Книга: Микромеханические системы и элементы
Назад: 3.4. Оптические датчики и световые завесы
Дальше: 3.6. Миниатюрный датчик наклона и сотрясения

3.5. Практические конструкции магнитоэлектронных датчиков

Существуют устройства для бытовых нужд, на примере которых (чтобы не затрагивать производства с его секретными ограничениями) удобно пояснить принцип работы магнитоэлектронных датчиков. О том, что такое «проволока Вигарда», мы говорили во второй главе, где разобрали некоторые примеры. Далее рассмотрим устройство беспроводной передачи энергии для заряда аккумуляторной батареи малой мощности (энергоемкости 0,5 А/ч).
На рис. 3.13 представлен вид бытового фонарика с функцией беспроводной зарядки. Устройство выпускается и продается в Европе.

 

Рис. 3.13. Внешний вид фонаря с беспроводной системой зарядки

 

Как следует из фото, устройство состоит из двух блоков – зарядного сетевого адаптера (см. рис. 3.14) и приемника с простейшим магнитоэлектронным датчиком – петлей Вигарда (рис. 3.15).

 

Рис. 3.14. Вид на сетевой адаптер

 

Рис. 3.15. Вид на приемник с простейшим магнитоэлектронным датчиком

 

При подключении устройства в осветительную сеть адаптер передает электрическую энергию бесконтактным способом (посредством магнитной индукции) приемнику. Таким образом аккумулятор заряжается. Преимущества устройства – в том, что не нужны провода для зарядки. Сетевой адаптер, в котором имеются бестрансформаторный выпрямитель (подходит, ибо ток в нагрузке невелик), генератор тока и индукционная катушка, – законченная часть конструкции, не имеющая ни разъемов, ни каких-либо проводов. Корпус аккумуляторного фонаря вставляется в нишу адаптера так, что катушка фонаря оказывается внутри катушки адаптера, происходит передача энергии через индукцию в катушках, и провода также не нужны.
Мне удалось изучить экземпляр и, в точности скопировав схему, описать конструкцию. Внутреннее содержание представлено на рис. 3.16.
Напряжение питания 3,3 В.
Принцип передачи магнитной индукции давно не нов, и получить на это патент не представляется возможным, если предполагать, что это являлось бы задачей. Есть отечественные разработки, которые предлагаются в виде различных конструкторов для сборки зарядных устройств по тому же принципу – катушка приемника должна находиться внутри катушки передатчика.
Речь идет об относительно новом, или, скажем так, мало описанном в доступной форме, способе зарядки портативных фонарей (с аккумуляторами) и других низковольтных устройств от зарядных устройств-адаптеров – без проводов. Беспроводной способ вполне можно повторить в домашних условиях или хотя бы набраться знаний о принципе его действия.

 

Рис. 3.16. Внутреннее содержание бесконтактного зарядного устройства с магнитоэлектронным датчиком

 

Модуль предназначен для быстрой беспроводной зарядки аккумуляторов или непосредственного питания электронных устройств. Передатчик, подключенный к источнику постоянного тока, создает переменное поле в катушке индуктивности, которая устанавливается в зарядную станцию. Когда катушка приемника попадает в поле зарядной станции, в ней создается переменное напряжение, которое выпрямляется и стабилизируется электронной схемой приемника. Стабилизированное напряжение 3,3 В с током до 600 мА можно снять с выводов приемника и подать на электронное устройство или аккумулятор для зарядки.

Идеи для практического применения

• Зарядные устройства для сотовых телефонов, планшетов.
• Беспроводное питание в робототехнике и моделировании.
• Беспроводное питание в домашней автоматике.
Особенности устройства: стабильный источник питания, надежная изоляция катушки, компактный дизайн.

Технические условия и характеристики

Входное напряжение: 12 В постоянного тока.
Входное напряжение (максимальное): 13,5 В.
Выходное напряжение: 3,3 В постоянного тока.
Выходной ток (макс.): 600 мА.
Индуктивность передающей катушки: 30 мГн.
Расстояние между катушками приемника и передатчика: 1–20 мм.
Диаметр катушки с петлей Виганда: 38 мм.
Высота катушки: 2 мм.
Назад: 3.4. Оптические датчики и световые завесы
Дальше: 3.6. Миниатюрный датчик наклона и сотрясения

nik
thank you