ELEKTRONIKAI INFORMATIKAI SZAKFOLYÓIRAT 2005. december

XIV. évfolyam 8. szám

Fókuszban a jármû-elektronika

Ára: 1320 Ft

Megjelenik évente nyolcszor

XIV. évfolyam 8. szám2005. december

Fôszerkesztô: Lambert Miklós

Szerkesztôbizottság:Alkatrészek, elektronikai tervezés:

Lambert MiklósInformatika:

Gruber László Automatizálás és folyamatirányítás:

Dr. Szecsõ Gusztáv Kilátó:

Dr. Simonyi Endre Mûszer- és méréstechnika:

Dr. Zoltai JózsefTechnológia:

Dr. Ripka GáborTávközlés:

Kovács Attila

Szerkesztõasszisztens: Zimay Krisztián

Nyomdai elôkészítés:Czipott GyörgyPetró LászlóSára ÉvaSzöveg-Tükör Bt.

Korrektor:Márton Béla

Hirdetésszervezô:Tavasz IlonaTel.: (+36-20) 924-8288Fax: (+36-1) 231-4045

Elõfizetés:Boros KarolinaTel.: (+36-1) 231-4040

Nyomás:Slovenská Grafia a. s.

Kiadó:Heiling Média Kft.1046 Budapest, Kiss Ernõ u. 3.Tel.: (+36-1) 231-4040

A kiadásért felel:Heiling Zsolt igazgató

A kiadó és aszerkesztôség címe:1046 Budapest,Kiss Ernô u. 3. IV. em. 430.Telefon: (+36-1) 231-4040Telefax: (+36-1) 231-4045E-mail: info@elektro-net.huHonlap: www.elektro-net.hu

Alapító: Sós Ferenc

A hirdetések tartalmáért nem állmódunkban felelôsséget vállalni!

Eng. szám: É B/SZI/1229/1991HU ISSN 1219-705 X

ELEKTRONIKAI-INFORMATIKAI SZAKFOLYÓIRATALAPÍTVA: 1992

protokollal, de napjainkban terjed a MOSTis, amely már optikai szálat használ adatát-viteli közegnek - a Sharp pl. ráállt a szálvé-gi adó-vevõk gyártására, és a vezetékesadatátvitel mellett nem elhanyagolható a rá-diós átvitel sem.

A mai csúcskategóriás autók értékénekmár mintegy 30%-a elektronika. De mibõltevõdik ez össze?

Elsõként a motor üzemét automatizál-ták, majd az ezzel összhangban mûködõ fu-tómûvet és kormányzást, megoldva egy sormenetbiztonsági, stabilitási kérdést. Mind-ezekhez nagy mennyiségû szenzor és be-avatkozóelem kellett, amelyek ma már ol-csók és nagy megbízhatóságúak, a digitálisjelfeldolgozás pedig minden korábbi meg-oldásnál többet nyújt.

Az üzemautomatizálás mellett egyre na-gyobb igény mutatkozott a navigáció és akényelmi-szórakoztatási megoldásokra is.Beköltözött hát a gépkocsiba a távközlés.Az ûrkutatási és katonai alkalmazásokbólörökölt GPS komolyabb gépeknél lassanszériatartozéknak számít. A szellõztetésbõllassan légkondicionáló lett, méghozzá sza-bályozott, ionizátor segédkezik fáradásunkleküzdésében, zeneszó, vagy Útinform-közlemények segítik az autóst a biztonságosautózásban. Mindez elektronika és elektro-nika. De milyen formában?

Kevés olyan gép van életünkben, amely-nek mûködésére annyira rá lennénk utalva,mint az autó. Beülünk, és körülfog a techni-ka, „együtt” kell baj nélkül, optimális körül-ményekkel és idõben megoldani a személy-szállítás feladatát. Ez pedig csak ergonó-miailag megtervezett rendszerrel lehetsé-ges teljes sikerrel. Így kerül a jármû-elektro-nika emberközelbe, mert talán semmilyenmás gépnél nem olyan fontos az, hogy pl. amozdonyvezetõ keze folyamatosan nyomjaa „halottember-kapcsolót”, hogy a pilótakeze ügyében legyenek a létfontosságú ve-zérlõszervek, és azok megbízhatóan mû-ködjenek, vagy hogy a kocsi kormánya„kézre álljon”, az autó úgy kanyarodjon,ahogyan szeretnénk, és „urambocsá” a menetstabilizátor a biztonság irányába ja-vítsa ki elhamarkodott mozdulatunkat.Ezekrõl a témákról olvashatunk a Jármû-elektronika rovatban.

Ma már történelem, de én még emlékszem,amikor boldogan vettük át többévi várako-zás után „Trabinkat” vagy „Zsigánkat”, ésörültünk, hogy négy kereke van, gurul, ésha ügyesen bánunk vele, messzi tájakra el-juthatunk vele. Akkoriban az amerikai „cir-kálókban” már bárszekrény és rádiótelefonvolt (persze még nem GSM!), a „spóroló-sabb” németek pedig ecométert és hasonlócsicsás mûszert építettek be kocsijukba,mert már akkor igény mutatkozott a mérés-re. Sorra próbáltuk ki az elektronikus gyúj-tásokat, pedig a félvezetõ eszközök megbíz-hatósága – bár elméletileg végtelennekmondható – a gyakorlatban még alig halad-ta meg a jól elkészített elektromechanikusrendszerekét. Azután jöttek a környezetvé-delmi szempontok, az ólom kitiltása azüzemanyagból, a kibocsátott egészségkáro-sító gázok szûrése és egy sor kérdés még masem megoldott (a tönkrement ólomakkumu-látorok begyûjtése, a kopott gumiabroncsokújrahasznosítása stb.).

Eközben az elektronikai ipar hihetetlenfejlõdésen ment keresztül, a mérés- és sza-bályozástechnika önálló tudománnyá nõtteki magát, és a piac szereplõi hamarosan rá-jöttek arra, hogy a hatalmassá nõtt autóiparelektronizálása „jó üzlet”. Erre rádolgozotta jármûiparban már korábban kialakulttechnológia, a hajózás, a vasút- és a repü-lõgépipar, nem is beszélve az ûrkutatásbólvagy katonai alkalmazásból polgárivá egy-szerûsödött megoldások seregérõl. Azelektronikai alkatrész-katalógusokban mára 80-as években megjelent egy önálló feje-zet „automotive components” néven, ésvalóban, a darabszám lehetõvé tette az au-tóipar számára a félvezetõ eszközök tö-meggyártását is.

Minden technológia szükségszerû fejlõ-dési lépcsõje a mennyiségbõl minõségbevaló ugrás. Nem történhetett ez másképpenaz autóelektronikában sem, az egyedi elekt-ronikai megoldások lassan (ipari)szab-ványosodtak, rendszerek alakultak ki, azegységek összeköttetésére pedig speciáliscsatlakoztatási rendszereket alkottak. A di-gitalizálás elterjedésével ez buszrendsze-rekben látott napvilágot, megalkották aCAN-buszt, majd annak egyszerûbb válto-zatát, a LIN-t, de igény volt a gyorsabb adat-átviteli rendszerekre is. Ma már félvezetõ-csip-gyártók sora (pl. Renesas) készít áram-köröket a gyors ByteFlight- és FlexRay-busz-

Jármû-elektronika – emberközelben

2005/7.Szakmai események

info@elektro-net.hu4

DCSOktóber 26–28. között zajlott a Miskol-ci Egyetem Alkalmazott Kémiai Kutató-intézete által – immár 11. alkalommal –rendezett DCS-konferencia. 282 re-gisztrált résztvevõ gyûlt össze a hagyo-mányos helyszínen, a festõi LillafürediPalota Szállóban. A konferencia mellett– ugyancsak hagyományosan – az eme-leti termekben kiállítás hozta emberkö-zelbe az ipari folyamatirányítás eszkö-zeit, mûszereit.

A konferencián 22 elõadás hangzottel, fõként az alkalmazástechnika terüle-térõl. Az eseményt dr. Lakatos István, aME AKKI igazgatója nyitotta meg. Meg-nyitó beszédében kiemelte, hogy azipari folyamatirányítás világszerte olyanszintre jutott, hogy igazán újat alkotninehéz, minden „ki van találva”, a mû-szerek és alkatrészek folytonos fejlõdé-se figyelhetõ meg. Ugyanakkor észrekell venni, hogy a biztonság kérdéseegyre szigorúbb követelmény, a rob-banásbiztos kivitel, a beépített redun-dancia és tervezési szemléletváltás fo-lyamatosan a nagyobb biztonságúrendszerek felé viszi a technológiát.

Az elõadások öt témakört öleltek fel.Ezek a Folyamatirányítás és biztonság,az Új termékek és alkalmazások, a Fel-ügyeleti rendszerek, Új koncepciók éstechnológiák, az Alkalmazások, üzemitapasztalatok, valamint a Terepi folya-matirányítás.

A háromnapos rendezvény sok tu-dásanyagot adott a vegyipar, gyógyszer-gyártás, élelmiszeripar üzemeltetõ-,karbantartó és beruházómérnökeinek,de ezúttal hatékonyan vettek részt azenergiaszektor szakemberei is.

Com-Forth: GE Fanuc rendszer-integrátori programkiterjesztéseNovember 9-én és 10-én rendezte aCom-Forth Kft. a Benta Hotelben szak-mai szemináriumát „A GE Fanuc rend-szerintegrátori program kiterjesztése”címmel. Az elsõ nap a Proficy-megol-dásokról, a másodikon a kritikus biz-tonsági rendszerekrõl volt szó.

Az eseményt Bóna Vilmos, a Com-Forth Kft. ügyvezetõ igazgatója ésStephan Kozino, a GE Fanuc regionálismenedzsere nyitotta meg. A mintegy 50résztvevõ az ipari felhasználók körébõlkerült ki.

A GE Fanuc ipari folyamatirányításiszoftverrendszere könnyebbé, átlátha-tóbbá teszi a folyamatokat, biztonságosbeavatkozási lehetõségeket nyújt mindhardver-, mind szoftverszinten. A hall-gatóság a Proficy-programrendszerélesben való futtatása során ismerked-hetett meg a lehetõségekkel, az intelli-gens megoldással.

Az ipari folyamatirányítási szoftver-rendszerek fejlõdése napjainkban a be-épített intelligencia és a biztonság növe-kedésérõl szól. Egy 1000 órás MTBF-felrendelkezõ rendszerben pl. 3,5 nap/év ajavítási (kiesett) üzemidõ, beépített re-dundanciával ez 0,5 órára csökkenthe-tõ. Ezekben a kérdésekben élenjáró sze-repe van a GE Fanucnak. Azon felhasz-nálók, amelyek emellett döntöttek, eze-ken a napokon sokat tanulhattak, de amég nem-felhasználó érdeklõdõket ismeggyõzték a prezentációk.

1. ábra. A hallgatóság

2. ábra. A megnyitó

adásaiban. Rózsa Sándor, a MentorGraphics új munkatársa, aki szakmaikörökben régóta elismert FPGA-terve-zõ, kétrészes elõadást tartott „FPGA ter-vezõrendszerünk élõben” címmel.

Alkalmazástechnikai prezentációthallottunk Rappai Andrástól, a SiemensAG Österreich projektmenedzserétõl„A Mentor Graphics FPGA fejlesztõesz-közeinek használata a Siemens CESDesign Services-nél” címmel.

További alkalmazástechnikai elõ-adásokat tartott a Veszprémi EgyetemrõlNagy Zoltán „Valós idejû képfeldolgo-zás emulált digitális CNN-UM procesz-szoron. Parciális differenciálegyenletenalapuló kép interpoláció FPGA-k segít-ségével” címmel és a Budapesti Mûsza-ki Egyetemrõl Fehér Béla és Szántó Pé-ter „Nagy sebességû mérési adatgyûjtõrendszer Virtex-II Pro Platform FPGA-val” címmel. A Mentor Graphics nagysikerû szemináriumot könyvelhetett elhazánkban a két nap alatt.

A Mentor Graphics világszerte tart sze-mináriumokat legújabb tervezési szoft-vereinek alkalmazásáról www.mentor.com/products/fpga_pld/. November 9-én és 10-én hazánk kerül sorra: 9-énVeszprémben, 10-én pedig Budapesten(Mûszaki Egyetem) zajlott az esemény.Lapunk médiapartnereként vett részt azeseményen.

Mindkét színhelyen jelentõs számúrésztvevõ (mintegy 50 fõ) részvételévelhallottunk elõadásokat „FPGA tervezésés verifikáció” címmel.

Az elõadásokon a két helyszínen – egy-egy helyi elõadást kivéve –ugyanaz hangzott el, de mindkettõnnagy volt az érdeklõdés. Winkler Tamásmegnyitója után tervezõknek szóló elõ-adásokat hallottunk. Hans-Peter Steine-mann a tervezési folyamatot mutatta beMentor Graphics módra „Ahogy mi lá-tunk egy fejlett FPGA tervezõ folyama-tot” és „Questa – az új verifikációs plat-form – rövid prezentáció és Demo” elõ-

Mentor Graphics: FPGA tervezés és verifikáció

3. ábra. A regisztrációs pult

4. ábra. A hallgatóság

5

2005/8.

www.elektro-net.hu

Varga Mátyás: Diszpenzerrobotok az elektronikai gyártásban 56

Productronica 2005 57

Sipos Mihály: Elkelt a MEEI – is 58

Kovács Attila: Az Ericsson IMS megoldása 61

Dr. Hans-Peter Petry, Prof. Dr. Bernd Friedrichs: WiMAX – Új csillag az égbolton? 62

Kovács Attila: Technológiai fogalmak vonzásában (3. rész) 67

Lambert Miklós: Kalibrálólabor a Rohde & Schwarznál 69

Horváth László: Bábeli kábelerdõ 70

Stubán Norbert: Analóg és digitális áramköri elemek közös hordozón – tervezési megfontolások (2. rész) 73

Széll Zoltán: IDF 2005 Ôsz: két- és többmagos energiatakarékos processzorok (2. rész) 75

Dr. Fábián Tibor: Régi folyóiratokban tallózva – A tranzisztorkorszak kezdetén... 79

Lambert Miklós: Jármû-elektronika – emberközelben 3

Szakmai események 4

Jármûelektronika

Wenczl Miklós:Károsanyag-kibocsátás, különbözôgázösszetevôk mérése Siemens készülékekkel 10

Dr. Madarász László: A keréknyomás ellenôrzése a gumiabroncsalakjának megfigyelésével 11

A LeCroy bemutatta az elsôgépjármû-buszanalizátort 14

Sipos Gyula: Gépjármûmotor-menedzsment (5. rész) 15

Varga Bernadett: Az Nd:YAG lézer alkalmazása a Robert Bosch Elektronika Kft.-nél 20

Ifj. Lambert Miklós: Rákapcsol a Bosch 22

Harmat Lajos: Hibridüzemû gépkocsik szuperkondenzátorral és számítógéppel 23

Bódis-Szomorú András: Passzív EMI-szûrô szervokormány-elektronikához 25

Zentai András: Autódiagnosztikai mûszer OBD interfésszel rendelkezô gépjármûvekhez (2. rész) 29

Autóelektronika tajvani módon 32

TartalomjegyzékLambert Miklós: Alkatrész-kaleidoszkóp 33

Microchip akkumulátortöltô áramkörök 37

A Schurter 72 éve az elektronikában (2. rész) 38

Kiss Zoltán: Dominant Semiconductors SpiceLED az Endrich kínálatában 39

ChipCAD-hírek 42

Omron-hírek 43

Dr. Ajtonyi István: PLC-rendszerek programozása (12. rész) 44

Soros vonali kommunikációkezelés B&R PLC-vel 46

Soros vonali kommunikációkezelés Saia PCD-vel 47

Léptetô- és szervomotorok vezérlése LG PLC-vel 48

Az USS-protokoll 49

Pupos Árpád: A Leopárd szeme 50

Petô Csaba: Igényes, de megfizethetô – TWS QUADRALASER automatikus SMD-beültetôgép 52

PTR-mérôtûk 54

Lambert Miklós: Technológiai újdonságok 55

Gruber László: Félvezetôs újdonságok az autóipar számára 6Az autóba épített elektronika ma már átlagosana gépjármû értékének 30%-a, de egyes model-lek ezt is meghaladják. A beépített érzékelôkés kényelmi elektronikai alkatrészek és rész-egységek tömeggyártása ma már lehetôvé tesziaz olcsóbb kategóriájú autókban való tömegesalkalmazásukat is. A cikk nem a kommersz

megoldások-ról, hanem akuriózumnakszámító új-donságokrólszámol be.

Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

TávközlésTávközlés

Mûszer- és méréstechnikaMûszer- és méréstechnika

AlkatrészekAlkatrészek

TechnológiaTechnológia

Piezoelektromos aktuátorok az üzemanyag-befecskendezôkben 40A piezoelektromos technológiával a hagyo-mányos rendszerekhez képest lényegesenfinomabban adagolható és hatékonyabbanégethetô el a tüzelôanyag. Ez eredményezi azt,hogy a piezoelektromos befecskendezôvel fel-

szerelt, dízelmo-toros gépjármûvekkevesebb gázolajatfogyasztanak ésalacsonyabbak azemissziós értékeikis. A cikk nagyvonalakban beszélaz EPCOSmegoldásáról.

Kovács Attila: Távközlési hírcsokor 59A rovat a hazai és nemzetközi távközlési piachíreirôl számol be.

TudománytörténetTudománytörténet

InformatikaInformatika

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

Elektronikai tervezésElektronikaitervezés

info@elektro-net.hu

2005/8.

6

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

Memóriák az autóban

Ma már az autók sem nélkülözhetik azelektronikai megoldásokat, elemeket. Ahagyományosnak tûnô analóg elektroni-ka mellett a digitális technika jelentôselôretörése figyelhetô meg – miért ép-pen az autóipar lenne ez alól kivétel?Mint jól tudjuk, a digitális elektronikakombinációs és sorrendi áramkörökbôlépül fel. A kombinációs áramkörök (lo-gikai függvényeket megvalósító kapuk,inverterek) fontosak ugyan, de ezek csakcélfeladatok megoldására képesek, ésmég a mai miniatürizált technológiávalsem tudnánk pl. számítógépet építenipusztán huzalozott logikával. Ezen segíta sorrendi áramkörök technikája, amelylehetôvé teszi ugyanazon huzalozott lo-gika univerzális, programozás szerintiváltozatos felhasználását. A sorrendi lo-gika alapvetô építôeleme viszont a me-mória, amelybôl „sohasem elég”.

Az autóiparban a memóriák szélesválasztékát használják. Nem ritkaságmég az egyetlen bitet memorizáló ön-tartó relé sem, de azért jellemzôen afélvezetôs memóriák használatosak. Agépkocsi táphálózatának különlegesenzavart volta viszont a memóriák megvá-lasztását extrém kihívások elé állítja.Ezek közül legjelentôsebb a nem-felejtôtulajdonság, így a számítástechnikábanfényes pályát befutott flash-technológiaa legkézenfekvôbb megoldás. Ám mintmindennek, ennek is vannak hátrányostulajdonságai, elsôsorban a sebességiadatok, valamint az élettartam. Néhányéve azonban az amerikai Ramtron cégkifejlesztette és sikeresen piacra dobtaFRAM-memóriáit, amely mára az autó-iparba is betört.

A nemfelejtô FRAM-memória egyregyorsabb ütemben válik szabványosmemóriává a gépjármûipari alkalmazá-sokban. Nem létezik más nemfelejtômemóriatípus, ami oly gyors írási se-bességet és oly hosszú élettartamot ga-

rantálna, mint a FRAM, és ami ezekkela tulajdonságaival képes felvenni a maigépjármûipari rendszerek fejlôdésénekütemét. A biztonsági felszerelésektôlegészen a beépített szórakoztatóiparirendszerekig, a FRAM forradalmasítja ajármûveken belüli adatgyûjtést. Gépjár-mûipari tervezôk már kihasználják aFRAM nyújtotta elônyöket többek kö-zött a légzsákok vezérlésében, szóra-koztatóeszközökben, navigációs rend-szerekben, mûszerfalakban és balesete-ket rögzítô „fekete dobozokban”. Fel-építésérôl, mûködésérôl érdemes szótejteni.

Az FRAM memóriatechnológia lé-nyege egy nagyon pici ferroelektromoskristály. De kezdjük az elején…

A szigetelôanyagok nagy részének pi-ezoelektromos tulajdonsága van. A pie-zoelektromos hatás majdnem mindenszigetelôanyag kristályára jellemzô. Lé-nyege, hogy mechanikai alakváltozásvillamos feszültséget gerjeszt bennük, ésez az energiaátalakítási folyamat megfor-dítható, vagyis elektromos tér a kristálydeformációját idézi elô. A hatást két(egyszerûsített) egyenlettel lehet leírni,amelyekben a T mechanikai feszültségés az S deformáció képezik a mechani-kai energiát, és az E villamos térerôsségés D fluxussûrûsége (eltolás) adják a vil-lamos energiát. Az egyenletek:

T = c · S – e · E (1)D = ε · E + e · S (2)

ahol c a rugalmassági modulus; ε apermittivitás; e a piezoelektromos ál-landó.

A makrovilágban ez érzékelhetômozgást jelent, még akkor is, ha kicsi.Gondoljunk arra, hogy pl. a piezoelekt-romos hangszóró akár 120 dB-es hang-nyomást adó rezgésre képes, vagy for-dítva, egy piezokristályra ráütve a mik-ronnyi deformáció hatására akár több10 kV-os feszültségimpulzust nyerhe-tünk (gázgyújtó). A hatás a mikrovilág-ra, azaz az atomi méretekre is igaz. Egy

Félvezetôs újdonságok az autóipar számára

GRUBER LÁSZLÓAz autóba épített elektronika ma már átlagosan a gépjármû értékének30%-a. Egyes csúcsmodellek még ezt is meghaladják, de a beépítettérzékelôk és kényelmi elektronikai alkatrészek és részegységek tö-meggyártása ma már lehetôvé teszi az olcsóbb kategóriájú autókbanvaló tömeges alkalmazásukat is. Cikkünkben nem a kommersz megol-dásokról, hanem a kuriózumnak számító újdonságokról számolunk be…

memóriacellába integrálva egy ilyenkristályt, az egy külsô elektromos térirányába be tud állni. A kristály dielekt-romos hatása pedig a memóriacellaigen-nem állapotát határozza meg.

De hogyan lesz ebbôl nemfelejtô me-mória?A piezoelektromos anyagok másik le-hetséges jellegzetes tulajdonsága a fer-roelektromos hatás, bár ez nem szük-ségszerû velejárója. Több mint 1500piezoelektromos anyag mutat fer-roelektromos tulajdonságokat. Ilyen pl.az ólom-cirkónium-titanát, amely aFRAM bázisanyaga. Ezen szigetelô-anyagoknak semmi köze a vashoz, ki-zárólag egy hasonlóság okozta a „fer-ro” kifejezés beépülését az elnevezés-be. A ferroelektromos anyagoknakugyanis, elektromos tér hatására polari-zálódva, maradó dipólusmomentumuklesz, amelyet csak elektromos tér tudnullára, vagy ellenkezô polaritásúraváltoztatni. A polarizációs folyamathiszterézises, a D-E jelleggörbe a mág-nesezési B-H jelleggörbéhez hasonlóhiszterézishurkot mutat. A ferroelektro-mos anyagok fontos tulajdonsága anagy polarizálhatóság és a dielektro-mos állandó magas értéke (ε r ≈ 104).

Ha ezt a ferroelektromos kristálytspeciális technológiával (részletek nemismertek, feltehetôen szabadalommalvédett) a memóriacella közepébe integ-rálják, és környezetében elektromos térkeltésére alkalmas fegyverzeteket ké-peznek ki, akkor a kristály az író fe-szültségimpulzus polaritásának megfe-lelô elektromos tér hatására a tér irá-nyába beáll, és a tér megszûnte utánúgy marad, lévén a folyamat hiszte-rézises. Csak újabb, ellenkezô irányú„író” tér tudja másik irányba állítani,azaz a másik logikai állapotba hozni. Afolyamat különlegesen kiemelkedô tu-lajdonsága, hogy az elektromos térelôállításához – a MOS-eszközöknélmegszokott – kis teljesítmény szüksé-ges, és a logikai állapot stabilitása nagy.Ideális eszköz tehát gyors adattárolásra,és statikus volta miatt nincs szükség aDRAM-oknál megszokott memória-fris-sítésre. Az FRAM-memóriák egyfajtahíd szerepét töltik be a hagyományosDRAM és SRAM felejtô és az EEPROMnemfelejtô memóriák között, mind-egyik kedvezô tulajdonságát képvisel-ve. Ezzel a technológiával tehátelkészíthetô a memória egyetlen cellá-ja. A többi már integrált (nano-)gyártástechnológia kérdése.

Az FRAM egy olyan, RAM-elvekenalapuló eszköz, amely a tárolási me-chanizmus megvalósítására a ferro-elektromos hatást használja fel. Ez atöbbi nemfelejtô memóriáknál alkalma-

7

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

zott mechanizmustól (amelyek a lebegôgate-technológiára épülnek) homlok-egyenest eltér. A ferroelektromos hatásaz anyag azon képessége, amelynekfolytán képes elektromos polarizációtárolására aktív elektromos mezô hiá-nyában.

Az FRAM-memóriacellát kristályosformájú ferroelektromos anyagból ké-szült vékonyréteg beintegrálásával ala-kítják ki két – együttesen kondenzátor-fegyverzetet kialakító – elektródalemezközött. Ez a kondenzátorkialakítás sokhasonlóságot mutat a DRAM-oknál ki-alakított töltéstárolóéval. A DRAMmódszerével ellentétben (amelynél azadatot a kondenzátor elektromos töl-töttsége tárolja) a ferroelektromos me-mória kristálystruktúrában rögzíti azadatokat. Ezek a „Perovskite” kristályokpedig két stabil állapottal rendelkeznek:„0”-val és „1”-gyel.

