Расчёт резистивной матрицы Опции

[Herz]

Ещё одна задачка на сообразительность. Думал, решу её элементарно, но что-то зациклился...
Требуется создать уравнемер для бытовых нужд, состоящий из линейки герконов (нормально разомкнутых) в количестве 8 штук, вокруг которых плавает магнит.
Шаг расположения герконов таков, что возможно замыкание либо одного из них, либо двух соседних. Для минимизации количества соединительных проводов решил коммутировать герконами резисторы и образовавшийся делитель подключить к АЦП МК.
Вопрос: как рассчитать номиналы и соединить резисторы, чтобы получилось более-менее равномерное приращение напряжения, как функции от уровня?
Вроде напрашивается аналогия с R-2R матрицей, но не складывается...

[domowoj]

Если взять перекидные трехвыводные герконы,
то, я думаю, проблем нет.
http://radiohlam.ru/teory/dac_r-2r.htm
Либо после обычного геркона ставить КМОП ключ/буфер.

Сообщение отредактировал domowoj - Dec 18 2011, 03:00

[SmarTrunk]

Извините за офтоп, но (учитывая количество герконов) напрашивается что-то вроде регистра сдвига с паралельной загрузкой и последовательным чтением. Который можно последовательно считать, и в МК обработать результаты. Но это не годится, если предполагаются чисто аналоговые методы...

[Plain]

Я бы сделал трёхпроводкой, т.е. разделил бы на 2 по 4 разряда и весовые делители, например, 3,74/7,5/15/30 кОм, или последовательно-параллельно на любой паре R/2R, например, при 10 кОм и 20 кОм получаются 5 кОм и 40 кОм соответственно, или ещё как-нибудь.

Если так уж принципиальна двухпроводка, то можно поставить последовательно с ветками полярный коммутатор на диодах, или синхронном выпрямителе на дискретных полевиках, или в составе логического КМОП-инвертора (1G04, S04, SP04, SZ04 и т.п.) — один конец получившегося двухполюсника коммутирует логическими уровнями контроллер, а второй вешается на половинный (R+R) делитель питания и с него же сигнал на АЦП.

[Tanya]

чтобы получилось более-менее равномерное приращение напряжения, как функции от уровня?

Стабилитроны или диоды.

[MaslovVG]

Вопрос. Возможно замыкание любых пар герконов или можно построить линейное множество, как если бы герконы расположены в одну линию?
Если да тогда можно изобразить схему в виде потенциометра. (герконы-ползунок). Все резисторы одинаковы. Установлены рядом с герконом. Получаем двухпроводную линию.


PS Новая идея. По такой схеме можно определить замыкание любой пары герконов. Измеряя сопротивление от "движка" до вода цепи имеем позицию первого геркона. А сопротивление последовательно соединенных резисторов "растояние между замкнутыми герконами.

[Guest_@Ark_*]

Ещё одна задачка на сообразительность...

Все герконы подключаете к общей линии - входу АЦП. Каждый из герконов замыкает линию через собственный резистор на общую землю.
Номиналы соседних резисторов должны отличаться в два раза. Если питать конструкцию постоянным током, то измеренное напряжение, полученное
в виде байта из регистра АЦП, покажет Вам в каждом бите какой из герконов замкнут/разомкнут. Подробности, полагаю, додумаете самостоятельно...

[Herz]

Нет, переключающих герконов нет и логику совать внутрь не хотелось бы.

Стабилитроны или диоды.

И как их соединить, чтобы различить уровень?

Вопрос. Возможно замыкание любых пар герконов или можно построить линейное множество, как если бы герконы расположены в одну линию?
Если да тогда можно изобразить схему в виде потенциометра. (герконы-ползунок). Все резисторы одинаковы. Установлены рядом с герконом. Получаем двухпроводную линию.

Герконы в линии, конечно. Замыкание любых пар невозможно, лишь соседних. Но вашу мысль я не понял. Как соединить?

Все герконы подключаете к общей линии - входу АЦП. Каждый из герконов замыкает линию через собственный резистор на общую землю.
Номиналы соседних резисторов должны отличаться в два раза. Если питать конструкцию постоянным током, то измеренное напряжение, полученное
в виде байта из регистра АЦП, покажет Вам в каждом бите какой из герконов замкнут/разомкнут. Подробности, полагаю, додумаете самостоятельно...

Из-за возможности замыкания соседних герконов картина немного меняется. Различить, конечно, можно, но уж очень переменный шаг. Так выглядит в этом случае зависимость суммарного сопротивления лестницы от положения магнита:

[ReAl]

Герконы в линии, конечно. Замыкание любых пар невозможно, лишь соседних. Но вашу мысль я не понял. Как соединить?

Нужно три провода.
Делаем цепочку из N+1 одинаковых резисторов (N - количество герконов).
Крайние — на землю и питание.
Все герконы одним концом на общий третий вывод на вход АЦП. Другим — между резисторами.
На примере трёх герконов. Замкнуты герконы номер:
1 — на АЦП поступает 1/4 * VCC.
1+2 — 1/3 * VCC
2 — 1/2 * VCC
2+3 — 2/3 * VCC.
3 — 3/4 * VCC

[MaslovVG]

Герконы в линии, конечно. Замыкание любых пар невозможно, лишь соседних. Но вашу мысль я не понял. Как соединить?

