Fiação de sinal diferencial. Diferencial máximo É possível usar sensores em todos os lugares?

Um amplificador diferencial é um circuito bem conhecido usado para amplificar a diferença de tensão de dois sinais de entrada. Idealmente, o sinal de saída não depende do nível de cada um dos sinais de entrada, mas é determinado apenas pela sua diferença. Quando os níveis de sinal em ambas as entradas mudam simultaneamente, essa mudança no sinal de entrada é chamada de modo comum. O sinal de entrada diferencial ou diferença também é chamado de normal ou útil. Um bom amplificador diferencial tem uma alta taxa de rejeição de modo comum (CMRR), que é a razão entre o sinal de saída desejado e o sinal de saída de modo comum, desde que os sinais de entrada desejado e de modo comum tenham a mesma amplitude. CMRR é geralmente medido em decibéis. A faixa de variação do sinal de entrada de modo comum especifica níveis permitidos tensão relativa à qual o sinal de entrada deve mudar.

Amplificadores diferenciais são usados ​​em casos onde sinais fracos pode ser perdido no ruído de fundo. Exemplos de tais sinais são sinais digitais transmitidos por cabos longos (um cabo geralmente consiste em dois fios trançados), sinais de áudio (na engenharia de rádio, o conceito de impedância “equilibrada” geralmente está associado a uma impedância diferencial de 600 ohms), frequência de rádio sinais (um cabo de dois núcleos é diferencial), eletrocardiogramas de tensão, sinais para leitura de informações de memória magnética e muitos outros.

Arroz. 2,67. Amplificador diferencial de transistor clássico.

Um amplificador diferencial na extremidade receptora restaura o sinal original se a interferência de modo comum não for muito grande. Os estágios diferenciais são amplamente utilizados na construção de amplificadores operacionais, que discutiremos a seguir. Eles desempenham um papel importante no design do amplificador CC(que amplificam frequências até corrente contínua, ou seja, não usam capacitores para comunicação entre estágios): seus circuito simétrico inerentemente adaptado para compensar o desvio de temperatura.

Na Fig. A Figura 2.67 mostra o circuito básico de um amplificador diferencial. A tensão de saída é medida em um dos coletores em relação ao potencial de terra; Esse amplificador é chamado de circuito de saída unipolar ou amplificador diferencial e é o mais amplamente utilizado. Este amplificador pode ser pensado como um dispositivo que amplifica um sinal diferencial e o converte em um sinal de terminação única que pode ser tratado por circuitos convencionais (seguidores de tensão, fontes de corrente, etc.). Se for necessário um sinal diferencial, ele será removido entre os coletores.

Qual é o ganho deste circuito? Não é difícil calcular: digamos que um sinal diferencial seja aplicado à entrada e a tensão na entrada 1 aumente um valor (mudança de tensão para um sinal pequeno em relação à entrada).

Enquanto ambos os transistores estiverem no modo ativo, o potencial do ponto A será fixo. O ganho pode ser determinado como no caso de um amplificador com um único transistor, se você notar que o sinal de entrada é aplicado duas vezes na junção base-emissor de qualquer transistor: . A resistência do resistor geralmente é pequena (100 ohms ou menos) e, às vezes, esse resistor está totalmente ausente. A tensão diferencial é geralmente amplificada várias centenas de vezes.

Para determinar o ganho de modo comum, os mesmos sinais devem ser aplicados a ambas as entradas do amplificador. Se você observar atentamente este caso (e lembrar que ambas as correntes de emissor fluem através do resistor), você obterá . Desprezamos a resistência, uma vez que o resistor geralmente é escolhido para ser grande - sua resistência é de pelo menos vários milhares de ohms. Na verdade, a resistência também pode ser negligenciada. CMRR é aproximadamente igual a . Um exemplo típico O amplificador diferencial é o circuito mostrado na Fig. 2,68. Vejamos como isso funciona.

A resistência do resistor é escolhida de modo que a corrente do coletor quiescente possa ser considerada igual a . Como de costume, o potencial do coletor é definido como 0,5 para obter a faixa dinâmica máxima. O transistor não possui resistor de coletor, pois seu sinal de saída é retirado do coletor de outro transistor. O valor do resistor é escolhido de forma que a corrente total seja igual e igualmente distribuída entre os transistores quando o sinal de entrada (diferencial) for zero.

Arroz. 2,68. Cálculo das características diferenciais do amplificador.

De acordo com as fórmulas derivadas, o ganho do sinal diferencial é 30 e o ganho de modo comum é 0,5. Se excluirmos resistores de 1,0 kOhm do circuito, o ganho do sinal diferencial se tornará igual a 150, mas ao mesmo tempo a resistência de entrada (diferencial) diminuirá de 250 para 50 kOhm (se for necessário para o valor de esta resistência seja da ordem de megaohms, então no estágio de entrada você pode usar transistores Darlington).

