00 | 1,15 | |
Форму тока, потребляемого микросхемами, можно увидеть, удалив перемычку и подключив осциллограф к резистору R3. Результаты измерений (рисунок 15) подтверждают, что он имеет ярко выраженный импульсный характер и отличается в активном и спящем режимах на несколько порядков.
Другой важной характеристикой датчиков Холла является чувствительность, определяющая особенности практического применения, а также требования к характеристикам и расположению источников магнитного поля. В технической документации на микросхемы указывается величина индукции в точке, соответствующей расположению корпуса прибора. Однако на напряженность магнитного поля существенно влияет расстояние, поэтому при использовании реальных магнитов датчик будет срабатывать на определенной дистанции, зависящей от их геометрических размеров и остаточной индукции.
Для оценки расстояния, необходимого для срабатывания датчика, можно воспользоваться документацией TI или информационными материалами, посвященными датчикам Холла. Для постоянных магнитов прямоугольной формы индукцию на расстоянии D от поверхностей полюсов магнита можно определить по формуле 2:
$$\vec{B}=\frac{B_{r}}{\pi}\times \left(\arg \tan \left(\frac{WL}{2D\times\sqrt{4D^{2}+W^{2}+L^{2}}}\right)-\arg \tan \left(\frac{WL}{2(D+T)\times\sqrt{4(D+T)^{2}+W^{2}+L^{2}}}\right)\right).\qquad{\mathrm{(}}{2}{\mathrm{)}}$$
А для цилиндрических – по формуле 3:
$$\vec{B}=\frac{B_{r}}{2}\times \left(\frac{D+T}{\sqrt{(0.5C)^{2}+(D+T)^{2}}}-\frac{D}{\sqrt{(0.5C)^{2}+D^{2}}}\right),\qquad{\mathrm{(}}{3}{\mathrm{)}}$$
где W – ширина, L – длина, T – толщина, С – диаметр, Br – индукция магнита (рисунок 16).
Для этой цели также можно воспользоваться онлайн-калькулятором , доступным на сайте Texas Instruments. Преимуществом последнего варианта является возможность быстрого определения расстояния, на котором будет срабатывать конкретный прибор. Например, введя параметры постоянного магнита на странице, посвященной датчикам DRV5032, можно сразу определить как величину индукции в нужной точке, так и расстояния, на которых сработают все версии микросхем данной модели (рисунок 17).
Именно этот калькулятор и был использован для определения индукции, создаваемой используемым в измерениях цилиндрическим постоянным магнитом из материала N38 8 х 8 мм (рисунок 17).
Результаты измерений чувствительности датчиков приведены в таблице 5. Согласно полученным данным, при использовании указанного выше магнита датчики Texas Instruments срабатывали на среднем расстоянии 24 мм, что соответствует индукции 3,6 мТл, и восстанавливали исходное состояние на среднем расстоянии 33…34 мм (при индукции 1,45…1,48 мТл). Во время проведения исследований магнит перемещался по оси, перпендикулярной верхней плоскости микросхемы и проходящей через ее центр (рисунок 9). Согласно технической документации, соответствующие характеристики этих приборов должны находиться в пределах 1,5…4,8 мТл (срабатывание) и 0,5…3,0 мТл (восстановление) во всем диапазоне питающих напряжений. Таким образом, все образцы микросхем DRV5032FA и DRV5032FB полностью отвечают заявленным характеристикам.
При исследованиях датчиков Honeywell магнит перемещался в соответствии с рекомендациями производителя (рисунок 12). Датчики SM351LT срабатывали при среднем расстоянии между магнитом и микросхемой, равном 36 мм, что соответствует индукции 1,25 мТл, и восстанавливали свою работу на среднем расстоянии 39 мм, что соответствует индукции 1,0 мТл. Согласно технической документации, для микросхем SM351LT индукция срабатывания должна находиться в диапазоне 3…11 Гс (0,3…1,1 мТл), а отпускания – не менее 2 Гс (0,2 мТл), причем максимальное значение этой величины не нормируется. Как видно из результатов исследований, реальная чувствительность датчиков SM351LT оказалась несколько ниже величин, заявленных в технической документации, в отличие от микросхем SM353LT, срабатывавших при средней индукции 1,86 мТл (среднее расстояние 31 мм), находящейся в допустимом диапазоне 6…20 Гс (0,6…2,0 мТл).