Egy ferroelektromos kristály egysze-rûsített modelljét az 1. ábra mutatja. A kristálynak van egy, a közepén elhe-lyezkedô mobil atomja. A kristály állá-sával ellentétes irányú elektromosmezôbe helyezve az eszközt, az atom amezô irányába kezd el mozogni. A mezô erôvonalainak megfordításávalaz atom az ellenkezô irányban végezkitérést. A kristály tetején és alján lévôpozíciókban az atom stabil. Ennek ér-telmében ekkor az elektromos mezôtlekapcsolva, az atom megmarad stabilhelyzetében, még tápellátás nélkül is.Mint memóriaelem, a ferroelektromoskristály ideális digitális állapot tárolásá-ra. Két stabil állapota van, nagyon kicsiidô és energia szükséges az állapotokközti váltáshoz, és nagyon sokféle kör-nyezeti zavaró tényezô ellenére rendkí-vüli stabilitást biztosít.

A memóriaelem lényegében egykondenzátor, amely nemlineáris töltés-ként tárol adatot. FRAM-memóriacellakiolvasásához szükséges a Perovskite-kristályban lévô atomok helyzeténekérzékelése. Sajnos azonban ez közvet-lenül nem érzékelhetô. Az olvasási fo-lyamat a következôképp megy végbe: a kondenzátort elektromos mezô hatásaalá helyezzük, vagyis feszültséget kap-csolunk fegyverzeteire. A mobil atomoka mezô irányába mozdulnak el a kristá-lyon belül, egészen a gerjesztésnekmegfelelô végpozícióba. A kristály kö-zepén egy nagy energiájú állapot, adipólusmomentum tartja az atomokatebben a helyzetben, elektromos mezôhiányában is. Amint az atomok áthalad-nak ezen a nagy energiájú állapoton,elektromos töltéstöbbletet, ún. töltéstüs-két mutatnak ki. Az olvasó áramkör vé-gigtapogatja a cellákat, pontról pontraösszehasonlítva egy referenciából ka-pott töltéssel ezt a memóriaelem-kon-

denzátorból elektromos tér hatására ki-alakult töltést. Az állapotokat váltó ato-mokat tartalmazó kondenzátor na-gyobb töltést mutat, mint az a konden-zátor, amelynek atomjai nem változtat-nak állapotot. Az állapotukat nem vál-toztató atomokat tartalmazó kondenzá-tor a hagyományos DRAM-töltést, míga másik kondenzátor a DRAM és fer-roelektromos töltések kombinációjátbocsátja ki.

A memória-áramkörnek meg kellhatároznia, hogy melyik kondenzátorkapcsolt. Ez a „kapcsolási töltés”lehetôvé teszi az áramkör számára,hogy meghatározza egyes memóriacel-lák állapotát. Az egyes memóriacellákfizikai állapota 1 ns idô alatt áll be, ateljes memóriaszkennelés folytán azáramköri hozzáféréssel együtt mindösz-sze 70 ns idô ennek a lebonyolítása.Mivel a memóriaolvasási mûvelet dest-ruktív, azaz állapotváltoztatást hordozmagában, az áramkör az olvasás végénautomatikusan visszaállítja az eredeti

tartalmat. Emiatt minden egyes olvasásimûveletet egy elôtöltési mûvelet kísér,amely a memóriaállapot visszaállításá-ért felelôs. Bár az olvasás destruktív, amemóriacella mindössze 50 ns-ig nemhasználható, erre azonban a konstruk-ciónál ügyelni kell.

Az írás mûvelete nagyon sokban ha-sonlít az olvasáséhoz. Egyéb nemfelejtômemóriatechnológiáktól eltérôen, azírás mûvelete rendkívül egyszerû, ésnem igényel többletráfordítást a rend-szertôl. Az áramkör beviszi a beírandóadatot a ferroelektromos kondenzáto-rokba. Ha szükséges, az új adat egysze-rûen átbillenti a ferroelektromos kris-tályt a másik állapotába.

Mint az olvasásnál, az állapot átvál-tása 1 ns alatti idôbe kerül, a teljes hoz-záférés mindössze 70 ns. Ugyanúgy,mint az olvasásnál, az írást az elôtöltésimûvelet követi.

A jelenlegi FRAM-áramkörök két-tranzisztoros-kétkondenzátoros (2T2C)cellaelrendezéseket használnak. Ez acella – amely minden adatbithez sajátreferenciát biztosít – a jól bevált sémá-ra alapoz. Ezt a cellafelépítést 1993 ótahasználják. A 2T2C memóriacella ro-busztus adatôrzô, alkalmazása különö-sen fontos volt az új nemfelejtô memó-riatechnológia korai állapotában. A2T2C cella egyik példáját a 2. ábraszemlélteti.

A 2T2C memóriacella egyéni refe-renciát tesz lehetôvé minden adatbit-hez, szoros fizikai közelségben. Egykondenzátorolvasásnál – a programo-zott adatállapottól függôen – kapcsol,vagy nem. Az „1” és a „0” állapotokhozzárendelése önkényesen állíthatóbe a memóriatervezés folyamata alatt.A szoros fizikai közelség révén a me-mória-áramkör képes az állapotot váltóés megôrzô kondenzátorok töltési kü-lönbségének nagyon precíz mérésére.A memóriamátrix kondenzátorai közöt-ti eltéréssel nem kell számolni, mivelminden bithez különbözô referenciajeltartozik.

A technológia mára továbblépett. Az egytranzisztoros-egykondenzátoros(1T1C) technológia 2001-ben debütálta piacon, jelentôsen hozzájárulva aFRAM-termékek költség/tárolt bit ará-nyának kedvezô alakulásához. Az1T1C memóriacella egyszerûsített vál-tozatát a 3. ábra mutatja.

A Ramtron újszerû FRAM-termékeiegytôl egyig nagyon megbízható, nem-felejtô, félvezetô memóriatermékek,amik extrém gyors írási sebességgel éspáratlan írási élettartammal rendelkez-nek. A mai személygépjármûvek és te-herautók egyre több elektronikus alkat-résszel rendelkeznek, ami az adatok ke-zelését és tárolását átható problémává

1. ábra. Ferroelektromos memóriacellaatomja

2. ábra. 2T2C memóriacella elvi sémája

3. ábra. 1T1C memóriacella elvi sémája

info@elektro-net.hu

2005/8.

8

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

teszi. A megnövekedett adatkezelésegyre nagyobb frekvenciájú adatfrissíté-sek formájában nyilvánul meg. A márlétezô memóriák sok esetben alkalmat-

lanok arra, hogy az ilyen gyorsaságúfrissítéseket hiba nélkül kezeljék, és ittlép be a képbe a FRAM az egyedi nagyteljesítményû tulajdonságaival, ame-lyek ideálissá teszik erre a feladatra. A FRAM-memóriák gyûjtik az adatokata világ legkiválóbb gépjármûveiben, és

tárolják azokat további felhasználásra.Autóipari felhasználásra ajánlott 256KiB-os nemfelejtô memóriájú áramkörea 4. ábrán látható.

Az autóipar számára gyártottmemóriacsipek mûszaki adatait a táblá-zatok tartalmazzák.

Ma már a Ramtron továbblépett,nemcsak memóriát gyárt, hanem be-lépett a komplex adatfeldolgozókgyártóinak társaságába is. Leg-újabb egycsipes megoldásafelváltja a diszkrétalkatrészekbôl fel-épített rend-s z e r e -

ket, csökkentve egyúttal az árat és akártya méretét.

A Ramtron Processor Companionjaegy áramkört dolgozott ki és dobott pi-acra processzoralapú rendszerekhez.Még sohasem készítettek olyan rend-szert, ami kombinálta volna a nemfelej-

tô FRAM (ferroelectric random accessmemory) gyors írási/olvasási sebességétés garantáltan kimagasló élettartamátvalós idejû órával (RTC), processzor-ellenôrzôvel és egyéb perifériavezér-lôkkel. A Processor Companion-család(ami elérhetô memóriával és valós ide-

jû órával, vagyazok

nélkül is)magában foglal

számos olyan CPU-támoga-tó funkciót, mint például a progra-

mozható, alacsony UDD reset, progra-mozható üzemállapotfigyelô-idôzítô,nemfelejtô eseményszámláló, blokkol-ható 64 bites soros számlálómezô, kez-deti tápfeszültségkiesésre figyelmeztetô(NMI) megszakítás. Kiegészítô, deeltérô funkciók egy közös 2 vezetékescsatlakozót használnak, ezáltal kikü-szöbölhetô a több eszköz használata. Arendszer tömbvázlatát az 5. ábra szem-lélteti.

Hol lehet alkalmazni ezeket a me-mória- és vezérlôáramköröket az autó-ban? A 6. ábra néhány tipikus helyet je-löl meg.

További információ: www.ramtron.com

Kijelzéstechnika

Az ergonomikus kocsivezérlés két fôrészbôl tevôdik össze: a célszerûen el-rendezett kezelôszervekbôl és az infor-mációkijelzôkbôl. Itt ez utóbbival fog-lalkozunk.

A kis kontroll-lámpák ideje lassanlejár, egyre inkább segédfunkcióba ke-rülnek. Kiváltja ôket a világító felirat,számkijelzô, fényszalag stb., de a leg-több információt a grafikus kijelzôk ad-ják. A Sharp minden tekintetben élenjár az LCD-technológiában, ez alólnem kivétel az autóipar sem. Ráadásula Super Mobil Technology gyártási eljá-rás különösen nagy megbízhatóságúkijelzôk elôállítását teszi lehetôvé.

A Sharp Microelectronics most mu-

Típus Kapacitás Tok Maximális buszsebesség Mód UDD IDD max.

FM25L256 256K 8S 25 MHz 0/3 2,7 … 3,6 V 5 mAFM25W256 256K 8S 25 MHz 0/3 2,7 … 5,5 V 5 mAFM25CL64 64K 8S 20 MHz 0/3 2,7 … 3,6 V 10 mAFM25640 64K 8S 5 MHz 0/3 5 V 3 mAFM25C160 16K 8S 5 MHz 0/3 5 V 3 mAFM25CL04 4K 8S 20 MHz 0/3 2,7 … 3,6 V 3 mAFM25040 4K 8S 1,8 MHz 0 5 V 2,5 mA

I. táblázat. SPI FRAM-áramkörök adatai

Típus Kapacitás Tok Maximális buszsebesség UDD IDD max.

FM24C256 256K 8SE 1 MHz 5 V 1,2 mAFM24CL64 64K 8S 1 MHz 2,7 … 3,6 V 400 µAFM24C64 64K 8S 1 MHz 5 V 1,2 mAFM24CL16 16K 8S 1 MHz 2,7 … 3,6 V 400 µAFM24C16A 16K 8S 1 MHz 5 V 1 mAFM24CL04 4K 8S 1 MHz 2,7 … 3,6 V 300 µAFM24C04A 4K 8S 1 MHz 5 V 1 mA

II. táblázat. Kéthuzalos FRAM-áramkörök adatai

Típus Szervezés Tok Elérési idô UDD IDD

FM20L08 128Kx8 32T 60 ns 3,0 … 3,6 V 20 mAFM18L08 32Kx8 28S, 28P 70 ns 3,0 … 3,6 V 15 mAFM1808 32Kx8 28S, 28P 70 ns 5 V 25 mAFM1608 8Kx8 28S, 28P 120 ns 5 V 15 mA

III. táblázat. Párhuzamos FRAM-áramkörök adatai

4. ábra. FM25W256 memóriacsip

5. ábra. Processor Companion áramkörtömbvázlata

6. ábra. Memória-áramkörök helye az autóban

9

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

tatta be transzreflektív, 6,5 és 8,8 hü-velykes gépjármû-LCD-kijelzôit. Az au-tós LCD-k megbízhatóan mûködnek abonyolult világítási körülmények kö-zött, szélsôséges hômérsékleti tényezôkés rázkódás hatására is.

A Sharp Microelectronics EuropeLCD-termékválasztéka szélesedik: a 6,5hüvelykes LQ065T9DZ01 és a 8,8 hü-velykes LQ088H9DZ01 TFT-kijelzôkmár elérhetôk az európai piac számára.A Super Mobile Technologyval felsze-relt új fejlesztések folyamatosan magasképminôséget és széles rálátási szögetbiztosítanak a felhasználási környezetrejellemzô, változó megvilágítási viszo-nyok ellenére. Az új termékek ezzelegyütt rendkívül hômérséklet-ellenál-lóak. E jellemzôk folytán az új TFT-kideálisak gépjármûves alkalmazások-hoz, navigációs vagy szórakoztatórend-szerekhez, valamint számos ipari fel-használásra is.

A Super Mobile Technology a nagyreflektivitású TFT-k elônyeit kombinál-ják a háttérvilágítású TFT-k elônyeivel.Ez azt jelenti, hogy ezek a transzreflek-tív LCD-k minden esetben jó leolvasha-tóságot biztosítanak. A kiváló minôségûvisszaverôdés-gátló bevonat minimali-zálja a zavaró visszaverôdések hatásait.Még ha oldalról tekint is a vezetô vagyaz utasa a navigációs kijelzôre, az újkijelzô ez esetben is éles képet ad. AMobile ASV-technológia 160°-ig növelia látószöget anélkül, hogy a kép a nega-tívjába fordulna át. Az új TFT-k a 16 : 9vagy 8:3 szélesvásznú képformátumottámogatják (400xRGB)x240 vagy(640xRGB)x240 képpontos felbontássalés 262 144 színû megjelenítéssel.

A 6,5 és 8,8 hüvelykes TFT-k példaér-tékûen ellenállók a hideggel és meleggelszemben. A sokáig tûzô napon álló autóakár 70 °C-ra is felhevülhet, ez azonbannem jelent problémát az új kijelzôk szá-mára, mivel azok –40 … 85 °C között el-lenállóak, és –30 … 85 °C között mûkö-dôképesek. Ez elônyös az ipari szektorszámára is, ahol szintén gyakran hônekvannak kitéve a megjelenítôk. Az „ön-fûtô” háttérvilágításnak köszönhetôen az

új TFT-k villámgyorsan elérik maximálisfényerejüket „hidegindítás” után, 0 °Calatti hômérsékletnél is. Az új modulokérzéketlenek a rázkódásra és vibrációrais a chip-on-glass technológiának kö-szönhetôen.

Mûszaki jellemzôk:Modellek: LQ065T9DZ01/LQ088H9DZ01Kijelzô mérete: 16,5 cm (6,5 hüvelyk)/22,3 cm (8,8 hüvelyk)Felbontás: (400xRGB)x240/(640xRGB)x240Méretek: 155x89,2x12,5 mm/231,6x103,6x14,4 mmFényerô: 250 cd/m2

Kontrasztarány: 300:1Reprodukálható színek száma: 262 144Interfész: CMOS, 18 bit adatjel (6 bit/szín)Tápfeszültség: +5, ±10 V

További információ: www.sharpsme.com

Akkumulátor-karbantartás

A gépkocsi akkumulátorán sok múlik,jószerével el sem tudunk indulni, hanem megfelelô az akkumulátor töltött-sége, kapacitása, belsô ellenállása stb.Régebben az autósnak sokat kellettbíbelôdnie az akkumulátorral, savszin-tet és sûrûséget figyelni, utántölteni ahideg idôkben, kiszerelni-beszerelnistb. Manapság az akkumulátor is sokatfejlôdött, a korszerû típusok zártak, azelektrolittel nem kell foglalkozni. Egyet-len szomorú tulajdonsága azonban – elvi felépítésébôl következôen – ma-radt: a használat során az elektródákelszulfátosodása, amely kezdetben ka-pacitáscsökkenéshez, a késôbbiekbenteljes tönkremenéshez vezet.

Mit nevezünk elszulfátosodásnak? Anormális töltési–kisütési ciklus alatt aszulfátok a negatív és pozitív lemezekközött ide-oda haladnak az elektrolit-oldatban (az akkumulátorsavban), ésenergiát adnak le és vesznek fel. Ahogyaz ólomszulfát-lerakódás folyamatosannövekszik az akkulemezeken a töltési -kisütési ciklusok alatt, elôbb-utóbb be-következik az, hogy a szulfátréteg an-nyira megvastagszik, hogy nem vesz feltöbb energiát, és a lemezeken marad.Egy idô után ez a lerakódó szulfátrétegcsökkenti az akku hatásfokát, és végülaz akku használhatatlanná válik. Habáraz akkumulátorban még ilyenkor is ele-gendô aktív anyag lenne ahhoz, hogymég évekig tovább mûködjön, a leg-több esetben ez nem lehetséges, mert aszulfátréteg megakadályozza a folya-matot.

Az utóbbi idôkben egy különleges, amaga nemében egyszerû félvezetôs ké-szülékkel meg lehet akadályozni (vagylegalábbis jelentôsen lelassítani) a szul-fátosodás folyamatát, többszörösére nö-velve ezzel az akku élettartamát. A rend-szer mûködési elve a következô.

Az elektronikus készülék megfordít-ja a természetes elektrokémiai reakciótaz akkumulátorban. Eltávolítja a szul-fátlerakódást az akkumulátorlemezek-rôl az ún. „Ion-transfer” folyamat által.Így az ólom-szulfát visszatérhet az ak-kumulátorsavba mint aktív elektrolit. A készülék visszaküldi a felvett energiátaz akkumulátorba (amit ugyanonnanvesz fel) 15 másodpercenként 80 … 100 A-es impulzusok formájá-ban. Felhasználása javasolt minden 12 V-os hagyományos savas ólomakku-mulátorhoz (nyitott vagy zárt felitatottrendszerûekhez egyaránt), amelynek akapacitása min. 10 Ah.

A TradeFlex Kft. gyártmányábanelérhetô Akku-Aktivátor az akkumulá-tor kapcsaira csatlakoztatva – különtápfeszültség nélkül – végzi a szulfát-mentesítést. Az áramlökés – rövidségemiatt – az energiaellátásban észrevehe-tetlen, hatása azonban óriási, mintegylelöki a képzôdött szulfátkristályokat azelektródáról, nem hagyva idôt lerakó-dásukra.

A 23x30x30 mm-es „kocka” sajátfogyasztása 2 … 5 mA, amely a telepönkisülésének mintegy tizede, tehát el-hanyagolható.

A készülék Németországban az IVT,ill. a Conrad kínálatában kapható.

További információ: www.tradeflex.hu

LED-es világítás

A LED a kezdeti kijezôlámpácskából im-már világítóeszközzé válik. Középületekhomlokzatától kezdve lakószobánkig,

8. ábra. Akkumulátor-karbantartó elekt-ronika

7. ábra. Sharp LCD-k autóipari felhasz-nálásra

info@elektro-net.hu

2005/8.

10

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

mindenhol kezdi kiszorítani hagyomá-nyos elôdeit, elsôsorban a rossz hatásfo-kú, és rengeteg hôt termelô izzólámpá-kat, de a terjedelmes, nagyon korlátozottélettartamú, törékeny stb. hagyományosés kompakt fénycsöveket is. Miért éppenaz autóiparból maradna ki? Felbuzdulvaa fototechnikai alkalmazásokon (fényké-pezôgépek LED-es vakuja, videokameráklámpája) az autóban megvilágítóeszkö-zök készülnek felhasználásával.

Eddig csak egyetlen helyrôl, a reflek-torból szorult ki, mert fényereje kevés-nek bizonyult. Most már ezt az aka-dályt is leküzdötték az élenjáró gyártók.Az Everlite például a gépkocsi teljes vi-

lágítását képes LED-ekkel megoldani,még a fényszóróét is (lásd 9. ábra).

A cég az OSRAM licence alapjánállít elõ fehér LED-eket, amelyInGaN/zafír alapanyagú. Mint ismere-tes, a fehér szín összetett „szín”, így aLED is összetett eszköz. Az elsôdlegessugárzókristály közelében másodlago-san sugárzó „foszfor” anyagot integrál-nak a LED-be, amelynek anyagaTb3Al5O12 : Ce (a konkurens Nichiapéldául Y3Al5O12 : Ce bázisú foszfor-anyagot használ). A foszforanyaggal le-het beállítani a LED színhômérsékletét,azaz hideg vagy meleg színárnyalatát.

További információ: www.everlight.com

9. ábra. Gépkocsi-fényszóró és -index-lámpa LED-ekkel

A Siemens cég több mint százéves fenn-állása alatt termékein keresztül folya-matos résztvevõ a gépjármû-, illetvegépjármûalkatrész-gyártás piacán. Akülönbözõ berendezések, megoldásokegyik legrégebbi hazai példája a buda-pesti „Kisföldalatti vasút” – amelynekeredeti villamos rendszerét a Siemensszállította. A cég egyik tradicionáliságazata ipari gázanalizátorok elõállítá-sával foglalkozik. Amikor a múlt századmásodik felében elõször kezdtek foglal-kozni a gépkocsik károsanyag-kibocsá-tásával, kiderült, hogy az addig szintecsak kizárólag a legnagyobb ipari ve-võknél használt gázanalizátorok tökéle-tesen megfelelnek az Otto-, illetve Dieselmotorok károsanyag-kibocsátá-sának mérésére.

Az azóta eltelt évek során a gépjár-mûgyártás igényeinek megfelelõen ki-alakult egy termékcsalád, amely mûkö-dési mechanizmusát és sokszor rész-egységeit tekintve is teljesen azonos azipari gázanalizátorokkal. De hát hol isvannak ezek, miért nem találkozunkilyen készülékekkel? Ezek a készülékekma már a nagy gépjármûgyártók és akülönbözõ márkaszerviz-hálózatokkomplett diagnosztikai berendezései-nek részét képezik. Belekerültek a kü-lönbözõ gépjármû-elektronikát vizsgá-ló, beállító számítógépes tesztpadokba.

Mivel ezek a komplett diagnosztikairendszerek legtöbbször a gépjármû-

gyártó által kifejlesztett „know-how”-tis tartalmazzák, a Siemens szigorúancsak a gyártók felé értékesíti ezeket aberendezéseket.

Ennek ellenére, ha ezek bemutatásaaz elõzõek miatt nem is lehetséges,adódik a lehetõség: nézzük meg, ho-gyan mûködik egy többcsatornás iparigázelemzõ készülék, amely rokon agépjármûgyártók és -szervizek hasonlóeszközeivel!

A gázelemzõk a méré-si hely szempontjából kétcsoportba sorolhatók:mintavételes és közvetle-nül a mérés helyére tele-pített, úgynevezett INSITU-készülékek. Mivelegy gépjármû ellenõrzé-sekor a motor megbontá-sa további munkát jelen-tene, a közvetlenül a hen-gerben történõ IN SITU-mérés alkalmazhatóságá-tól ebben az esetben elkell tekintenünk. Az ilyenjellegû mérések inkább amotorfejlesztõ laboratóriumok vizs-gálatai.

A gyárak és nagyobb szervizek el-lenõrzõ rendszerei mintavételes méréstalkalmaznak. Ezeknél, legtöbbször a ki-pufogónyílásba dugott szondán keresz-tül, folyamatos mintát vesznek, amelymegfelelõ kezelés után – szûrés, hûtés,

Károsanyag-kibocsátás, különbözõ gázösszetevõk mérése Siemens készülékekkel

WENCZL MIKLÓS

A címre pillantva, a kedves Olvasóban joggal felmerül a kérdés, ugyanhogyan kerülnek ilyen eszközök egy jármû-elektronikával foglalkozószámba. Engedjék meg, hogy egy rövid történeti összefoglalóval kezdjem.

nedvesség eltávolítása – a gázelemzõkészülékbe kerül.

A különbözõ gázelemzõ készülékekmûködését lehetõvé tevõ mérési mó-dok közül ezek a készülékek leggyak-rabban a már kiforrott technológiáknaktekinthetõ paramágneses, illetveinfraelnyeléses (úgynevezett: NDIR)módszert alkalmazzák.

A paramágneses mérési mód az oxi-géngáz paramágneses tulajdonságánalapul. A mérõszakaszt körülölelõ, alacsonyfrekvenciás, váltakozóáramúmágnes által gerjesztett tér eltéríti azoxigénmolekulákat. A mérõkamra meg-felelõ elrendezésének köszönhetõen az

így periodikusan el-térített molekuláknyomáskülönb-ség-változást kel-tenek, amelyelektronikus ér-zékelõvel mér-hetõ, és nagysá-ga arányos a

min-

tában található oxigénnel. A mérés fo-lyamatos összehasonlításon alapul,

1. ábra. Oximat gázelemzõ mûszer

11

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

ugyanis a készülék egy ismert oxigén-tartalmú referencia-gázelegy – példáullevegõ – viselkedéséhez hasonlítja amintát. Mivel a referencia és a mértgázminta az elektronikus érzékelõnnyomáskülönbséget hoz létre, a készü-lék ezek viszonyából számolja ki amért gázminta oxigénhányadát.

Az OXIMAT-nak nevezett Siemens-készülék a fenti módszert alkalmazvaigen nagy pontosságú és stabil oxigén-mérést tesz lehetõvé. A gázelemzõmozgó alkatrészt nem tartalmaz.