Резисторы последовательно в линию. На вход генератор тока I. Выход на корпус. Герконы из узлов соединения резисторов на провод выход. Если нумеровать герконы от земляного провода тогда
напряжение на выходе U= k*R *I где k номер первого от земли замкнутого геркона.
нвпряжение на входе цепочки U=n*R*I (где n число резисторов в цепи) если замкнут один геркон и U=(n-m)*R*I. ( m *растояние* между замкнутыми герконами m=1 при соседних герконах. Входное сопротивление измерителя напряжения должно быть >>n*R

[proba60]

Можно так, при пяти герконах 10 ступенек

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ReAl]

где k номер первого от земли замкнутого геркона.

Или так. Тогда не различаются промежуточные состояния с двумя замкнутыми герконами, но зато два провода, а не три.
Но я бы включил набор резисторов не реостатом, а потенциометром, разменял бы третий провод на более высокое разрешение.

[MaslovVG]

Или так. Тогда не различаются промежуточные состояния с двумя замкнутыми герконами, но зато два провода, а не три.
Но я бы включил набор резисторов не реостатом, а потенциометром, разменял бы третий провод на более высокое разрешение.

Почему? Вы не дочитали пост до конца. Обнаруживаются два прозвольных (не обязательно соседних) замкнутых герконов просто нобходимо ещё мерять напряжение на входе схемы и питать генератором тока

P.S. Можно использовать и для клавиатур 16 клавишь без проблем.

[Guest_@Ark_*]

Из-за возможности замыкания соседних герконов картина немного меняется...

Я, видимо, не совсем корректно изложил свою идею...
При фиксированном напряжении Uн ток через "лесенку" будет равен: I=Uн*(1/R)*(B7*1+B6*(1/2)+...+B0*(1/128))
Где R - сопротивление резистора для старшего бита, а B7, B6,.., B0 - состояние герконов (0-разомкнут, 1-замкнут).
При определенном выборе Uн, значение измеренного тока мы получим в виде байта: B7,B6,...,B0.
То есть, каждый бит результата покажет состояние соответствующего геркона.
Напрямую измерять ток конечно не нужно. Линию АЦП достатчно подключить к питанию подтягивающим резистором с известным номиналом.
Измеренное напряжение нужно пересчитать в ток и нормировать его к выбранному значению Uн.
P.S. Все как Вы хотели - минимум проводов и резисторов. Немного программых трудностей при пересчете, которые вполне преодолимы.

Сообщение отредактировал @Ark - Dec 18 2011, 09:33

[Herz]

Спасибо, идея понятна. Она оказалась общей для всех предложенных способов. Если задавать ток или контролировать его, то всё получается.

То есть, каждый бит результата покажет состояние соответствующего геркона.

Это, наверное, удобно, но "расстояние" между младшими битами и старшими сильно различается, то есть имеем переменный порог. В принципе, не страшно, но условию не соответствует: великовата чувствительность к разбросу и уходу номиналов.

P.S. Пожалуй, я поторопился с пониманием. Трёхпроводный вариант красив и логичен. А вот двухпроводный?

Обнаруживаются два прозвольных (не обязательно соседних) замкнутых герконов просто нобходимо ещё мерять напряжение на входе схемы и питать генератором тока

Вас не затруднит изобразить? Что-то с головой у меня...

[Timmy]

Резисторы соединяются с герконами последовательно, и все эти восемь пар соединяются параллельно. Номиналы резисторов подбираются, чтобы образовать ряд, где старший менее, чем в два раза больше младшего. Для семи подошёл бы E24, а для восьми придётся или E48 или E96 через 3, например. К датчику, таким образом, идут два провода, один из них подтягивается к VREF через резистор, другой заземляется, середина к АЦП. Если замыкаются два соседних геркона, то параллельное сопротивление двух соседних резисторов всегда будет за пределами ряда сопротивлений одиночных резисторов. То есть образуются два неперекрывающихся ряда с достаточно большим шагом - один ряд с одиночными резисторами, и один с соседними параллельными.

[Guest_@Ark_*]

Это, наверное, удобно, но "расстояние" между младшими битами и старшими сильно различается, то есть имеем переменный порог. В принципе, не страшно, но условию не соответствует: великовата чувствительность к разбросу и уходу номиналов.

Согласен. Наверное, избыточно в Вашем случае определять состояние любого сочетания замкнутых/разомкнутых герконов.
Если наложить ограничение - замкнут только один геркон или два соседних, то можно применить такой вариант:
Все герконы соединяем с линией АЦП, подтянутой к земле определенным резистором. С другой стороны - соединяем герконы последовательно между собой резисторами одинакового номинала, последний (верхний) геркон соединяем с питанием. Сопротивление верхнего плеча образовавшегося
делителя будет определяться только одним замкнутым герконом - тем, что выше других. Состояние герконов ниже - не влияет на результат.
... Или влияет? Что-то сегодня тоже голова не работает.
... Нет, не влияет. Все, что ниже - будут закорочены.