Lembre-se de que em um amplificador não balanceado com emissor aterrado com tensão quiescente de saída de 0,5, o ganho máximo é igual a , onde é expresso em volts. Em um amplificador diferencial o máximo ganho diferencial(pela metade, ou seja, numericamente igual a vinte vezes a queda de tensão no resistor do coletor com uma escolha semelhante de ponto de operação. O CMRR máximo correspondente (desde que também seja numericamente 20 vezes a queda de tensão através

Exercício 2.13. Certifique-se de que as proporções fornecidas estejam corretas. Projete um amplificador diferencial de acordo com suas próprias necessidades.

Um amplificador diferencial pode ser chamado figurativamente de “par de cauda longa”, pois se o comprimento do resistor for símboloé proporcional ao valor de sua resistência, o circuito pode ser representado como mostrado na Fig. 2,69. A “cauda longa” determina a rejeição do sinal de modo comum, e as pequenas resistências de acoplamento entre emissores (incluindo as próprias resistências dos emissores) determinam a amplificação diferencial do sinal.

Polarização usando uma fonte atual.

O ganho de modo comum em um amplificador diferencial pode ser significativamente reduzido substituindo o resistor por uma fonte de corrente. Neste caso, o valor efetivo da resistência se tornará muito grande e o ganho do sinal de modo comum será atenuado quase a zero. Vamos imaginar que existe um sinal de modo comum na entrada; A fonte de corrente no circuito emissor mantém a corrente total do emissor constante e (devido à simetria do circuito) é distribuída uniformemente entre os dois circuitos coletores. Portanto, o sinal de saída do circuito não muda. Um exemplo de tal esquema é mostrado na Fig. 2,70. Para este circuito, que utiliza um par de transistores monolíticos do tipo (transistores e ) e uma fonte de corrente do tipo , o valor CMRR é determinado pela relação dB). A faixa do sinal de modo comum de entrada é limitada a -12 e ; o limite inferior é determinado pela faixa de operação da fonte de corrente no circuito emissor, e o limite superior é determinado pela tensão do coletor quiescente.

Arroz. 2,70. Aumentando o CMRR de um amplificador diferencial usando uma fonte de corrente.

Lembre-se de que este amplificador, como todos os amplificadores de transistor, deve ter circuitos de polarização CC. Se, por exemplo, um capacitor for usado na entrada para acoplamento entre estágios, então resistores de base aterrados deverão ser incluídos. Outra advertência se aplica especialmente a amplificadores diferenciais sem resistores de emissor: os transistores bipolares podem suportar uma polarização reversa na junção base-emissor de não mais que 6 V, então ocorre a quebra; Isto significa que se uma tensão de entrada diferencial mais alta for aplicada à entrada, o estágio de entrada será destruído (desde que não haja resistores de emissor). O resistor emissor limita a corrente de ruptura e evita a destruição do circuito, mas as características dos transistores podem degradar neste caso (coeficiente, ruído, etc.). Em ambos os casos, a impedância de entrada cai significativamente se ocorrer condução reversa.

Aplicações de circuitos diferenciais em amplificadores DC com saída unipolar.

Um amplificador diferencial pode funcionar perfeitamente como um amplificador DC, mesmo com sinais de entrada de terminação única (single-ended). Para isso, é necessário aterrar uma de suas entradas e enviar um sinal para a outra (Fig. 2.71). É possível eliminar o transistor “não utilizado” do circuito? Não. Circuito diferencial fornece compensação para desvios de temperatura e, mesmo quando uma entrada está aterrada, o transistor executa algumas funções: quando a temperatura muda, as tensões mudam na mesma proporção, enquanto não há mudança na saída e o equilíbrio do circuito não é perturbado. Isto significa que a variação da tensão não é amplificada pelo coeficiente Kdif (sua amplificação é determinada pelo coeficiente Xinf, que pode ser reduzido a quase zero). Além disso, a compensação mútua de tensões resulta no fato de que quedas de tensão de 0,6 V não precisam ser levadas em consideração na entrada. A qualidade de tal amplificador DC se deteriora apenas devido a incompatibilidades de tensão ou aos seus coeficientes de temperatura. A indústria produz pares de transistores e amplificadores diferenciais integrados com um alto grau de correspondência (por exemplo, para um par monolítico padrão de transistores do tipo n-p-n, o desvio de tensão é determinado por um valor ou por mês).

Arroz. 2,71. O amplificador diferencial pode operar como um amplificador DC de precisão com saída unipolar.

No circuito anterior, você pode aterrar qualquer uma das entradas. Dependendo de qual entrada está aterrada, o amplificador inverterá ou não o sinal. (No entanto, devido à presença do efeito Miller, que será discutido na Seção 2.19, o circuito mostrado aqui é preferível para a faixa de alta frequência.) O circuito apresentado é não inversor, o que significa que a entrada inversora está aterrada. A terminologia associada aos amplificadores diferenciais também se aplica aos amplificadores operacionais, que são os mesmos amplificadores diferenciais de alto ganho.

Usando um espelho de corrente como carga ativa.

