Передача питания и сигналов на вращающийся узел., Что для этого нужно? Опции

[propeller24]

Приветсвую всех любителей электроники... а также ее жертв ...
Я наверно, ближе к последним...

Итак, есть вращающийся объект. Ось, подшипники, мотор.

На объекте - источник данных (АЦП и микропроцессор).

Необходимо:
1). Все это запитать (5В/1А) - на вращающейся части, уточняю!
2). Обеспечить двунаправленную связь с источником данных... до 1 мегабита в секунду.

Кто что посоветует.
Спасибо!

Сообщение отредактировал propeller24 - Jan 28 2012, 18:01

[kovigor]

Кто что посоветует.
Спасибо!

Запитать ? От генератора. Статор вращается вместе с вращающимся объектом, а ротор жестко связан с неподвижной платформой, на которой это все смонтировано. Но как это сделать технически ? Вам виднее, только вы знаете конструктивные особенности вашего оборудования.
Скорость большая. Снизить нельзя ? Если можно, то можно будет использовать Bluetooth. Если нельзя, то возьмите любой пром. компьютер или кит на тем же ARM и PCI - шиной и Wifi - карточку. Или ту же "карточку" можно подключить по USB. Но что-то мне подсказывает, что 1 МБит для вашей задачи - явный перебор ...

[skripach]

Я бы делал трансформатор для питания и радио для данных.
хотя и для данных можно трансформатор.

[kovigor]

Я бы делал трансформатор для питания и радио для данных.
хотя и для данных можно трансформатор.

В задаче не хватает данных. Велосипедная фара питается от динамки, колесико которой просто прижимается пружинкой к колесу. Железнодорожный вагон питается не от контактной сети, а от собственного генератора, который приводится во вращение ремнем от одной из колесных пар. А что там у автора темы за конструктив и условия, это ему одному и ведомо ...

[Hellper]

токосъемники?

[_Pasha]

Токосъемник - медные кольца + щетки.
Это для питания, только не 5в, а хотя бы 12, лучше религиозно-промышленные 24, и провалы всякоразные, выбросы, - придется уделять этому внимание .
Для коммуникаций - радиоканал либо IRDA, но это врядли, сложненько.
Через щетки гнать модуляцией не получится.

[Microwatt]

Токосъемник - медные кольца + щетки.
Это для питания, только не 5в, а хотя бы 12, лучше религиозно-промышленные 24, и провалы всякоразные, выбросы, - придется уделять этому внимание .

Хм... почему ж только медь да искрящий уголь?
Помнится, давно когда-то собирал радиолокаторы. Так там кабина крутится, а куча питаний и сигналов, в том числе, телевизионного типа, передавалось через щетки. Штук 30. Токосъем (ось, вокруг которой вращается кабина) из колец с канавкой, а в канавках тросики на полоборота мягко подпружиненные.
И ниче, вроде не искрило. Хотя, ресурс, конечно, невысокий будет при больших оборотах. Архаика, но работало.

[propeller24]

Спасибо всем ответившим.
А особенно Microwattу за упоминание конструкций дубовой советской техники... респект! Лет 30 назад первый отдел бы повесился... или повесил бы .

Я специально не детализировал, что мне нужно, чтобы не ограничивать мысли отвечающих.

Объект предназначен для функционирования 7/24/365. Не менее 3-х лет. А лучше 5.
Погодные условия могут быть поганые, скажем так.
1 мегабит в секунду... завышено немного, но чуть-чуть. На 0.5 согласен.
Пока рассматриваем не очень большие скорости вращения... скажем 1 об/сек.
Ресурс... ну, скажем, 10 000 часов.

Для начала хотя бы простой вопрос: можно ли передать питание через обычные подшипники (которые с шариками)?
А через импортные?

А может мой вариант - подшипники скольжения? Сталь по бронзе... графитовая смазка... повышенная точность и все дела - все равно это делать надо .

Трансформаторная связь: помогите с конструкцией таких трансформаторов... поток данных - мегабит в секунду! И точные АЦП рядом...

ЗЫ администраторам: наверно тему надо переместить в общий раздел...

Сообщение отредактировал propeller24 - Jan 29 2012, 03:04

[карабас]

Посмотрите на конструкцию БВГ от древних VHS видеомагнитофонов.

[Vishv]

Так, как-то в виде фантазии на тему..
Предупреждаю сразу, я этого не пробовал, но по идее должно получиться:
1. Канал связи организовать в виде оптического канала - ось устройства полая и на ее торце установлен приемник(передатчик) ВОЛС,
а напротив этого торца, соответственно, передатчик(приемник).
2. Питание передавать через вращающийся трансформатор выполненный на сердечнике похожем на броневые сердечники типа Б...
Если габариты позволяют, то можно подобрать готовые, либо изготавливать самостоятельно (большой простор для творчества)
Как-то так...