Сообщение отредактировал @Ark - Dec 18 2011, 11:53

[Herz]

То есть образуются два неперекрывающихся ряда с достаточно большим шагом - один ряд с одиночными резисторами, и один с соседними параллельными.

В этом случае ряд всё ещё не равномерный, но ... терпимо:

Спасибо.

[MaslovVG]

Вас не затруднит изобразить? Что-то с головой у меня...

Вот схема.при резисторах 5% легко до 20 клавиш.

таким образом k= U/(R*I), m=(n*R*I-U)/(I*R)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Сопротивление верхнего плеча образовавшегося
делителя будет определяться только одним из замкнутым герконом - тем, что выше других. Состояние герконов ниже - не влияет на результат.
... Или влияет? Что-то сегодня тоже голова не работает.
... Нет, не влияет. Все, что ниже - будут закорочены.

Да, действительно. Таким образом один замкнутый геркон от двух не отличить.

Вот схема.при резисторах 5% легко до 20 клавиш.

ОК, спасибо. Но ведь тоже трёхпроводная. А то я подумал - совсем ничего уже не соображаю...

[Guest_@Ark_*]

Таким образом один замкнутый геркон от двух не отличить.

А оно Вам нужно? Точность, конечно, пострадает немного
Кстати, подбором резисторов можно легко сделать равномерную шкалу по напряжению...

[Herz]

А оно Вам нужно? Точность, конечно, пострадает немного

Хотелось бы. Ведь ровно в два раза.

[Guest_@Ark_*]

Хотелось бы. Ведь ровно в два раза.

Тогда придется вставить пару диодов - сверху и снизу цепочки резисторов. Затем, соединяете их вместе на одну линию,
которую подключаете к ноге MK. Подаете на эту ногу питание - определяете самый верхний замкнутый геркон.
Подаете землю - определяете самый нижний замкнутый геркон. Подтяжку возле ноги АЦП надо тоже будет делать
переключаемой земля/питание - заводить на еще одну ногу. Не хотите третий провод - готовьте три ноги МК.

Сообщение отредактировал @Ark - Dec 18 2011, 12:43

[Herz]

Тогда придется вставить пару диодов - сверху и снизу цепочки резисторов. Затем, соединяете их вместе на одну линию,
которую подключаете к ноге MK. Подаете на эту ногу питание - определяете самый верхний замкнутый геркон.
Подаете землю - определяете самый нижний замкнутый геркон. Подтяжку возле ноги АЦП надо тоже будет делать
переключаемой земля/питание - заводить на еще одну ногу. Не хотите третий провод - готовьте три ноги МК.

Интересная мысль, спасибо.

[VCO]

Вопрос: как рассчитать номиналы и соединить резисторы, чтобы получилось более-менее равномерное приращение напряжения, как функции от уровня?
Вроде напрашивается аналогия с R-2R матрицей, но не складывается...

Зачем так просто? Ведь можно немного сложнее, но много надёжнее!
На каждый геркон подаёте напряжение, пропорциональное уровню.
Нечётные герконы замыкаются на первый вход аналогового сумматора.
Чётные герконы замыкаются на второйй вход аналогового сумматора.
Суммарное напряжение обрабатывается и выделяется значение уровня.
ЗЫ: Заметьте, что здесь точность выше, чем в вашем варианте решения!
ЗЫ2: Да, пропорция для очень длинной линейки с быстроменяющимся туда-сюда уровнем должна быть не линейной, а степенной или геометрической.

[Herz]

Зачем так просто? Ведь можно немного сложнее, но много надёжнее!

Суммарное напряжение обрабатывается и выделяется значение уровня.
ЗЫ: Заметьте, что здесь точность выше, чем в вашем варианте решения!

Понравилось. Но тоже ведь трёхпроводная схема. По сути, вариация того, что предложил MaslovVG. А точность за счёт чего выше?

[VCO]

Понравилось. Но тоже ведь трёхпроводная схема. По сути, вариация того, что предложил MaslovVG. А точность за счёт чего выше?

За счёт суммирования точных напряжений, а не неточных резисторов.
PS: И почему именно трёхпроводная, напряжение ведь берём на выходе сумматора напряжений, а не на входе?

[Iptash]

А так?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Вот выдалась минутка. Возвращаемся к стабилитронам (диодам).
Представим себе, что мы снимаем вольт-амперную характеристику стабилитрон (или несколько диодов) + последовательный резистор.
Цепочка эта включается герконом. Теперь представим себе соседнюю цепочку, которая тоже может быть подключена параллельно. Она должна отличаться на один диод. Легко видеть, что эти состояния можно также легко отличить.
Как снять характеристику... Ну не мне Вам рассказывать... Конденсатор заряжается достаточно медленно... 7 диодов вписываются в 5 вольт...
Вариант - генератор тока.

[Plain]

Интересная мысль, спасибо.

Замечу, что чуть раньше полярный коммутатор Вы отвергли.