Az infraelnyelésen alapuló mérés akülönbözõ környezetszennyezõ gáz-komponensek, például szén-monoxid,szén-dioxid mérésére alkalmas. Ennél a

mérési módszernél a gázmintát egyinfratartományba esõ hullámhosszúfénynyalábbal világítják át. Ennek afénynyalábnak egy részét a gázminta el-nyeli, így a mintán átjutó fény erõsségé-bõl következtethetünk a gázelegy össze-tételére. A gázelemzõ készülék a külön-bözõ gázösszetevõkhöz más-más jel-lemzõ hullámhosszt használ. Ezt külön-bözõ szûrõcellák beépítésével oldjákmeg, illetve a fényforrás hullámhossza iseltérõ lehet. Az infraelnyeléses mérésielv kiegészül egy szintén folyamatos ös-szehasonlítással: ugyanazt a fénysugarategy ismert összetételû lezárt referencia-cellán is átvezetik, és ennek jele is meg-jelenik az érzékelõn. Az egyes gázok

mérése és a különbözõ méréstartomá-nyok más-más méretû és töltésû referen-ciacellát igényelhetnek. Egy több össze-tevõ mérésére is alkalmas készülék ezérttöbb azonos mérési elven mûködõ, demás méretû és kialakítású mérõszakasztis tartalmazhat.

A fenti mérési feladatra alkalmas Sie-mens ULTRAMAT-gázelemzõk akár többszennyezõ gázkomponens folyamatosmérésére is használhatók. A készülékmérõcelláiban található érzékelõk aparamágneses, OXIMAT készülékek ér-zékelõihez hasonlóan szintén villamosjelet szolgáltatnak, így konverzió nélkülszámítógépes feldolgozásra vagy jelto-vábbításra is rendelkezésre állnak.

A több szennyezõ komponens méré-sére is alkalmas, infraelnyeléses mé-rési elvnek köszönhetõen a SiemensULTRAMAT 23 egy igen kedvezõ,költség- és helytakarékos megoldástkínál a felhasználók számára. Egy ké-szülékkel akár három különféle IR-aktív gáz és oxigén egyidejû mérése ismegvalósítható (például: CO, NO,SO2). A készülék automatikus önka-libráló funkcióval is rendelkezik, ami-hez egyedülállóan levegõt használ.Kalibrálógázzal történõ ellenõrzésrecsak évente egyszer van szükség.

A menü-felépítésû kezelõrendszer-nek és a szöveges kijelzõnek köszönhe-tõen az üzemeltetõk, illetve karbantar-tók könnyen és gyorsan használatbatudják helyezni. A többrétegû érzékelõk

nagyfokú szelektivitást és a vízpára-le-csapódással szembeni kiváló érzéket-lenséget garantálnak. A robusztus ki-alakítású, ellenálló mérõcellák üzem-zavar okozta szennyezõdés eseténkönnyen tisztíthatóak. Az alapkészü-lék az iparban elterjedt fiókos „rack”kialakítású, de hordozófüllel ellátottasztali kivitel is rendelhetõ. A na-gyobb, professzionális ULTRAMAT 6-os és OXIMAT 6-os készülékekhez ha-sonlóan a Siemens ULTRAMAT 23 isrendelkezik már a hazai környezetvé-delmi hatóság engedélyével.

2. ábra. Ultramat 23 infraelnyelésesgázanalizátor

A gumiabroncs helyes nyomása a jármûbiztonságos használatának egyik alapve-tõ feltétele. Természetesen már akkor is avezetõ mindennapos, indulás elõtti fel-adata volt a nyomásértékek ellenõrzése,amikor a gépjármû-elektronika meg semszületett. A pontos értéket nyomásmérés-sel lehetett megállapítani, de a gyakorlottvezetõ ránézésre meg tudta mondani,megfelelõ-e a gumikban a légnyomás. A gépjármûoktatók is igyekeznek bele-

verni a tanulók fejébe, hogy minden el-indulás elõtt legalább szemrevételezés-sel gyõzõdjenek meg róla, nincs-e túlalacsony nyomás valamelyik kerékben.

Bár kísérletekkel igazolható, hogy a100%-os és a 70%-os nyomásérték ese-tén a gumiabroncs alakjának különbségecsak gyakorlott szemmel vehetõ észre,mégis elgondolkodtak a fejlesztõk azon,hogy megoldható-e a levegõnyomás el-lenõrzése a gumiabroncs alakjának vál-

tozása, a deformáció optikai megfigyelé-se útján. A képszenzorok, a digitális jel-feldolgozás fejlõdése mára lehetõvé tet-te, hogy a gumiabroncs alakját, defor-mációját elektronikusan leképezzük, s akapott jeleket feldolgozva a nyomásérté-ket is meg lehet határozni.

Az APOLLO-program eredményei

Az IST- (Information Society Technolo-

Dr. Madarász László okleveles villamosmér-nök, diplomáját 1971-benvédte meg a BME-n. Végzése óta Kecskemétena GAMF oktatója. Érdek-lõdési területe: a mikro-elektronika fejlõdése, a digitális áramkörök al-kalmazástechnikája

A korszerû személygépkocsikban a fedélzeti számítógép a gumiabroncs nyomását is folyamatosan ellenõrzi.A forgó kerékrõl a nyomásszenzor többnyire vezeték nélküli összeköttetés útján küld jeleket, egy ilyen alkalmazás áramköri elemeit már megismerhettük az ELEKTROnet 2003. évi 7. számából [1]. Ezeknél a meg-oldásoknál a gumiabroncs belsejében helyezik el a nyomásérzékelõt, amelynek jeleit elektromágneses illet-ve rádiófrekvenciás átvitellel juttatják el a karosszérián elhelyezett jelvevõhöz. A jelvevõ a feldolgozott jeleket a fedélzeti számítógéphez küldi…

A keréknyomás ellenõrzése a gumiabroncs alakjának megfigyelésével

DR. MADARÁSZ LÁSZLÓ

info@elektro-net.hu

2005/8.

12

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

gies) projekt része az APOLLO-prog-ram, amelyben finn, olasz és németgépjármû-elektronikai és gépkocsi-gyártó cégek mûködnek együtt az uta-zás biztonságát szolgáló intelligensgépkocsikerék kifejlesztésén. Az APOL-LO hároméves program, 2002-ben in-dultak meg a kutatások. A program el-méleti kutatásokat finanszíroz, a gépjár-mû-elektronika gyors fejlõdését látvaazonban biztosak lehetünk abban,hogy a mai elméleti eredmények rövi-desen megjelennek a felsõ kategóriásjármûvekben, egy-két éven belül pediga szériajármûvekben is.

Az APOLLO-program egyik célkitû-zése a keréknyomás elektronikus méré-se, a mért értékek digitális feldolgozása.A nyomás mérését a kerék alakjánakmegváltozásából is ki tudják már szá-mítani, a gumi deformációját egyes kí-sérletekben közvetlenül, másokbanközvetetten mérik meg.

A kutatók az Optimess német cég lé-zeres képszenzorait alkalmazzák a gu-miabroncs háromdimenziós képénekrögzítésére. A nyomásmérõre épülõmegoldás egy alternatívájaként kialakí-tottak egy olyan ellenõrzési lehetõséget,amelynél a képszenzort beépítették agumiköpenyen belülre, a felnire. A gu-mi belsõ felületének változásait tükrözõképeket rádióátvitellel juttatják a ka-rosszérián lévõ elsõdleges jelfeldolgo-zóhoz, azután a fedélzeti számítógép aképtartalom kiértékelése útján már megtudja határozni a guminyomást.

Sajátos mérési megoldásként a tala-jon ellapuló gumirészlet képét is rögzí-teni tudják (az abroncson belül elhelye-zett képfelvevõ egységgel). S ennek afelületnek az alakjából, méretébõl isszámolható a levegõnyomás értéke.

A gumiköpeny deformációjánakközvetlen mérését más úton is megol-dották. A kerék felett, a karosszérián he-lyezték el a képszenzort, s a mintázatháromdimenziós képét értékeli ki a fe-délzeti számítógép. A mintázat szétnyí-lása, a mélyedések szélessége egyértel-mû kapcsolatban van a gumiköpeny-ben uralkodó légnyomással.

A gumiköpeny deformációja alapjána nyomásérték meghatározása nemegyszerû feladat, de a mai processzo-rok, mikrovezérlõk megbirkóznak vele.Az APOLLÓ kutatói azonban továbbilehetõségeket keresve olyan megoldá-sokat is vizsgálnak, ahol az abroncs de-formációját nem közvetlenül mérik. A deformáció közvetett mérésére jól fel-használható a jármû ABS-rendszerénekadatbázisa. Az automatikus fékerõsz-abályozás érdekében minden kerékrõlfolyamatosan érkeznek a fordulatszám-értékek a vezérlõegységbe. Fékezés nél-kül haladva, a négy kerék fordulatszá-

ma a jármû sebességének megfelelõ ér-ték, azt a kerék átmérõje határozzameg. Ha valamelyik kerék laposabbáválik, annak kisebb lesz a gördülési át-mérõje, azonos távon többször fordulmeg – azaz nõ a fordulatszáma. A fedél-zeti számítógépben elhelyezett prog-rammal ez a fordulatszám-eltérés érzé-kelhetõ, és ennek alapján az esetlegeslégnyomáscsökkenés is megállapítható.Ezt a módszert elsõsorban a menet köz-ben keletkezõ defekt azonnali jelzésérekívánják felhasználni, de megoldható anyomásérték folyamatos megfigyelése isilyen módon.

A gumiabroncs deformációjánakközvetett mérését egy másik rendszersegítségével is el lehet végezni. A gép-kocsiszekrény térbeli helyzetét gyorsu-lásszenzorokkal lehet felügyelni. Ha ajármû hirtelen az egyik kerék felé kezddõlni, ennek a jelenségnek defekt miat-ti gyors levegõveszteség, a gumiab-roncs lapossá válása lehet az oka, amita fedélzeti számítógép fel tud ismerni.

Az APOLLO-program résztvevõi sze-rint kutatási eredményeik a gumiköpeny-be beépített nyomásmérõre épülõ megol-dás hatékony alternatívái lehetnek.

Egy megvalósított megoldás, a TireScan

A Teksan, Inc. (Boston, MA USA)TireScan-mérõrendszere a garázsból, aszervizbõl, a szalonból kigördülõ vagyaz úton haladó gépkocsi guminyomásáthatározza meg anélkül, hogy a jármûrebármilyen mérõegységet, szenzort rákellene építeni. Ez a megoldás egy régimérési módszerre épül. Ha a gépkocsitfestékfolton hajtják keresztül, majd egyfehér papírlapon, a papíron megjelenika jármû „lábnyoma”. A megjelenõ ábrá-ból a guminyomásra lehetett következ-tetni. Ennek a mérési megoldásnak akorszerûsített, elektronikus, automati-zált változata a TireScan.

A Tekscan, Inc. a világon a legfejlet-tebb megoldásokkal végzi el erõmintá-zatok, nyomásképek, érintkezési erõkmérését, akár több dimenzió mentén is.A mérõrendszerek alacsony árukkal,pontos eredményeikkel vívták ki a fel-használók elégedettségét. A felhaszná-lási lehetõségek gyorsan nõnek, külön-féle ipari és orvosi területeken nagy-számban megtalálhatók ezek a mérõ-rendszerek, de beváltak pl. teniszlab-dák minõsítõ mérésére is. A cég komp-lett mérõrendszereket tervez és szállít,maga állítja elõ a speciális szenzorokat,a jelfeldolgozó elektronikát és a kiérté-kelõ szoftverelemeket is. A szenzoraikközött egyszerû mérõpontok is találha-tók, de ugyanakkor készítenek olyan ér-zékelõmezõket is, amelyeket 100 000-nél több mérõpontból építenek fel.

A Tekscan-mérõrendszerek alapegy-sége a rácspontokon elhelyezett nyo-másérzékelõkbõl álló szenzormezõ,amit különféle karakterisztikájú értéke-lõkkel, különféle érzékelõpont-elren-dezéssel, különbözõ környezeti feltéte-lekhez alkalmazkodva, a feladatnakmegfelelõ alakban gyártanak.

A gépkocsik gumiabroncsának nyo-mását ellenõrzõ TireScan-rendszer isegy vékony érzékelõszõnyegre épül. Azinduló vagy leálló gépkocsi (vagy az or-szágút szélén az ellenõrzött jármû) át-hajt a szõnyegen, s közben a számító-gép már közli is a kerékben uralkodólégnyomás értékét. A rendszer az egyeskerekek „lábnyomát” érzékeli, megmé-ri, hogy a gumiabroncs a talajon mek-kora területen lapul el, milyen méretûaz érintkezési foltja. Ezt a lenyomatotkapja meg a számítógépen futó szoftver.A kiértékelés lehet statikus (egy „pilla-natfelvétel” eredménye), vagy dinami-kus (ekkor a teljes áthaladás nyomás-képváltozásait dolgozza fel a rendszer).

A szenzor szabadalmaztatott vé-konyfilm technológiával készül, négy-zetcentiméterenként nagyszámú érzé-kelõponttal. Az érzékelõpontok nyo-másszenzorok, így lényegében egynyomásképet állít elõ a mérõelem.

Ma már széles körben használják aTireScan-rendszert, személygépkocsik-tól motorkerékpárokon át kerékpároklégnyomásértékének ellenõrzésére,szállítójármûvek telephelyein, szervi-zekben, de megtalálhatók a mérõegysé-gek hidakon, autópályákon is. A rend-szer a jármû átalakítása, felmûszerezésenélkül képes mérni a statikus és a dina-mikus keréklenyomatokat, a nyomásel-oszlás mintázatát. A rendszer ugyanúgyhasználható a régebbi gyártmányú jár-mûvekhez, mint a legújabbakhoz. A gépkocsi kerekén semmilyen átalakí-tást nem kell végezni, a kerékre vagyannak belsejébe nem kell érzékelõketszerelni. Felhasználható a kerékab-roncsok fejlesztésekor is, valamint a jár-mûvek tesztelésénél egyaránt (pl. a ke-rekek futásának vizsgálatára, az együtt-futás ellenõrzésére is).

A TireScan-szoftvere a PC monitor-jának képernyõjén megjeleníti a kerék-abroncs nyomásképét, a színes ábrán aszínskála a nyomás értéktartományánakfelel meg. Diagramokkal is ábrázolhatóakár egyes szenzorpontok mérési ered-ménysorozata vagy különféle matema-tikai függvények szerint kiértékelhetõ anyomáskép, az utóbbi módszerrel lehetmeghatározni a gumiköpenyben ural-kodó nyomás értékét is. Meghatározha-tók csúcsértékek is, tetszõleges irány-ban a nyomáseloszlás görbéje, megál-lapítható a nyomásközéppont is. Aprogram együtt tud mûködni a Matlab-

13

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

A szenzor Jármûtípus Érzékelõpontok Felbontás Az érzékelõtípusjele száma érzékelõpont/cm2 mérete/mm8050 Személygépkocsi 33 792 43 294 x 270

és kisteherautó8000Q Nagy tehergépkocsi 33 792 10,8 618 x 558 7100Q Nehézjármû 33 408 3,9 1004 x 914

I. táblázat. A TireScan-érzékelõk típusai

bal vagy az Excellel, de akár ASC II ka-raktersorozatként is képes a mért adato-kat tárolni vagy más rendszerelemek-nek átadni. Az egyes gépkocsik mérésieredményeit a szoftver adatbázisban tá-rolja. Minden adatot megõriz, így pl. le-hetõvé teszi a gépkocsi áthaladásánakújrajátszását is.

A szenzorral érdemes részleteseb-ben is megismerkednünk. A vékonyfilmtechnikával készülõ érzékelõ 0,1 mmvékony, többrétegû mûanyag szõnyeg,amit bármilyen felületre le lehet fektet-ni. A gyártó az 1. táblázat szerinti típu-sokat sorozatban gyártja, de kívánságraeltérõ alakú és méretû érzékelõszõnyegkészítését is vállalja. Az egyes érzékelõ-pontok mérési tartománya széles hatá-rok között változhat, a legkisebb 0 … 15 kPa, a legnagyobb 0 … 175 MPa.Az érzékelõpontok száma négyzetcen-timéterenként akár 170 is lehet, egy tel-jes érzékelõben 100 000-nél is többmérõpont alakítható ki (I. táblázat).

Magát a szenzormátrixot két rétegbenelhelyezett mérõrudak alkotják, az egyikrétegben a rudak merõlegesen fekszeneka másik réteg rúdjaihoz képest. A kialaku-ló keresztpontok a tulajdonképpeni mérõ-pontok. A keresztpontokban érintkezõ ru-dak közötti ellenállás értéke függ a rudak-ra ható nyomástól, az ellenállásérték 20 … 120 kΩ tartományban változik. A nagyobb érték akkor jelentkezik, hanincs összenyomva a szenzor, a külsõnyomás hatására az átmeneti ellenálláscsökken. A szenzormátrix alatt és felettpoliészter lemezeket találunk. Azérzékelõrudak tulajdonképpen különle-ges festékcsíkok, a nyomásérzékeny ve-gyületet nyomtatási technikával viszik fela mûanyag lapok belsõ felületére. Elõszöregy vezetõanyagú festék kerül rá a felület-re, ehhez csatlakoznak a kivezetõ kábe-lek, majd a vezetõcsíkra nyomtatják anyomásérzékeny csíkokat. A szenzoráramköri felépítését az 1. ábra mutatja be.

Minden nyomásérzékeny rúd önállóvezetéket kap, a vezérlõegységkapcso-lókon keresztül egyenként tudja feszült-ség alá helyezni az egyes keresztponto-kat. Az ellenállásváltozás miatt változófeszültségértéket A/D konverter alakítjaát digitális jellé.

A kiértékelõ szoftver másodpercen-ként 250 000 érzékelõpont jelét képesbefogadni és feldolgozni. Külön kérésre

olyan rendszert is szállít a cég, amely50 000 000 pontot kezel másodpercen-ként. A nagy letapogatási sebességet azteszi lehetõvé, hogy a nyomtatottnyomásérzékeny rudak vékonyak,ugyanakkor az alkalmazott anyagok ru-góállandója nagy értékû, így a teljesméretváltozás igen gyorsan lezajlik.

A szenzor és a PC között egy illesz-tõegységre van szükség, amelyet a Tekscan „handle” néven forgalmaz. A handle csatlakozik a szenzorhoz, ke-zeli a vezérlõegységet, begyûjti a jele-ket és továbbítja a számítógéphez. A számítógéphez speciális kártyán ke-resztül is csatlakozhat a mérõrendszer(ez a gyorsabb megoldás), vagy a pár-huzamos porton át (ez az olcsóbb kivi-tel, viszont lassúbb a mûködése).

Összefoglalás

Az automatikus keréknyomás-ellenõr-zés a kerékbe beépített szenzor segítsé-gével ma már bevett megoldásnak szá-

mít. Ugyanakkor minden elõkészítés,átalakítás nélkül is mérhetõ a nyomás agumiabroncs alakváltozásának érzéke-lése útján. A mérést bármilyen gépko-csinál el lehet végezni. Az ilyen mérésesetenként a nyomásértéken kívül szá-mos további információval is szolgál,ezért egy olyan alternatíva, amit érde-mes számba venni.

www.tekscan.com

1. ábra. A TireScan-érzékelõ belsõ felépítésének vázlata

Irodalom

1] Gruber László: Guminyomás-ellenõrzés elektronikusan.ELEKTROnet, 2003/7. sz. (november), p. 10–11.

[2] APOLLO: Intelligent Tyre Systems – State of the Art and Potential Technologies.IST. Report Preparation Date: 22. 05. 2003.

[3] David Marsh: Safety Check. Wireless sensors eye tire pressure.EDN, September 2, 2004. p.42–53.

[4] Tekscan, Inc.: TireScan.1999–2004. Global Spec. N.Y.U.S.A.

[5] Tekscan, Inc.: Tekscan technology.

info@elektro-net.hu

2005/8.

14

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

Az oszcilloszkóp-alapú mûszerek, ame-lyek a mérnök nyelvén beszélnek – CAN-dekódolás szimbolikus formátumban

A LeCroy a gépjármû-buszanalizátor(VBA) piacra dobásával egy új tesztelé-si paradigmát alkotott meg: az elsõolyan oszcilloszkópot, amely a „mér-nök nyelvén beszél”, és a soros CAN-adatokat szimbolikus (alkalmazási szin-tû) szövegbe dekódolja. Most elõszörvan lehetõsége a mérnöknek a teljesCAN protokollstack információ (szim-bolikus, hexadecimális kódú, elektro-mos jel) megtekintésére (olyan továbbiáramköri elektromos jelekkel együtt,mint szenzorbemenetek, feszültségszin-tek, tranziensek stb.) és egyúttal stan-dard vagy speciális oszcilloszkóp egy-idejû használatára. Ráadásul akár négykülönbözõ CAN-busz dekódolható egyidõben. A VBA minden CAN-buszoselektronikus vezérlõegységet (ECU)vagy komplett elektromos jármûhálóza-tot tervezõ kezébe kivételes értéket ad.Az újdonsággal újraértelmezõdik azECU-tervezõ mérnök kezébe adott se-gédeszköz fogalma.

A VBA a következõ egyedi funkciókatbiztosítja

Több CAN-busz információinakkomplett megjelenítése a CAN fizi-kai rétegbõl és a protokollstackbõlKompatibilitás az ipari szabványúDBC-adatfájlokkalTársított, CAN-en kívüli elektromosjelek megjelenítéseEgyedi, automatizált idõzítésû méré-sek statisztikai és grafikus nézettelCAN-adatok kinyerése üzenetfo-lyamból, újraskálázás, decimálismegjelenítésPWM-jelanalízisStandard 2 Mpont/csatorna memó-ria (opcionálisan 24 Mpont)5 gigaminta/s mind a négy csatornánAkár 1 GHz sávszélességCAN- és elektromos jelalapú indításesemények elkülönítésére

Ipari szabványú DBC-adatfájlok támogatása

A VBA a DBC-adatfájlok alapján képesszimbolikus dekódolásra. A népszerûWaveRunner 6000A-sorozatra épülõVBA új funkciókat ad a korábban kiadott

CANbus TD-hez (Trigger, Decode) ésCANbus TDM-hez (Trigger, Decode,Measure/Graph). Az új funkcióval a mér-nökök egyszerûbben és intuitívabban ért-hetik meg a CAN-es ECU-k és jármûháló-zatok mûködését, a problémák gyökerétis hamarabb találhatják meg.

CAN szimbolikus triggerelés

A korábban a CANbus TD-ben debü-tált, rugalmas CAN-triggerelési funkciókibõvített változata található meg aVBA-ban. Az operátor CAN-üzeneteireés jeleire vonatkozó információkat tar-talmazó DBC-adatbázisfájlokkal egy-szerûen választhatja ki az operátor azadott CAN-üzenetet (azonosítót) vagyjelet (azonosítót és adatot), majd adat-feltételt adhat meg indítójelezésre. Eb-bõl kifolyólag nem szükséges fejben le-fordítani az adott adatbájtban érkezõ„ID = 0x410”, „DATA = 3f”, stb. kódolt

A LeCroy bemutatta az elsõ gépjármû-buszanalizátort

üzeneteket, a triggerelésre vonatkozóadatfeltétel szimbolikusan beállítható.Az indítójelezés tehát egyszerû, gyorsés intuitív, más fájlokra vagy progra-mokra semmilyen vagy minimális ke-reszthivatkozással valósítható meg, ésezzel együtt nagyobb operátori maga-biztosságot eredményez.

A gépjármûbusz-analizátor csökkenti a time-to-market költségeket

Közismert tény, hogy az új gépjármû-vek garanciális javításaiért az esetek50%-ában az elektronikai rendszerbenbekövetkezett hibák felelõsek. A gép-jármûvek elektronikai rendszereinekhatékony hibamentesítésére szolgálóeszközökkel ez az arány látványosancsökkenthetõ, amely az eredõ megbíz-hatóságban és alacsonyabb gyártóiköltségekben nyilvánul meg – s ez kö-zel sem mellékes szempont a gyártókszemében.

Konfigurációk

A LeCroy Vehicle Bus Analyzer esz-közök 500 MHz-es és 1 GHz-es válto-zatokban kaphatók, mindkét eset-ben négy bemeneti csatornával. AVBA6100A különleges vonzerejét azjelenti, hogy számos, gépjármûiparbandolgozó ügyfél mostanában tervezi 1 GHz-es, általános laboratóriumi célúoszcilloszkópjainak beszerzését. A be-meneti csatornákon az analóg jelekentúl megtekinthetõk a CAN fizikai réte-gének jelei is. Kiegészítõ felszerelések(szondák, buszcsatlakozók) széles vá-lasztéka is támogatja az újdonságokat.

Rendelési szám Rövid leírásVBA6050A Vehicle Bus Analyzer

500 MHz, 4 csatorna, 5 gigaminta/smind a négy csatornán, 2 Mpont/csatorna.

VBA6100A Vehicle Bus Analyzer1 GHz, 4 csatorna, 5 gigaminta/s mind a négy csatornán, 2 Mpont/csatorna.

VBA-M 4 Mpont/csatorna. (8 Mpont átlapoltan) memóriaopció a VBA-hoz

VBA-L 8 Mpont/csatorna. (16 Mpont átlapoltan) memóriaopció a VBA-hoz

VBA-VL 12 Mpont/csatorna. (24 Mpont átlapoltan) memóriaopció a VBA-hoz

1. ábra. Gépjármû-buszanalizátor

2. ábra. A CAN-busz-analizátorral egyszerû a munka

15

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

Üzemanyag-ellátás

A befecskendezéses üzemanyag-ellátássarkalatos problémája a tápnyomás elõ-írt és állandó értéke. Az injektorok általszállított mennyiség szabályozása kizá-rólag a befecskendezési idõ segítségé-vel lehetséges, így a kezdeti, a stabil ésa nyomáslengésektõl mentes, konstanstápnyomás létfontosságú.

