سلام! من به عنوان تأمین کننده روبات های خزنده ، سهم منصفانه ای از تجربیات مربوط به چالش های مختلف در صنعت را داشتم. یکی از مهمترین مواردی که اغلب با آنها روبرو می شویم ، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) است. در این وبلاگ ، من بینش هایی در مورد چگونگی محافظت از روبات های خزنده در برابر تداخل الکترومغناطیسی به اشتراک می گذارم.
درک تداخل الکترومغناطیسی
اول از همه ، بیایید تصور روشنی از تداخل الکترومغناطیسی داشته باشیم. EMI اساساً اختلال است که هنگامی که یک میدان الکترومغناطیسی بر یک مدار الکتریکی تأثیر می گذارد ، رخ می دهد. این زمینه می تواند از منابع مختلفی مانند امواج رادیویی ، خطوط برق یا حتی سایر وسایل الکترونیکی حاصل شود. هنگامی که یک ربات خزنده در معرض EMI قرار می گیرد ، می تواند انواع مشکلات را ایجاد کند. سنسورهای این ربات ممکن است خوانش های نادرست را ارائه دهند ، سیستم های ارتباطی آن می توانند تجزیه شوند ، یا مکانیسم های کنترل آن ممکن است نقص داشته باشند.
چرا روبات های خزنده آسیب پذیر هستند
ربات های خزنده به دلایل مختلف به ویژه در برابر EMI آسیب پذیر هستند. این روبات ها اغلب در تنظیمات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ، جایی که تعداد زیادی دستگاه و تجهیزات برقی وجود دارد. همه این دستگاه ها زمینه های الکترومغناطیسی ایجاد می کنند که می تواند در عملکرد ربات خزنده تداخل داشته باشد. همچنین ، روبات های خزنده دارای اجزای الکترونیکی زیادی مانند سنسورها ، کنترل کننده ها و ماژول های ارتباطی هستند. این مؤلفه ها به EMI حساس هستند و حتی مقدار کمی از تداخل می تواند عملکرد طبیعی آنها را مختل کند.
تکنیک های محافظ
یکی از مؤثرترین راه های محافظت از روبات های خزنده در برابر EMI ، محافظت از آن است. محافظ شامل استفاده از موادی است که می تواند امواج الکترومغناطیسی را مسدود یا جذب کند. انواع مختلفی از مواد محافظ در دسترس است و هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
محفظه های فلزی
محفظه های فلزی یک انتخاب محبوب برای محافظت از روبات های خزنده است. فلزات مانند آلومینیوم و فولاد هادی های خوبی از برق هستند و می توانند در اطراف اجزای الکترونیکی ربات یک قفس فارادی ایجاد کنند. قفس Faraday یک محفظه ساخته شده از مواد رسانا است که زمینه های الکترومغناطیسی را مسدود می کند. با قرار دادن اجزای حساس ربات در داخل محوطه فلزی ، می توانیم آنها را از EMI خارجی محافظت کنیم.
با این حال ، محفظه های فلزی نیز اشکالاتی دارند. آنها می توانند سنگین باشند که می تواند بر تحرک ربات و بهره وری انرژی تأثیر بگذارد. همچنین ، آنها باید به درستی پایه گذاری شوند تا به طور مؤثر کار کنند. اگر زمینی به درستی انجام نشود ، محوطه فلزی ممکن است به عنوان یک آنتن عمل کند و EMI بیشتری را به خود جلب کند.
روکش های رسانا
گزینه دیگر استفاده از پوشش های رسانا است. این پوشش ها را می توان در سطح محفظه ربات یا سایر اجزای آن اعمال کرد. پوشش های رسانا از موادی مانند نقره ، مس یا کربن ساخته شده است که می توانند برق را انجام دهند و امواج الکترومغناطیسی را مسدود کنند. آنها از محوطه های فلزی سبک تر هستند و به راحتی می توان در اشکال پیچیده استفاده کرد.
اما پوشش های رسانا نیز محدودیت هایی دارند. آنها ممکن است به اندازه محفظه های فلزی ، به ویژه در برابر EMI با فرکانس بالا ، محافظت کنند. همچنین ، این پوشش می تواند به مرور زمان از بین برود ، که می تواند اثربخشی آن را کاهش دهد.
فیلتر و انزوا
علاوه بر محافظ ، فیلتر و انزوا نیز تکنیک های مهمی برای محافظت از روبات های خزنده در برابر EMI هستند.
فیلترهای EMI
فیلترهای EMI دستگاه هایی هستند که می توانند سیگنال های الکترومغناطیسی ناخواسته را از خطوط منبع تغذیه یا خطوط ارتباطی حذف کنند. این فیلترها با اجازه دادن به فرکانس های مورد نظر در هنگام مسدود کردن بقیه کار می کنند. به عنوان مثال ، می توان از یک فیلتر کم گذر برای جلوگیری از ورود EMI با فرکانس بالا از ورود به منبع تغذیه ربات استفاده کرد.