Вот та же схема, но не с весовым делителем, а в вариации потенциометра MaslovVG:

[Wise]

..Если речь идет об уровнеметре, требование непременно линейного изменения выходного напряжения непонятно.
..Пусть имеем восемь герконов A,B,C, ..H. Это соответствует таблице последовательных состояний A,AB,B,BC,C,CD, ..GH,H – 15 значений.
По такой таблице положение поплавка определяется однозначно.

..Причем, даже не обязательно иметь 15 различных напряжений в диапазоне 5 вольт. Например, для последовательного ряда чисел 1,3,2,5,3,7,3,4.. все три тройки имеют разное значение для определения позиции, стоит ли перед тройкой единица, пятерка либо семерка..

Сообщение отредактировал Wise - Dec 18 2011, 16:28

[тау]

.... в количестве 8 штук, вокруг которых плавает магнит.

а магнит случаем не от динамика ?

[AlexeyW]

Задача сама по себе великолепна

[Herz]

Спасибо всем, даже не ожидал. А магнит от динамика, откуда же ещё?

[тау]

А магнит от динамика, откуда же ещё?

Вероятно Вы в курсе , что на оси симметрии такого магнита в непосредственной близости имеется 5 зон, характерных . В 3-х из них геркон замыкается , а в 2-х размыкается. Это как-то будет учтено в алгоритме обработки сигналов ? пока что-то не заметил.

[Tanya]

Вероятно Вы в курсе , что на оси симметрии такого магнита в непосредственной близости имеется 5 зон, характерных . В 3-х из них геркон замыкается , а в 2-х размыкается. Это как-то будет учтено в алгоритме обработки сигналов ? пока что-то не заметил.

Правда? Не верится - поле замыкается через ферромагнитный геркон. Я так думала раньше. Может, есть разные герконы?

[тау]

Правда? Не верится - поле замыкается через ферромагнитный геркон. Я так думала раньше.

Правда -правда.
по настоятельному совету Станислава, я лечился магнитными полями и теперь вижу их насквозь

[Herz]

Вероятно Вы в курсе , что на оси симметрии такого магнита в непосредственной близости имеется 5 зон, характерных . В 3-х из них геркон замыкается , а в 2-х размыкается. Это как-то будет учтено в алгоритме обработки сигналов ? пока что-то не заметил.

Нет, не в курсе, магнитными полями лечиться не доводилось. Но обратил внимание на 3 зоны. В одной из них, центральной, геркон действительно размыкается. Область её невелика и особого значения этому факту я не придавал. Придётся задуматься.

[alexvu]

Учтите еще, что магнит притягивается к герконам и они могут его тормозить в неправильном положении.
И к внешним предметам он тоже может притягиваться.
А не проще ли сделать фотодатчики?

[Tanya]

Правда -правда.
по настоятельному совету Станислава, я лечился магнитными полями и теперь вижу их насквозь

Ну... Полечите и меня - какая же там конфигурация поля? Я-то (больная еще) думаю, что если ось представить вертикальной, то сверху один полюс, а снизу - другой.
Магнита от динамика нет у меня... Лечите дистанционно. А еще от размеров должно зависеть. От соотношения.

Нет, не в курсе, магнитными полями лечиться не доводилось. Но обратил внимание на 3 зоны. В одной из них, центральной, геркон действительно размыкается. Область её невелика и особого значения этому факту я не придавал. Придётся задуматься.

Тогда не нужно в эту сторону страдать. Если нет другого магнита, то его можно сделать из катушки. Ведь импульсы можно достаточно редко подавать. В катушке (имитируем герконовое реле) все будет правильно работать. Добавится два (или один) проводочек. Или приделать к поплавку реохорд. Есть такие долгоиграющие.

[Herz]

Учтите еще, что магнит притягивается к герконам и они могут его тормозить в неправильном положении.
И к внешним предметам он тоже может притягиваться.
А не проще ли сделать фотодатчики?

Нет, фотодатчики точно не проще. А конструкция такова, что ничего постороннего нет и торможением можно смело пренебречь.

Тогда не нужно в эту сторону страдать. Если нет другого магнита, то его можно сделать из катушки. Ведь импульсы можно достаточно редко подавать. В катушке (имитируем герконовое реле) все будет правильно работать. Добавится два (или один) проводочек. Или приделать к поплавку реохорд. Есть такие долгоиграющие.

Катушка - это совсем уж... Проводочки... У меня таких магнитов много, я лучше дополнительный на поплавок наклею, чтобы поле разровнять. Если тау научит...
Или предысторию запоминать попробую.

[тау]

Но обратил внимание на 3 зоны. В одной из них, центральной, геркон действительно размыкается. Область её невелика и особого значения этому факту я не придавал. Придётся задуматься.

примерно так как на рисунке.
Эти карманы действительно существуют, в чём я лично убедился лет 10 назад, строя уровнемер в колодец.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

примерно так как на рисунке.
Эти карманы действительно существуют, в чём я лично убедился лет 10 назад, строя уровнемер в колодец.

И как Вы решили проблему? Мой магнит относительно невелик, поэтому "карман", по ощущениям, миллиметр-полтора длиной. Посмотрим, как поведёт себя в реальности.

[тау]

И как Вы решили проблему? Мой магнит относительно невелик, поэтому "карман", по ощущениям, миллиметр-полтора длиной. Посмотрим, как поведёт себя в реальности.