Üzemanyag-szivattyú

Kompakt egység, amelyet kezdetben azüzemanyagtartály és az üzemanyagszû-rõ között, az üzemanyag-vezetékben(„inline”) helyeztek el, rendszerint agépkocsiszekrény alsó részén. Az utób-bi években az üzemanyag-szivattyútmár az üzemanyagtartályba („intank”)építik be, egy speciális tartó segítségé-vel. Ez tartalmazza a szívóoldali üzem-anyagszûrõt, a szintjelzõt, egy kisebbedényt a tartalék üzemanyag számára,továbbá a csatlakozásokat (üzemanyagki- és visszafolyó csõ, kábeldugaszok).

Szerepe az üzemanyag felszívása éstovábbítása a finomszûrõn keresztül azüzemanyag-ellátó (-befecskendezõ) egy-séghez. Az üzemanyagrendszerben azállandó nyomásról a nyomásszabályozóés a nyomástároló gondoskodik. A szi-vattyú a gyújtás rákapcsolása után azon-nal indul. Biztonsági áramkör gondosko-dik arról, hogy bekapcsolt gyújtással, deálló motornál (pl. balesetnél) a szivattyúáramot ne kapjon.

Az üzemanyag-szivattyú voltaképpkét fõ részbõl áll. Az üzemanyag továbbí-tásáról pl. görgõs-cellás (30. ábra), illetveegy- vagy kétfokozatú, oldalcsatornás, ke-rületi csatornás, belsõ fogazású fogaske-rék- vagy lapátkoszorús stb. szivattyúgondoskodik, amelyet a vele egybeépí-tett, állandómágneses gerjesztésû, kom-mutátoros forgórészû villamos motor hajt.

A motor hûtésérõl maga az üzem-anyag(!) gondoskodik, ugyanis a benzinátáramlik magán a motoron is. Robbanás-veszély azért nem áll fenn, mert a szivaty-tyúházban nincs gyúlékony keverék.

A görgõcellás szivattyú (30.b ábra)esetén a szivattyúházban excentrikusanelhelyezett forgótárcsa kerületén levõhornyokban fémgörgõk vannak, ame-

Gépjármûmotor-menedzsment (5. rész)

SIPOS GYULA

lyeket a centrifugális erõ a szivattyúházfalához szorít. Ezek a görgõk szolgáltat-ják a tömítést. Az üzemanyagot a gör-gõk által határolt üregek szállítják. A túlnagy nyomás kialakulását határoló-szelep, a visszaáramlást visszacsapó-szelep akadályozza meg.

A különféle szivattyúk fejlesztése ál-landóan napirenden van, típusválaszté-kuk jelentõs.

Nyomásszabályozó, -tároló

A tápszivattyú fölös mennyiségbenszállít üzemanyagot a befecskendezõ-rendszer számára. Az így kialakulónyomásviszonyok egyrészt a tápszi-vattyú jellemzõitõl, másrészt a környe-zeti (pl. légköri) nyomásviszonyoktólfüggenek. A befecskendezéses üzem-anyag-ellátás alapkövetelménye a nagy-mértékben állandó, meghatározott (jel-lemzõen 100 kPa) értékû tápnyomás. A szabályozásról mechanikus eszközökgondoskodnak (31. ábra), elektrome-chanikai eszközökkel történõ kiváltá-suk napirenden van.

A nyomásszabályozó két kamrájátegy rugóterhelésû gumiszövet-membránkét részre osztja: az egyik kamra szellõ-zõnyílásokon keresztül a külsõ térhezcsatlakozik, míg a másik kamra üzem-anyaggal töltõdik fel. A membrán a nyo-más függvényében egy szeleplapka útjána szivattyú által szállított többletmennyi-séget visszaengedi a táprendszerbe, ezál-tal állandó nyomást tartva fenn a befecs-kendezõszelepeknél.

A motor leállítása során az üzem-anyag-szállítás is befejezõdik, de az el-látórendszerbe több helyen is beépítettvisszacsapószelepek következtében arendszerben a nyomás még egy adottideig fennmarad. Ez meggátolja, hogy afelmelegedett motor által leadott hõ kö-vetkeztében a rendszerben buborékokképzõdjenek. Ezáltal a meleg motor isjól indítható lesz, elkerülve a korábbiévjáratoknál jól ismert, a kánikulai idõ-szakban fellépõ nehézségeket.

A befecskendezõszelepek ütemesmûködése és egyes üzemanyag-szi-vattyúknál az üzemanyag ütemes kilökõ-dése az üzemanyagnyomás lengéseitokozza. Ez zajt kelt, amely átadódhat akarosszériának is. Ezen lengések csök-kentésére a nyomásszabályozóhoz ha-sonló felépítésû nyomáslengés-csillapítótis gyakorta beépítenek a benzinellátórendszerbe. Miután az eszköz a motorleállítása után is tárolja a rendszernyo-mást, ismertebb neve: nyomástároló.

Hidegindító szelep

A motor hõmérsékletétõl függetlenül, a motorindítás alatt – korlátozott idõtar-

30. ábra. Üzemanyag-szivattyú

31. ábra. Tápszivattyú nyomásszabályo-zása

info@elektro-net.hu

2005/8.

16

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

tamra – kiegészítõ üzemanyag-mennyi-séget fecskendez a motorba (szívócsõ-be). A szelep bekapcsolási idejét ahõ–idõ-kapcsoló korlátozza, a motorhõmérsékletének függvényében.

A hidegindító szelep elektromágne-ses mûködtetésû (32. ábra). A szelepzárótestét nyugalmi állapotban rugószorítja a tömítéshez. Ha az elektromág-nest gerjesztjük, a szeleptest felemelke-dik, és szabaddá teszi az üzemanyagáramlását. Az üzemanyag így a fúvóka-részbe jut, ahol megperdül, és igen fi-nomra porlaszva kerül a szívócsõbe. Akeverék tehát átmenetileg dúsul, a hi-degindítás könnyebb lesz. A modernebbmenedzsmentek ezt az üzemállapototprogramból képesek kezelni, így a hi-degindító szelepet újabb konstrukciók-ban már nem alkalmazzák.

Befecskendezõszelep

Konstrukciója hasonlatos a hidegindítószelephez, de szerepe és elhelyezéseattól lényegesen eltérõ. A gyakorlatbanigen sokféle kialakítása ismeretes. Fel-adata az üzemanyag bejuttatása a mo-torba. Közös keverékcsatornába vagyközvetlenül a hengerekbe irányítvafecskendezi be az üzemanyagot.

A befecskendezés rendszere lehet ál-landó (pl. Bosch K-Jetronic), vagy henge-renként külön-külön vezérelt (pl. BoschMotronic M2.10.3), továbbá csoportosanvezérelt (Banked, simultaneous injection,pl. Bosch Motronic M1.7). Ez utóbbiesetben számos variációt ismerünk.Egyes négyhengeres motoroknál a négyinjektor villamosan össze van kapcsolva,és mind a négy azonos idõben nyit ki.Más esetben – mint arról korábban máresett szó – két-két (3-3) injektor/hengerképez egy-egy csoportot stb.

A hengerenkénti befecskendezés ese-tében is több megoldás létezik. A szimul-tán befecskendezés esetén valamennyiinjektor vagy azok egy-egy csoportja azadott henger dugattyúállásától függetle-nül, egyidejûleg nyílik és záródik (általá-ban minden 180°-os forgattyústengely-elfordulást követõen). Ennek megfelelõ-

en az egyes injektorok vezérlõtekercseipárhuzamos kapcsolásban csatlakoznaka vezérlõelektronikára.

A szekvenciális befecskendezés so-rán az egyes injektorok nyitása-zárása azadott henger dugattyúmozgásához iga-zodik. A nyitási idõ a szívási ütemetmegelõzõ pillanatokra esik. Azonosítójeladóként az elosztófejben vagy a ve-zérmûtengelynél elhelyezett Hall-gene-rátort vagy induktív jeladót alkalmaznak.

A szelepvezérlés megoldása kétfélelehet. A hagyományos (standard injec-tion) megoldás során a szelep a vezérlõ-jel hatására nyit, ennek hiányában zár.Az áramszabályozott vagy impulzusmo-dulált típusú vezérlés során a szelepspeciális, folyamatos vezérlõjel-soroza-tot kap. A szelep nyitása egy, az átlagos-nál erõsebb, kb. 1 ms hosszúságú áram-impulzusra történik meg, majd a szelepnyitva tartásához a továbbiakban máregy kisebb kitöltési tényezõjû áramim-pulzus-sorozat is elegendõ. Ennek erõs-sége akkora, hogy két impulzus között aszelep még épp nem tud bezáródni, deaz ennek során szükséges áram jóval ke-vesebb, mint ami a szelep nyitásáhozvolt szükséges.

Számos konstrukciós részmegoldáslétezik. A befecskendezõszelep általá-ban házból és szelepcsoportból áll. A szelepház tartalmazza a mágnestek-ercset és az elektromos csatlakozót. A szelepcsoport szeleptestbõl, a benneelhelyezkedõ szeleptûbõl és rá helye-zett mágneses mozgórészbõl áll. Ha atekercsben nem folyik áram, akkor egyspirálrugó a rendszernyomás segítségé-vel a szeleptût a szelepülékre nyomja.Ha a tekercset gerjesztik, akkor a tû – a szelep kivitelétõl függõen – kb. 0,06 mm-re felemelkedik az ülékrõl.Ekkor az üzemanyag egy gyûrûs héza-gon keresztül ki tud lövellni. A szeleptûelülsõ végén található porlasztócsapgondoskodik az üzemanyag kiváló por-lasztásáról.

Az injektor statikus és dinamikus be-fecskendezési mennyiségei között vala-melyes eltérés tapasztalható. Az eltérésa szeleprugótól, a szeleptû tömegétõl, amágneskörtõl és a vezérlõ végfokozatvillamos adataitól függ. Ettõl eltekintve,a befecskendezett üzemanyag mennyi-sége kizárólag a befecskendezési idõ-tartam függvénye. Az injektor tehetet-lenségének kicsinek, válaszidejének na-gyon rövidnek kell lennie. Ennek érde-kében a mágneskört nagy gonddal opti-malizálják, és a mágneses mozgórészt,valamint a szeleptût igen csekély töme-gûre készítik, hogy a meghúzási és el-engedési idõk 1 ezredmásodperc alatti-akra adódjanak. Ily módon még a leg-kisebb mennyiségû üzemanyag adago-lása is kellõ pontosságú lesz.

Hõ-idõ kapcsoló

Amint a neve is mutatja, egy olyan vil-lamos fûtésû bimetallkapcsoló, amely a hõmérséklettõl függõen egy kapcsolótnyit vagy zár. A bimetall egy üreges csa-varban van elhelyezve (33. ábra), ame-lyet a motor hõmérsékletére jellemzõhelyen rögzítettek. Szerepe a hidegindí-tó szelep bekapcsolási idõtartamánakmeghatározása.

Mivel a bimetall saját villamos fûtés-sel rendelkezik, a kapcsolási idõtartamfügg egyrészt a felfûtési idõtõl, másrésztviszont a motor is melegíti a bimetallt,tehát a kapcsolási idõ függ a környezeti-, azaz motorhõmérséklettõl is. Hidegin-dításnál a kapcsolási idõtartam elsõsor-ban a saját fûtéstõl függ, például –20 °Chõmérsékletnél tipikusan 8 másodpercután kapcsol ki. Üzemmeleg motornál amotorra rögzített bimetall annyira fel vanmelegedve, hogy ez állandóan nyitvatartja a kapcsolót, tehát meleg motornálnem történik többletüzemanyag-ada-golás.

Pótlevegõretesz

A motor indítása után, a felmelegedésesorán a kenõolaj még hideg, a súrlódá-si ellenállások nagyobbak, így alapjá-ratban ezeket járulékos megoldással lekell gyõzni. Erre a célra szolgált kezdet-ben a pótlevegõretesz (34. ábra), ame-

lyet a fojtószelepet megkerülõ vezeték-be iktatnak. A megkerülõvezetéken ke-resztül a hideg motor alapjáratban kissétöbb levegõt kap, amelyet a légmennyi-ségmérõ belemér az eredeti értékbe, és

32. ábra. Hidegindító szelep

33. ábra. Hõ-idõ kapcsoló

34. ábra. Pótlevegõ retesz

17

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

a menedzsment az üzemanyag-adago-lás kiszámításánál figyelembe is veszi.

A pótlevegõretesz egy kis felületûáramlási keresztmetszetet szabályoz,amelyet egy fûtött bimetall mûködtet amegkerülõvezetékben. Felszerelési he-lye olyan, hogy átveszi a motor hõmér-sékletét. Átbocsátó keresztmetszete hi-deg állapotban a legnagyobb, majdegyrészt a villamos fûtés, másrészt amotorhõmérséklet emelkedése folytánfokozatosan zár. Meleg motornál a pót-levegõretesz már nem lép mûködésbe.A korszerûbb menedzsmenteknél alap-járat-állító szelepet (ún. „alapjárati mo-tort”) alkalmaznak.

Forgattyúszög-jeladó

Induktív jeladó, amely a forgattyús-tengely szöghelyzetérõl tájékoztatja amenedzsmentet. Beépítési helye általá-ban a lendkerék vagy a forgattyústen-gely közvetlen közelében van. Felépíté-sét tekintve egy jelentõs menetszámútekercs, erõs állandómágnes-maggal, akörnyezeti hatások (pl. olaj, üzemanyagstb.) ellen védelmet adó tokozással, hõ-álló kivitelben (35. ábra).

A mozgó/forgó alkatrészen (pl. lend-keréken) a körben kiálló lágyvas ele-mek (általában csapok, ritkábban fogak,hornyok) elhaladnak az érzékelõ hom-lokfelülete mellett, és annak mágnesesterét megváltoztatva periodikus, jelen-tõs nagyságú (néhány V-os) jelet gene-rálnak a tekercselésben.

A mozgó/forgó alkatrészen szokásosa csapok (jellemzõ kiálló elemek) egy-mástól 10 szögfokra való elhelyezése,így 1 fordulat alatt 36 csap halad el a jel-adó elõtt. A pontos tengelyhelyzet érzé-kelését a felsõ vagy alsó holtpontnál ki-hagyott vagy ritmusban, távolságban el-tolt csapok teszik lehetõvé. Ez mindenegyes fordulaton belül jellemzõ ritmus-változást okoz, így fordulatszám-jeladó-ként is használható a szögadó, megfele-lõ elektronikai háttér mellett. Korábbanmég két érzékelõt használtak: az egyik a

forgattyústengely pillanatnyi szöghelyze-tének, a másik a tengely fordulatszámá-nak azonosítására szolgált.

Az újabb szabályozási rendszerek akorábbinál pontosabb szögérzékeléstigényelnek. Ilyen megoldás során a for-gattyústengelyen ferromágneses keréktalálható, például 60 foghellyel, két ki-hagyott foghellyel. A szenzor mûködéseazonos a már tárgyalttal. A központiegység a kapott jelbõl négyszögjel-szekvenciát állít elõ, mert a gyújtás-szöget a vezérlés során jóval kisebblépcsõkben kell kiadni. Így a két fog-közhöz tartozó idõtartamot – frekven-ciatöbbszörözéssel – négy részre alá-osztja, a foghiányt pedig az 1. hengermeghatározott forgattyústengely-he-lyzeteként (dugattyúhelyzeteként) azo-nosítja. A kapott megoldás lehetõvé te-szi, hogy a gyújtásszöget rendkívül fi-noman, 0,75 fokonkénti lépcsõben le-hessen beállítani.

Vezérmûtengelyhelyzet-jeladó

A vezérmûtengely (bütyköstengely) ve-zérli a motor szívó- és kipufogószelepe-it. Fordulatszáma a forgattyústenge-lyének pontosan a fele. Ha a motor ha-gyományos kivitelû gyújtáselosztóval(elosztófejjel) rendelkezik, az elosztógondoskodik a szikra megfelelõ henger-be juttatásáról. Az elosztófej tengelyeáltalában mechanikus kapcsolatban avezérmûtengellyel, így ugyanakkorafordulatszámmal forog.

Az újabb menedzsmentek már ön-magukban tartalmazzák az elektronikusgyújtáselosztást, amelyhez gyakorta tár-sul a gyertyánkénti külön gyújtótrafó,így a teljes elosztófej-konstrukció – ös-szes szerepét elveszítvén – egyszerûenelmarad. A vezérmûtengely helyzeté-nek azonosítására viszont szükség vanazért, hogy mindenkor a megfelelõgyertya gyújtótrafójára jusson a gyújtó-szikra. Ennek érdekében a vezérmûten-gely forgó blendét tatalmaz, amely – a tengelyhelyzet azonosítása céljából –Hall-érzékelõt vezérel.

Fojtószelep-kapcsoló

A fojtószelep két véghelyzetérõl (alap-járat, ill. teljes gáz) ad tájékoztatást amenedzsment számára a fojtószeleppelközösített tengelyû, tokozott, védettkettõs végálláskapcsoló (36. ábra).

Alapjárati motor (szelep)

Ismeretes, hogy a motor alapjáratátszámtalan külsõ/belsõ körülmény befo-lyásolhatja. Ennek olyan következmé-nye is lehet, hogy a motor ismételten le-áll, különösen hideg idõben, az indítást

követõen. Az alapjáratot ezért a konst-ruktõrök különféle módszerekkel sza-bályozni igyekszenek.

Az egyik megoldás a kartergázokalapjárat-állítóval szabályozott visszave-zetésén alapszik. Ennek során a szívóto-rokba az ún. „alapjárati motorral” (36.ábra), egy szabályozott szelepen keresz-tül visszajuttatják a mindig valamelyestúlnyomással rendelkezõ kartergázokegy hányadát. A beavatkozószerv felépí-tése, mûködése némileg a Deprez-mûsz-erre emlékeztet. A „motor” egy állandó-mágnes terében – erõs spirálrugó ellené-ben, nagyjából negyedfordulatnyit – el-forduló 12 V-os tekercs. Ennek a tenge-lyére rögzítettek – szelepzáró testként –egy elforduló hengerpalást-szegmenset,amelyet a „motor” a vezérlõfeszültségmértékében nyit-zár.

A másik szokásos megoldásnálléptetõmotort használnak, s ezzel nema kartergázokat szabályozzák, hanem afojtószelep finomvezérlése, csekélymozgatása, nyitása-zárása történik, azalapjárat körüli üzemállapotban. Ezáltalelkerülhetõk az alapjárati motor karter-gáz-eredetû beszennyezõdése okoztaproblémák.

Lambda-szonda

Oxigénérzékelõ, amely tájékoztató jeletad a vezérlõegység számára a kipufogó-

35. ábra. Forgattyúszög-jeladó

36. ábra. Fojtószelep-kapcsoló

37. ábra. Lambda-szonda

2005/8.Jármû-elektronikaJármû-elektronika

gáz pillanatnyi összetételérõl. Lényegeegy kúpos, speciális – többnyire cirkó-nium-oxid-alapú – kerámiatest (37. áb-ra), amelynek a felülete gázáteresztõplatinaelektródokkal van ellátva. A mû-ködése azon alapul, hogy ezen kerámiaporózus anyaga 350 °C felett – szilárdelektrolitként – lehetõvé teszi a levegõoxigénjének diffúzióját, továbbá villa-mosan vezetõvé válik. Ha az oxigéntar-talom az elektród két oldalán különbö-zõ, akkor az elektródon villamos fe-

szültség lép fel. Optimális (sztö-chiometrikus) levegõ-üzemanyag keve-rék esetén, λ = 1 értéknél, vagyis ami-kor a kipufogógázban a légfelesleg mi-att a maradék oxigén már megjelenik,ugrásfüggvény adódik (38. ábra), s ez afeszültség képezi a mérõjelet.

A hagyományos kivitelnél a szonda-kerámiát egy becsavarható tok tartal-mazza, és védõcsõvel, valamint villa-mos csatlakozókkal készül (39. ábra). A kerámia felületén mikroporózus plati-naréteg van, amely egyrészt katalitikushatása által a karakterisztikát döntõenbefolyásolja, másrészt érintkezõként isszolgál. A kipufogógáz felõli oldalon –a platinaréteg felett – egy szilárdan ta-

padó, nagy porozitású kerámiaréteg vé-di az elektródát az égéstermékek erózi-ós hatásától. Az érzékelõ benyúlik a ki-pufogógáz-áramba úgy, hogy az elekt-ród külsõ oldalát a gáz körülöblíti. Azérzékelõ belsõ oldala a külsõ levegõvelvan összeköttetésben a levegõoldali,szellõzõfurattal ellátott, fém védõhüve-lyen keresztül. A kipufogógáz felõli ol-dal védõcsöve többszörösen réselt ésígy alaposan átszellõzik, megakadá-lyozva az égésgázok és a lebegõ szilárdrészecskék lecsapódását.

A fûtött lambda-szonda elõnye az,hogy alacsonyabb kipufogógáz-hõmér-sékletnél is biztosan mûködik a keve-rékszabályozás, például alapjáratban is,továbbá kisebb a mûködés függése a ki-pufogógáz-hõmérséklet ingadozásától.

A szonda jelfeszültsége és belsõ el-lenállása a hõmérséklettõl függ. Biztosszabályozás csak magasabb hõmérsékle-ten lehetséges, így a szondát ma máregyre gyakrabban fûtik. Fûtetlen szondá-nál csak 350 °C felett, míg fûtött szondá-nál már 200 °C felett lehetséges a megfe-lelõ szabályozás, a szonda ezen érték fe-lett ad kiértékelhetõ jelet. Az aktív szon-dakerámiát belülrõl egy keramikus fûtõ-elem fûti úgy, hogy az a kipufogógáz hõ-mérsékletétõl függetlenül a 350 °C mû-ködési határérték felett maradjon.

A fûtött szonda felépítése (39. ábra)messzemenõen hasonlít a fûtetlenre, azeltérést a keramikus fûtõelem (és csatla-koztatása) jelenti. Ezenfelül a fûtöttszondában található egy csökkentettáteresztõnyílású védõcsõ is, amely a hi-deg kipufogógáz esetén megakadályoz-za a szonda lehûlését.

A lambda-szonda és az alkalmasszabályozókör segítségével kiváló lehe-tõség nyílt egy meghatározott levegõ-üzemanyag keverékarány felismeréséreés javítására, a kipufogógázban levõmaradék oxigéntartalom mérése segít-

ségével. Ez ugyanis a motorba beveze-tett levegõ-üzemanyag keverék minõsé-gére utaló egyik érték. A szonda jelealapján a keverék-elõkészítés, -adago-lás folyamata szabályozható úgy, hogya levegõ-üzemanyag arány mindenkorλ = 1,00-nek megfelelõ legyen. A szon-dafeszültség tehát egyfajta korrigálójel-ként szerepel.

A jól mûködõ szabályozás arról is-merhetõ fel, hogy a szonda feszültsége aminimális és a maximális értéke közöttállandóan változik, azaz közel szimmet-rikus négyszögjel alakú. A keletkezõ fe-szültség kb. 1 Hz frekvenciájú, a 0,1 V-os és a 1,0 V-os szint között változik.

A lambda-szonda segítségével olyanpontosan szabályozható a motor üzeme,az üzemanyag-adagolás, hogy a terhe-léstõl és a fordulatszámtól függõ mindenüzemállapotban a levegõ-üzemanyagarány optimális lesz, sõt ebben a motorgyártási pontossága és öregedése semjátszik semmiféle szerepet. Ez a folyama-tos és csaknem késedelemmentes ke-verékbeállítás a feltétele annak, hogy aszonda után a kipufogócsõbe illesztettkatalizátor a káros anyagokat jó hatás-fokkal utókezelhesse.

Amíg a +350 °C szondahõmérsékle-tet el nem érjük, a szabályozás nemmûködik. A menedzsment ezért az indí-táshoz közeli idõtartományban egy kö-zepes λ, értéket állít be, és a hidegindí-tó szerkezettel vagy programból gon-doskodik a keverék dúsításáról.

Gyorsításnál és teljes terhelésnélszükség lehet a λ = 1,00 értéktõl eltérõlevegõ-üzemanyag keverék beállításá-ra. A menedzsment alapállapota a zártszabályozási hurok, amely a lambda-szonda segítségével volt létrehozható.Ettõl a zárt szabályozási huroktól eltérõüzemmódok is fellépnek a motor üzem-vitele során. Mind a gyorsítás, mind ateljes terhelés mellett a menedzsment,az üzemanyag-adagolást az ellenõrzöttszabályozásról vezérlésre átkapcsolva(nyílt szabályozási hurok!) a keveréketdúsítja. A gyorsítási vagy teljes terhelésiszakasz után a vezérlésrõl a menedzs-ment visszakapcsol a szonda által el-lenõrzött szabályozásra. A jelzett kétüzemállapotról érzékelõk adnak jelzésta menedzsment számára.

A szabályozás sem a bemelegítéssorán, sem a normál mûködést helyette-sítõ szükségüzemmód (LOS) során nemmûködik. Ezen üzemmódok során amenedzsment a szüségesnél/optimális-nál dúsabb keveréket állít be, megelõz-ve a motor tétovázását, legyengülését,lefulladását.

A központi egység a lambda-szondasegítségével képes a különbözõ tenger-szint feletti magasságeltérések, azazlégnyomásváltozások kezelésére, a

38. ábra. Lambda-szonda kimeneti jele λ = 1 értéknél

39. ábra. Hagyományos és fûtött lambda-szonda felépítése

info@elektro-net.hu18

19

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

lambda-érték ±1% pontosságú tartásá-ra. Ugyanekkor a menedzsment folya-matosan ellenõrzi is a szondát, és meg-akadályozza, hogy a szabályozás –meghibásodás miatt – huzamosabb ide-ig valamelyik határhelyzetben marad-jon. Ilyen esetben a rendszer szabályo-zásról vezérlésre kapcsol át, és a motor– az EPROM-ból kiolvasott – közepeslambda-értékkel és egyéb segédadatok-kal fog üzemelni.