Às vezes é desejável que um amplificador diferencial de estágio único, como um simples amplificador emissor aterrado, tenha alto ganho. Linda solução fornece o uso de um espelho de corrente como carga ativa de um amplificador (Fig. 2.72). Os transistores formam um par diferencial com uma fonte de corrente no circuito emissor. Os transistores que formam um espelho de corrente atuam como uma carga de coletor. Isso garante um alto valor da resistência de carga do coletor, graças ao qual o ganho de tensão chega a 5.000 e superior, desde que não haja carga na saída do amplificador. Tal amplificador é normalmente usado apenas em circuitos cobertos por um loop opinião, ou em comparadores (veremos eles na próxima seção). Lembre-se de que a carga desse amplificador deve ter uma impedância alta, caso contrário o ganho será significativamente enfraquecido.

Arroz. 2,72. Amplificador diferencial com espelho de corrente como carga ativa.

Amplificadores diferenciais como circuitos de divisão de fase.

Nos coletores de um amplificador diferencial simétrico aparecem sinais idênticos em amplitude, mas com fases opostas. Se pegarmos os sinais de saída de dois coletores, obteremos um circuito de divisão de fase. Claro, você pode usar um amplificador diferencial com entradas e saídas diferenciais. O sinal de saída diferencial pode então ser usado para acionar outro estágio amplificador diferencial, aumentando significativamente o valor CMRR de todo o circuito.

Amplificadores diferenciais como comparadores.

Devido ao seu alto ganho e desempenho estável, o amplificador diferencial é o principal parte integrante comparador - circuito que compara sinais de entrada e avalia qual deles é maior. Os comparadores são utilizados em uma ampla variedade de áreas: para ligar iluminação e aquecimento, para obter sinais retangulares de triangulares, para comparar o nível do sinal com um valor limite, em amplificadores classe D e modulação por código de pulso, para comutar fontes de alimentação, etc. . A ideia básica ao construir um comparador é que o transistor deve ligar ou desligar dependendo dos níveis dos sinais de entrada. A região de ganho linear não é considerada - o funcionamento do circuito é baseado no fato de um dos dois transistores de entrada estar em modo de corte a qualquer momento. Uma aplicação típica de captura de sinal é discutida na próxima seção usando um circuito de controle de temperatura que utiliza resistores dependentes da temperatura (termistores).

Os amplificadores operacionais são caracterizados por características de amplificação, entrada, saída, energia, desvio, frequência e velocidade.

Ganhe características

Ganho (K U) é igual à razão entre o incremento da tensão de saída e a tensão diferencial de entrada que causou esse incremento na ausência de feedback (FE). Varia de 10 3 a 10 6.

As características mais importantes Amplificadores operacionais são características de amplitude (transferência) (Fig. 8.4). Eles são representados na forma de duas curvas, correspondendo respectivamente às entradas inversoras e não inversoras. As características são obtidas quando um sinal é aplicado a uma das entradas e um sinal zero na outra. Cada uma das curvas consiste em seções horizontais e inclinadas.

As seções horizontais das curvas correspondem ao modo totalmente aberto (saturado) ou fechado dos transistores do estágio de saída. Quando a tensão de entrada muda nessas seções, a tensão de saída do amplificador permanece constante e é determinada pelas tensões +U out max) -U out max. Essas tensões estão próximas da tensão das fontes de alimentação.

A porção inclinada (linear) das curvas corresponde a dependência proporcional tensão de saída da entrada. Essa faixa é chamada de região de ganho. O ângulo de inclinação da seção é determinado pelo ganho do amplificador operacional:

K U = U saída / U entrada.

Grandes valores de ganho do amplificador operacional permitem, quando tais amplificadores são cobertos por realimentação negativa profunda, obter circuitos com propriedades que dependem apenas dos parâmetros do circuito de realimentação negativa.

As características de amplitude (ver Fig. 8.4) passam por zero. O estado quando U out = 0 em U in = 0 é chamado de equilíbrio do amplificador operacional. No entanto, para amplificadores operacionais reais, a condição de equilíbrio geralmente não é satisfeita. Quando Uin = 0, a tensão de saída do amplificador operacional pode ser maior ou menor que zero:

U saída = + U saída ou U saída = - U saída).

Características de deriva

A tensão (U cmo) na qual U out = 0 é chamada tensão de entrada compensações zero (Fig. 8.5). É determinado pelo valor da tensão que deve ser aplicada à entrada do amplificador operacional para obter zero na saída do amplificador operacional. Geralmente equivale a não mais do que alguns milivolts. As tensões U cm e ∆U out (∆U out = deslocamento U - tensão de cisalhamento) estão relacionadas pela relação:

U cm = ∆U fora / K U .

A principal razão para o aparecimento da tensão de polarização é uma dispersão significativa nos parâmetros dos elementos do estágio amplificador diferencial.

A dependência dos parâmetros do amplificador operacional nas causas da temperatura variação de temperatura tensão de deslocamento de entrada. O desvio da tensão de deslocamento de entrada é a razão entre a mudança na tensão de deslocamento de entrada e a mudança na temperatura ambiente:

E smo = U smo / T.