у меня магнит был диаметром сантиметров 7 снаружи и 2-3см внутри. толщина около 1 см. На поплавке от детской пирамидки. Этот магнит ползал дыркой по вертикальной металлопластиковой трубе ,герметично заглушенной с двух сторон фиттингами. В верхнем фиттинге был проц , опрашивающий матрицу герконов внутри трубы (штук 10-16 - не помню) и по 2-м проводам (где питание ) передавало оно инфу на 10 метров куда-то раз в секунду. Конечно запоминалась предыстория сработавших герконов и как-то вычислялось положение магнита на трубе. "Карманы" были примерно по 1..2 см. Расстояние от магнита до геркона "дальше кармана" , где он срабатывал - примерно 5 см или 6 было. Естественно геркон внутри магнита - тоже срабатывал.

Сообщение отредактировал тау - Dec 19 2011, 13:57

[proba60]

И как Вы решили проблему?

Пластиковая труба ,внутри поплавок с наклеенным ниодимовым магнитом таблеткой.
И ещё один вариант двухпроводной схемки

Сообщение отредактировал proba60 - Dec 19 2011, 15:22

Эскизы прикрепленных изображений

 

[AlexeyW]

Вероятно Вы в курсе , что на оси симметрии такого магнита в непосредственной близости имеется 5 зон, характерных . В 3-х из них геркон замыкается , а в 2-х размыкается. Это как-то будет учтено в алгоритме обработки сигналов ? пока что-то не заметил.

Только недавно узнал, что в системе "планета и спутник" - например, Луна и Земля - существуют четыре точки равновесия, две устойчивые и две неустойчивые

[Herz]

Пришлось вернуться к этой теме. Уровнемер более полугода функционирует, но за это время приходится менять уже второй геркон. Просто перестаёт реагировать на магнит. Размагничивается? Может, кольцевой магнит так неблагоприятно действует на геркон? Какой типичный срок службы геркона? К сожалению, о производителе и типе не знаю ничего, достались ... неофициально.

[Tanya]

. Размагничивается?

Как он может размагнититься? Он должен быть из мягкого ферромагнетика. В поле зазор между двумя кусками магнитопровода стремится сократится... Ну Вы же знаете, где энергия там прячется.

[Herz]

Да, казалось бы, износу его не бывать. А вот, поди ж ты...

[smk]

Трёхпроводный вариант красив и логичен. А вот двухпроводный?

А что за проблема МК подключить по двум проводам и по ним же передавать состояние? на один мк вешаете герконы каждый на свой вывод. этим же мк осуществляете передачу по усарт подкорачивая мосфетом два провода. по этим же проводам и питаете, но через диод на ионистор. с другой стороны вход принимающего мк с резистором 100 ом на питание. делал, работает.

[Herz]

А что за проблема МК подключить по двум проводам и по ним же передавать состояние? на один мк вешаете герконы каждый на свой вывод. этим же мк осуществляете передачу по усарт подкорачивая мосфетом два провода. по этим же проводам и питаете, но через диод на ионистор. с другой стороны вход принимающего мк с резистором 100 ом на питание. делал, работает.

Да уже чересчур как-то... Там и одному МК делать особо нечего. Да и расстояния небольшие. Остановился на трёхпроводной. Сэкономить хотелось не столько провода, сколько использовать простейший разъём.
Но вот скорая гибель герконов озадачила. Главное - условия комнатные, никакой вибрации, агрессивных сред... Механических повреждений, соответственно, нет. Чудеса.

[alexvu]

У Вас, наверное, герконы в недостаточно сильном поле. Тогда они могут то работать, то нет.
Проверьте геркон обычным магнитиком.
Еще вариант - плохая пайка или окисление проводов.
Могут быть и герконы левые, хотя раньше такого не слышал. Но китайцы могут все

[VCO]

Пришлось вернуться к этой теме. Уровнемер более полугода функционирует, но за это время приходится менять уже второй геркон. Просто перестаёт реагировать на магнит. Размагничивается? Может, кольцевой магнит так неблагоприятно действует на геркон? Какой типичный срок службы геркона? К сожалению, о производителе и типе не знаю ничего, достались ... неофициально.

А какое покрытие: золото, палладий? Какой размер? Фото выложить можете, я ими давным-давно очень плотно занимался, с таким явлением сталкивался при перегрузке по току или при слишком частой коммутации.
Или может это магнит размагнитился, а замененные - самые грубые. Вы их другим магнитом коммутировали?

[smk]

Наверняка китайцы сделали контакты из какого-то мягкого материала. Думаю там должна быть пружинная сталь с покрытием. Интересно твердость проверить и сравнить с хорошим герконом.

[Herz]

У Вас, наверное, герконы в недостаточно сильном поле. Тогда они могут то работать, то нет.
Проверьте геркон обычным магнитиком.
Еще вариант - плохая пайка или окисление проводов.
Могут быть и герконы левые, хотя раньше такого не слышал. Но китайцы могут все

Нет, магнит хороший, и работали все надёжно. С относительно большого расстояния. Да и проверял другим, конечно. И третьим. Паял сам.