A lambda-szabályozás – jellegébõlkövetkezõen – mindig már csak utólagképes beavatkozni, hiszen a kipufogó-gáz minõségébõl következtet a helyeslevegõ-üzemanyag arányra. Így a sza-bályozás mindig tartalmazni fogja a ki-pufogógáz átfutási idejével arányos idõ-késést. Ezért a szabályozórendszerbentervezett („jósolt”) elõvezérlést alkal-maznak, amelyet a tervezés és a próba-padi üzem alapján állapítanak meg. Azértékeket az EPROM tárolja. A jármûüzemideje alatt azonban felléphetnekolyan változások, amelyek a tárolthozképest más elõvezérlési idõket kívánná-nak. Ilyen akkor fordulhat elõ, ha pél-

dául más típusú üzemanyagot tanko-lunk, mint amire a szabályozás eleve felvolt készítve. Az elõvezérlés szabályo-zója azonban felismeri, hogy állandóankorrigálnia kell a tárolt, névleges elõve-zérlési értéket, továbbá ismét és ismétugyanazt a korrekciót kell végrehajta-nia. A korrigált értékeket azonban aCPU beírja a RAM-ba is, amelynekáramellátása álló motornál is folyama-tos. Így a következõ indításnál már anévleges érték helyett a korrigált elõve-zérlési értékkel, optimális lambda-tényezõvel indulhat a motor.

Újabban a katalizátor után is beépíte-nek egy – második számú – lambda-szondát. Ez a szonda sokkal inkább vé-dett a kipufogógázban levõ szennyezõ-désektõl, továbbá ez a szabályozási lehe-tõség szuperponálható az elsõ szonda ál-tal nyújtott szabályozásra. Pontosabb ésidõben stabilabb szabályozást kapunk.

A 40. ábrán a lambda-szabályozásegyszerûsített tömbvázlata látható. Aközponti egység (a CPU) – elsõdlegesenaz EPROM adataira támaszkodva – a szí-vócsõben elhelyezett légmennyiségmérõ

egyenfeszültsége (vagy digitális adatai)alapján szelepvezérlõ impulzusidõketállapít meg, amelyet a kipufogócsõbenelhelyezett egy vagy két lambda-szondafeszültsége alapján korrigál. A végered-mény: optimális motorhatásfok és mini-malizált károsanyag-kibocsátás.

(folytatjuk)

40. ábra. Lambda-szabályozás tömbváz-lata

Részletes vásár- és konferencianaptár: www.elektro-net.hu

info@elektro-net.hu

2005/8.

20

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

LASER

A „LASER” kifejezés egy mozaikszó,amely a következô szavak kezdô-betûibôl származik:

Light – fény,Amplification – erôsítés,Stimulated – indukált,Emission – kisugárzott, kibocsátott,Radiation – sugárzás.

(Light Amplification by StimulatedEmission of Radiation = fényerôsítésindukált fénykibocsátás útján)

A lézereket a lézerfényt elõállító közegtípusa szerint szokás megkülönböztetni.Eszerint lehet:

szilárdtestlézer,folyadéklézer,gázlézer.

A lézerek alaptulajdonságai:monokromatikus,párhuzamos,együtt rezgô fényhullámok.

Lézerrel olyan pontosságú (pl.:szemmûtétek) és felbontású jelölésekkialakítására van mód, amelyeket mástechnológiával nem lehet megvalósíta-ni. Jelölésre és vágásra leggyakrabbanCO2- és YAG-, (amely szintén egy mo-zaikszó: Yttrium-Aluminum-Garnet), lé-zereket használnak. YAG-lézerrel (1.ábra) jelölhetôk fémek és egyes mû-anyagok.

A lézerfényt fénypumpálás útján tud-juk létrehozni. Erre a célra alkalmazottNd:YAG (Neodymiummal szennyezettYttrium-Aluminum-Garnet) lézerforrá-sok lámpapumpált és diódapumpált kivi-telben készülnek. Lámpával pumpált kivi-tel esetében nagyobb lézerteljesítményérhetô el, azonban sok felesleges hô ter-melôdik, ezért intenzív hûtés szükséges. A diódapumpált lézerek kevesebb hôt ter-melnek, egyenletesebb nyalábminôséget

produkálnak és lényegesen jobb hatásfok-kal mûködnek a lámpapumpált lézerek-nél. A diódával gerjesztett lézernyalábotjóval kisebb pontba lehet fókuszálni, ki-sebb lézerteljesítménnyel is biztosítani le-het ugyanazokat az eredményeket.

1960-ban az elsô lézer megépítésekor – amely szilárdtestlézer volt – újkorszak kezdôdött az optikában, a fény tudományában. A szilárdtest-lézerek legfontosabb tulajdonsága, hogy ezzel állíthatók elô a legna-gyobb energiasûrûségû és -teljesítményû fényimpulzusok. A lézerek eztkövetô rohamos fejlôdése sok más területen is új tudományos eredmé-nyeket hozott, rendkívül sok érdekes alkalmazást tett lehetôvé…

Az általunk használt lézeregység di-ódapumpált szilárdtestlézer, amelybenNd:YAG, mint lézertest a közvetítô kö-zeg. Az 2. ábrán látható a szilárdtest lé-zer vázlatos felépítése.

Az Nd:YAG-lézer mûködése

A Robert Bosch vállalat az autóelektro-nikában az Nd:YAG-típusú lézert a né-met gyártmányú, Rommel gravírozó-berendezésbe épített Trumpf lézeregy-séggel DataMatrixok égetésére alkal-mazza, adatrögzítés céljából.

A fény – mint az közismert – nagy se-bességgel (300 000 km/s) terjedô elekt-romágneses hullámként, ill. tömeg nél-küli fényrészecskék, fotonok áramakéntis felfogható. Az egyes alapszinteket hul-lámhosszuk különbözteti meg egymás-tól, pl. a piros fény hullámhossza kb.600 nm, míg a zöldé kb. 500 nm. Az ál-talunk alkalmazott lézerfény hullám-hossza 1064 nm. A lézerek fényébengyakorlatilag egyetlen hullámhossz for-dul elô, azaz monokromatikus.

Fénnyel történô pumpálás hatására aYAG-kristályban levô neodímium ionokgerjesztett állapotba, azaz alapállapotuk-ból magasabb energiaszintre kerülnek. A lézersugár kialakulása közben ezekvisszatérnek alapállapotba, többnyire in-dukált emisszió folytán, ami pedig fotonkibocsátással jár. A megfelelô iránybanhaladó fotonok – a tükrökrôl vissza-verôdve – újból áthaladnak a lézerkristá-lyon, mellyel további fotonok kibocsátá-sára késztetik a még gerjesztett állapot-ban levô neodímium ionokat. Ez az osz-cilláció és erôsítés folyamata.

A nagy energiájú lézerimpulzusokelôállításának kulcsa a Q-kapcsoló. Ez atükrök által alkotott optikai rezonátoronbelül helyezkedik el és annak „jóságitényezôjét” hivatott nagyon rövid idôalatt változtatni, ezzel optikailag megnyit-va vagy lezárva a rezonátort.

A Q-kapcsoló által átmenetileg lezártrezonátorban nem tud oszcilláció bein-dulni, így a lézerkristály teljesen felger-jeszthetô. A Q-kapcsoló nyitása után a lé-zernyaláb 10 nanoszekundum nagyság-rendû idô alatt alakul ki, egy nagy energi-

1. ábra. A Rommel berendezésbe építettTrumpf lézeregység(1. lézerfej, 2. vezérlô- és hûtôegység)

2. ábra. A szilárdtestlézer vázlatos felépítése

1. Pumpáló fényforrás2. Optikai szál3. Pumpáló fény4. Pumpáló fény irányítása5. Hátsó tükör

6. Lézerkristály7. Q-kapcsoló8. Kicsatoló tükör9. Irányított fénnyaláb

Varga Bernadett okleveles gépészmérnök2004-ben végzett a SZIEGödöllôi GépészmérnökiKarán. A hatvani RobertBosch Elektronika Kft.-nél lézeres gravírozók folyamatmérnökekéntdolgozik és a BudapestiMûszaki Egyetem Elektronikai TechnológiaTanszékén doktorandusz-hallgató

Az Nd:YAG-lézer alkalmazása a Robert Bosch Elektronika Kft.-nél

VARGA BERNADETT

21

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

ájú impulzust eredményezve. Ezzel a fo-lyamattal másodpercenként akár 100 000lézerimpulzust, lövést is elô tudunk állíta-ni, melyek energiája a µJ-mJ, teljesítmé-nye a 10…100 kW nagyságrendébe esik.

A lézernyalábot ezek után összefóku-száljuk, akár egy 50 mikrométeres átmé-rôjû foltba, mely a megmunkálandóanyag felületén óriási teljesítménysûrûsé-get eredményez. Ez a felületen robbanás-szerû anyageltávolítást idéz elô, melynekhatására mikrométer dimenziójú anyag-darabkák formájában távoznak a felesle-ges rétegek.

Az Nd:YAG-LASER elônyei

A lézerrel történô anyagmegmunkálásszámos elônnyel jár:

A megmunkálás a munkadarab érin-tése nélkül történik, ezáltal annak fi-zikai igénybevétele minimálisracsökken. Minden szükséges paraméter számí-tógépes rögzítésre kerül, így a jelö-lés bármikor megismételhetô az ere-detivel azonos eredménnyel. A szá-mítógépes feldolgozás szükségtelen-né teszi a maszkok és hasonló se-gédeszközök alkalmazását.A jelölés megtervezése és megvaló-sítása között rendkívül rövid idô te-lik el. A jelölés paraméterei afelmerülô igényeknek megfelelôenváltoztathatóak, a jelölôgép átállítá-sa egy újabb jelölési feladatra má-sodpercek alatt történik.A lézerrel készített jelölések ellenáll-nak a kopásnak, a környezeti beha-tásoknak és az oldószereknek.Az Nd:YAG-lézer beruházási és mû-ködtetési költsége ugyan magasabb,mint a CO2-es lézeré, de elônye,hogy nagyobb a megmunkálhatósá-gi felület.

A lézerparaméterek beállítása

A Robert Bosch Elektronika Kft. hatvanitelephelyén az Nd:YAG-lézereket adat-rögzítésre, azaz DataMatrix kódok ége-tésére alkalmazza.

Az DataMatrix gravírozása a nyomta-tott huzalozású lemez (továbbiakbanNYHL) forrasztásgátló lakkbevonat(Solder Mask Top) rétege alá tervezett rézfóliára történik. A rézfelületre való égetéstartósabb, mint az áramköri lemezlakkrétegébe való égetés. Gravírozás so-rán az anyag elpárolog vagy elég a lézer-sugár hatására.

A következô paraméterek befolyásoljákaz égetési minôséget:

a lézer teljesítménysûrûsége száza-lékban, P [%],az eltérítõtükrök sebessége, v [mm/s],a lézernyaláb frekvenciája, f [kHz],a forrasztásgátló lakkbevonat vas-tagsága, h [µm],a forrasztásgátló lakkbevonat össze-tétele,a DataMatrix-cella mérete, C [mm].

A felsorolt paraméterek közül azelsô három a lézer beállításától függ, atöbbi az NYHL minôségére, az utolsópedig a DataMatrix méretére vonatko-zik. A lézerparamétereknek jelentôs ha-tása van az égetés minôségére és azégetési folyamat idôtartamára, ezért úgykell beállítani a lézert, hogy aDataMatrix jól visszaolvasható legyen.

Az égetési idôtartam nagyban függ aDataMatrix celláinak méretétôl. Minél na-gyobb a cella mérete, annál nagyobb leszegy DataMátrix égetési ideje (4. ábra).

A 5. és 6. ábracsoport bal oldalán3x3 mm-es DataMatrixok, jobb oldalonugyanezen DataMatrixok 30-szoros na-gyításban láthatók. A három DataMatrixugyanarra a NYHL-re került égetésre,de különbözô lézerbeállításokkal. Ak-kor jó az égetés minôsége, ha folytonosaz égetési vonal, ahogyan a 5. ábracso-porton is látható.

Az égetés során dupla, azaz két ége-tést alkalmazunk egy idôben, amelyek lézerparaméterei különbözôek. Az elsôégetéssel, amely nagy lézerteljesítményû(pl.: 99%), alacsony tükörsebességû (pl.:300 mm/s) és közepes frekvenciájú (pl.:16 kHz) lézerparaméter-beállítások mel-lett eltávolítjuk a rézlemez felülete felettlévô forrasztásgátló lakkbevonatot.

A második égetés során, ahol ala-csony lézerteljesítményt (pl.: 40%), na-gyobb tükörsebességet (pl.: 1300 mm/s)és egyben nagy frekvenciát (pl.: 35 kHz)alkalmazva egy finomégetést végzünk,amellyel szabályosabbá és egyben ol-vashatóbbá válik a cella négyzetes mére-te és alakja.

Ha nem megfelelôen választjuk mega paramétereket, amelyek szoros össze-függésben vannak egymással, akkorrossz égetési minôséget kapunk, mintahogy az a 6. ábracsoporton is látható.

Az 6. a) ábrán az égetési paramétertválasztottuk meg rosszul, ugyan a cellamérete és alakja szabályos, de aDataMatrixot nem tudjuk olvastatni.

Az 6. b) ábrán a rossz lézerparamé-ter mellett még a forrasztásgátló lakk ré-teg magassága sem volt egyenletes. Lát-ható, hogy a DataMatrix bal oldalánerôsebb a gravírozás.

Az 6. c) ábrán ránézésre nem tûnikrossz minôségûnek, de nagyítva márészrevehetô hogy helyenként erôsebbvolt az égetés. Ez adódhat a lézer nemegyenletes teljesítményleadásából, vagyabból, hogy az állítható tükör nem tudjabiztosítani a megfelelô sebességet.

3. ábra. A Rommel gravírozóberendezés-ben alkalmazott Tumpf-lézer mûködése

4. ábra. A különbözô méretûDataMatrixok égetési idejeC: a DataMatrixban egy cella méretet: a DataMatrix égetési ideje

5. ábracsoport. Különbözô égetési para-méterekkel, de ugyanarra az áramkörilemezre gravírozott DataMatrixok.

6. ábracsoport. Különbözô és rosszulmegválasztott égetési paraméterekkel-gravírozott DataMatrixok

info@elektro-net.hu

2005/8.

22

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

A Bosch Magyarországon

A Bosch Magyarországon egy gyártóbázistmûködtet Hatvanban és egy fejlesztési köz-pontot Budapesten. A budapesti intézetbenmagyar mérnökök is dolgoznak kutató-fej-lesztõi területen. A németországi anyacégcéljait német vezetés valósítja meg.

Magyarországi fejlesztéseinek jelentõ-ségét kihangsúlyozandó, a Bosch október18-án új fejlesztési központot adott át Bu-dapesten. Ennek keretében 5000 négyzet-méteren bõvítette a gépjármû-elektroni-kai, az energia- és karosszériarendszerek,valamint a sebességváltó-vezérlések fej-

Henk Becker (38), német születésûgépészmérnök, tanulmányait a han-noveri és a birminghami mûszakiegyetemeken végezte 1989 és 1995között. 1995 óta dolgozik a RobertBosch GmbH-nál, jelenleg a Buda-pesti Fejlesztõközpont (ECB) igazga-tója. Õ mutatja be a Gyömrõi útonmûködõ intézetet.

lesztését. A terjeszkedés természetesennem járt létszámemelés nélkül: jelenlegmár kb. 120 elektrotechnikai és gépész-mérnök, illetve informatikus fejleszt jár-mûipari megoldásokat a Bosch-nál. A leg-frissebb bõvítés a cég elképzelései szerintnem jelenti a végállomást, a jövõben amunkafeladatok további kiszélesítését ter-vezi, karöltve a foglalkoztatottak számá-nak járulékos emelésével.

Menetbiztonsági fejlesztések a sorozat-gyártmányú autókhoz

A schwieberdingeni fejlesztési központután Budapest a 4, 5 és 6 fokozatú automa-ta sebességváltó-vezérlések legnagyobbfejlesztési székhelye. 2004-ben alakult egyosztály a jármûtechnikai elektronikus ve-zérlõrendszerek, mint pl. a fékrendszerek,a blokkolásgátló (ABS) és a menetdinami-kai szabályozás (ESP) fejlesztésére, 2005-ben a hardver- és a szoftver-, valamint a ter-mékfejlesztés kiépítését erõsítette a vállalat.Ez utóbbi a szenzorfejlesztések mérnöki tá-mogatását jelenti, mind az elektronikus sta-bilizációs rendszerek (ESP) elfordulásszen-zorának, mind és a légzsákvezérlésekgyorsulásszenzorának mechanikai konst-rukcióját, illetve szimulációját.

Rákapcsol a BoschIFJ. LAMBERT MIKLÓS

A páratlan fejlesztési teljesítményt felmutató, szabadalmakat átlagban óránként produkáló Robert BoschGmbH immár több mint 100 éve állít elõ finommechanikai és elektrotechnikai gyártmányokat, a lap jelenle-gi számában kiemelt gépjármûiparban a kezdetek óta jelen van. A Gerlingen bei Stuttgartban székelõ, veze-tõ gépjármûipari beszállító a világ 130 országában tevékenykedik. Magyarországon 2000 óta folytat fejlesz-tési tevékenységet, és idehaza összesen mintegy hatezer fõt foglalkoztat. Cikkünk a Bosch általános gépjár-mûelektronikai fejlesztési tevékenységét mutatja be…

A Bosch fõ célja az autóelektronikaifejlesztéseknél a biztonságos, környezet-kímélõ és gazdaságos megoldások meg-alkotása. Az elektronika világában azutóbbi évtizedekben példátlan fejlõdésment végbe, így a rendszereikben immárszinte kizárólag elektronikus vezérlõegy-ségek (ECU-k) által irányított megoldáso-kat találunk. Nélkülük a modern fék- éstüzelõanyag-befecskendezõk, légzsákki-oldó alrendszerek stb. elképzelhetetleneklennének. Tervezési, gyártási tevékenysé-gük kiterjed a fékrendszerekre, benzin- ésdízelolaj-üzemû motorok befecskende-zõire, hibridhajtású rendszerek részegy-ségeire, szenzorokra, vezetõsegítõ rend-szerekre (adaptív sebességtartó automati-ka – ACC, prediktív fékasszisztens – PBAstb.), multimédia-megoldásokra stb.

A jelenlegi autóipari alkalmazások-ban fejlesztés alatt álló elektronikai rend-szerek az úgynevezett domain architek-túrán alapulnak. Ez a domain architektú-ra buszrendszerrel teremt kapcsolatot akülönbözõ funkcionális egységek (do-mainek) között (mint pl.: karosszéria,erõátvitel, biztonság és multimédia). Egydomainen belül egy vagy legfeljebb né-hány vezérlõegység van, az egész rend-szer komplexitásának kézben tarthatósá-

1. ábra. Henk Becker, az ECB vezetõje

2. ábra. Az ECB új, Gyömrõi úti fejleszté-si központja

3. ábra. Automata sebességváltóba integrált vezérlõ elektronika

A lézertechnológiát számos más terü-leten is elôszeretettel alkalmazzák, ilyenekpéldául a mindennapi lézerek: CD-lemez-lejátszó, vonalkód-leolvasó, lézeressebességmérô, lézernyomtató stb., de agyógyászatban is népszerûvé vált haszná-latuk: lézeres szem- és plasztikai mûtétek.

Az autóelektronikai gyártásban isegyre elterjedtebb az új lézeres adatrög-zítési technológia, amelynek legna-gyobb elônye a kisebb méret, de elôny anagyobb adatmennyiség és tartósság is.

A Robert Bosch vállalat mindig is hí-res volt a fejlesztéseirôl és elôszeretettel

alkalmazza az új lézeres technológiá-kat, ezáltal biztosítja a folyamatosfejlôdést és versenyképességet.

További információ:bernadett.varga@hu.bosch.com

23

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

gához inkább több intelligens helyi meg-oldást alkalmaznak. A Bosch maga fej-leszti és állítja elõ e vezérlõegységekmindegyikét, a szükséges alkalmazás-specifikus periféria IC-k mellett – szen-zorpiaci elsõségüket kihasználva – azASIC-eket, mikrohibrid ECU-kat, vala-mint a mikromechanikai szenzorokat isházon belül fejleszti és gyártja. Ami a fej-lesztések szoftveroldalát illeti, többfélemegoldással dolgoznak: ugyanúgy alkal-mazzák a kereskedelmi forgalombankapható, magától értetõdõen state-of-the-art rendszereket (lásd ASCET-SD), mint asaját fejlesztésû, egyéni igényeikre sza-bottakat, legyen szó elméleti fejlesztésrõlvagy szimulációról, tesztelésrõl. Ezekalól az FPGA- és ASIC-alapú beágyazottrendszerek sem jelentenek kivételt.

Világelsõként a tervezési rugalmasságtekintetében is élenjárónak számít aBosch, mivel az ügyfelek mindenkori igé-nyeinek megfelelõen alkalmazzák a szük-séges buszrendszereket. A ControllerArea Network (CAN) buszrendszert a leg-gyakrabban az erõátviteli és karosszéria-vezérlési alkalmazásokban vetik be agyártók, míg a CAN támogatásában kivá-ló Local Interconnect Network (LIN) rend-szert a karosszéria eltérõ részein alkal-mazzák (ajtók, tükrök, ablakok, egyebek).Az elõzõ kettõhöz képest viszonylag újkeletûnek számító Media Oriented Sys-

tems Transport (MOST) buszrendszert –mint azt elnevezése is mutatja – nagy se-bességû átvitelt igénylõ, kevésbé kritikusjelentõségû információkat továbbító mul-timédiás rendszerek közötti kapcsolatmegteremtésére használják (autórádió, te-lefon, navigáció). A CAN kifejlesztõjekénta Bosch támogatja e rendszerek mind-egyikét, és igen elkötelezett a FlexRayvagy Safe-by-Wire rendszerek fejlesztésé-ben és majdani alkalmazásában is.

A minõség és megbízhatóság elsõran-gú fontosságot élvez a cégnél mind a ter-vezésben, mind a gyártásban. Kopást ésöregedést csak olyan helyeken engednekmeg, ahol azokat a mechanikai igénybe-vétel indokolja, mint például szûrõk,gyújtógyertyák esetében. Az elektronikairendszerek élettartama a komplett autóé-val megegyezõ. A teljes gyártási folyamatalapvetõ elemét képezõ szimulációtrendszer- és alkatrészszinten is alkalmaz-zák. A funkcionális analízisen túl az érin-tett alkatrészeken, rendszereken végez-nek vibrációs, hõmérséklet-eloszlási, zaj-érzékenységi és zajkibocsátási stb. teszte-ket is. A szimulációból a gyártási eljárássem marad ki. Üzemeltetnek tesztpályá-kat nyári és téli körülmények mellett is agépjármûvek dinamikus viselkedésénekvizsgálatára, ezen felül számos motor-tesztelõ és egyéb laboratóriummal is ren-delkeznek a világ minden táján.

Vezetést segítõ elektronikus rendszerekfejlesztése

A másik fõ terület, a vezetõt segítõ elekt-ronikus rendszerek (mint pl. a PredictiveSafety Systems), azaz kényelmi berende-zések, amelyek biztonsági funkciót is tá-mogatnak. Az utazás biztonságosabbá té-tele mellett a vezetõ felelõssége továbbrais megkérdõjelezhetetlen, mivel ellenõr-zése alatt tartja a jármûvet, így például afékrendszer vezérlése is az õ kezébenmarad. A Predictive Safety Systems (PSS)nevû átfogó megoldás elsõ generációja aPredictive Brake Assistant (PBA). A rend-szer az ACC radarjainak segítségével ké-pes a potenciális útakadályok érzékelésé-

re, és ilyen helyzetekben felkészül azesetleges balesetre (elõkészület vészféke-zésre, a fékpofák közelebb helyezése atárcsákhoz). A jövõben a PSS továbbimodulokkal egészül ki, ilyen lesz példá-ul az Audi Q7 modellben debütáló Pre-dictive Collision Warning-rendszer,amely aktív figyelmeztetést küld a veze-tõnek, amennyiben az egy megadott idõ-

intervallumon belül nem reagál. A PSS evolúciójában természetesen kö-zel sem merül ki a Bosch teljes fejleszté-si tevékenysége, megvalósítás alatt álltöbbek között egy részben autonóm par-kolási rendszer is.

Távlati fejlesztés

Ami a jövõt illeti, a benzin- és dízelüze-mû motorok vezérlésének további fino-mítása mellett a sokat ígérõ hibridüzemûmegoldásoknak is kiemelt figyelmetszentel a vállalat.

Amint láthatjuk, a Bosch a jövõben ismindent meg fog tenni azért, hogy mégtakarékosabb, biztonságosabb és környe-zetkímélõbb jármûvekkel szolgálják ki azautógyárak ügyfeleiket. A folyamatos, mi-nõségi fejlesztõmunka eredményekéntbiztosak lehetünk abban, hogy a jövõbenakár a mai technikai színvonalat is mesz-sze meghaladó, izgalmas jármûvekkel ta-lálkozhatunk, amelyek budapesti fejlesz-téseket is tartalmaznak.

5. ábra. A PBA elsõ generációja, a PSS

4. ábra. Az MM3 elfordulásérzékelõ

Hibrid üzemû gépkocsik szuperkondenzátorral és számítógéppelHARMAT LAJOS

Mit jelent az elektromos hibrid kifejezésa gépkocsiknál?