Normalmente E cmo é 1…5 µV/°C.

Característica de transferência de um amplificador operacional para um sinal de modo comum mostrado na (Fig. 8.6). Mostra que em valores suficientemente grandes de U sf (comparáveis ​​​​com a tensão da fonte de energia), o ganho do sinal de modo comum (K sf) aumenta acentuadamente.

A faixa de tensão de entrada usada é chamada de região de rejeição de modo comum. Amplificadores operacionais são caracterizados por taxa de rejeição de modo comum (K oss) – relação de ganho de sinal diferencial (K u d) ao fator de ganho do sinal de modo comum (K u sf).

K oss = Ku d / Ku sf.

O ganho de modo comum é definido como a razão entre a mudança na tensão de saída e a mudança no modo comum que a causou.
o sinal de entrada). A taxa de rejeição de modo comum é geralmente expressa em decibéis.

Características de entrada

A resistência de entrada, as correntes de polarização de entrada, a diferença e o desvio das correntes de polarização de entrada, bem como a tensão diferencial máxima de entrada caracterizam os principais parâmetros dos circuitos de entrada do amplificador operacional, que dependem do circuito do estágio de entrada diferencial utilizado.

Corrente de polarização de entrada (I cm) – corrente nas entradas do amplificador. As correntes de polarização de entrada são devidas às correntes de base dos transistores bipolares de entrada e às correntes de fuga de porta para amplificadores operacionais com entradas FET. Em outras palavras, I cm são as correntes consumidas pelas entradas do amplificador operacional. Eles são determinados pelo valor final da resistência de entrada do estágio diferencial. A corrente de polarização de entrada (I cm), fornecida nos dados de referência do amplificador operacional, é definida como a corrente de polarização média:

Eu cm = (eu cm1 – eu cm2) / 2.

Corrente de mudança de entrada é a diferença nas correntes de deslocamento. Parece devido à correspondência imprecisa dos ganhos de corrente dos transistores de entrada. A corrente de cisalhamento é um valor variável, variando de várias unidades a várias centenas de nanoampères.

Devido à presença de tensão de polarização de entrada e correntes de polarização de entrada, os circuitos de amplificadores operacionais devem ser complementados com elementos projetados para equilibrá-los inicialmente. O balanceamento é realizado aplicando alguma tensão adicional a uma das entradas do amplificador operacional e introduzindo resistores em seus circuitos de entrada.

Desvio de temperatura atual de entrada – um coeficiente igual à razão entre a mudança máxima na corrente de entrada do amplificador operacional e a mudança na temperatura ambiente que a causou.

O desvio de temperatura das correntes de entrada leva a erros adicionais. Os desvios de temperatura são importantes para amplificadores de precisão porque, diferentemente da tensão de deslocamento e das correntes de entrada, são muito difíceis de compensar.

Tensão de entrada diferencial máxima a tensão fornecida entre as entradas do amplificador operacional no circuito é limitada para evitar danos aos transistores do estágio diferencial

Impedância de entrada depende do tipo de sinal de entrada. Há:

diferencial impedância de entrada(Diferencial de entrada R) – (resistência entre as entradas do amplificador);

· resistência de entrada de modo comum (Rin sf) – resistência entre os terminais de entrada combinados e o ponto comum.

Os valores de Rin diff variam de várias dezenas de quilo-ohms a centenas de mega-ohms. A resistência de modo comum de entrada Rin sf é várias ordens de grandeza maior que Rin diff.

Características de saída

Os parâmetros de saída do amplificador operacional são a resistência de saída, bem como a tensão e corrente máximas de saída.

O amplificador operacional deve ter um pequeno impedância de saída (R fora) para garantir valores altos tensão de saída com baixa resistência de carga. A baixa resistência de saída é obtida usando um seguidor de emissor na saída do amplificador operacional. Real Rout tem unidades e centenas de ohms.

Tensão máxima de saída (positivo ou negativo) próximo à tensão de alimentação. Máximo corrente de saída limitado pela corrente de coletor permitida do estágio de saída do amplificador operacional.

Características energéticas

Os parâmetros de energia do amplificador operacional são avaliados consumo máximo de corrente de ambas as fontes de energia e, consequentemente, o total consumo de energia .

Características de frequência

A amplificação de sinais harmônicos é caracterizada pelos parâmetros de frequência do amplificador operacional, e a amplificação de sinais pulsados ​​por sua velocidade ou parâmetros dinâmicos.

A dependência de frequência do ganho do amplificador operacional sem feedback é chamada resposta amplitude-frequência (AFC).

A frequência (f 1) na qual o ganho do amplificador operacional é igual à unidade é chamada frequência de ganho unitário .

Devido à mudança de fase do sinal de saída em relação à entrada criada pelo amplificador na região de alta frequência resposta de frequência de fase O amplificador operacional na entrada inversora adquire uma mudança de fase adicional (mais de 180°) (Fig. 8.8).