А какое покрытие: золото, палладий? Какой размер? Фото выложить можете, я ими давным-давно очень плотно занимался, с таким явлением сталкивался при перегрузке по току или при слишком частой коммутации.
Или может это магнит размагнитился, а замененные - самые грубые. Вы их другим магнитом коммутировали?

Вроде ничего особенного:

Длина стеклянной колбы 15мм. Знаю, что одна довольно крупная фирма использует их в своих охранных датчиках. Хотя повестись на дешёвый товар могли, да.
Контактный зазор под микроскопом выглядит, по мне, странновато:

И это новый прибор! Лучше разглядеть не удалось. На счёт покрытия не скажу - не знаю. Похоже - никакого.

[SmarTrunk]

У советских герконов было покрытие контактов, заметное глазом.

[VCO]

И это новый прибор! Лучше разглядеть не удалось. На счёт покрытия не скажу - не знаю. Похоже - никакого.

Похоже... Отсутствие покрытия в этих герконах ставит под сомнение высокий уровень их надёжности. Думаю, что в Вашем датчике эти герконы вряд ли коммутируют амперные токи или напряжения, способные вызвать дуговой разряд, поэтому единственный совет, что приходит в голову - сменить поставщика герконов. А вибрации и ударные нагрузки насколько сильные?

[Herz]

Похоже... Отсутствие покрытия в этих герконах ставит под сомнение высокий уровень их надёжности. Думаю, что в Вашем датчике эти герконы вряд ли коммутируют амперные токи или напряжения, способные вызвать дуговой разряд, поэтому единственный совет, что приходит в голову - сменить поставщика герконов. А вибрации и ударные нагрузки насколько сильные?

Само собой, максимальные токи - единицы миллиампер. Вибрации, можно сказать, нет никакой. Резервуар, в котором уровнемер, находится в покое.
Что ж, будет повторяться - буду искать другие герконы. Но забавно, как можно сделать столь ненадёжным столь простой прибор?

[Tanya]

Но забавно, как можно сделать столь ненадёжным столь простой прибор?

А Вы пока еще нам не сказали, в чем причина. Их может быть две - не притягивается или плохой контакт.
Легко проверить ухом. Или глазом.

[VCO]

Что ж, будет повторяться - буду искать другие герконы. Но забавно, как можно сделать столь ненадёжным столь простой прибор?

Но Вы же не думаете, что там внутри абсолютный вакуум?! Что касаемо металла, то я давно понял, что ничего прочного и благородного от кетайтсэв ждать не приходится.

[Herz]

А Вы пока еще нам не сказали, в чем причина. Их может быть две - не притягивается или плохой контакт.
Легко проверить ухом. Или глазом.

Мне уже не так легко. Ухом советские герконы слышал. А эти - нет, даже исправные. А уж за глаза и говорить нечего...

[VCO]

Мне уже не так легко. Ухом советские герконы слышал. А эти - нет, даже исправные. А уж за глаза и говорить нечего...

А мегомметром? Или мультиметром на МОмах?

Сообщение отредактировал VCO - Aug 9 2012, 13:45

[Herz]

А мегомметром? Или мультиметром на МОмах?

Вот сейчас проверил последний выпаянный геркон (первый уж выбросил давно) и обнаружил "плавающее" сопротивление порядка десяти МОм, никак не зависящее от магнитного поля. То есть, похоже на окисленные и окончательно "залипшие" контакты. Попробую потрясти потерпевшего. Терять ему всё равно уже нечего.

[Tanya]

То есть, похоже на окисленные и окончательно "залипшие" контакты. Попробую потрясти потерпевшего. Терять ему всё равно уже нечего.

Может, это не совсем ГЕРкон? А помазать его хорошим лаком? Гидрофобным. Или в трубочку все засунуть с силикагелем...
Или взять новый и окунать его поочередно в кипяток и холодную воду для тренировки... хорошего поведения.

[Herz]

Может, это не совсем ГЕРкон? А помазать его хорошим лаком? Гидрофобным. Или в трубочку все засунуть с силикагелем...
Или взять новый и окунать его поочередно в кипяток и холодную воду для тренировки... хорошего поведения.

Не исключено, конечно. Но подозрительно. Не отличаются у меня условия эксплуатации от условий хранения. Практически. Почему же после некоторого трудового стажа начинают бастовать? Вплоть до членовредительства. Я же им - все блага... А в воду и кипяток - это жёстко. Лопнет ведь.

[Herz]

Потряс, прогрел - помогло не сильно. Контакты разлиплись, но при срабатывании сопротивление не падало ниже десятков кОм. Разобрал. Контакты выглядят так, как будто коммутировал ими обмотку реле, как минимум.


Но вот схема самой матрицы:


Как можно видеть, максимальный ток контактов не мог превышать трёх миллиампер. Как же тогда могло такое случиться? Вот, не пожалел, вскрыл новый:

Вроде даже намёк на какое-то покрытие имеется...

[VCO]

Разобрал. Контакты выглядят так, как будто коммутировал ими обмотку реле, как минимум.
Как можно видеть, максимальный ток контактов не мог превышать трёх миллиампер. Как же тогда могло такое случиться?