[Microwatt]

Ну да, есть варианты питания через вращающийся трансформатор. Но конструкция требует тщательной проработки, на коленке такое не согнуть..
Через подшипники что-либо передавать не рекомендую.

[_Pasha]

Через подшипники что-либо передавать не рекомендую.

+1
Слово "трибосопряжение" в памяти всплыло. Хуже, чем уголь.

[Сергей Борщ]

можно ли передать питание через обычные подшипники (которые с шариками)?

Нет. Проверено. Как бы ни было удивительно, но контакт в них пропадает. И в момент пропадания контакта образуется искра. Которая очень быстро изнашивает подшипник.

[Stas]

видел такой узел - токосъемники со ртутью. По току как - не знаю, но канал RS232 115200 проходил без сбоев, максимальные обороты за несколько тысяч... По началу хотели радиомодем на передачу данных поставить - не разрешили

[rx3apf]

Так, как-то в виде фантазии на тему..
Предупреждаю сразу, я этого не пробовал, но по идее должно получиться:
1. Канал связи организовать в виде оптического канала - ось устройства полая и на ее торце установлен приемник(передатчик) ВОЛС,
а напротив этого торца, соответственно, передатчик(приемник).

Красивая идея, кстати. Правда, такое однонаправленным делать хорошо, двухнаправленным будет сложнее.
Альтернатива - радиоканал (cc2500 подойдет, пожалуй). Через питание - скорости великоваты.

2. Питание передавать через вращающийся трансформатор выполненный на сердечнике похожем на броневые сердечники типа Б...
Если габариты позволяют, то можно подобрать готовые, либо изготавливать самостоятельно (большой простор для творчества)

+1. Где-то я даже, кажется, видел описание такого решения. Еще можно покопать в сторону готовых бесконтактных зарядников для бытовой техники, посмотреть решения. Энергетика довольно солидная, а то бы вообще пара связанных контуров, настроенных в резонанс, по типу антенн RFID. Но там энергетика много меньше.

Сообщение отредактировал rx3apf - Jan 29 2012, 21:00

[_pv]

Еще можно покопать в сторону готовых бесконтактных зарядников для ботовой техники, посмотреть решения.

как раз 5W:
http://focus.ti.com/paramsearch/docs/param...NODE_STRY_PGE_T

[propeller24]

Спасибо всем ответившим!

Очень интересно, особенно заинтеерсовали ртутные подшипники... если можно инфо.

[НЕХ]

когда-то обсуждали

[propeller24]

Спасибо!

Если бы еще похвастались, кто чего достиг...

Сообщение отредактировал propeller24 - Feb 1 2012, 10:29

[alexvu]

Ну раз уж дошло до такого экстремизма, как ртутные подшипники, то давайте лучше питать от атомного термогенератора

Щетки - нормально для слаботочного питания, искрить они не будут, поставьте фильтр питания.
Также можно питать от ротора с диодным выпрямителем, статор - пост. магнит.
Данные - радиоканал через емкостную антенну или вращ. трансформатор.

[карабас]

Давно и успешно используются токосъемники на шарикоподшипниках для передчи питания и сигналов на геофизический кабель.
Подшипники работают в маслянной ванне, обязателен постоянный упругий поджим подшипников.
Ток через узел единицы мА - порядка 1 ампера.

[RicLab]

В промышленности для таких задач используются врашающиеся токосьемники.
Вполне надежно в эксплуатации. Только выбирать их надо в соответсвии с задачей и условиями эксплуатации.

[НЕХ]

конечно, никто в здравом уме не станет пропускать ток через подшипники - картинки от вреда частотных инверторов на глазах !
но вращающийся трансформатор = уместное решение.

[Myron]

конечно, никто в здравом уме не станет пропускать ток через подшипники - картинки от вреда частотных инверторов на глазах !
но вращающийся трансформатор = уместное решение.

Вот отличный вариант, используем 4-х и 10-и контактные устройства от http://www.michsci.com/Products/sliprings/eos/eos.htm
Наверно цена не устроит?

[propeller24]

Спасибо всем ответившим!

Исчерпывюще.
И уже разные мысли приходят в голову...

Вот, например: закоротить высоковольтную линию электропередачи в бочку с ртутью - самое оно!
Правда, это не есть решение моей задачи, но тоже не плохо