Alapértelmezésben olyan autót, amely-nek meghajtórendszerét kétféle erõfor-rás táplálja: egy hagyományos belsõ-

égésû és egy elektromos motor. A meg-oldás során csökken a kibocsátott károsanyag mennyisége, és a gépkocsi üze-meltetése gazdaságosabbá tehetõ. Kétféle formáját különböztetjük meg azelektromos-hibrid gépkocsinak;

a párhuzamos üzemû hibridnél ahagyományos motort és az elektro-mos üzemût egyszerre mûködtetjük,a soros hibridnél olyan elektromosgépkocsiról van szó, amelynek vanegy kisméretû hagyományos motor-

info@elektro-net.hu

2005/8.

24

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

ja, amely meghajtja az akkumuláto-rokat töltõ áramfejlesztõt, valamintvan egy elkülönült elektromos mo-tor magának az autónak a meghajtá-sára.

Számos gyártó foglalkozik a hibridüzemû gépkocsik fejlesztésével, egyi-kük, a Holden nevû ausztrál cég, aCSIRO tudományos fejlesztõközponttalegyüttmûködve dolgozta ki saját meg-oldásának prototípusát, vegyük megol-dásukat a szuperkondenzátorok alkal-mazási példájaként. A szuperkonden-zátorokról korábbi cikkünkben talál azolvasó bõvebb ismertetést.

A legtöbb elektromos gépkocsinál atelepek (akkumulátorok) tetemes töme-get képviselnek (mintegy 500 kg-nyit),ami egy kisméretû gépkocsi tömegénekfelét is adhatja. A CSIRO fejlesztésûelektromos erõforrás jóval könnyebb,alig 200 kg-os, mert a telepeket ún. szu-perkondenzátorokkal (vagy más névenultrakondenzátorokkal) kombinálja. Ötdarabból álló telep optimális megoldástnyújt ebben a sajátos, új, vegyi és me-chanikai konstrukcióban. Más, speciálismegoldásoktól eltérõen, ahol külön azelektromos meghajtás számára fejlesz-tett telepeket használnak, a CSIRO-megoldás telepei költségkímélõk éshosszú élettartamúak.

A szuperkondenzátorokat már jóideje használják energiatárolásra elekt-ronikus eszközökben; számítógépek-ben kedveltebbek is más megoldásnál.A CSIRO-fejlesztésû szuperkondenzáto-rok elsõ alkalmazását jelenti a gépko-

csiipar. Ezek a szerkezetek nagyobbakegy autóakkumulátornál és sokkal na-gyobb mennyiségû energiát tudnak tá-rolni. Tömegük kisebb, mint az akku-mulátoroké, elõnyük, hogy ener-giafelvételük és -leadásuk sokkal gyor-sabban zajlik azoknál. A szuperkon-denzátorok és telepek (akkumulátorok)kombinálásával a rövid idejû csúcs-igénybevételeknél, pl. gyorsításnál fel-lépõ többletenergia-igény könnyen fe-dezhetõ.

A Holden hibrid gépkocsija paralleltípusú, négyhengeres, belsõégésû mo-torral és elsõkerék-meghajtású elektro-mos motorral. Ezek az erõforrások pár-huzamosan mûködtetve olyan teljesít-ményt nyújtanak, ami összehasonlítha-tó egy Commodore gépkocsiéval, deközben az üzemanyag-fogyasztás és aszénhidrogén-kibocsátás nagymérték-ben csökken. A gépkocsi kialakítása tel-jesen hagyományos, anyaga alumíni-um, emiatt tömege csekély, az elektro-mos meghajtású olajszivattyú pedig se-gít csökkenteni a belsõ rezgéseket, ésnöveli az üzemanyag-felhasználás ha-tásfokát. Az elektromos motor a hagyo-mányos motor üzemekor, ill. fékezéskorgenerátorként mûködik, visszatölti azakkukat.

Az energiafelhasználást egy számí-tógép felügyeli (EMC, Energy Manage-ment Computer), a Holden hibrid tech-nológiáját reprezentáló „szuperkompu-ter-agy”-ként. Koordináló szerepe akkor kerül elõtérbe, amikor meg kellválasztani, hogy melyik motorról menjen a meghajtás, vagy szükség van-e együttes üzemre a maximális haté-konyság eléréséhez. Gyorsításkor azelektromos motor rásegít a hagyomá-nyos motorra. Folyamatos menetnél,amikor az akkumulátorok fel vannaktöltve, a gépkocsit csak az elektromos

motor hajtja. Ha a telepek töltési szint-je kritikusan lecsökken, akkor a hagyo-mányos motor kezd üzemelni, és hajtjaa kerekeket. Egyidejûleg az elektromosmotor generátor-szerepbe lép, és töltiaz akkukat és a szuperkondenzátorokata késõbbi felhasználáshoz.

A hagyományos gépkocsiknál meg-álláskor a mozgási energia a fékekenkeresztül disszipálódik, ahol a fellépõsúrlódás során a kinetikus energia hõvéalakul, és hasznosítás nélkül elvész.

A Holden hibridnél ezt a kinetikusenergiát elektromos energiává alakítják,a késõbbi felhasználás céljából a szu-perkondenzátorokat és az akkumuláto-rokat töltik fel vele.

A prototípus-gépkocsi esetén ezzela módszerrel a felhasznált üzemanyagmennyisége a felére volt csökkenthetõ,mivel a szokásosnál kisebb méretûbenzinmotor könnyebb, nem üzemelfolyamatosan, a szénhidrogén-kibocsá-tás pedig drámai módon lecsökken, akörnyezet hasznára.

Hibrid gépkocsit vezetni csaknemugyanolyan érzés, mint a hagyomá-nyost, kivéve, hogy az elektromos mû-ködés miatt ez sokkal csendesebb. A vezetõnek nincs gondja a motorokközötti kapcsolgatással, a másodperctörtrésze alatt dönt és intézi az EMC.Egy lassú kamion megelõzése semgond, a gyorsításhoz szükséges plusz-erõt könnyen megkapjuk az elektromosrásegítésbõl. A szuperkondenzátorbólpedig ajándéknak tekinthetõ energia-utánpótlást kapunk.

A Holden és a CSIRO a prototípus-sal kapott tapasztalatok felhasználásá-val folytatja tovább hibrid meghajtásikísérleteit.

1. ábra. Hibrid gépkocsi

2. ábra. A Honda hibrid megoldása

3. ábra. Szuperkondenzátorok

4. ábra. Számítógép felügyeli az ener-giaelosztást és -felhasználást

További információ:

www.elektro-net.hu/cikkek/ujanyagokazelektronikaban.htmwww.greencarcongress.com/2004/11/holden_gm_and_c.html www.holden.com.au/images/downloads/holden_hybrid_2.pdfwww.google.com/search?q=cache:gCuV6EQBeLAJ:www.holden.com.au/images/downloads/holden_hybrid_2.pdf+supercapacitors+automotive&hl=hu

25

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

A különféle szervorendszerekben egyreelterjedtebb a kefe nélküli háromfázisúegyenáramú motorok alkalmazása. Egyilyen rendszer felépítése látható az 1. ábrán. A motor vezérléséhez néhánymΩ-os csatorna-ellenállású MOSFET-ekbôl felépített, nagy teljesítményû in-tegrált invertermodult használnak.Megfelelô vezérlés esetén ezzel lehet-séges egy egyenfeszültségû megtáplá-lásból váltakozó kimeneti áramokatelôállítani (elektronikus kommutáció).

A fázisáramok úgy jönnek létre,hogy a vezérlés minden fázison az alsóés felsô MOSFET-et alternáló üzembenkapcsolgatja, és így a fázison névlege-sen 12 V-os PWM-feszültségjel jelenikmeg. A motor tekercseinek integráló ha-tása miatt a fázisáram jelalakja nem kö-veti a feszültségét. Egy konkrét alkalma-zási példában a motor villamos tehetet-lensége kb. 4 ms idôállandóval jelle-mezhetô, a kapcsolási frekvencia pedig20 kHz, tehát a PWM-vezérlés perió-dusideje (50 µs) jóval kisebb, mint a vil-lamos idôállandó.

A motor szinkron fordulatszámonképes forogni, azaz a permanens mág-neseket tartalmazó forgórész pólusaiegyütt forognak a fázisáramok által ger-jesztett forgó mágneses térrel. A fordu-latszámot a szinuszos fázisáramok frek-venciájával lehet vezérelni. Ugyanak-kor a motor tartónyomatékot fejt ki,amennyiben a fázisokban folyó áramokegyenáramok.

A PWM-jelek egy olyan kompará-tor kimenetén keletkeznek, amelynekegyik bemenetén egy 20 kHz-es három-szögjel fut, míg a másik bemenetén akitöltési tényezônek megfelelô kom-parálási szint állítható be (ez a hardverrendszerint a vezérlô DSP-be van in-tegrálva).

Az „A” jelû vezetékeken az inverter100–200 A-es impulzusok formájábanveszi fel az áramot. Ezek a 3. ábrán lát-

ható módon keletkeznek. Amikormindegyik fázison az összes felsôMOSFET ugyanabban az állapotbanvan, olyankor a motor tekercsei azinverteren keresztül rövidre vannak zár-va, és az egyenfeszültségû betáplálásirányából nincs áramfelvétel. Mivel fû-részjel helyett háromszögjellel állítottukelô a PWM-jeleket, ezért az áramim-pulzusok periódusonként kétszer jelent-keznek.

Ezek azok az impulzusok tehát,amelyeknek a hatása nem jelenhet mega jármû egyenfeszültségû hálózatán.

A továbbiakban egy konkrét alkal-mazási mintapéldán keresztül tekinthet-jük meg az emisszió mértékét, a szûrôtervezésének egyes lépéseit és a terve-zés során felmerülô problémákat.

Azt, hogy zajkibocsátás szempontjá-ból a legrosszabb esetben milyen ára-mok alakulhatnak ki, és milyen PWM-kitöltési tényezôk mellett, egy összetettinvertermodellel határozhatjuk meg(PSpice). Ezzel szemben az inverterblokk lényegében jó közelítésselhelyettesíthetô egy áramgenerátorral. Aworst-case áram jelalakjának meghatá-rozásához tehát célszerû a már említettkomplex modellt használni, és a szimu-lációs idô minimalizálása érdekében a

Passzív EMI-szûrô szervokormány-elektronikához

BÓDIS-SZOMORÚ ANDRÁS

késôbbiekben az ebbôl kapott áramge-nerátorral modellezni a teljesítmény-blokkot.

A modellek idôben állandó kitöltésitényezôvel dolgoznak (álló, tartónyo-matékot kifejtô motor), azonban az állómotornál kapott worst-case becsült pul-záló kitöltési tényezôk (azaz forgó mo-tor) mellett is jól jellemzi a rendszermaximális zajosságát. Forgó motor te-kercseibe kisebb a betáplálható áram,tehát kisebb az áramimpulzusok ma-gassága is, ami kisebb zavarkibocsátásteredményez. Természetesen forgó mo-tornál a zaj spektruma is megváltozikegy kissé, de a változás mértéke nemmérvadó.

A zajkibocsátás szintje akkor a leg-nagyobb, amikor a modellgenerátor50%-os kitöltésû, maximális magnitú-dójú áramimpulzusokat generál. A va-

Bódis-Szomorú AndrásV. évf. villamosmérnök-hallgató BME, MITBeágyazott Rendszerekfôszakirány

1. ábra. A szervokormány-elektronika vázlatos felépítése

2. ábra. A teljesítményblokk felépítése(MOSFET modul- és pufferkapacitások)

A személygépjármûvek szervokormányrendszerében található motorvezérlô elektronika ma már korszerûMOSFET-es (esetleg IGBT-s) kapcsolóüzemû teljesítményvégfokot tartalmaz, a nagy kimenôteljesítmény és ajó hatásfok elérése érdekében. A megoldás hátránya azonban, hogy a végfok mûködése jelentôs vezetett-zavar-kibocsátással jár. Az emisszió szintjét számtalan szabvány korlátozza, ezért szükséges valamilyen za-varszûrési megoldás alkalmazása. A hely- és költségtakarékos megoldás azonban nem triviális, hiszen avégfok teljesítménye a 2 kW-ot is elérheti, miközben 200 A-es négyszögimpulzusokban veszi fel az áramot

info@elektro-net.hu

2005/8.

26

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

lóságban is létezô mintarendszerbenazonban csak 50%-nál kisebb kitöltésitényezôk fordulnak elô az áramban. A valóságos rendszer maximális áram-felvétele 80 … 100 A. A komplex szi-mulációs áramkörben a PWM-kitöltésitényezôket ehhez a paraméterhez iga-zítva azt kapjuk, hogy az „A” ponton (2. ábra) 50 µs-onként két 225 A-esnégyszögimpulzus alakul ki, amelyekegyenként 18% kitöltési tényezôveljellemezhetôk (9 µs szélesek). Ez aworst-case szituáció (4. ábra) akkor ala-kul ki, amikor két fázis PWM-jelénekkitöltési tényezôje minimális, a harma-dik fázison pedig maximális.

Ekkor esetünkben a harmadik fázisMOSFET-jeire éppen maximális áram-terhelés jut. Ugyanakkor erre az esetreteljesül, hogy a két áramimpulzus aPWM-perióduson belül szimmetrikusanhelyezkedik el, tehát az áram alaphar-monikusa 40 kHz-es. Más kitöltésitényezôknél a szimmetria kissé meg-bomlik, és ez egy kis csúcsot eredmé-

nyez a spektrumban 20 kHz páratlanszámú többszöröseinél is. A 20 kHz-eskomponens azonban jóval kisebb a 40 kHz-esnél, ezért nem követünk elnagy hibát, ha a továbbiakban csak azelôbbi esettel foglalkozunk. Így ugyannincs 20 kHz-es csúcs, de a zajkibocsá-tás szintje jóval magasabb (kis kitöltésitényezô-változás, azaz a szimmetriakismértékû megbontása is nagy válto-zást jelent az áramimpulzusok magas-ságában).

A modellben tehát elôször is hasz-nálnunk kell egy a fenti impulzusokatlétrehozó áramgenerátort. Emellett arendszer nem mûködhet pufferkapacitá-sok nélkül, mert a táp- és földvezetékekvéges impedanciái lehetetlenné teszik amûködést ekkora áramimpulzusok ese-tén. Ahhoz, hogy – ideális kapacitást fel-tételezve - 0,1 V-nál kisebb feszültség-ingadozást okozzon a mûködés, kb. 1,3 mC töltés lokális tárolása szükséges.A pufferelést ennek megfelelôen négy 5 mF-os speciális, autóipari célokragyártott alumínium-elektrolitkondenzá-tor végzi (nagy áramingadozás és me-chanikai rázkódás elviselése, hosszúélettartam stb). A valóságos kapacitásimpedanciamenetét, és így a zajkibo-csátás mértékét azonban jelentôsen be-folyásolja két fontos tényezô: az ekviva-lens soros induktivitás (ESL) és az ekvi-valens soros ellenállás (ESR). Az említettkapacitások snap-in típusúak (bepattint-ható, azonos oldali kivezetések), így azESL értéke kapacitásonként nagyon ki-csire szorítható (10 nH). Az ESR értéke iskicsi, ugyanis az ESR nagyobb elektro-litkondenzátoroknál jellemzôen kisebb.A négy párhuzamos kapacitás eredôESR-je kb. 5 mΩ, ESL-je 2,5 nH. Ezekugyan messze vannak az ideálistól,mégis nagyon jó értéknek számítanakgyakorlati szempontból, és kompenzá-ciójuk 100 MHz alatti frekvenciákonnehézkes.

Eddigi szimulációs modellünkbentehát egy áramgenerátor és a pufferka-pacitások eredô, soros modellje szere-

pel. Hiányzik még a hálózatoldali lezá-rás. A hálózatoldali impedancia azon-ban sok fejtörést okoz az EMI-szûrôktervezôi számára, ugyanis ez az impe-dancia rendszerrôl rendszerre más ésmás, ráadásul idôben is változik. Azért,hogy ennek ellenére a zavarok mérését,a rendszer és egyúttal a zavarszûrôk

minôsítését úgy lehessen elvégezni,hogy globális összehasonlítási alapunklegyen, a mérési elrendezést hálózatioldalról egy vonali impedanciát stabili-záló hálózattal szokták lezárni (LISN,Line Impedance Stabilizing Network, 5. ábra).

A LISN egy tápegység-csatlakozó-val, egy terhelésoldali csatlakozóval ésegy mûszercsatlakozóval rendelkezik, éstöbb funkciója is van. Egyrészt alul-áteresztô szûrést végez a zajforrástól atápegység felé, ezzel megvédve a táp-egységet a meghibásodástól, miközben akisfrekvenciás jelekre nézve a LISN átlát-szó az áramforrás és a terhelés (esetünk-ben az inverter) között. Másodsorban aLISN felüláteresztô szûrést végez a ter-heléstôl a csatlakoztatott 50 Ω-os mû-szer irányába (tipikusan spektrumanali-zátor) annak érdekében, hogy a szabvá-nyok által érdekesnek tartott 100 kHz fe-letti jelkomponenseket lehessen mérni amûszerrel. Végül pedig a LISN a hálózatáltal a terhelés irányába mutatott impe-danciát stabilizálja 50 Ω-on, függetlenülattól, hogy a hálózati oldal ténylegesenmilyen impedanciát mutat, legyen azrezisztív, induktív vagy kapacitív jellegû.Persze a tényleges hálózati impedanciabefolyásolja a LISN terhelésoldali impe-danciáját 100 kHz-nél kisebb frekvenci-ákon, de 100 kHz felett ez az impedan-ciamenet nagyjából független a tényle-ges hálózati impedanciától.

Azt, hogy milyen LISN-t kell használ-ni, és milyen elrendezésben kell mérni, avonatkozó szabványok rögzítik. A legfon-tosabb, vezetett emisszióra is vonatkozóautóipari szabványok: SAE J1113/41 –elsôsorban az észak-amerikai kontinen-sen és CISPR-25 – elsôsorban az európaikontinensen. Ha ugyan a legfontosabbautóipari óriások nem is minden esetbenkötik magukat szigorúan ezekhez a nem-zetközi szabványokhoz – saját háziszab-ványuk alapjául legtöbbször ezek szolgál-nak. A vezetett zavarokat a 100 kHz …108 MHz tartományban mérik.

A szimulációs modell (6. ábra) tar-talmazza az áramgenerátort (frekven-ciatartománybeli vizsgálathoz különáramgenerátort), a nemideális puffer-kapacitásokat és a LISN-t mint hálózat-oldali lezárást. A tápegység és a LISNközött nem modelleztük külön a táp-vezetékek impedanciáját, mert azt aLISN amúgy is elfedi a zajforrás elôl100 kHz és 108 MHz közötti frekven-ciákon.

A vezetett emisszió mérésénél aLISN-mûszer csatlakozóját egy 50 Ω-osterheléssel lezárják, és a zavarokat amért eszköz (zajforrás) táp- és földveze-tékein mérik (a 6. ábrán a bejelölt pon-tok között, ami az 1. ábrán a „C” ke-resztmetszetnek felel meg). A mérés

5. ábra. A mérésekhez használt LISN

3. ábra. Az impulzusszerû áramokkeletkezése

4. ábra. Áramimpulzusok a legnagyobbinterferencia és maximális MOSFET-áramterhelés esetén

27

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

eredményén látható, hogy a tápbeme-neten 25 µs periódusidejû (40 kHz-es),nagy sávszélességû feszültségjel jelentmeg, és így a bemenet feszültsége az át-lagérték körül kb. ±1 V ingadozást mu-tat. Ezt a jelet kell tehát szûrni az RF-tar-tományban.

Ehhez elôször meg kell vizsgálni azaj spektrumát, és összevetni valame-lyik szabvány határértékeivel. Tekintsükmost a SAE-határértékeket (7. ábra)! A valódi spektrum természetesen jó kö-zelítéssel vonalas, az ábra csak a spekt-rum kiemelkedô csúcsait összekötôburkolót mutatja. A határértékek teljesí-

téséhez szükséges elnyomást a 7. ábraalsó grafikonja mutatja. Ez a biztonságkedvéért 6 dB-lel jobb elnyomást mu-tat, mint amennyi pontosan szükségeslenne.

A szûrô topológiájának kiválasztásá-hoz néhány alapvetô megfontolás szük-séges. A kapcsolási zajok differenciálismódusúak (aszimmetrikusan terjednek).A személygépkocsiknál nincs különvédôföld, hanem a föld-visszavezetésés a védôföld egyaránt a jármû vázáhozvan kötve. Ezen okokból a közösmódusú zajokkal nem foglalkozunk eb-ben az alkalmazásban.

Differenciális módusú zajok szûré-séhez LC-tagokat használnak egy vagykétfokozatú, π-, T- vagy L-topológiában(8. ábra). A kapacitásokat söntkénthasználják a tápvezeték és a föld között(kisimpedanciás út az áram nagyfrek-venciás komponenseinek), az induktivi-tásokat pedig a vonallal sorosan, nagy-impedanciás elemként alkalmazzák.Az, hogy milyen megoldást választunk,attól függ, hogy milyenek az impedan-ciaviszonyok a szûrô két oldalán. A ter-helés (zajforrás, inverter) oldalán márvan kapacitás (pufferkapacitások), ezértezt mindenképpen egy soros tekercskell, kövesse, majd egy söntkapacitás.A sort lehetne folytatni további fokoza-tokkal, hiszen minél többet alkalma-zunk (odafigyeléssel!), annál jobb el-nyomás érhetô el, azonban a hely- ésköltségtakarékosság is döntô szempont.A szûrônek célszerûen be kell férnie azelektronika dobozába, ami így is elégszûkös helyet biztosít a bonyolult elekt-ronika és a nagyméretû pufferkapacitá-sok miatt.

Mint hamarosan látni fogjuk, a né-hány µH induktivitású tekercsen az áram100 kHz-nél nagyobb frekvenciájú kom-ponenseinek elhanyagolható hányadafog folyni, mert azokhoz a töltéseket a kisimpedanciájú pufferkapacitások szolgál-tatják. A szûrô bemenôimpedanciája (azinverter felôl) tehát relatíve nagy a szá-munkra érdekes frekvenciatartomány-ban. A szûrô ideális esetben feszültségrenézve egy másodfokú szûrô. Sajnosazonban egyrészt az üzemi tulajdonsá-gok, másrészt az alkatrészek nem ideálisjellege jelentôsen bele fog szólni a karak-terisztika menetébe.

Minél nagyobb induktivitású teker-cset használunk, annál kisebb frekvenci-

ára kerül, a karakterisztika töréspontjaami azt is jelenti, hogy adott – töréspontfeletti – frekvencián annál nagyobb el-nyomást biztosít a szûrô. Célszerû tehátvalamilyen vasmagos tekercset használ-ni, hiszen a vasmag permeabilitásával

6. ábra. Modell a zavarkibocsátás szimulációjához és az eredményezett feszültségjel idõfüggvénye

7. ábra. A zajspektrum burkolója, SAE- határértékek (felsô ábra) és a határértékek teljesítéséhez szükségeselnyomás 6 dB ráhagyással (alsó ábra)

8. ábra. Szokványos szûrõtopológiák 9. ábra. Az alkalmazott topológia

info@elektro-net.hu

2005/8.

28

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

egyenes arányban nô az induktivitás. Ámaz üzem közben felvett áram egyenkom-ponense átfolyik annak tekercsén,elômágnesezve annak vasmagját. Így te-hát adott mágneses munkapont körülikisjelû gerjesztéssel áll szemben a vas-mag. Ilyen esetekben a vasmag relatív,differenciális permeabilitása jellemzi jólaz induktivitást. Ez szemléletesen (a hiszterézistôl eltekintve) a B-H görbeszûzgörbéjének meredeksége. A valóság-ban persze ennél jóval bonyolultabb trajektóriát ír le a vasmag állapota (eltoltmunkapontú minor hiszterézis jelensé-ge), de a szemléletességhez ez is ele-gendô. A hálózatból felvett áram tehát el-tolja a vasmag munkapontját, ami csök-kenti a munkapontban érvényes differen-ciális permeabilitást, ezzel a tekercs in-duktivitását, és így az elnyomást adottfrekvencián. Amikor a felvett áram a te-kercsben olyan nagy mágneses tér-erôsséget hoz létre, aminek hatására avasmag telítôdik, akkor a szûrés szem-pontjából olyan, mintha egy légmagos te-kercsünk lenne. Nyilván úgy kell mére-tezni a tekercset, hogy ezt az állapotot neközelítsük meg a maximális áramfelvétel-nél sem. Sajnos a probléma tekercselésitrükkel nem megoldható. Megoldást je-lenthetne egy olyan aktív ellengerjesztésalkalmazása, ami méri a felvett áram kis-frekvenciás komponensét, és annakmegfelelô, ellenirányú gerjesztést hoznalétre a vasmagban. Ez a megoldás azon-ban nagyon megnöveli a fogyasztást, aköltségeket és a helyigényt, ezért ez nemésszerû megoldás. Marad tehát a vasmagigényes megválasztásának feladata.

