CC BY
58
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Нашей задачей было исследование отношения QтIQэл в зависимости от следующих параметров:
1. Удельная мощность, (Р, Вт1(л-°С))
2. Концентрация соли
3. Материал электродов
Результаты опытов представлены на рисеунке. Как видно из графиков большое влияние на QтIQэл оказывает материал электродов. Смещение графика 2 относительно графика 1 ниже связано со специфическими свойствами титанового электрода, а именно образованием на электроде окисной пленки, обладающей полупроводниковыми свойствами. Характер изменения графика 2 ^^^ в зависимости от Р) дает нам основание предполагать, что основным процессом тепловыделения в системе является тепловыделение на электроде с двойным электрическим слоем. Таким образом, подтверждается гипотеза теплообразования [2; 3]. Концентрация соли на характер изменения графика не влияет.
Подводя итог, можно сказать, что при моделировании процесса нагрева воды и водных растворов
одним из факторов, значительно влияющий на процесс нагрева переменным электрическим полем, является материал электрода.
Библиографические ссылки
1. Решетневские чтения : материалы XII Меж-дунар. науч. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2008.
2. Филлиппенко А. М., Кащеев В. Д., Харитонов Ю. С. Гноева В. Б., Карязин П. П., Воронина Т. А. Исследование процесса электрохимического полирования деталей подшипников из стали 11Х18М, II. Влияние температуры // Электрионная обработка материалов, 1979. 2. С. 29-30.
3. Багманов В. Х. О механизме электролитического пробоя электролита в условиях ЭЭХО // Технология авиастроения. Электрические методы обработки материалов : межвуз. науч. сб. Вып. II. Уфа : Изд.-во Уфим. авиационного ин-та, 1982.
© Андреева И. В., Фадеев А. А., 2010
УДК 629.7.05
И. В. Арбатский Научный руководитель - Г. Г. Назаров Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Описывается устройство контроля тепловых режимов (УКТР), которое осуществляет контроль за температурой периферийных устройств с помощью подключаемых термодатчиков. Новизна разработки УКТР состоит в том, что оно изготовлен с использованием современной элементной базы и новых технологий, имеет простую конструкцию и небольшие габариты, а так же низкое энергопотребление. Это приводит к уменьшению веса и миниатюризации данного оборудования.
На сегодняшний момент все аппараты, работающие в экстремальных условиях космоса требуют большой диапазон рабочих температур (от -40 до +50), высокую надежность безотказной работы (порядка 0,98) и большой список возможных выполняемых задач, ведь работа электронных приборов происходит в широком температурном диапазоне, а при выводе космического аппарата на орбиту на него воздействуют вибрационных нагрузки порядка 10§. Наиболее меняющимся параметром для космических аппаратов является значение температуры. Поэтому очень важно иметь возможность контроля тепловых режимов.
Была поставлена задача создание прибора для контроля тепловых режимов электронной аппаратуры с использованием современной элементной базы. УКТР разработан с применением микроконтроллеров и современных термодатчиков. Термодатчики Б818820 способны проводить измерение в широком температурном диапазоне (от -55 до +125 °С), обладают высокой точностью измерения (0,1 °С), имеют высокую надежность и небольшие габариты. Способность легко интегрироваться в систему с помощью универсального интерфейса передачи данных Я8-232, позволяет не только контролировать температурный режим оборудования, но и управ-
лять при необходимости работой нагревательных блоков, что позволит производить как измерения, так и изменение температуры.
После получения управляющих команд, блок УКТР производит измерение температуры на всех подключенных термодатчиках и возвращает полученные значение управляющему блоку.
При проектирование блока УКТР для увеличения надежности применено поблочное резервирования. Разрабатываемый блок предназначен для замены ре-зистивных термодатчиков, которые обладают меньшей помехоустойчивостью и большей массой. В перспективе при положительных испытаниях в рабочих условиях, возможно практическое применение УКТР на геостационарных космических аппаратах.
Изображенная на рисунке структурная схема блока поясняет принцип его работы. Управляющие команды проходят через драйвер порта МАХ232 (используется для обеспечения помехозащищенности шины передачи данных на блок и вывода данных с него) и обрабатывается контроллером, ПО которого разработано автором проекта. Контроллер управляет работой термодатчиков, посылая запросы и обрабатывая полученную информацию, а так же отправляет по интерфейсу ЯБ-232 полученные данные температур.
Секция «Проектирование и технология электронных сетей»
УКТР
Блок 1
Data IN
Data OUT
VCC (+)
GND (-)
Блок 2
Data IN
Data OUT
VCC (+)
GND (-)
MAX2 32
Стабилизатор питания
+5В
МКУ
MAX2 32
Стабилизатор питания
+5В
МКУ
é ь Датчик 1
л ь
Датчик 2
г—:
Датчик 16
Датчик 1
Датчик 2
Датчик 16
4 '
Структурная схема УКТР
Блок 1 и Блок 2 идентичны. Связи между ними нет, каждый работает независимо и управляет своими термодатчиками, а так же имеет собственный выход на интерфейс связи. Примененное поблочное резервирование позволило добиться увеличение надежности за счет распределения нагрузки на два независимых контролера. Кроме поблочного резервирования устройств на плате, так же производится активное резервирование самих термодатчиков, что позволит уменьшить риск появления «слепых пятен» системы, то есть участков системы с неработоспособными термодатчиками.
УКТР выполнен в виде одной печатной платы, размеры которой не превышают 100x100x5 мм. Потребляемая мощность составляет менее 0,5 Вт, а масса не более 100 г. Устройство может обслуживать до 32 термодатчиков сохраняющих работоспособность на удалении до 50 м, что позволяет легко интегрироваться в существующие спутниковые аппараты.
© Арбатский И. В., Назаров Г. Г., 2010
УДК 621.311
К. А. Гречаник, В. Н. Докучаев, А. А. Исько Научный руководитель - В. Х. Ханов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОБРАБОТКА СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ
В последние несколько лет активно исследуется новое направление в области радиоэлектроники и радиоинженерии - технология СШП (абр. сверхширокополосный, в английской литературе иЖБ). Изучаются методы излучения, приема, обработки, создание антенн для излучения СШП сигналов.
Целью данной работы является сбор и анализ информации относительно технологии СШП; разработка программных методов обработки СШП сигналов; разработка и непосредственная реализация приемо-передающего устройства UWB сигнала на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).
Большинство современных систем беспроводной связи, применяемых в повседневной жизни используют технологию излучения и приема узкополосных сигналов (Wi-Fi, BlueTooth и т. д.). Эти системы имеют существенные недостатки, такие как слабая помехоустойчивость, высокое энергопотребление, а
также низкая скорость передачи данных (особенно технология BlueTooth). Эти проблемы решаются путем замены традиционных систем узкополосной связи на широкополосную и сверхширокополосную.
Основная идея технологии заключается в использовании сверхширокополосного сигнала для передачи информации при помощи импульсно-кодовой модуляции. На рисунке схематично показан сверхширокополосный сигнал во временной области, а также приведен его спектр.
UWB-передатчик посылает в пространство импульс длительностью в нескольких наносекунд. Известно, что чем короче длительность импульса - тем