Para garantir a operação estável do amplificador operacional, é necessário reduzir o atraso de fase, ou seja, ajuste a resposta de amplitude-frequência do amplificador operacional.

Características de velocidade

Os parâmetros dinâmicos do amplificador operacional são taxa de variação de saída tensão (velocidade de resposta) e tempo de estabilização da tensão de saída . Eles são determinados pela reação do amplificador operacional ao impacto de um pico de tensão na entrada (Fig. 8.9).

Taxa de variação da tensão de saída é a razão entre o incremento ( U out) e o intervalo de tempo ( t) durante o qual esse incremento ocorre quando um pulso retangular é aplicado à entrada. Aquilo é

V U saída = U saída / t

Quanto maior a frequência de corte, mais rápida será a taxa de variação da tensão de saída. Valores típicos V U out – unidades de volts por microssegundo.

Tempo de estabilização da tensão de saída (t definido) – o tempo durante o qual U fora do amplificador operacional muda do nível 0,1 para o nível 0,9 do valor de estado estacionário de U fora quando a entrada do amplificador operacional é exposta a pulsos retangulares. O tempo de acomodação é inversamente proporcional à frequência de corte.

O aparecimento de incêndios é caracterizado pelo aumento da temperatura ambiente. Portanto, em sistemas contra alarme de incêndio mais frequentemente usado detectores de calor.

São capazes de identificar incêndios na fase inicial, o que permite tomar medidas oportunas para eliminá-los. Porém, tais sensores são apresentados em diversas modificações no mercado.

Para escolher o modelo certo para uma sala específica, você deve aprender o máximo possível sobre eles.

Recursos de design do dispositivo

O que é um detector? Este é um elemento sensível ao calor encerrado em uma caixa de plástico. O princípio de funcionamento da maioria modelos simples baseado no fechamento/abertura de contatos, levando à formação de um sinal.

Para que o dispositivo funcione, a temperatura ambiente deve ultrapassar o valor limite do dispositivo.

Durante a operação, esses detectores de calor não consomem corrente. Eles são chamados de passivos. Eles usam uma liga específica como termoelemento. Anteriormente, esses sensores eram descartáveis ​​​​e não podiam ser restaurados, mas hoje surgiram modelos reutilizáveis. Neles, sob a influência da temperatura, o elemento bimetálico, mudando sua forma, afeta o contato.

Existem amostras controladas magneticamente. Localizado neles ímã permanente altera suas propriedades como resultado do aquecimento, o que leva ao funcionamento do dispositivo.

Ao selecionar um detector de calor para uma sala, é necessário que o valor limite da temperatura para eles seja superior à média do edifício em pelo menos 10 ° C. Isso permite evitar alarmes falsos.

Tipos de dispositivos e seus recursos

Cada dispositivo é projetado para uma área controlada específica. Pela natureza de sua detecção em:

• Ver
• Linear

Os detectores térmicos pontuais de incêndio, por sua vez, estão disponíveis em dois tipos:

• Máximo
• Diferencial

O funcionamento do primeiro baseia-se na mudança do estado do termoelemento quando a temperatura sobe até um valor limite. Vale ressaltar que para o funcionamento é necessário que antes do especificado especificações técnicas valor, o próprio detector ficou quente. E isso levará algum tempo.

Esta é uma desvantagem óbvia do dispositivo, pois não permite detectar um incêndio na fase inicial. Isso pode ser eliminado aumentando o número de sensores localizados em uma sala, bem como usando outros tipos de sensores.

Os detectores diferenciais de calor são projetados para monitorar a taxa de aumento da temperatura. Isso permitiu reduzir a inércia do dispositivo. O projeto de tais sensores inclui elementos eletrônicos, o que afeta o custo.

Na prática, na maioria das vezes, esses dois tipos são usados ​​em combinação. Esse detector de incêndio diferencial máximo é acionado não apenas pela taxa de aumento da temperatura, mas também pelo seu valor limite.

Dispositivos lineares ou cabos térmicos são par trançado, onde cada fio é coberto com um material termorresistente. À medida que a temperatura aumenta, perde suas propriedades, o que leva a um curto-circuito no circuito e à formação de um sinal de incêndio.

O cabo térmico é conectado em vez do cabo do sistema. Mas tem uma desvantagem - um curto-circuito pode ser causado não apenas por um incêndio.

Para eliminar tais momentos, sensores lineares são conectados através de módulos de interface que garantem a comunicação com o dispositivo de alarme. Muitos deles são utilizados em poços de elevadores tecnológicos e outras estruturas semelhantes.

Fabricantes – escolhendo o melhor modelo

Os sensores térmicos são mais amplamente utilizados no mercado doméstico de equipamentos de combate a incêndio. Empresas russas. Isto se deve tanto às características dos sistemas de alarme, requisitos regulamentares, e preços razoáveis ​​para eles.

