Современная электроника №7/2023

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2023 Рис . 2. Тензодатчики , встроенные в лопасти ветрогенератора измерению физической нагрузки на лопасть ветрогенератора в определен - ных местах – в непрерывном режиме . Электрические сигналы ( изменение электрического тока ) с ВОД поступа - ют на программируемый логический контроллер типа MXD, преобразовы - ваются в цифровой сигнал и анали - зируются в системе контроля наряду с полученными данными о скоро - сти и направлении ветра , угле танга - жа основной конструкции и т . д . Этот пример иллюстрирует рис . 2. Контроль означенных параметров необходим для предупреждения ава - рийных ситуаций , выработки рекомен - даций по эксплуатации и техническо - му обслуживанию оборудования . В том числе « необслуживаемого » и такого , доступ к которому на высоте , под водой и в иных сложных условиях ограничен . Датчики деформации для волоконно - оптических линий Тензометрический датчик с оптиче - ской решеткой Брэгга , с волоконной решеткой Брэгга или волоконно - опти - ческий датчик ( ВОА ), датчик дефор - мации для оптических волоконных линий – всё это тождественные поня - тия и один модельный ряд датчиков , отличаются они только параметрами – техническими характеристиками и форм - фактором . Тем не менее эти отличия в диапазонах измерения , точ - ности , комбинированной погрешно - сти , протяжённости оптоволоконных линий , в которых применяются датчи - ки , в рабочих и критичных температу - рах и соединительных разъёмах , адап - терах ( и др . параметрах ) существенно влияют на их возможное применение разработчиками современной электро - ники . При этом параметры надёжно - сти , устойчивости к раздавливанию – всё то , что связано с особенностью неразборного корпуса датчика : устой - чивость к циклической усталости , отсутствие чувствительности к элек - тромагнитным помехам и коррозии , безопасность от взрывов корпуса – являются общими для всего модель - ного ряда . К тому же типу датчиков относятся волоконно - оптические аксе - лерометры ( ВОА ). Принцип действия решётки Брэгга напоминает фильтрующее зеркало , отражающее излучение только строго определённой длины волны . Для всей остальной части оптического спектра решётка « прозрачна ». Этот принцип подробно описан и иллюстрирован в материале [2]. Упрощённо принцип работы можно объяснить так : пере - страиваемый лазер излучает различ - ные длины волн ( цвета ) в оптическое волокно . Когда испускаемый свет встречает « брэгговскую решетку » с той же длиной волны , световой поток отражается на чувствительное фоторе - ле , сигнализирующее при его присут - ствии , – так определяется длина волны . Механические напряжения в волокне или изменениях температуры пропор - ционально изменяют отражающийся от решетки сигнал . Отсюда оправдано подключение по одному волокну сразу нескольких датчиков , чувствительных к разным диапазонам длины волны . Производители изготавливают дат - чики деформации для волоконно - оптических линий из эпоксидно - сте - кловолоконного композиционного материала и армированного стекло - волокном пластика , что делает их удобными в монтаже и эксплуата - ции , а параметр надёжности опреде - ляется сроком службы свыше 20 лет . В неразборной и неремонтопригод - ной конструкции датчика буквально « нечему ломаться ». Поскольку обнов - ление линейки электронного оборудо - вания в современных реалиях проис - ходит значительно скорее – по срокам условного апгрейда , компонент РЭА с означенными характеристиками соот - ветствует требованиям разработчиков с условным названием « смонтировал и забыл », ибо регламента и обслужи - вания в типичном смысле не предус - мотрено . Датчики деформации монтируют - ся жёстким способом к конструкции с помощью клея , что обеспечивает не только надёжность работы компонента и модулей , с ним связанных , в различ - ных , в том числе агрессивных средах , но и качественную , « идеальную » – как её позиционируют разработчики – передачу нагрузки между обрабатыва - емым элементом и решёткой Брэгга , применяемой к волокну при его вклю - чении в композитную матрицу . После монтажа - склеивания датчи - ки соединяются последовательно с помощью адаптера , обеспечивающе - го непрерывность оптического волок - на . Поскольку потери сигнала с таким инженерным решением минималь - ны , а собственное затухание оптиче - ского волокна незначительно , датчики деформации для волоконно - оптиче - ских линий могут быть распределены на очень большие расстояния ( несколь - ко километров ). Поскольку оптические системы – это проектные решения под конкретного заказчика , номенклату - ра электронных компонентов ком - пании Scaime весьма консерватив - Блок мониторинга многомерных значений в концентраторе Даннные о деформации , передаваемые в турбинный модуль по полевой шине CANopen ПЛК для обработки данных и управления Оптоволоконные датчики в лопостях Инструменты оценки производительности турбины ветрового генератора ПЛК турбины