انواع مختلفی از فیلترهای EMI وجود دارد ، مانند فیلترهای منفعل و فیلترهای فعال. فیلترهای منفعل از اجزای منفعل مانند مقاومت ، خازن و سلف ساخته شده اند ، در حالی که فیلترهای فعال از اجزای فعال مانند ترانزیستورها و تقویت کننده های عملیاتی استفاده می کنند. فیلترهای منفعل ساده تر و مقرون به صرفه تر هستند ، اما ممکن است به اندازه فیلترهای فعال فیلتر را ارائه ندهند.
ترانسفورماتورهای انزوا
ترانسفورماتورهای جداسازی راه دیگری برای محافظت از روبات های خزنده از EMI است. این ترانسفورماتورها می توانند سیستم الکتریکی ربات را از منبع تغذیه جدا کنند ، که می تواند از انتقال EMI از طریق خطوط برق جلوگیری کند. ترانسفورماتورهای جداسازی با استفاده از دو سیم پیچ جداگانه که از نظر مغناطیسی همراه هستند اما از نظر الکتریکی جدا شده کار می کنند.
ترانسفورماتورهای جداسازی می توانند محافظت خوبی در برابر EMI حالت مشترک ، که نوعی تداخل است که بین خط برق و زمین رخ می دهد. با این حال ، آنها در برابر EMI حالت دیفرانسیل بسیار مؤثر نیستند ، که نوعی تداخل است که بین دو خط برق رخ می دهد.
طراحی مدار و چیدمان
طراحی و چیدمان مدارهای ربات خزنده نیز می تواند تأثیر زیادی بر حساسیت آن به EMI داشته باشد.
قرار دادن قطعات
هنگام طراحی مدارهای ربات ، مهم است که قطعات را به روشی قرار دهید که EMI را به حداقل برساند. به عنوان مثال ، اجزای حساس مانند سنسورها و میکروکنترلرها باید از منابع EMI مانند موتورها و منبع تغذیه دور شوند. همچنین ، مؤلفه ها باید به گونه ای تنظیم شوند که طول مسیرهای سیگنال را کاهش دهد ، که می تواند به کاهش تابش الکترومغناطیسی کمک کند.
پایه گذاری
زمینی مناسب برای کاهش EMI در روبات های خزنده بسیار مهم است. زمینی یک مسیر کم آمپر برای جریان جریان های الکترومغناطیسی را فراهم می کند ، که می تواند از دخالت آنها در اجزای الکترونیکی ربات جلوگیری کند. سیستم زمینی ربات باید به گونه ای طراحی شود که تمام اجزای آن به درستی پایه گذاری شود و هیچ حلقه زمینی وجود نداشته باشد.
آزمایش و صدور گواهینامه
هنگامی که ربات خزنده با اقدامات محافظت از EMI طراحی و ساخته شده است ، مهم است که آن را آزمایش کنید تا مطمئن شوید که مطابق با استانداردهای مورد نیاز است. روشهای مختلف آزمایش وجود دارد ، مانند آزمایش انتشار تابش و آزمایش انتشار.
آزمایش انتشار تابش میزان تابش الکترومغناطیسی را که روبات به محیط منتقل می کند ، اندازه گیری می کند. تست انتشار انجام شده میزان EMI را که از طریق خطوط برق یا خطوط ارتباطی انجام می شود ، اندازه گیری می کند. اگر ربات از این تست ها عبور کند ، می تواند مطابق با استانداردهای مربوط به EMI باشد.
پایان
در نتیجه ، محافظت از روبات های خزنده در برابر تداخل الکترومغناطیسی یک کار پیچیده اما مهم است. با استفاده از ترکیبی از محافظ ، فیلتر ، انزوا ، طراحی مناسب مدار و آزمایش ، می توانیم تأثیر EMI را بر عملکرد ربات به میزان قابل توجهی کاهش دهیم.
اگر علاقه مند به یادگیری بیشتر در مورد ما هستیدربات خزندهیا سایر محصولات مانندربات متحرک آهنگوتربات های نوع خزنده، یا اگر به دنبال خرید ربات های خزنده برای برنامه خاص خود هستید ، احساس راحتی کنید تا به یک بحث تهیه بپردازید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین راه حل را برای نیازهای خود پیدا کنید.
منابع
- Paul ، Clayton R. "سازگاری الکترومغناطیسی برای مهندسان." Wiley-Ieee Press ، 2006.
- اوت ، هنری دبلیو. "تکنیک های کاهش نویز در سیستم های الکترونیکی." Wiley-Interscience ، 1988.