Блок управления к монохроматору мдр-12 на основе raspberry pi

Авторы патента:

Шивидов Николай Климович (RU)

Кекенов Арслан Александрович (RU)

G06F17/40 - сбор данных и их регистрация (для ввода в компьютер G06F 3/00)

G05D27/02 - с использованием электрических средств

G01J3/02 - элементы конструкций

Владельцы патента RU 2687898:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" (RU)

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, а именно к электроизмерительным приборам, и предназначено для получения спектров фотопроводимости образцов полупроводников. Применяется для управления шаговым двигателем монохроматора МДР-12 в сопряжении с ПК под управлением Windows. Задает угол поворота дифракционной решетки монохроматора, его скорость и длину волны света на выходной щели монохроматора. Считывает показания фототока на выходе усилителя. Блок управления к монохроматору МДР-12 на основе Raspberry Pi, состоящий из корпуса, платы управления, и приемника измерительного сигнала, отличающийся тем, что содержит внешний источник питания, а плата управления шаговым двигателем монохроматора и приемник измерительного сигнала выполнены на современной элементной базе: на основе одноплатного компьютера Raspberry Pi и платы расширения Gertboard соответственно. Техническим результатом при реализации заявленного решения является повышение точности и безопасности при эксплуатации, удобства измерений и их обработки путем сопряжения с ПК под управлением Windows.1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, а именно к электроизмерительным приборам, и предназначен для получения спектров фотопроводимости образцов полупроводников. Применяется для управления шаговым двигателем монохроматора МДР-12 в сопряжении с ПК под управлением Windows. Задает угол поворота дифракционной решетки монохроматора, его скорость и длину волны света на выходной щели монохроматора. Считывает показания фототока на выходе усилителя.

Ближайшим аналогом по своим функциям и назначению является оригинальный блок управления к монохроматору МДР - 12, на основе ЭВМ Электроника Д3-28 (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%Dl%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%943-28), уже снятый с производства (устройство специализированное управляющее вычислительное «Электроника Д3-28» техническое описание).

Недостатком аналога является невозможность взаимодействия с ПК под управлением Windows. Ввиду старости техники (более 30 лет) невозможность починки при поломках. Общий износ электронной части прибора (более 30 лет).

Задачами, на решение которых направлено изобретение, является полная замена электронной управляющей части монохроматора МДР-12 ввиду ее износа, а также повышение безопасности при эксплуатации, точности и удобства измерений и их обработки путем сопряжения с ПК под управлением Windows.

Прибор содержит металлический корпус (1) в котором находятся компоненты: плата управления (одноплатный компьютер Raspberry Pi) (2) и приемника сигнала (плата расширения Gertboard содержащая 12 - ти битный АЦП) (3).

Источник питания (4) внешний, подключается к Raspberry Pi через разъем micro USB (5 В, 2 А).

Прибор работает по следующей принципиальной схеме – см. чертеж. Полезный аналоговый измерительный сигнал от усилителя поступает на АЦП платы расширения Gertboard (2). Далее полезные данные в цифровом виде поступают на Raspberry Pi. Raspberry Pi получает эти данные и передает на компьютер, а также получает команды от компьютера и с соответствие с ними управляет шаговым двигателем монохроматора. При получении команды движения двигателя создается отдельный поток исполнения, который в соответствии с заданной скоростью и направлением непосредственно отправляет импульсы на шаговый двигатель через порты ввода вывода платы Gertboard. В заданных местах в соответствие с шагом сканирования, считывается показания АЦП микросхемы на плате Gertboard по протоколу SPI (два канала), и в этот же момент отправляет информацию о текущем положении (двигателя) монохроматора и значения АЦП на компьютер по собственному протоколу использующему протокол TCP. В свою очередь на компьютере под управлением Windows задаются параметры сканирования: начальное и конечное положения монохроматора, скорость сканирования, шаг сканирования, далее в процессе сканирования компьютер принимает и отображает измеряемые данные и отладочные данные о состоянии. И отдаются управляющие команды: начать сканирование, реверс, старт/стоп, корректировка параметров сканирования. При работе прибора используется внешний источник питания (4), который подключается к Raspberry Pi через разъем micro USB (5 В, 2 А).

