Философия компании «ИДМПЛЮС» – «точность во всём» – была отправной точкой при создании нового предприятия в 2005 году. Коллектив поставил перед собой задачу – разрабатывать собственными силами и производить датчики мирового уровня на основе эффекта Холла.
В настоящее время компания имеет собственный дизайнцентр, обладает ключевыми компетенциями в разработке чувствительных элементов, изготовлении микросхем и готовых измерительных модулей – датчиков различного назначения: от измерения линейного и углового перемещения до бесконтактного измерения силы тока и напряжения в проводнике. Непрерывные исследования и разработки привели к появлению многих прорывных для нашей страны технологий и решений в области создания прецизионных датчиков положения.
Изделия марки «ИДМПЛЮС» широко применяются в продукции станкостроительных заводов, робототехнических и автоматизированных комплексах, системах технологического и промышленного контроля и учёта энергоресурсов. Основные схемотехнические решения выпускаемых компонентов защищены патентами РФ. В частности, патент № 2666582 «Цифровой измеритель тока» описывает чувствительный элемент, состоящий из четырёх магниторезистивных элементов, образующих два согласованных магниточувствительных измерительных моста.
Основным областями применения продукции компании «ИДМПЛЮС» являются:
- малогабаритные энкодеры углового положения общепромышленного назначения;
- замена потенциометров;
- малогабаритные датчики углового положения различного назначения;
- прецизионные энкодеры углового положения различного назначения;
- прецизионные системы измерения линейного положения;
- источники питания: контроль тока аккумуляторных батарей;
- электроприводы: измерение, контроль и управление током в обмотках электродвигателей;
- силовая электроника: контроль тока в АС/DCпреобразователях;
- системы управления: разнообразные системы контроля и управления для промышленной автоматики, авионики и ЖКХ;
- электромоторы: контроль положения ротора;
- автоматика: определение положения и скорости вращения подвижных ферромагнитных объектов (зубьев шестерней, пазов на валу вращения, магнитных меток и т.д.);
- дефектоскопия: измерение магнитных полей рассеивания предварительно подмагниченных ферромагнитных материалов;
- автомобильные компоненты: датчики контроля положения дроссельной заслонки, датчики контроля положения педали акселератора, датчики контроля положения рулевого колеса и т.п.
Рассмотрим подробнее наиболее востребованные потребителями электронные компоненты компании «ИДМПЛЮС».
Микросхема датчика магнитного поля К5331НХ011
ИМС предназначена для формирования аналогового выходного сигнала, пропорционального величине и направлению магнитного поля. Принцип работы датчика основан на эффекте Холла. Компактный размер корпуса микросхемы позволяет интегрировать её в малогабаритные электродвигатели, редукторы, угловые вращающиеся энкодеры, прецизионные линейные приводы и системы позиционирования (см. рис. 1).
ИМС К5331НХ011 является функциональным аналогом Honeywell SS49, SS495 и Allegro MicroSystem A1324.
Основные области применения ИМС:
- измерение магнитного поля в зазоре магнитопровода: датчики тока типа open loop;
- измерение положения магнитных полюсов ротора: управление двигателями;
- измерение расстояния до ферромагнитного объекта: датчики линейного перемещения;
- измерение углового положения ферромагнитного объекта: датчики углового положения ферромагнитного объекта.
Основные характеристики микросхемы К5331НХ011:
- диапазон рабочих температур: –60…+125°С;
- напряжение питания: 5 В ±10%;
- чувствительность к магнитному полю: 25 мВ/мТл ±5%;
- ток потребления: не более 9 мА;
- время включения: не более 32 мкс;
- полоса пропускания: не менее 17 кГц;
- диапазон измеряемой индукции магнитного поля: до ±100 мТл;
- температурный коэффициент чувствительности: 0,03%/°С;
- тип корпуса: КТ26В; 4,9×4,9×1,6 мм (без учёта длины выводов);
- тип выходного сигнала: аналоговый, ратиометрический.
Ратиометрический однополярный выходной сигнал удобен тем, что позволяет отображать смену полярности и силу внешнего магнитного поля изменением выходного напряжения в диапазоне 0,3…4,7 В при номинальном напряжении питания 5 В, нулевой сигнал внешнего магнитного поля воспроизводится выходным напряжением 2,5 В.