Mindenekelôtt toroid vasmagot érde-mes választani, mert ennek a legkisebb aszórt tere, ami döntô szempont, ha aszûrô az elektronikával közös dobozbanfoglal helyet. Mivel nagy telítési mágnesestérerôsséggel jellemezhetô vasmag kell,ezért differenciális célokra általában kiskezdeti permeabilitású vasmagokat vá-lasztanak. Ebben az alkalmazásban tehátcsak aránylag kis (néhány µH) induktivi-tás érhetô el, a telítési korlát miatt. Eztszem elôtt tartva is a lehetô legnagyobbinduktivitást szeretnénk elérni kis méretmellett, azonban a menetszám növelésé-vel és a méret (mágneses úthossz) csök-kentésével közelebb kerülünk a telítéshezadott max. áram mellett, tehát kompro-misszumra van szükség. A mintarendszer-hez egy olyan megoldás született, amely-nél egy 80 A-t is elbíró, 3 menettel teker-cselt, kisméretû (3,5 cm átmérôjû) vasma-got használunk. A vasmag nullpontbelipermeabilitása 245, ami az adott kereszt-metszettel és egyetlen menettel kb. 0,3µH induktivitásnak felel meg (ez a menet-számmal négyzetesen nô). Ezek nagyonjó értéknek számítanak, figyelembe véve,hogy a vasmag 8000 A/m felett telít. Ezt

különleges ötvözettel és elosztott légréssel(porszerû anyag alkalmazásával) érik el. 3menettel a nulla munkapontbeli indukti-vitás 2,7 µH. A maximális áramnál ez kb.a felére csökken.

Az induktivitást nem csak az eltoltmunkapont csökkenti, hanem nagyfrek-vencián a mágneses domének tehetetlen-sége is, továbbá a menetek közötti szórtkapacitások is, amelyek néhányszor tízpF-os párhuzamos kapacitással mo-dellezhetôk. Utóbbi csökkenthetô a me-netek megfelelô villamos árnyékolásával.

Foglalkozzunk most a kapacitás meg-választásával! Ha azt szeretnénk, hogy afenti µH-nagyságrendû induktivitásértékmellett a szûrônknek az alapharmonikusfrekvenciáján már legyen némi elnyomá-sa, akkor legalább 10 µF kapacitás szük-séges, és ahhoz, hogy 10 kHz-en legyena karakterisztika töréspontja, már 100 µFkapacitás kell. A helytakarékosság érde-kében elektrolitkondenzátort érdemeshasználni, de a kisértékû kapacitás általá-ban nagyobb ESR-rel jár, ami nagymér-tékben befolyásolja az impedancia-menetet, ezért célszerû inkább nagyobbkapacitást választani. Tekintsünk egy2200 µF kapacitású, 100 mΩ ESR-rel és10 nH ESL-lel rendelkezô (szintén autó-ipari célokra gyártott) kapacitást! Így a tö-résponti frekvencia 1 … 5 kHz közöttmozog, az induktivitás pillanatnyi érté-kétôl függôen. Az egyes áramköri elemekimpedanciamenetét a 10. ábra mutatja.

Az ábrán látható, hogy a kapacitá-sok ESR-je már 10 kHz alatt átveszi adomináns szerepet, így a szûrô karakte-risztikájában a levágás 40 dB/D-nál jó-val kisebb meredekségû lesz (11. ábra).Ugyanakkor a szûrôkondenzátor impe-danciamenetében 1 MHz felett az ESLkezd dominálni, és innen a kapacitáskarakterisztikája majdnem párhuzamosa tekercs karakterisztikájával. Ez azt je-lenti, hogy a szûrô karakterisztikájában1 MHz környékén törés következik be,és 1 MHz felett az elnyomás közelítôlegkonstans lesz, amíg a tekercs szórt ka-pacitásai még jobban el nem rontják akarakterisztikát.

EMI-méréseknél nem a szûrô átvitel-ét, hanem az elnyomást mérik, amiheza zaj spektrumát kell megmérni a tápve-zetékeken szûrô nélkül és szûrôvel, és akét eredményt kell összevetni.

A 12. ábrán látható, hogy a szûrés aszimulációk alapján ugyan sikeres a300 kHz … 108 MHz tartományban, de300 kHz alatti frekvenciákon nem ele-gendô az elnyomás. A zaj idôfügg-vényébôl az lenne az elsô benyomás,hogy a helyzet ennél is rosszabb. Ennekoka, hogy az idôfüggvényen az aligcsillapított alapharmonikus (40 kHz) ésaz elsô néhány domináns felharmoni-kus eredôje is látható. Ezzel szemben aspektrum csak a szabványok által fon-tosnak tartott 100 kHz … 108 MHz tar-tományban látszik.

Ugyan a szimulációt a legrosszabbesetre végeztük (maximális áramfelvé-tel), a vasmag frekvenciafüggését nemvettük figyelembe, holott ez 1 MHz fe-lett rontja a szûrés hatékonyságát. Pre-cízebb megközelítés esetén ezt a hatástmindenképpen érdemes modellezni.Ugyanakkor a szûrôkondenzátor ESR-jét elég nagy értéknek vettük fel, a való-ságban ennél kisebb is lehet.

10. ábra. A pufferkapacitások, a szûrõ-tekercs és a szûrõkondenzátor impedan-ciamenete

12. ábra. A zaj idõfüggvénye szûrõvel ésanélkül a legnagyobb áramfelvétel mel-lett (felsõ ábra), a zaj spektruma EMI-szûrõvel és SAE-határértékek (alul)

11. ábra. A szûrõkondenzátor ESR-jénekhatása az elnyomásra

29

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

Hogyan lehetne javítani az elnyo-máson? A nagyfrekvenciás elnyomást abemenetre helyezett, legalább néhányµH-s kompenzálókapacitással javíthat-juk, de ehhez a kompenzálókapacitásESR-je 10 mΩ nagyságrendû kell le-gyen, ami elég nagy kihívást jelent. Ki-sebb méretû párhuzamos kapacitáshasználata ettôl függetlenül javasolt,hogy a 108 MHz feletti, a parazita ele-mek okozta kiemeléseket csökkentsük.Használhatunk nagyobb térfogatú vas-magot is, ha a hely még engedi, ésemelhetjük a menetszámot is, azonbanfigyelni kell a telítési korlátra és az in-duktivitás maximálisan megengedhetôcsökkenésére. Néhány alkalmazásbantalálkozhatunk a passzív szûrôt kiegé-szítô, egyszerû felépítésû aktív szûrôvelis [2]. A legkézenfekvôbb megoldásazonban további szûrôfokozatok alkal-mazása. Még egy, az eddigivel meg-egyezô típusú L-fokozat alkalmazásalényegében megoldja a problémát, deez a megoldás a térfogati korlát miattgyakran nem alkalmazható, ugyanak-

kor a költsége is nagyobb. Látható,hogy a megfelelô megoldás megválasz-tása mindenképpen kellemetlen komp-romisszumokra kényszerít.

Összesítve: egy példán végigvezetveláthattuk, hogy milyen zajok keletkez-nek egy korszerû felépítésû szervokor-mány-elektronika egyenfeszültségû be-menetén, és ezek hogyan keletkeznek,minek kell megfelelnie egy ilyen rend-szernek, milyen eszközkészlettel dol-gozhat a szûrô tervezôje, milyen szûré-si megoldások kínálkoznak, és milyenhatásokra kell leginkább odafigyelni.Mindezzel megpróbáltuk érzékeltetni,hogy a szervokormány-elektronika általemittált rádiófrekvenciás zajok szûrésekorántsem magától értetôdô feladat, hi-

szen nagy az egységnyi, rendelkezésreálló térfogatra jutó teljesítmény. Ugyanegyszerû szûrôtopológiákról van szó,mégis a rendelkezésre álló kis térfogat,az EMI-szempontból kellemetlen áram-jelalakok, a telítési korlát betartásakellô elnyomás biztosítása mellett, to-vábbá a szûrô parazita elemeinek kisértéken tartása komoly kihívás elé állít-ja a szûrô tervezôjét. Emellett egy rend-szer méréssel történô validációja semegyszerû a környezetbôl beszûrôdô rá-diófrekvenciás zajok miatt, és ez ráadá-sul – a hozzá szükséges berendezésekárát tekintve – elég költséges feladat.

További információ:bebodis@fibermail.hu

Irodalom

[1] Zhang, F. – Investigation of Electromagnetic Interference of PWM Motor Driveswww.infineon.com/cmc_upload/0/000/012/541/ZhangTechRept.pdf

[2] Chow, A. C., Perreault, D. J. – Active EMI Filters for Automotive Motor Driveswww.mit.edu/people/djperrea/Publications/Conference%20Papers/cpWPET02_achow.pdf

A megtervezett autódiagnosztikai egységmind számítógéppel együttmûködve,mind autonóm módon képes a diagnosz-tikai értékek kiolvasására, alaphelyzetbeállítására. Ezért a mûszer tervezése soránszétválasztottam a vezérlõ- és kommuni-kációs funkciókat.

A számítógépes vezérlés elõnye, hogynagyobb képernyõ és memória áll rendel-kezésünkre, így nem okoz gondot egy fel-

használóbarát grafikus kezelõi felületmegvalósítása.

Az autonóm mûködés elõnye a ki-sebb helyigény, a hordozhatóság és alényegesen kisebb hardverköltség. Autonóm üzemben nincs szükség háló-zati feszültségre, mivel a tápellátást azautó biztosítja.

OBD-II-interfész

Az interfész specifikációi

Autóval való kommunikáció során:ISO 9141-2, SAE J 1850 szabványmegvalósítása (VPW, PWM kommu-nikációs módokkal). Így az elkészítettmûszer elvileg kezeli mindháromadatátviteli módot, azonban szoftverjelenleg csak az Európában és Ázsiá-ban használatos ISO 9141-2 szabvány

Autódiagnosztikai mûszer OBD- interfésszel rendelkezõ gépjármûvekhez (2. rész)Egy konkrét mûszer megvalósítása

ZENTAI ANDRÁS

A korábbiakban ismertetett szabványok után most bemutatásra kerülegy olyan beágyazott rendszer, amelynek segítségével kiolvashatjuk azautók központi számítógépe által diagnosztizált hibákat. A rendszer kétrészbõl áll: egy interfész- és egy vezérlõegységbõl. Kiemelt hangsúlyta vezérlõegység kap, mivel az interfészegység dokumentációja a weben megtalálható.

szerint kommunikáló kocsikkal képesfelvenni a kapcsolatot és az autóval aszabványban rögzített értékeket, hiba-kódokat kiolvasni. A további két szab-ványos kommunikáció megvalósítása– melyek Amerikában elterjedtek –nem ütközik komolyabb mûszakiakadályokba, csupán a teszteléshezszükséges Amerikában gyártott autóbeszerzésére nem volt lehetõségem.RS–232 C soros kommunikációs pro-tokoll használata a PC-vel vagy a mû-szerben lévõ vezérlõegységgel. AzRS–232 C név alatt szabványosítottáka PC-k soros portját (COM1, COM2).Az átvitel paraméterei: 19 200 bit/s, 8 adatbit, nincs paritásbit, stopbitekszáma 1. Tápellátását az autó biztosítja.

Ez az egység végzi el az inicializálástés közvetíti az adatkereteket az autó és a vezérlõegység között. A fejlesztés gyor-sítása érdekében egy B. Roadman(www.obddiagnostics.com) által készítettcsipet választottam, amely mindháromlehetséges átviteli módot (ISO 9141-2,VPW, PWM) megvalósítja. A csip egy fel-programozott PIC 16F84-es mikrokont-

1. ábra. Rendszerterv

Kézi mûszer

info@elektro-net.hu

2005/8.

30

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

roller, amely 19 200 bit/s sebességû sorosátvitellel küldi, ill. fogadja az adatokat aszámítógép felõl, majd azt 10,4 Kibit/s(ISO 9141-2 és VPW), ill. 41,6 Kibit/s(PWM), sebességgel továbbítja az autófelé. A jelszintek illesztéséhez, illetve avonalak meghajtására szükséges volthiszterézises komparátort és tranzisztoro-kat alkalmazni, amelyek szintén acsiphez rendelt panelon helyezkednekel. Az említett interfészegység feladataitelláthatná a vezérlõegység is, amennyi-ben a mûszer nagyobb példányszámbantörténõ elõállítása indokolttá tenné aköltségek csökkentését. A vezérlõegység (továbbiakban: OBD-vezérlõ) specifikációi a következõk:

RS–232-es, 19 200 bit/s sebességû so-ros aszinkron kommunikáció megva-lósításakijelzõt tartalmaz, amelyen megjelení-ti az adatokatbillentyûzeten keresztül lehet irányíta-ni a mûködéstválasztani lehet, hogy a PC vagy a sa-ját vezérlõ adja-e az utasításokat azOBD-interfésznektápellátását az autó biztosítja.

OBD-vezérlõ rendszerterve

Mikrokontroller

A mûszer elkészítését a kapcsolási rajzmegtervezésével kezdtem. A vezérléshezfeltétlenül szükség volt egy mikrokontrol-lerre. Választásom a Microchip cég PIC16F877-es 8 bites kontrollerére esett, azalábbiakban részletezett érvek miatt:

Ezen típusok programozását oktatják aMûszaki Egyetemen, így már korábbanmegismerkedtem vele. Rendelkezésemreállt egy In Circit Debugger (ICD), amely-lyel programozni lehet e típust. Ezen-kí-vül minden olyan feladat megvalósíthatóvele, amely a specifikációban szerepel.Hardveresen támogatja a soros kommuni-kációt is, így annak implementálása semigényelt külön idõráfordítást. A továbbifejleszthetõség, átkonfigurálhatóság miattválasztottam a 16F87X sorozat legna-gyobb elemét, a 16F877-est. Így szabadfelhasználásra maradt rengeteg I/O lá-bam, A/D átalakítóbemenetem, ill. az I2Ckommunikációt is fenntarthattam az eset-leges késõbbi fejlesztések céljára.

Tápellátás

A készülék tápellátását az autó szolgáltat-ja, így szükség van egy stabil tápegységmegtervezésére. Ehhez 7805-ös feszült-ségstabilizátor-IC-t használtam. Ezt beme-neti és kimeneti oldalról is szûrõkonden-zátorokkal vettem körül. Mivel az autó-ban felléphetnek nagyfeszültségû tüskék,így beépítettem egy túlfeszültségvédõTransient Voltage Supressor TVS-diódát abemenettel párhuzamosan. Ennek felada-ta kettõs: legfõképpen a megengedettnélnagyobb feszültségtõl védi a rendszert, dea tesztelés során az esetleges fordított po-laritású tápfeszültség ellen is védelmetbiztosít.

Billentyûzet

A mûködtetés elengedhetetlen feltétele,hogy a készülék fogadni tudja a kezelõutasításait. Ezt egy 4x3-as billentyûzet-mátrix alkalmazásával oldottam meg,amelynek billentyûzetkiosztása hasonlítegy átlagos telefonhoz. A mátrix 4 sorát akontroller D portjának RD 0-3-as kimene-teivel multiplexált módon hajtom meg, abillentyûk lenyomását pedig a B port RB0, RB 4, RB 5 bemenetein érzékelem.Minden ki- és bemenet 100 Ω-os ellenál-láson keresztül csatlakozik a kontroller-hez, hogy az esetlegesen a billentyûzetenfellépõ zavaró feszültségek ne okozzanakkárt benne.

Kijelzõ

A billentyûzeten kívül feltétlenül szükségvan egy kijelzõre is, amely képes megje-leníteni a kiolvasott értékeket. Mivel sokértéket lehet lekérdezni, így menürend-szert terveztem a funkciók egyszerû, átte-kinthetõ eléréséhez. A menü megjeleníté-séhez mindenképpen ajánlott volt leg-alább 4 soros, kijelzõ használata. Szinténindokolt a 20 karakteres sorhossz, mivel akiírandó sorok hossza ezt megkívánja. Így4x20 soros párhuzamos illesztésû kijelzõtvettem. Szerencsére lehetõség van 4 bitesadatvonalon illeszteni a kijelzõt, így a ve-zérlõvonalakkal együtt 7 I/O lábat foglalel a kommunikáció. A kijelzõ rendelkezikLED-es háttérvilágítással, amely 4 V-os fe-szültséget és 240 mA-es áramot használ.Ennek elõállításáról az 5 V-os stabilizálttápfeszültségbõl egy 4 Ω-os soros ellenál-lás gondoskodik.

Számítógép/kézimûszer-váltókapcsoló

A számítógépes vezérlés lehetõségénekmegõrzése érdekében tettem egy váltó-kapcsolót az interfész bemenetére, hogyki lehessen választani, hogy a PC vagy akézi mûszer vezérli-e az interfészt. Ezzelpárhuzamosan egy másik kapcsolóág

meghajt egy diódát, ill. rákapcsolódik amikrokontroller egy I/O lábára, hogy a ve-zérlõegység meg tudja különböztetni akapcsoló állását. Az OBD-interfész kime-nõjelét mindig mindkét egység megkapja,ott nem láttam szükségesnek kapcsoló be-iktatását.

RS–232 egység

A készülékbe beépítettem egy MAX 232típusú meghajtóáramkört. Az OBD-inter-fészegység jeleit ezen keresztül vezetvebiztosítható – zajos környezetben nagy tá-volságokra is – a megfelelõ minõségûkommunikáció.

ICD-lehetõség

Mivel rendelkezésemre állt egy ICD- egy-ség, érdemes volt beleterveznem a kap-csolási rajzba az ICD-összeköttetés lehe-tõségét. Így lehetõségem adódott a panel-ba már beültetett kontrollerbe programotletölteni, futtatni, lépésenként futtatni, re-giszterek állapotát figyelni és mindenegyéb ICD-funkciót kihasználni.

Paneltervezés

A nyomtatott huzalozás tervezésénél afejleszthetõségre, bõvíthetõségre, szerel-hetõségre helyeztem a hangsúlyt. Így ki-vezettem a mikrokontroller nem használtI/O lábait, az RS–232-es adó-vevõ fenn-maradó meghajtóit, öt föld- és öt stabili-zált 5 V-os tápvezetéket a panelra. Azokataz egységeket, amelyek nem ültethetõekbe a panelba (kijelzõ, billentyûzet, kap-csoló), csatlakozósor beiktatásával kötöt-tem össze a többi egységgel. Így ezekmeghibásodás, illetve késõbbi fejlesztéssorán cserélhetõvé váltak. Az ICD-egységis tüskesort kapott a csatlakozáshoz, így afejlesztés végeztével eltávolítható a feles-legessé vált összekötõ kábel.

Összeszerelés

A két integrált áramkör IC-foglalatba került,hogy a késõbbiekben könnyebb legyencserélni õket, ha esetlegesen meghibásod-nának. Akijelzõt szalagkábellel és csatlako-zóval kötöttem a panelhoz. Tüskesorralcsatlakozó alkatrészekhez (billentyûzet,kapcsoló) hozzáforrasztottam a huzalokat,majd azok végére forrasztottam a tüskesort.Mûgyantába öntöttem a forrasztásokat,hogy a késõbb esetlegesen fellépõ mecha-nikai hatások miatt nehogy elengedjenekvagy eltörjenek. Ezek után két hozzávetõle-gesen téglalap alakú rést vágtam a dobozfedelén a kijelzõ és a billentyûzet részére,majd ragasztással és csavarozással rögzítet-tem õket. Az OBD-interfész és a kézi mû-szer panelját az ezeken kialakított furatokonkeresztül a doboz aljához csavaroztam.

2. ábra. Vezérlõegység rendszerterve

31

2005/8. Jármû-elektronikaJármû-elektronika

www.elektro-net.hu

Firmware-fejlesztés

A programkód fejlesztését egy 16F877-eskontrollerhez elõre elkészített temp fájl-ból kiindulva kezdtem. Lehetõleg min-den fizikailag vagy logikailag különállóegység kódját külön asm fájl-ban imple-mentáltam, hogy áttekinthetõbb legyena program.

Kijelzõ

Legelõször a kijelzõ kezelését oldottammeg azért, hogy a késõbbiekben látha-tó legyen a program mûködése. A kijel-zõ rendelkezik egy adatmemóriával, ésezt bájtonként lehet feltölteni. Mindenegyes bájt megfeleltethetõ a kijelzõn ki-rajzolt egy karakternek, hasonlóan aszámítógépek világában használt ASCIItáblához. Ha egymás után küldöm azadatokat, akkor azt a kijelzõ kontrollereegyre növekvõ memóriacímre írja. Eb-ben a rendszerben egy kis összevissza-ságot mutat, hogy a sorok számozásalefelé haladva nem növekszik, hanem amásodik és a harmadik sor a memóriá-ban meg van cserélve. Ez a nem vártmûködés a késõbbiekben jelentõsenmegnehezítette a dolgomat. Szükséglett olyan rutinok megírására, amelyeka memóriacímet – és ezzel a kurzor he-lyét – a megfelelõ sor elejére állítják.

Billentyûzetmátrix

A 12 billentyû lekérdezését a követke-zõképpen oldottam meg:

4 I/O vonalon hajtom meg a billen-tyûzetmátrixot úgy, hogy mindig csakegy kerül aktív állapotba. A 3 bemenõ-vonalon lefutó megszakítást figyelek.Ezek a bemenetek alaphelyzetben logi-

kai 1-es állapotba kerülnek a mikro-kontroller RB-portjához rendelt felhúzóellenállások segítségével. A kimenõvo-nalak alapértelmezésben bemenetkéntvannak beállítva, egyszerre mindig csakegyet állítok át kimenetre, azt is logikai1-es szinten, tehát ha le van nyomva azegyik billentyû, még akkor sem keletke-zik megszakítás. Majd átváltom logikai0-ba az elõbb kiválasztott kimenetet.Ekkor, ha épp le van nyomva egy billen-tyû, akkor lefutó megszakítás generáló-dik a billentyû által zárt áramkörön ke-resztül. Ezután a kimenetet visszaállí-tom bemenetre, megakadályozva ezzel,hogy lebegés lépjen fel. Kis idõkéslelte-tés után a következõ kimenetet vezér-lem hasonlóképpen az elõzõhöz.

Menürendszer

Mint azt már korábban is említettem, a rengeteg funkció elérését menürend-szer alkalmazásával könnyítettem meg.A menü fõmenübõl és almenükbõl áll,legjobban a mobiltelefonoknál megszo-kott menükre hasonlít.

A menü struktúrája a következõ:

Érvényes adatok kiolvasása: ebbõl afõmenüpontból egy almenü nyílik,amelyben választhatunk, hogy me-lyik mért értéket szeretnénk kiolvas-ni az autóból (sebesség, fordulat-szám, hûtõközeg-hõmérséklet stb.)Tárolt adatok kiolvasása: ebbõl a fõmenüpontból egy dialógusablaksegítségével kiválaszthatjuk, hogyhányadik hibára vagyunk kíváncsi-ak, majd az érvényes adatok kiolva-sásának megfelelõ almenühöz jut-hatunk.Hibakódok kiolvasása: ebbõl afõmenüpontból almenü nélkül elér-hetõvé válnak azok a hibák, ame-lyek rendszeresen felléptek, és ezértkiváltották az aktuális értékek tárolá-sát. Itt azonban csak a hibák kódjaitérhetjük el.Hibakódok törlése: ebben a menü-pontban egy megerõsítés után töröl-hetjük az összes hibakódot és tárolthibakörnyezetet.O2 szenzoradatok: ebben a menü-ben az oxigén szenzoradatait érhet-jük el. A kiolvasott adatok egy görbeparaméterei, amit az alfanumerikuskijelzõn nem tudok megjeleníteni.Így ezt a funkciót nem feltétlenül érdemes megvalósítani a hordozha-tó készüléken.

Soros kommunikáció

Mivel az OBD-interfész soros kommu-nikációval vezérelhetõ, így mindenkép-

Irodalom

[1] E/E DIAGNOSTIC TEST MODES –SAE J1979 DEC91

[2] DIAGNOSTIC CONNECTOR – SAEJ1962 JUN92

[3] DIAGNOSTIC TROUBLE CODEDEFINITIONS – SAE J2012 MAR92

[4] ELECTRONICAL/ELECTRONIC SYS-TEMS DIAGNOSTIC TERMS, DEFI-NITIONS, ABBREVIATIONS, ANDACRONYMS – SAE J1930 JUN 93

[5] ISO 9141-2 Road vehicles – Diag-nostic systems – Part 2: CARBreyuirements for interchange ofdigital information

[6] Dr. Lakatos István, Dr. Nagy-szokolyai Iván: Gépjármû-környe-zetvédelmi technika és diagnoszti-ka I., Minerva-Sop-NOVODAT,1997

[7] Dr. Lakatos István, Dr. Nagy-szokolyai Iván: Gépjármû-környe-zetvédelmi technika és diagnoszti-ka II., Minerva-Sop-NOVODAT,1998

pen szükség volt soros kommunikációsrutinok megírására. Az adást kétféle-képpen oldottam meg, azonban a kö-zös inicializálás már a mûködés legelsõfázisában megtörténik.

Legegyszerûbb esetben megszakításnélküli adást implementáltam. Erre azértvolt szükség, hogy amikor felveszem akapcsolatot az OBD-interfésszel, akkor neküldjek túl gyorsan adatokat, két bájt adá-sa közé tudjak egy kis várakozást iktatni.Ezt a funkciót a „byte_adas_nem_inter-ruptos” függvény valósítja meg.

Másik esetben interruptos mûködéstvalósítottam meg. Ez lényegesen bo-nyolultabb, mint az elõzõ módszer,azonban nem használ felesleges pro-cesszoridõt a várakozásra, hanem azadott bájt regiszterbe írása, ill. olvasás-nál onnan kiolvasása után visszatér aprogram végrehajtásához.

A vételt csak interruptosan oldottammeg, mivel itt nem volt szükség késlelte-tések beiktatására.

Mûszer mûködése

Az OBD-csatlakozóval összekötjük amûszert az autóval.Az akkumulátortól kapott feszültséghatására – amely feszültség a csatlako-zó megadott érintkezõin megtalálható– a mûszer mûködésbe lép.Felveszi a kapcsolatot az OBD-inter-fészcsippel.Kiválasztja a kommunikáció típusát(ISO 9141-2).Betölti a menüt, amelyben a billentyû-zettel lépegetve lekérdezhetõek azegyes értékek.Használat után a csatlakozót kihúzvaa mûszer kikapcsolódik.