Очень просто: кто-то коммутировал этим герконом высокое напряжение и большой ток до того, как вы этот геркон применили в своём приложении.

Вроде даже намёк на какое-то покрытие имеется...

Вот это уже обнадёживает, по цвету напоминает палладиевое покрытие, если не подводят зрение и память.

[Herz]

Очень просто: кто-то коммутировал этим герконом высокое напряжение и большой ток до того, как вы этот геркон применили в своём приложении.

Ну, это невероятно просто. Герконы не паянные, разве что тестили их так.

[Tanya]

Ну, это невероятно просто. Герконы не паянные, разве что тестили их так.

Вы можете и сами потестить. Накрутить на геркон N витков провода и включить последовательно с какой-нибудь лампочкой или холодильником... кондиционером. Контакты нагрузить соответственно вашей нагрузке.

А герконы у Вас живут в воде или в трубочке с воздухом?
Осушитель там есть?

[Herz]

Вы можете и сами потестить. Накрутить на геркон N витков провода и включить последовательно с какой-нибудь лампочкой или холодильником... кондиционером. Контакты нагрузить соответственно вашей нагрузке.

А зачем?

А герконы у Вас живут в воде или в трубочке с воздухом?
Осушитель там есть?

В трубочке. Осушителя нет, но и заметной влажности тоже. Сообщается с атмосферой. А резервуар герметичный. Но, может, намёк Ваш и справедлив.

[Tanya]

А зачем?

Проверить время жизни контактов.

[Herz]

После того, как вышли из строя ещё три (!) геркона, пришлось перебороть лень и проверить монтаж на предмет возможных ошибок. Ничего подозрительного не обнаружил. Неисправные герконы - без признаков обгорания контактов. К сведению: длина линейки с герконами - меньше метра, кабель, соединяющий её с блоком МК - около метра, экранирован. Ни индуктивных, ни емкостных провокаторов неисправности не удаётся выявить. Пребываю в некотором замешательстве. Мягко говоря.
Материал контактов теряет магнитные свойства? Безумно, но не знаю, что ещё предположить.

[VCO]

Материал контактов теряет магнитные свойства? Безумно, но не знаю, что ещё предположить.

А может наоборот, намагничиваются и вследствии намагничивания окисляются? Неисправные герконы всё также залипшие или разомкнутые?
Я уже говорил на этом форуме, что в XXI веке делать что-либо на герконах - редкое исключение. Переходите на копеешные датчики Холла.

[halfdoom]

Контакты выглядят так, как будто коммутировал ими обмотку реле, как минимум.

В ведро всю партию. Попробуйте внимательно изучить изнутри колбу погибшего геркона: наверняка найдете немного микроскопического мусора - продукт разложения покрытия контактов. Могу предположить, что в вашем случае контакты были замкнуты весьма продолжительное время.

[Tanya]

После того, как вышли из строя ещё три (!) оптрона, пришлось перебороть лень и проверить монтаж на предмет возможных ошибок. Ничего подозрительного не обнаружил. Неисправные оптроны - без признаков обгорания контактов. К сведению: длина линейки с оптронами - меньше метра, кабель, соединяющий её с блоком МК - около метра, экранирован. Ни индуктивных, ни емкостных провокаторов неисправности не удаётся выявить. Пребываю в некотором замешательстве. Мягко говоря.
Материал контактов теряет магнитные свойства? Безумно, но не знаю, что ещё предположить.

Так у Вас оптроны или герконы?
Осмелюсь предложить Вам альтернативное решение.
Берете проволоку медную тонкую. Или никелевую. Или платиновую.
Половину наматываете на какую-нибудь рамочку - помещаете на дне сосуда, вторую половину устанавливаете вертикально. Делаете мост. Питаете импульсно при измерениях. Надо подобрать удобный ток.
Принцип простой - та часть проволоки, которая в воде живет, будет меньше нагреваться.

[Herz]

А может наоборот, намагничиваются и вследствии намагничивания окисляются? Неисправные герконы всё также залипшие или разомкнутые?
Я уже говорил на этом форуме, что в XXI веке делать что-либо на герконах - редкое исключение. Переходите на копеешные датчики Холла.

Разомкнутые. А как намагниченность способствует окислению? Не догадывался. Хотя, могу предположить, что внутри колбы даже не сухой воздух.

Так у Вас оптроны или герконы?
Осмелюсь предложить Вам альтернативное решение.
Берете проволоку медную тонкую. Или никелевую. Или платиновую.

Виноват, герконы, конечно.
За идею спасибо. Как раз думал, куда бы пристроить моток платиновой проволоки. Дорогая, но на украшения не годится - некрасивая...

[VCO]

Разомкнутые. А как намагниченность способствует окислению? Не догадывался. Хотя, могу предположить, что внутри колбы даже не сухой воздух.

Это лишь предположение, я в электрохимии не силён. Хотя, когда занимался расходомерами, наблюдал усиление электрохимических процессов в зоне максимальной напряжённости магнитного поля постоянного магнита, даже нержавейка начинала ржаветь. Но это могло быть связано с накоплением намагниченного мусора.