Os mais populares são os detectores térmicos de alarme de incêndio:

• Aurora TN (IP 101-78-A1) – Argusspectr
• IP 101-3A-A3R – Arsenal Siberiano

O detector Aurora é um detector diferencial máximo não endereçável. É usado para detectar incêndios em uma sala e transmitir um sinal ao painel de controle.

Assista a um vídeo sobre o produto:

As vantagens deste modelo incluem:

1. Alta sensibilidade
2. Confiabilidade
3. Usando um microprocessador como parte do dispositivo
4. Fácil de manter

Seu custo é superior a 400 rublos, mas corresponde totalmente à qualidade do dispositivo.

Os detectores térmicos à prova de explosão IP 101-3A-A3R também são classificados como diferencial máximo. Eles são projetados para uso em ambientes aquecidos e podem funcionar com circuitos CC e CA.

As vantagens deste modelo incluem:

• Circuito de controle eletrônico
• A presença de um indicador LED que permite monitorar o funcionamento do dispositivo
• Design moderno

O custo deste modelo é significativamente menor e chega a 126 rublos, o que os torna acessíveis a uma ampla gama de usuários.

Assista a um vídeo sobre produtos à prova de explosão IP 101-7:

Existem muitos mais vários tipos. Este é um detector térmico à prova de explosão e muitos outros. Qual escolher para uma sala específica depende de vários fatores, que serão discutidos a seguir.

Em que focar na hora de escolher?

Cada sensor térmico possui certas características de classificação. Eles geralmente são refletidos em documentação técnica. Listamos aqueles aos quais você deve prestar atenção:

1. Temperatura de resposta
2. Princípio de funcionamento
3. Recursos de design
4. Inércia
5. Tipo de zona de controle

Por exemplo, para locais com grandes áreas Recomenda-se a instalação de detectores térmicos de incêndio com zona de detecção linear. Ao escolher um dispositivo, preste atenção à temperatura de resposta; ela não deve diferir da média em mais de 20 ° C. Mudanças repentinas na zona de controle são inaceitáveis, pois podem levar a alarmes falsos.

É possível usar sensores em todos os lugares?

Existe uma lista de documentos que regulamentam o uso de equipamentos de combate a incêndio. Eles indicam que os detectores de calor são aceitáveis ​​para uso na maioria das instalações industriais e residenciais. Mas, ao mesmo tempo, existe uma lista de locais onde o seu trabalho é impraticável:

• centros de computação
• quartos com tectos falsos

Diferencial máximo MDPI-028

Diferencial máximo DMD-70

Diferencial máximo DMD-70-S

O detector automático de incêndio bimetálico máximo diferencial MDPI-028 é fabricado em um design à prova d'água e destina-se ao uso em navios. Estruturalmente, o detector é construído sobre dois elementos bimetálicos, que se deformam com o aumento da temperatura ambiente e, com suas pontas soltas, afetam os contatos. Cada elemento bimetálico está localizado

Detector diferencial máximo bimetálico automático MDPI-028 227 ate.

Diferencial máximo térmico MDPI-028, o elemento sensível são duas espirais bimegálicas. Disparos em temperatura tipo + 70° C (+90° C). Área controlada - de 20 a 30 m2. A temperatura ambiente deve estar entre -40 e -50°C. A umidade relativa das instalações não deve ultrapassar 98%. Funciona com estação de alarme de incêndio de navio TOL-10/50-S.

O detector MDPI-028 (detector de incêndio diferencial máximo) em design à prova d'água destina-se ao uso em ambientes com temperatura do ar de -40... + 50° C e umidade relativa de até 98%. O gel de aviso está adaptado para trabalhar em condições de vibração.

Para substituir detectores de incêndio moral e tecnicamente desatualizados ATIM, ATP, DTL, DI-1, KI-1, RID-1, IDF-1, IDF-1M, POST-1 e equipamentos de controle e recepção SKPU-1, SDPU- 1, PPKU-1M, TOL-10/100, RUOP-1, novos modelos de modernos detectores de incêndio e painéis de controle com indicadores de desempenho significativamente melhores de durabilidade, confiabilidade e eficiência, fabricados em modernos base do elemento ampla aplicação. Estes incluíam: detector de fumaça de radioisótopo RID-6M, fotoelétrico detector de fumaça DIP-1, DIP-2 e DIP-3, detector de incêndio de chama ultravioleta leve IP329-2 “Ametista”, detector de incêndio térmico à prova de explosão IP-103, detector de incêndio de contato termomagnético de ação múltipla IP105-2/1 (ITM) , detector de incêndio manual Detector de DPI, detector diferencial máximo IP101-2, bem como dispositivos de recepção e controle PPS-3, PPK-2, RUGTI-1, PPKU-1M-01 e Signal-42. Para proteger indústrias com risco de explosão e incêndio, foi desenvolvido e transferido para produção industrial um novo dispositivo de recepção e controle intrinsecamente seguro “Signal-44”, projetado para conexão a um circuito de alarme de incêndio intrinsecamente seguro

O detector térmico máximo diferencial é um detector térmico que combina as funções de detectores térmicos máximos e diferenciais.