Заключение
Охранные системы, счетчики энергоресурсов, медицинское оборудование, устройства интернета вещей – вот далеко не полный перечень приложений, в которых можно использовать датчики Холла, рассмотренные в данной статье. Ключевыми особенностями всей техники, в которой можно применить эти микросхемы, являются компактность и жесткие требования к энергопотреблению, ведь именно для этих целей они и были разработаны.
Несмотря на то, что рассмотренные приборы выпускаются разными производителями, по своим характеристикам они взаимно дополняют друг друга, обеспечивая комплексную аппаратную платформу, на основе которой разработчики могут решить множество практических задач.
Измерительный преобразователь тока – это устройство, которое может заменить используемые сегодня трансформаторы тока и шунты. Применяется для контроля и измерения, и является прекрасным инженерным решением. Исполнение прибора выполнено согласно современным методам технической реализации оборудования и способам обеспечения универсальности, удобства и безотказности системы. Именно поэтому измерительные преобразователи, разработанные российским производителем, с каждым годом пользуются большим спросом. Диапазон возможных модификаций радует потребителей, так как это позволяет выбрать наиболее подходящее решение и при этом не переплачивать.
Что особенного в измерительных преобразователях тока?
Главной особенностью измерительного преобразователя тока является его универсальность. На вход прибора может быть подан и постоянный ток, и импульсный, и переменный. Для того чтобы такая универсальность стала возможной, производители разработали прибор на базе принципа Холла. В преобразователе реализована небольшая схема, выполненная на полупроводниках. С его помощью определяется величина и направление магнитного поля тока, поданного на вход устройства. Таким образом, преобразователь тока на эффекте Холла является уникальным прибором с высокой работоспособностью и функциональностью.
Выполнен прибор в виде корпуса с отверстием, через которое пропускается токоведущий проводник. Питание электронной схемы преобразователя осуществляется от электросети с напряжением постоянного тока равным 15-ти вольтам. На выходе устройства появляется ток, который изменяется по значению, направлению и времени прямо пропорционально току на входе. При этом измерительный преобразователь тока, основанный на эффекте Холла, может выполняться не только с отверстием для вывода токоведущих проводников, но и виде прибора, предназначенного для установки в разрыв цепи.
Конструктивные особенности измерительных преобразователей тока
Измерительный преобразователь тока бесконтактный выполнен с гальванической развязкой между цепью контроля и силовой цепью. Состоит преобразователь из магнитопровода, компенсационной обмотки и прибора Холла. При протекании тока по шинам в магнитопроводе наводится индукция, при этом прибор Холла вырабатывает напряжение, которое изменяется так, как изменяется наведённая индукция. Выходной сигнал подаётся на вход электронного усилителя, а потом поступает на компенсационную обмотку. В итоге, по компенсационной обмотке течёт ток, который прямо пропорционален току на входе, при этом полностью повторяется форма первичного тока. По сути, это преобразователь тока и напряжения.
Бесконтактный преобразователь для измерения переменного тока
Чаще всего потребители приобретают датчики тока и напряжения для трёхфазных электросетей переменного тока. Поэтому производители специально разработали измерительные преобразователи ПИТ-___-Т с более простой электроникой и, соответственно, низкой ценой. Работа приборов может проходить при разных температурах, в диапазоне частоты от 20 до 10кГц. При этом для потребителей предусмотрена возможность выбора типа выходного сигнала с преобразователя – напряжение или ток. Бесконтактные измерительные преобразователи тока производятся для установки на круглую или плоскую шину. Это существенно расширяет область применения данного оборудования и делает актуальным его при реконструкциях подстанций разных мощностей.