Микросхема датчика тока K5331HH015
Изделие представляет собой систему на кристалле и предназначено для бесконтактного измерения тока (см. рис. 2).
ИМС К5331НН015 является функциональным аналогом Allegro Microsystems ACS712, Melexis CSA1V, Infineon Technologies TLI4970.
Микросхема обеспечивает: измерение магнитного поля от проводника с током; усиление сигнала; 12битное преобразование аналогового сигнала в цифровую форму встроенным АЦП; выдачу выходного сигнала в цифровой форме с формирователя интерфейса SPI; выдачу выходного аналогового ратиометрического сигнала с ЦАП; выдачу выходного сигнала ШИМ с программируемой скважностью; выдачу выходного сигнала с компаратора с программируемым порогом переключения. Кроме того, микросхема имеет встроенное ЭСППЗУ для хранения настроек и программирования характеристик. Структура ИМС K5331HH015 приведена на рисунке 3.
Компактный размер корпуса микросхемы позволяет монтировать её непосредственно на печатном проводнике (см. рис. 4). Возможна поставка изделия в виде кристаллов.
Основные области применения ИМС К5331НН015:
- управление зарядными устройствами и источниками электропитания;
- управление пускорегулирующей аппаратурой;
- управление интеллектуальными электроприводами;
- управление электропитанием портативных устройств;
- автоматизированные системы контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ);
- охранные системы;
- промышленная автоматика и роботизированные комплексы.
Основные характеристики микросхемы K5331HH015:
- диапазон рабочих температур: –60…+125°С;
- напряжение питания: 5 В ±10%;
- ток потребления: не более 25 мА;
- время включения: не более 2 мс;
- время преобразования АЦП: 8 мкс;
- частота опроса по SPI: 2…4 МГц;
- программируемая чувствительность по току: от 30 до 300 мВ/А;
- точность измерения тока: ±1…±2%;
- минимальный детектируемый ток: 100 мА;
- полоса пропускания (с ЦАП и АЦП): до 50 кГц;
- тип корпуса: QLCC 32/321 (металлокерамический), QFN40 (пластиковый);
- наработка на отказ: 50 000 ч;
- тип выходного сигнала: аналоговый, цифровой.
Выходные интерфейсы микросхемы: цифровой – SPI, ратиометрический линейный выход, ШИМ, логический выход типа «открытый сток» с двумя программируемыми порогами переключения.
Для упрощения и ускорения процесса интеграции ИМС К5331НН015 в изделия разработчикам доступен «Отладочный комплект для микросхемы» (см. рис .5), включающий в себя:
- отладочный модуль на основе микросхемы К5331НН015 (печатная плата с ЭРИ, микросхема К5331НН015, коммутационные элементы);
- программатор;
- кабель USB (Type A/Type B) для подключения к ПК;
- шлейф BH10/BH10 для подключения отладочного модуля к программатору;
- программное обеспечение.
Датчик углового положения – вращающийся энкодер ИДМ20
ИДМ20 – это компактный высокоскоростной магнитный датчик углового положения, предназначенный для использования в жёстких условиях эксплуатации. Он является функциональной заменой многооборотного резистора СП521 и совпадает с ним по габаритам. Традиционный дизайн позволяет легко интегрировать датчик в существующие и вновь разрабатываемые системы (см. рис. 6).
Устройство преобразует величину измеренного магнитного поля в код положения с разрешением 12 бит и обеспечивает абсолютную погрешность измерений не более ±0,4° во всём диапазоне от 0 до 360°. Степень защищённости энкодера – IP68, IP54.
Помимо базовой модели ИДМ20 возможен заказ модели ИДМ20.2 с увеличенной до двух раз допустимой радиальной и осевой механической нагрузкой на вал. «ИДМПЛЮС» рекомендует к применению датчик ИДМ20.2 в условиях повышенной нагрузки и в жёстких условиях эксплуатации для увеличения надёжности. Основные области применения энкодера: контроль положения вращающихся деталей в редукторах, системах управления электродвигателями, на исполнительных устройствах промышленной автоматики и т.п.