Блок управления к монохроматору МДР-12 на основе Raspberry Pi, состоящий из корпуса, платы управления и приемника измерительного сигнала, отличающийся тем, что содержит внешний источник питания, а плата управления шаговым двигателем монохроматора и приемник измерительного сигнала выполнены на современной элементной базе: на основе одноплатного компьютера Raspberry Pi и платы расширения Gertboard соответственно.

Интегрированная система регистрации данных, диагностики технического и физического состояния комплекса «человек-машина» содержит подсистему регистрации данных летательного аппарата (ЛА), блок съема информации, блок накопления и обработки диагностической информации состояния элементов и агрегатов ЛА, блок диагностирования физического состояния пилота, блок подготовки полетной информации для передачи на наземные пункты управления, устройство измерения несоконусности лопастей несущего винта, соединенных определенным образом.

Вычислительный модуль // 2686004

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к вычислительным устройствам с перестраиваемой архитектурой. Технический результат заключается в повышении производительности вычислительного модуля.

Многоканальное устройство сбора данных для датчиков с двухпроводным интерфейсом // 2684002

Изобретение относится к организации структуры многоканального устройства сбора данных для датчиков с аналоговым двухпроводным интерфейсом, устанавливаемых на больших объектах и при большом расстоянии до измерительного блока.

Способ цифрового управления процессом мониторинга, технического обслуживания и локального ремонта вл и система для его осуществления // 2683411

Изобретение относится к области электроэнергетики. Способ цифрового управления процессом мониторинга, технического обслуживания и ремонта воздушных линий электропередачи включает в себя сбор информации о параметрах ВЛ при помощи датчиков и роботизированных устройств, трёхмерное представление ВЛ, хранение информации о состоянии элементов ВЛ в пополняемой информационной системе в виде цифровой модели ВЛ, состоящей из трехмерных моделей элементов ВЛ и отражающей текущее состояние элементов ВЛ с отображением имеющихся дефектов, а также прогнозируемого времени возникновения возможных дефектов.

Интеллектуальная система учета энергоресурсов с импульсным счетчиком-регистратором "pulse plc" и способ ее работы // 2682404

Изобретение относится к информационно-аналитической системе и способу учета топливно-энергетических ресурсов. Технический результат заключается в повышении эффективности сбора данных о потреблении топливно-энергетических ресурсов.

Способ и сервер для поиска связанных сетевых ресурсов // 2681699

Изобретение относится к области сетевых технологий. Технический результат заключается в повышение точности поиска связанных сетевых ресурсов.

Способ автоматизированного сбора и подготовки данных для мониторинга и моделирования сложной технической системы // 2680869

Изобретение относится к области техники и информатики, а более конкретно - к способу автоматизированного сбора и подготовки данных для мониторинга и моделирования сложной технической системы.

Способ дистанционного мониторинга запасов устойчивости электроэнергетической системы космического аппарата с длительным ресурсом работы // 2680750

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности и достоверности определения времени наступления неустойчивой работы электроэнергетической системы для своевременного принятия мер по повышению устойчивости работы или прекращению эксплуатации космического аппарата.

Мобильное обнаружение оружейного выстрела // 2679338

Изобретение относится к системам распознавания и определения местоположения оружейного выстрела. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Система и способ определения дохода пользователя мобильного устройства // 2676949

Изобретение относится к способу и серверу для анализа информации. Технический результат заключается в повышении точности анализа информации пользователя.