5 Detector de calor IP 129-1 Detector de calor analógico com diferencial máximo
você. Os detectores de calor mais comuns, com base no seu princípio de funcionamento, são divididos em máximo, diferencial e máximo diferencial. Os primeiros são acionados quando uma determinada temperatura é atingida, os segundos - a uma certa taxa de aumento de temperatura, os terceiros - a partir de qualquer mudança de temperatura predominante. De acordo com seu design, os detectores de calor são passivos, nos quais, sob a influência da temperatura, o elemento sensível altera suas propriedades (DTL, IP-104-1 - ação máxima, baseada na abertura de contatos de mola conectados por solda leve: MDPT -028 - diferencial máximo no efeito bimetálico, levando à deformação das placas que abrem os contatos IP-105-2/1 - no princípio da mudança da indução magnética sob a influência do calor; uma termopilha termopar).

Os detectores de calor de acordo com seu princípio de funcionamento são divididos em máximo, diferencial e máximo diferencial. Os primeiros são acionados quando uma determinada temperatura é atingida, os segundos - a uma certa taxa de aumento de temperatura e os terceiros - a partir de qualquer mudança significativa na temperatura. Fechaduras de baixo ponto de fusão, placas bimetálicas, tubos preenchidos com líquido de fácil expansão, termopares, etc. são usados ​​​​como elementos sensíveis. Os detectores térmicos de incêndio são instalados sob o teto em uma posição que permite que o fluxo de calor flua ao redor do elemento sensível do detector. , aquece. Os detectores térmicos de incêndio não possuem alta sensibilidade, portanto, geralmente não emitem falsos alarmes se a temperatura ambiente aumentar quando o aquecimento é ligado ou quando são realizadas operações tecnológicas.

Os detectores térmicos ou térmicos são divididos em máximo, diferencial e máximo diferencial.

Os detectores diferenciais máximos são combinados, ou seja, operam simultaneamente em uma determinada taxa de aumento de temperatura e quando são atingidas temperaturas críticas do ar na sala.

Os detectores de calor de acordo com seu princípio de funcionamento são divididos em máximo, diferencial e máximo diferencial.

Os detectores térmicos diferenciais são acionados a uma certa taxa de aumento na temperatura ambiente, que se presume estar dentro de 5 MO°C por minuto. Os detectores diferenciais máximos combinam as propriedades dos tipos de detectores máximos e diferenciais.

Os detectores de calor de acordo com seu princípio de funcionamento são divididos em máximo, diferencial e máximo diferencial.

Os detectores térmicos automáticos de incêndio são divididos de acordo com seu princípio de funcionamento em máximo, diferencial e máximo diferencial. Detectores de princípio de operação máximo são acionados quando um determinado valor de temperatura é atingido, diferencial - a uma certa taxa de aumento no gradiente de temperatura, diferencial máximo -

Os detectores diferenciais máximos térmicos não devem ser usados ​​em seguintes casos: a taxa de variação da temperatura do ar ambiente é maior que o gradiente de temperatura da resposta do detector (oficinas, endurecimento, caldeiras, etc.); há poeira úmida (a concentração de poeira é maior que o permitido pelas normas sanitárias).

Detectores de incêndio fumaça 215 fumaça óptica 217 linear volumétrico 221 diferencial máximo

Para imunidade a ruído, os sinais complementares transmitidos devem ser bem balanceados e ter a mesma impedância

A transmissão diferencial implica a presença de dois sinais complementares com igual amplitude e um deslocamento de fase de 180°. Um dos sinais é denominado positivo (direto, não inverso), o segundo é denominado negativo (inverso). A transmissão diferencial é amplamente utilizada em circuitos eletrônicos e é essencial para aumentar a velocidade de transferência de dados. Sinais de clock de alta velocidade em placas-mãe e servidores de computadores são transmitidos por linhas diferenciais. Vários dispositivos, como impressoras, switches, roteadores e processadores de sinal, usam a tecnologia LVDS (Sinalização Diferencial de Baixa Tensão).

Em comparação com o fio único, a transmissão diferencial requer mais transmissores (drivers, transmissores) e receptores (receptores), bem como um número dobrado de pinos e condutores de elementos. Por outro lado, o uso da transmissão diferencial oferece diversas vantagens atraentes:

Maior precisão temporal,
- alta velocidade de transmissão possível,
- menor suscetibilidade a interferências eletromagnéticas,
- menos ruído associado ao crosstalk.

Ao rotear condutores diferenciais, é importante que ambos os traços diferenciais tenham a mesma impedância, tenham o mesmo comprimento e a distância entre suas bordas seja constante.

Usando um exemplo, vejamos alguns conceitos importantes de fiação diferencial. A Figura 1 mostra o barramento diferencial placa-mãe, colocado entre os pinos de um chip específico de aplicação (ASIC) e o conector para conectar uma placa filha com chips de memória. Condutor de sinal direto destacado verde e inverso - vermelho. Cada condutor ao longo de seu comprimento possui duas vias e uma seção em serpentina.