Основные характеристики ИДМ20 (ИДМ20.2):
- диапазон рабочих температур: –40…+105°С;
- напряжение питания: 5 В ±10%;
- ток потребления: не более 40 мА;
- время инициализации: не более 1 с;
- частота вращения: до 8000 об/мин;
- диапазон измеряемого угла: 90, 180 и 360°;
- диаметр вала: 2 и 3 мм;
- нагрузка на вал (осевая/радиальная): 3 Н/5 Н (5 Н/10 Н);
- габаритные размеры с валом: ∅20×26,2 мм (∅20×31 мм);
- масса: не более 0,1 кг (0,14 кг);
- тип выходного сигнала: SSI (RS422), SSI (TTL), SPI, инкрементальный, аналоговый.
Стойкость к внешним воздействиям:
- синусоидальная вибрация: 4g в полосе 0,5…200 Гц, 2×106 циклов;
- одиночный удар: 20g, 2 мс;
- многократные удары: 15g, 10 мс, 6600 ударов;
- акустический шум: 125…10000 Гц при 140 дБ;
- повышенная влажность: 100% при +35°С;
- повышенное давление воздуха: 106,7 кПа (800 мм рт. ст.);
- пониженное давление воздуха: 86,6 кПа (650 мм рт. ст.);
- пониженное давление воздуха (спец. исполнение): 26,7 кПа (200 мм рт. ст.).
Датчик тока магнитный ДТМ
Датчики серии ДТМ устанавливаются в разрыв проводника и предназначены для измерения силы переменного, импульсного и постоянного тока обеих полярностей (см. рис. 7).
Конструкция датчиков обеспечивает полную гальваническую развязку измерительной цепи. Тип чувствительного элемента в зависимости от исполнения – магниторезистор или датчик Холла.
Основные характеристики датчиков серии ДТМ:
- диапазон предельных температур: –60…+95°С;
- диапазон рабочих температур: –40…+85°С;
- диапазоны измеряемых токов (абсолютные значения для разных исполнений): 5, 10, 35, 70 А;
- максимальная частота измеряемого тока: 30 кГц;
- напряжение питания: 5,0 ±0,4 В;
- диапазон выходного напряжения: 0,7…4,3 В;
- сопротивление изоляции при НКУ: 20 МОм (1 МОм при влажности 98% и температуре +35°С);
- атмосферное давление пониженное: 190 мм рт. ст.;
- стойкость к синусоидальной вибрации: 5…2000 Гц, 5…12g;
- стойкость к одиночному удару: 36g, 20…50 мс;
- линейное ускорение: 30g;
- масса: не более 30 г;
- наработка на отказ: не менее 10 000 ч в пределах срока службы 10 лет;
- способ монтажа: пайка в отверстия печатной платы.
В зависимости от предельного значения измеряемого тока датчик имеет следующие габариты без учёта длины выводов:
- для исполнений ДТМ с магниторезистором: 20×40×11,3 мм;
- для исполнений ДТМ с датчиком Холла: 19,8×29,8×8,7 мм.
Тип выходного интерфейса выбирается из следующего стандартного набора:
- А – аналоговый;
- Ц – цифровой интерфейс SPI;
- К – компаратор, с точностью ±10% от выбранного диапазона токов;
- Ш – ШИМсигнал, частота сигнала выбирается из ряда: 488; 976; 1953; 3906 Гц.
Датчики серии ДТМ являются функциональными аналогами продукции компании LEM: HXN 05P; HXN 10P; HXN 20P; HXN 25P; HXN 50P; LDSR 0.3TP/SP1.
Основное назначение датчиков тока ДТМ – использование в системах промышленной автоматики, телемеханики, в частности: в системах управления двигателями постоянного и переменного тока, системах мониторинга и защиты электрических цепей оборудования, аккумуляторов и источников питания.
Чрезвычайно перспективным представляется использование компактных версий ДТМ в первичной аппаратуре автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ), абонентских счётчиках электроэнергии классов точности 1 и 2 по ГОСТ 31819.212012.
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