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда в условиях загазованности // 2652701

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда в условиях загазованности содержит блок контроля, семь сдвиговых регистров, счетчики максимальных и минимальных значений температуры, семь постоянно запоминающих устройств, счетчик, три счетчика предельно допустимых концентраций вещества однонаправленного действия, счетчик относительного значения суммарного уровня концентрации веществ однонаправленного действия, логические элементы максимальных, минимальных значений температур и максимальных значений концентраций химического вещества, три логических элемента предельно допустимых концентраций вещества однонаправленного действия, логический элемент относительного значения суммарного уровня концентраций веществ однонаправленного действия, блок управления, генератор сигналов, семь компараторов, задатчики максимальных и минимальных значений температур, преобразователь сигналов, три задатчика и три преобразователя предельно допустимых концентраций вещества однонаправленного действия, датчик температуры, датчик концентрации химического вещества, три датчика концентрации вредного для человека вещества однонаправленного действия, задатчик относительного значения суммарного уровня концентраций веществ однонаправленного действия, сумматор, три масштабирующих усилителя, три делителя веществ однонаправленного действия, соединенные определенным образом.

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда с коррекцией по температуре // 2643109

Изобретение относится к области контроля параметров условий труда для управления уровнями физических факторов производственной среды. Устройство содержит блок контроля, датчики температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха, преобразователи сигналов, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, компараторы на каждый задатчик, логические элементы, постоянно-запоминающие устройства, сдвиговые регистры, счетчики максимальных и минимальных значений температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, блок управления, генератор, корректор задатчика максимальных и минимальных значений температуры, сумматоры, масштабирующие усилители, блоки коррекции максимальных и минимальных значений температуры по относительной влажности, блоки коррекции максимальных и минимальных значений температуры по скорости движения воздуха, инверторы, корректирующие усилители значений температуры по относительной влажности и скорости движения воздуха.

Способ контроля протекания реакции переэтерификации в процессе производства алкидных лаков // 2601916

Изобретение относится к области измерения электропроводности жидких сред и может применяться в химической и лакокрасочной промышленности. Способ включает нагрев рабочей смеси до температуры 240-245°С, причем контроль за ходом реакции осуществляется посредством непрерывного измерения текущих величин электропроводности реакционной смеси в процессе нагрева путем пропускания через реакционную смесь электрического тока с помощью встроенных в технологический трубопровод электродов, при этом достижение максимального значения электропроводности смеси, не изменяющееся в течение выдержки, означает окончание реакции переэтерификации.

Информационно-измерительная система контроля параметров условий труда // 2514100

Изобретение относится к области контроля параметров условия труда. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров условий труда путем дополнительного контроля уровня плотности магнитного потока.

Устройство контроля параметров условий труда // 2477876

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области контроля параметров условий труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями факторов производственной среды.

Устройство контроля параметров производственной среды // 2363031

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля и управления уровнями физических факторов производственной среды. .

Способ автоматического контроля и управления процессом подготовки утфеля к кристаллизации охлаждением // 2342438

Изобретение относится к способам автоматического контроля и управления процессом подготовки утфеля к кристаллизации охлаждением и может быть использовано в сахарной промышленности при кристаллизации сахара.

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда // 2335795

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области контроля параметров условий труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями физических факторов производственной среды.

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда // 2335794

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области контроля параметров условии труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями факторов производственной среды.

Система топливопитания двигателя // 2325547

Изобретение относится к системам топливопитания двигателей транспортных средств, в топливном баке которых возможно накопление подтоварной воды, поступающей вместе с топливом или конденсирующейся из воздуха, в частности к системам, обеспечивающим слив подтоварной воды, недопущение подачи воды вместе с топливом в двигатель и предотвращение несанкционированного слива топлива взамен подтоварной воды.

Способ модификации свойств молекул образца и устройство для его осуществления // 2666853

Изобретение относится к области физических исследований и управлению свойствами молекул и материалов, в частности к способу модификации свойств молекул и устройству для реализации способа, и может быть использовано для изменения физических свойства веществ, например диэлектрической проницаемости, электропроводности, флуоресценции, индуктивности и химических свойств, например констант связывания и скорости химических реакций.