Современная электроника №3/2020

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 80 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2020 Повышение ресурса герконов за счёт оптимизации воздействующей магнитодвижущей силы Часть 2 Рис. 6. Схема (а) и фотография (б) измерительной установки В статье предложен способ повышения рабочего ресурса герконов, который основан на уменьшении количества отскоков контактов в каждом цикле срабатывания. В первой части статьи была представлена механистическая модель, которая позволяет рассчитывать время первого касания контактов и скорость их соударения для произвольных форм тока в связанной с герконом катушке. Во второй части показана эффективность предложенного режима в части отсутствия отскоков, которая была подтверждена в ходе экспериментального исследования, проведённого с привлечением измерительного оборудования компании Rohde & Schwarz. Предложена схема для формирования тока в катушке геркона и способ расчёта номиналов её элементов. Николай Лемешко (nlem83@mail.ru ) , Павел Струнин (Pavel.Strunin@rohde-schwarz.com) Пример экспериментальной оценки характеристик срабатывания геркона с использованием средств измерений компании Rohde & Schwarz Объект исследований, оборудование и измерительная оснастка Для проведения измерений был выбран геркон КЭМ-2 группы Б с м.д.с. срабатывания от 21 до 42 А [8]. Для формирования воздействующе- го магнитного поля была изготовле- на катушка, включающая 40 витков обмоточного провода диаметром 0,8 мм и имеющая активное сопро- тивление около 0,1 Ом. Длина намот- ки составляла около 40 мм, изме- ренное значение индуктивности – 15,5 мкГн. На рисунке 6а представлена схема измерительной установки. Для пита- ния катушки использовался усили- тель мощности в составе генератора АНР-1041 с выходным сопротивлени- ем около 2,5 Ом. На его вход подава- лось выходное напряжение генерато- ра R&S HMF2550, предназначенного для формирования сигналов стандартных и произвольных форм. Катушка подклю- чалась к источнику сигналов через бал- ластное сопротивление R с номиналом 4,7 Ом. Учитывая другие составляющие активного сопротивления, собствен- ная постоянная времени цепи питания катушки равнялась 2,12 мкс. Это значи- тельно меньше времени срабатывания геркона после начала действия магнит- ного поля, которое согласно докумен- тации составляет порядка 1 мс. Цепь геркона с последовательно вклю- чённым сопротивлением R Г номиналом 10 кОм питалась напряжением 5 В, пода- вавшимся с программируемого источ- ника постоянного тока R&S HMP2030. Для реализации автоматических изме- рений амплитудно-временных характе- ристик сигналов использовался осцил- лографR&S RTO2044 с полосой 4 ГГц и четырьмя каналами. На первый из них подавался сигнал с балластного сопро- тивления в цепи геркона, на второй – с аналогичного элемента в цепи катуш- ки. Подключение к контрольным точ- кам измерительной схемы выполня- лось при помощи пассивных пробников R&S RT-ZP10 с полосой до 500МГц, кото- рыми обычно комплектуются осцилло- графы серии R&S RTO. Результаты измерений Для инициирования срабатывания и размыкания контактной пары геркона использовался сигнал в виде последо- вательности импульсов длительностью 50 мс и частотой 2 Гц, синхронизация Генератор сигналов R&S HMF2550 Усилитель (в составе генератора АНР-1041) Источник электропитания R&S HMP2030 Электропитание цепи геркона Геркон КЭМ-2 (гр. Б) а б R K1 Ch2 Ch1 K2 K3 K4 R Г Катушка (40 витков) Пробники R&S RT-ZP10 Осциллограф R&S RTO2044