Дорогая, но на украшения не годится - некрасивая...

Родием покройте - будет очень красивая.

[Dimy]

Пришлось вернуться к этой теме. Уровнемер более полугода функционирует, но за это время приходится менять уже второй геркон. Просто перестаёт реагировать на магнит.

Залипание герконов - это основная проблема датчиков уровня такого типа. С ней сталкиваются все производители подобного оборудования. Насколько я знаю решения этой проблемы еще никем не найдено, т.е. это ничем не лечится!.
Именно поэтому в промышленности обычно выбирают магнитострикционные или емкостные (и не только) уровнемеры хоть и они дороже.
Если этот вопрос не тема диссертации или интерес "прикладника" коммерческой фирмы, то можно о нем забыть, иначе как говорится удачи в нашем нелегком!

[Tanya]

Залипание герконов - это основная проблема датчиков уровня такого типа. С ней сталкиваются все производители подобного оборудования.

А как же герконовые релюшки?

[Herz]

Залипание герконов - это основная проблема датчиков уровня такого типа. С ней сталкиваются все производители

Когда я слышу подобное, меня это ... не убеждает, а, скорее, наоборот. Вам удалось опросить всех производителей? Так таки всех?
У меня проблема как раз не в залипании, а в отсутствии срабатывания.

[tyro]

Отправите в плавание неодимовый магнит.

[Herz]

Отправите в плавание неодимовый магнит.

Не помогает. Извлечённые пациенты уже и на неодимовый не реагируют.

[Guest_TSerg_*]

Для справки.
Отечественные герконовые реле РЭС55 допускали до 2 млн. коммутаций при частоте коммутаций до 50 Гц.
Переходное сопротивление контактов (ПСК) <= 0.2 Ом.
Коммутация с гарантированным ПСК на минимальной мощности обеспечивается для токов от 5 мкА до 10 мА при напряжении 0.05..6 В на активную нагрузку.

Есть одно "Но", коммутация всех реле - агрессивная.
Коммутация герконов в Вашем случае - "вялая".
К тому же, есть такой эффект при коммутации постоянного тока, как "привыкание", т.е. возникновение остаточной намагниченности.
Лечится размагничиванием переменным током, но не всегда.
Можно посоветовать ( с теми же герконами ) перейти на переменный ток.

В сильных магнитных полях также возникает остаточная намагниченность, лечится размагничиванием.
Можно предложить "обострители" магнитного поля из магнито-мягкого материала, но это уже усложнение.

Ну и кетайцам доверять нельзя - чего они устроили с шамотным кирпичем для авианосца поставляемого в Индию

P.S.
С электрической эррозией контактов можно начинать считаться при токах свыше 100 мА.
До этого значения и в Вашем случае 3 мА - только механический износ.

Тест герконов КЭМ-2 при 1 млн срабатываний в диапазоне токов коммутации 50..500 мА
( сокращенная таблица )

[VCO]

Есть одно "Но", коммутация всех реле - агрессивная.
Коммутация герконов в Вашем случае - "вялая".

Кстати, очень толковое замечание, солидарен. При такой коммутации в условиях даже небольшой вибрации может наблюдаться дребезг контактов и все эти "гарантированные"миллионы коммутаций могут отработать за несколько суток, если не быстрее. Вместо предложенных мер по совершенствованию метода ещё раз советую сменить сам метод и забыть о герконах до следующей цивилизации после конца света, который уже не за горами...
... Метод с проволокой весьма оригинален, но есть недостатки: 1) он пригоден только для стационарных условий; 2) требует незаурядной калибровки каждого изделия.

[Tanya]

Кстати, очень толковое замечание, солидарен. При такой коммутации в условиях даже небольшой вибрации может наблюдаться дребезг контактов.

Нет. Дребезг будет больше как раз при "агрессивном" включении. А при плавном нарастании поля будет легче - пластинки притягиваются с обратно пропорциональной зазору силой - триггер Шмитта получается. Я вот продолжаю думать, что эти герконы не совсем гер...

... Метод с проволокой весьма оригинален, но есть недостатки: 1) он пригоден только для стационарных условий; 2) требует незаурядной калибровки каждого изделия.

И тоже - нет. Калибровка заурядная - линейкой или рулеткой.

[Batman]

Осмелюсь спросить, а почему не используется ультразвук? Вроде заметно проще и недорого.

Сообщение отредактировал Batman - Oct 5 2012, 18:27

[Herz]

Осмелюсь спросить, а почему не используется ультразвук? Вроде заметно проще и недорого.

Хе, смеётесь?

[alexkok]

Хе, смеётесь?

Например такой

[тау]

Например такой

возможно такой будет работать над открытой поверхностью, без близко расположенных стенок (например в трубе диаметром меньше расстояния до жидкости вряд ли правильно сработает)

[Batman]

Никакого смеха. Два провода к МК. Точность порядка 5 мм.
Видео

Если речь идет о эффекте стоячей волны, то просто нужна будет коррекция алгоритма обработки (нужен другой датчик), но я все же думаю, что до этого не дойдет и можно решить выбором места/геометрии и т.д.