Arroz. 1. Par diferencial na placa-mãe PCB

A fiação diferencial nesta figura é feita levando em consideração várias regras:

Os terminais dos componentes utilizados para transmitir ou receber sinais diferenciais estão localizados próximos uns dos outros;
- em cada camada individual estão localizados segmentos de pneus do mesmo comprimento e a distância entre os pneus permanece a mesma nas diferentes camadas;
- ao trocar uma camada, a distância entre as placas de via é mantida ao mínimo (não ultrapassando a distância entre os barramentos, se possível);
- as seções serpentinas dos dois barramentos estão localizadas na mesma área para que os sinais positivos e negativos tenham os mesmos atrasos de propagação ao longo de todo o comprimento do circuito.

O arredondamento de cantos e comprimentos uniformes de condutores diferenciais requerem cuidados especiais.

Além dos condutores placa de circuito impresso, o pacote de circuito integrado contém barramentos que conectam cada pino do pacote a um pino do chip IC. Os diferentes comprimentos destes pneus podem fazer ajustes em alguns casos.

Como exemplo numérico, considere barras diferenciais com os seguintes comprimentos de segmento:

para sinal direto

Comprimento do segmento do pino do conector até a primeira via = 3022,93 mils (76,78 mm),

Comprimento do segmento entre vias = 747,97 mils (19,0 mm)

Comprimento total do sinal direto = 3.798,70 mils (96,49 mm);

Para sinal inverso

Comprimento do segmento do pino do conector até a primeira via = 3025,50 mils (76,78 mm),

Comprimento do segmento entre vias = 817,87 mils (19,0 mm)

Comprimento do segmento da segunda via ao pino IC = 27,8 mils (0,71 mm)

Comprimento total do circuito de sinal direto = 3.871,17 mils (98,33 mm).

Assim, a diferença nos comprimentos dos traços de PCB é de 72,47 mils (1,84 mm).

Parte da diferença resultante pode ser compensada levando-se em consideração os diferentes comprimentos dos barramentos dentro do pacote IC. Neste caso, a diferença nos comprimentos totais das rotas fica dentro da tolerância especificada.

A Figura 2 mostra que o comprimento total da barra deve ser considerado para reduzir a diferença nos comprimentos diferenciais dos condutores.

Arroz. 2. A soma (L0 + L1) deve ser igual à soma (L2 + L3) dentro do erro permitido

Repetindo novamente, é desejável manter constante a distância entre as bordas dos condutores em todo o seu comprimento. Um estudo do par diferencial mostra que próximo aos terminais do conector do barramento os barramentos perdem o paralelismo entre si. A Figura 3 ilustra um diagrama de fiação que minimiza essa desvantagem enquanto mantém o paralelismo comprimento longo(o ângulo agudo do condutor de sinal inverso formado neste caso pode levar à perda de sua integridade com as consequências decorrentes - nota do tradutor). Este projeto pode ser usado em casos onde os sinais diferenciais devem ser altamente acoplados ou na transmissão de sinais de alta velocidade.

Arroz. 3. Fiação paralela

Quando o espaçamento entre dois traços é relativamente grande (o acoplamento entre o condutor e o polígono excede o acoplamento entre os condutores), o par fica fracamente acoplado. Por outro lado, quando dois traços estão localizados próximos o suficiente um do outro (a relação entre eles é maior que a conexão entre o condutor individual e o polígono), isso significa que os condutores do par estão fortemente conectados. Geralmente não é necessário um acoplamento forte para alcançar os benefícios iniciais da estrutura diferencial. No entanto, para obter uma boa imunidade a ruído, é desejável um acoplamento forte para sinais complementares e bem balanceados que tenham impedância simétrica em relação à tensão de referência.

O conceito de fiação diferencial, neste caso, envolve pares coplanares (ou seja, localizados na mesma camada), possuindo conexões nas bordas dos condutores. Os sinais diferenciais também podem ser roteados de outra forma, na qual os condutores dos sinais direto e inverso estão localizados em camadas diferentes (adjacentes!!!) da placa. No entanto, este método pode causar problemas com a consistência da impedância. A Figura 4 mostra ambas as opções, bem como algumas dimensões críticas, como largura (W), espaçamento entre bordas (S), espessura do condutor (T) e distância do condutor ao polígono (H). Esses parâmetros que definem a geometria corte transversal pares diferenciais são frequentemente usados ​​​​(junto com as propriedades do material dos condutores e do dielétrico do substrato) para determinar os valores das impedâncias (para modos irregulares, de equilíbrio, em fase e anti-fase) e para calcular o magnitude do acoplamento entre os condutores do par.

Arroz. 4. Dimensões geométricas da seção do par diferencial

Abbas Riazi
REQUISITOS DE ROTEAMENTO DE SINAIS DIFERENCIAIS
Projeto e fabricação de circuito impresso
Fevereiro-março de 2004
Agradecemos ao site elart.narod.ru por fornecer a tradução