3. ábra. Összeszerelt mûszer

info@elektro-net.hu

2005/8.

32

Jármû-elektronikaJármû-elektronika

USI – Universal Scientific industrial Co.

Az USI Tajvan egyik legnagyobb, háromévtizedes múltra visszatekintõ OEM au-tóelektronikai gyártója. Három fõ ve-zérelve a „minõség”, „rugalmasság” és„költséghatékonyság”. Termékei közöttaz autókba épített elektronikai megoldá-sok majd’ minden eleme megtalálható amotorvezérléstõl, a feszültségszabályzó-kon, telematikai rendszereken, szenzoro-kon, kijelzõkön és egyéb vezérlésekenkeresztül a LED-es lámpákig, mûszerfala-kig. Beszállítói többek közt a Toyotánaka Hondának a General Motorsnak. Azautógyártók elismerését jelzi, hogy szá-mos díjjal büszkélkedhetnek. Csak néhá-nyat megemlítve: Chrysler „GoldPentastar Award”, „Quality ExcellenceAward”, Ford „Q1 Preferred QualityAward”, Siemens-VDO „Top+ TogetherAward”, „ Ship to Stoch Certification”,„Certificate of Honor”, Valeo „1000

Certified” stb…www.usi.com.tw

LITE-ON Automotive Corporation

A LITE-ON Automotive 1979-ben alakultés 1992-ben olvadt be a LITE-ON-csoport-ba. Több mint 20 év tapasztalata az autó-elektronikai berendezések gyártása te-rületén vezetett oda, hogy ma 30 000 alkalmazottal a BMW, Chrys-ler, Ford, GM, Mitsubishi és Nissanbeszállítója. Szinte teljes megoldástkínál ebben a szegmensben. Biztonsá-gi rendszerek, fedélzeti számítógépek,

sebességautomatika, guminyomásmérõrendszerek, vezérlõmodulok stb... A K+F-központ saját prototípus-elõállító berende-zésekkel és komoly fejlesztõcsapattal ren-delkezik, ami nagyban csökkenti a piacrajutási idõt.

www.liteonauto.com

Rhoson Corporation

A cég elsõsorban a fedélzeti szórakozta-tóelektronikai és a telematikai rendszerekgyártásában jeleskedik. Csúcstechnológi-

át képviselõ termékeiket felfedezhetjükpéldául a Volvókban is, de utólagosanbeszerelhetõ váltazatokból is bõségesenválogathatunk.

www.rhoson.com

Mobiletron electronics Co., Ltd.

A cég multimédia-rendszerek szállítója.Elsõsorban saját fejlesztésû, önálló ter-mékeikkel próbál egyre nagyobb piacothódítani. Mûködésüket 1982-ben fe-szültségszabályzók gyártásával kezdték,ma már gyakorlatilag a világ minden országába szállítanak. A kiállításon be-

mutatott újdonság egy multimédiás rend-szer, amely több funkcióval is rendelke-zik. Lelke egy, a visszapillantó tükörbeintegrált LCD-panel és a vezérlõegység.Ehhez kapcsolódik egy DVD-lejátszó és -rögzítõ, mobiltelefon-modul, valamint akamerák. A rendszer egyszerû DVD-le-játszóként is mûködik, de rögzíteni lehetDVD--lemezre a kamerák mozgóképétis, melynek fontos szerepe lehet egy eset-leges baleset rekonstrukciója során. Na-vigációra és a mobiltelefon kezelésére isalkalmas a Mobiletron új terméke.

www.more.com.tw

AnTec Electric System Co., Ltd.

Az AnTec múltjaegészen 1969-ignyúlik vissza.Néhány fõbbcsoport a ter-mékpalettá-ról: digitálist v - t u n e r e k ,head-up kijel-zõk, tolatóradarok.

www.anthai.com.tw

Autóelektronika tajvani módraMint arról elõzõ számunkban már beszámoltunk, az idei év fordulópontotjelentett a Taitronics-kiállítás történetében a tavaszi és az õszi ren-dezvény 2005-ben egy megashow keretein belül került megrendezésre.Külön pavilonban mutatkoztak be a tajvani autóelektronikai cégek,melyek igen jelentõs szerepet képviselnek a világ számos autógyártójá-nak beszállítójaként. Megpróbálunk most egy kis áttekintést adni ezencégekrõl, a teljesség igénye nélkül…

33

2005/8. AlkatrészekAlkatrészek

www.elektro-net.hu

Bivar

A BivarOpto bemutatta 3W teljesítmé-nyû, 90 lumenes fényességû LED-jeithômérsékletmenedzsment-funkciókkal

A szilárdtest-világítási (SSL) alkalmazá-sok száma növekszik, az újraömleszté-ses forrasztásban is alkalmazható,ultranagy fényerejû és változatos szí-nekben kapható megoldásokkal együtt.A BivarOpto erre mutatott be megoldástegy új, 3W-os LED-modul megvalósítá-sában. Az új termék kiváló megoldásszámos (háttér)világítási alkalmazás-hoz, kezdve a zseblámpáktól, az LCD-monitorok és -televíziók háttérvilágítá-sán át a kültéri jelzésekig szinte min-denhez.

A legfrissebb Cree® XLamp-techno-lógia köré épített LK3 sorozat kompakt,felhasználásra egybôl kész moduljaitfémmagos nyomtatott huzalozású hor-dozóalapra (MCPCB) tokozzák, amelye-ket hagyományos újraömlesztéses eljá-rásra optimalizáltak. Az eszköznek en-nélfogva kifogástalan, elektromos szem-pontból teljesen semleges a hômérsék-leti karakterisztikája. Az új modulnak130%-kal szélesebb a színskálája, kime-nete 90 lumen, a jövôre életbe lépô kör-nyezetvédelmi elôírásokat az alkalma-zott gyártástechnológia már teljesíti(lásd WEEE és RoHS). A fémes alap ésintegrált lencse miatt az LK3 robusztusfelépítésû, –40 … 85 °C hômérséklet-tartományra méretezett, és 2 kV-nál na-gyobb elektrosztatikus kisülésnek is el-lenáll a Mil-Std-883D szerint. A sugár-zási szög 100°, a teljes spektrumot lefe-di a sorozat (465 … 635 nm), és fehér-8000 K változatban is kapható. A maxi-mális nyitóirányú áram 700 mA. Kikap-csolt állapotban a lencse átlátszó.

Az új, nagy intenzitású LED-ekelsôdleges felhasználási területei a bizton-ság- és jelzéstechnikai alkalmazások (pl.vészvilágítás), általános világítási alkalma-zások (zseblámpák, háztartási fények, jár-mûfényszórók). Nagyméretû, sík kijelzôkháttérvilágítására is alkalmas az újdonság.Az ultrafényes, megbízható fényforrást al-kalmazó orvosi, ûrkutatási, biztonságtech-nikai felhasználások is kamatoztathatjákaz innovatív modul tulajdonságait. A köny-nyû beszerelhetôséget támogató, kétcsatla-kozós Bivar Field Connect csatlakozó-rendszerrel is rendelhetô az eszköz.

További információ: www.bivar.com

Sharp

A nagy sebességû optocsatolók típusvá-laszték bôvítése

A Sharp Microelectronics bôvítetteoptocsatoló termékcsaládját 1, 10 és 25 Mibit/s sebességû eszközökkel. Míg anagy sebességû eszközök a –40 … 85 °Chômérséklet-tartományban mûködnekhibátlanul, az 1 Mibitesek számára a –55 … 100 °C sem jelent akadályt. Azoptocsatoló típusától függôen az alkatré-szek 3,75, ill. 5,0 kV szigetelést biztosíta-nak. Ez a nagy tûrés, a kedvezôhômérsékleti feltételek és a nedvesség-el-lenállás a „Double-Transfer Mold Tech-nology”-nak köszönhetôen lehetséges.Ebben a kétfázisú öntési eljárásban a fo-tóelemeket elôször egy átlátszó, majdegy átlátszatlan, nagy hômérsékletállógyantával borítják be. Ez a technológiaellenállóvá teszi a tokozott eszközt az új-raömlesztés és merülôforrasztás alattiakár 260 °C hômérséklet hatásának is.

Az optoelektronikai alkatrészek ma-gas kapcsolási sebességét nagy sebességûLED-ek (GaAlAs-k), a Sharp meghajtóCMOS IC-i és az OPICTM-módszer kom-binációjával sikerült megvalósítani. Ez atechnológia, amelyet ugyancsak a Sharpfejlesztett ki, a fotódiódát és az IC-jelpro-cesszort egyetlen lapkára integrálja. A Sharp nagy sebességû optocsatolóimegbízható soros átvitelt nyújtanak, ésszámos alkalmazásban alkalmazhatók,pl. gyártásautomatizálásban terepi bu-szos alkalmazásoknál, lásd DeviceNet,Profibus vagy Interbus. A számítógépes

Alkatrész-kaleidoszkóp

LAMBERT MIKLÓS

hálózatok területén ezeket az eszközö-ket például RS–422 vagy RS–485 inter-fészeknél vethetik be. A mai gyártás-technológiának köszönhetôen az alkat-részek mentesek a veszélyes anyagok-tól (megfelel az RoHS-elôírásoknak), ésteljesítik az UL és VDE biztonságielôírásait is. A Sharp a nagy sebességûoptocsatolóit SOP-8 és DIP-8 tokozásiváltozatokban gyártja. A sorozatgyártásmár zajlik, a termékek a Sharp partne-rein keresztül szerezhetôk be. Az SOP-8-as modellek, a PC457S0NIP0F (1 Mi-bit/s), PC410S0NIP0F (10 Mibit/s) és aPC4D10SNIP0F (10 Mibit/s) novem-bertôl készülnek sorozatgyártásban.

További információ:www.sharpsme.com

Renesas

A Renesas superAND flash-memóriameghajtószoftvere Symbian OS-támo-gatással

A Renesas Technology Corp. bejelen-tette, hogy superAND flash-memóriameghajtószoftverét kibôvítették a Sym-bian OS v8.1b támogatással. A Sym-bian Companion Technology Program-ban is aktívan részt vevô Renesas olyansuperAND meghajtószoftvert fejlesztettki ezúttal, amely kompatibilis a Sym-bian 8.1b-vel. Az újdonság a 7.0S-selkompatibilis szoftveren alapszik, aSymbian-alapú okostelefonok gyártóiegyszerûen és kockázatmentesen imp-lementálhatnak superAND memóriát agyártmányaikba.

A Symbian fejleszti és adja el azt aSymbian OS-t, amely napjainkokostelefonjainak legnagyobb részé-ben teljesít szolgálatot mint operációsrendszer. A Symbian OS vásárlói a vi-lág legnagyobb mobiltelefon-gyártói,2005 derekáig pedig több mint 40 mil-lió symbianos telefon talált gazdára avilág 200 szolgáltatójánál.

A Renesas jelenleg második generá-cióját fejleszti superAND flash-memó-riáinak, amely beágyazott memória-

Bivar

1. ábra. 3 W-os LED a Bivartól

2. ábra. A Sharp nagy sebességû opto-csatolói

Sharp

Renesas

info@elektro-net.hu

2005/8.

34

AlkatrészekAlkatrészek

ként fog teljesíteni számos végfelhasz-nálói berendezésben, pl. PDA-kban, di-gitális kamerákban, mobiltelefonokban.A Symbian OS-támogatás az újonnankifejlesztett szoftveren keresztül fogmegvalósulni.

A meghajtószoftver kompatibilitásátellenôrizni az operációs rendszerrel ál-talában jelentôs fejlesztési idôt vesz el akészülékgyártóknál, bizonyos esetek-ben pedig a piaci indulás ideje is kito-lódhat. Bár a legtöbb félvezetôgyártó admeghajtószoftvert a termékeihez, mégmindig nem egyszerû feladat hitelesítettOS-megfelelôséget szerezni, és a leg-több esetben további meghajtó-imple-mentációs munkákat kell végezni.

A Symbian Companion TechnologyProgram a licenciabirtokosai számára(Fujitsu, Motorola, Nokia, Sharp, SonyEricsson) biztosít elôzetesen megvizs-gált technológiákat a kereskedelmi koc-kázatok és a piacra dobási idô csökken-tésére. A társtechnológiákat kínáló part-nerek szoftvereiket közvetlenül a gyár-tóknak adják el, ha a leendô birtokosokúgy döntenek, hogy az ô termékeiketintegrálják a sajátjaikba.

További információ: www.renesas.com

Harting

HARTING Technológiai Csoport Magyar-országon is képviselteti magát

A nemzetközi irányítású HARTINGTechnológiai Csoport az Espelkamp-ban (Németország) található központiirodájával megnyitotta mûszaki-marke-ting képviseletét Budapesten. A cég jólismert a villamos piacon mint vezetôcsatlakozógyártó (elektromos és elekt-ronikus csatlakozók) az ipari alkalma-zások területén.

Az érdeklôdô vevôk a helyszínenazonnal kapcsolatba léphetnek a piac-fejlesztési vezetôvel: termékekkel kap-csolatos mûszaki támogatásért, és aktu-ális feladataikra megoldások keresésé-ért. Így a HARTING cég vevôinek ajánl-ja a világszerte magas minôségû mû-szaki támogatását és szolgáltatásaitmostantól már Magyarországon is.

A HARTING Technológiai Csoportgyakorlott mind az elektromos, elektro-nikus és optikai csatlakozások, az átvi-teli és hálózati alkalmazások terén,mind pedig a mechatronikus és szoft-ver-megoldások alkotásában. A csoportfelhasználja képességeit testre szabottmegoldások és termékek kifejlesztésé-ben az energia- és adatátviteli csatlako-zók alkalmazásai terén, például a me-chanikus tervezés, vasúti technológia,szélerômûvek, üzemi automatizálás és

telekommunikációs szektorban. Kiegé-szítésként a HARTING cég gyárt mégelektromágneses alkatrészeket az autó-ipar számára, és kiemelkedô a dohány-ipari termékautomaták terén is.

A HARTING Csoport jelenleg 34cégképviseletbôl áll Európában, Ameriká-ban, Ázsiában és Ausztráliában, többmint 2100 alkalmazott foglalkoztatásával.

Magyarországi elérhetôsége:HARTING Eastern Europe Magyar-országi Kereskedelmi Képviselete1119 Budapest, Fehérvári út 89-95.Tel.: (1) 205-3464, fax.: (-1) 205-3465

Internet: www.HARTING.huE-mail: hu@HARTING.com

HARTING Push Pull Power kis dugaszo-lócsatlakozó – energia a négyzeten!

A HARTING Push Pull Power dugaszo-lócsatlakozóját kifejezetten nagy teljesít-ményû, kis helyigényû alkalmazásokhozfejlesztette ki, ahol a teljesítményátvitelrenagy védettségi fokozat mellett minimálisgyártási méreteket kívánnak meg. A duga-szolócsatlakozó a HARTING RJ Industri-al®-termékcsaládjánál már alkalmazott,újdonságszámba menô nyomó-húzó,reteszelô szerkezeten alapul.

A dugaszolócsatlakozót négy darabújonnan kifejlesztett teljesítményérint-kezôvel szerelték fel. Mind a négy érint-kezôt egyidejûleg akár 16 A-rel is lehetterhelni. A nagy terhelhetôség ellenére adugaszolócsatlakozó a maga 21x33 mm-es méreteivel rendkívül kis helyet igé-nyel. A nagy védettségi fokozat (IP65/67)és a 3-as szennyezôdési fokhoz tartozómegnövelt légközök és kúszóáramutakkövetkeztében a Push Pull Power csatla-kozó az ipar, valamint a szállítás és táv-közlés számos helyén alkalmazható.

A termék további tulajdonságai, ígypéldául a kódolhatóság, a 750 darabcsatlakoztatási mûvelet, a –40 °C-tól +70 °C-ig terjedô ipari hômérséklet-tar-tomány, valamint a készülék- és kábelol-dali érintésvédelem következtében a du-gaszoló csatlakozó felhasználási területecsaknem korlátlanul bôvült.

A HARTING Push Pull Power-csatla-kozójának 48 V-os változata négy érint-kezôvel, ill. a 250 V-os változata háromérintkezôvel plusz VF-fel kapható. A ké-szülék felôli oldal különbözô megoldásilehetôségeket kínál a csatlakoztatásra,

például sajtolható és beforraszthatóérintkezôkkel, ill. táblaátvezetésnél hú-zórugós kalitkás csatlakozókapcsokkal.

További információ: www.HARTING.hu

Silicon Laboratories

A Silicon Laboratories bemutatta a leg-integráltabb faxmodemmedoldást

A Silicon Laboratories Si2417 ésSi2435 ISOmodem beágyazott mo-demjei az iparág legintegráltabb, legki-sebb kártyahelyigényû faxmodemjei.Az egyszerûen használható, globáliselôírásokkal kompatibilis, kompakt fax-modemek többfunkciós nyomtatókhozés faxgépekhez készültek. Az ISO-modem család a közvetlen konkurensmegoldásokhoz képest mintegy 50%-kal kisebb kártyahelyet igényel.

A memóriatérképes, vezérlô nélkülimodemekhez képest az ISOmodem be-ágyazott modemek belsô, standard AT-parancsokat ismerô modemvezérlôvelvégzik a faxos tranzakciókat. Teljesszolgáltatáspalettával rendelkezô be-ágyazott modemmegoldások, egyszerû-en használható UART-interfésszel, in-tegrált ROM-mal, RAM-mal és digitálisjelprocesszorral (DSP). Megfelelnek azFCC-, JATE-, EU- és számos egyéb PTTszabványnak, ezáltal a világ bármelyrészének hálózataival, készülékeivelkompatibilis és együttmûködésre kész.Az Si2417 és Si 2435 14,4 ill. 33,6 Ki-bit/s adatátviteli sebességet támogatnak.

Az ISOmodem beágyazott mode-mek minimalizálják a szükséges pro-cesszor- és szoftveres erôforrás-szük-ségleteket, csökkentik a fejlesztési költ-ségeket, így egyszerû és gyors mode-mes integrációt tesznek lehetôvé.

Chipcon

Az iPod-távirányító BelkinTuneCommand a Chipcon vezeték nélkü-li RF-technológiáját használja

A nagy teljesítményû, kedvezô árú RFIC-ket gyártó Chipcon AS bejelentette,hogy az iPod és iPod Mini távirányí-

3. ábra. Harting-csatlakozó

4. ábra. Faxmodem a Silicon Laborato-ries-tól

Harting

Silicon Laboratories

Chipon

35

2005/8. AlkatrészekAlkatrészek

www.elektro-net.hu

tására szolgáló Belkin TrueCommand-ban a Chipcon CC 2500 RF-adóvevôjemûködik. A cég azt is bejelentette, hogya nagy volumenû gyártás miatt a 2,4 GHz-es CC2500 RF-adóvevô ára a bûvös 1 dolláros határ alá esett, ezáltala gyártók (lásd Belkin Corporation) jelen-tôs költségmegtakarítással számolhatnak.

A Chipcon megoldását használó„TuneCommand Remote for iPod” 50 méter távolságból is mûködik terep-akadályoktól függetlenül. Az iPod leheta hátizsákban, kesztyûtartóban, bárholmindeközben. A TuneCommand a 3G,4G, Photo és Mini iPoddal is mûködik.

A Chipcon CC2500 RF-adóvevôt2005 júliusa óta tömegméretekbengyártják, a cég már több mint 5 milliódarabot szállított ki belôle. Kis fogyasz-tása és fejlett alapsávi funkcionalitásamellett kiváló RF blokkolási és szelektívteljesítményjellemzôkkel rendelkezik.A 2,4 GHz-es sáv világszintû ingyeneshasználata miatt rendkívül népszerû(lásd WLAN, Bluetooth, ZigBee stb.).

A jó blokkolási teljesítményû és frek-venciaugratási protokollt alkalmazó rá-diós megoldás gondoskodik arról, hogya rádiós összeköttetés robusztus és fel-használóbarát legyen. A kettôs 64 báj-tos FIFO és az integrált csomagkezelés-támogatás miatt a CC2500 mellett nemszükséges valós idejû adatkezeléstvégzô MCU-k további bevetése.

Az eszköz 4x4 mm-es QLP-20 toko-zást kap, de a Chipcon csupasz magformájában is szállítja kérésre a legna-gyobb vásárlóknak.

EPCOS

Feszültségfüggô ellenállások: új, nagy sebességû CeraDiode

Az EPCOS kibôvítette CeraDiode CDS4sorozatát egy 3 pF-os típussal, amelyegy SOD 323 tokozású, TVS-diódávalmegegyezô forrasztási kontaktusfelület-tel rendelkezik (2,5x0,8 mm). Az újCDS4C16GTH-val egyszerûen, szimplahelyettesítéssel cserélhetôk le a diódák.

Az alacsony, 3 pF-os kapacitás miatta jeltorzítás nagyon alacsony. A konku-

rens megoldások, amelyek nem találha-tók meg 5 pF alatti kapacitású változat-ban, egyszerûen nem tudnak megfelelnia magas átviteli sebességû alkalmazások-nak. A nagy sebességû CeraDiode-ot ez-által elôszeretettel használják adat- ésvideoátviteli vonalak ESD-védelmére (pl.USB 2.0, Ethernet, FireWire).

Az EPCOS kínálatában szerepel egystandard, 68 pF-os típus (CDS4C12GTA)az elôbbiével azonos helyigénnyel. Ezt aváltozatot általános ESD-védelemre, va-lamint EMC-szûrôként használják (pl.audiovonalak). Mindkét eszköz válasz-ideje 0,5 ns-nál rövidebb, továbbielônyei közé tartozik az alacsony szivár-gási áram és a névleges üzem 85 °C-ig.

Helytakarékos teljesítménytranszformátorok

Az EPCOS új, nagy teljesítményû E-soro-zatának transzformátorai extrém magasteljesítménysûrûségeket is képesek kezel-ni, mindemellett helytakarékos is a kiala-kításuk. Az új EHP 16 például 25 W-ottud transzformálni, kétszer annyit, mint amegegyezô helyigényû EF16.

Az új transzformátorsorozat négy vál-tozatot tartalmaz. Az EHP 16 és EHP 19felületszerelhetô eszközök 25 ill. 35 W-osak, míg az EHP 50 és EHP 26 típusú,furatszerelésre készített termékek 50 ill.100 W teljesítmény kezelésére képesek.Az alkatrészek helyigénye 17x23,3 mmés 27x27,5 mm között mozog.

Az elôónozásnak köszönhetôen köz-vetlenül forraszthatók a nyomtatott áram-köri hordozóra, amely egyúttal kiválóhôátvitelt és hûtési lehetôséget is biztosít.

Az új transzformátorok tipikus alkal-mazásai a kompakt gépjármûbeli tápegy-ségek (pl. motormenedzsment rendszere-ikben). Az ipari alkalmazások számára isérdekesek lehetnek a DC/DC konverter-újdonságok.

Teljesítménykondenzátorok: teljesít-ménytényezô-korrekció a PoleCap-pel

Az elektromos áramszolgáltatók számáraaz EPCOS kifejlesztett egy új, alacsony

feszültségû kondenzátorsorozatot tel-jesítménytényezô-korrekcióra. Ezek az

új PoleCap-kon-denzátorok köz-

vetlenül szerel-hetôk pólusokravagy távvezeték-oszlopokra.

A megfelelôteljesítményté-nyezô-korrekcióebbôl kifolyólag aritkán lakott terü-leteken a problé-ma közvetlenszomszédságá-ban végezhetô.

Az áram- és feszültségveszteség ezál-tal csökkenthetô, a harmonikusok ter-helésközeli elnyomása miatt a stabili-tás nagyobb lesz.

A kültéri felszerelhetôség különle-ges követelményeket támaszt a kon-denzátorokkal szemben. Víz- és szen-nyezôdésállónak kell lenniük (IP54 tí-pusú védelem), valamint nagyfokú el-lenállóságot kell tanúsítaniuk a vibráci-óval és rázkódással szemben. Ellen kellállniuk az ultraibolya sugárzásnak és amindenkori idôjárási körülményeknekis. A közvetlen napfény által okozottfelhevülésnek nem szabad a mûködéstbefolyásolnia. E követelmények mind-egyikét teljesítik az új PoleCap-kon-denzátorok, amelyek a folyamatos fej-lesztések és a PhaseCap-sorozattal be-gyûjtött tapasztalatok felhasználásánakeredményei.

Az új kondenzátorok 400, 440 és 525 V-os, 50 ill. 60 Hz-es változat-ban érhetôk el. Típustól függôen 5 … 30 kVAr reaktív teljesítmény korri-gálható velük.

További információ: www.epcos.com

Linear Technology

Komplett 1 … 16 cellás NiMH/NiCdgyors teleptöltô kompakt TSSOP-16 to-kozásban

A Linear Technology Corporation be-mutatta az LTC4010 típusú, teljesNiMH/NiCd teleptöltô megoldását,amelynek nincs szüksége mikrokont-rollerre vagy firmware programra amûködéshez. Az LTC4010-ben vantöltéskezdeményezés, -monitorozás,védelem, töltésmegszakítás és állan-dó áramszabályozó áramkör a gyors,autonóm töltésért. Az IC képes ellátniaz 1 … 16 cellás NiMH- és NiCd-te-

5. ábra. CC 2500 rádiófrekvenciásadóvevô-IC

7. ábra. PoleCapfázisjavító konden-zátor az EPCOS-tól

Epcos

6. ábra. E-sorozatú teljesítménytranszfor-mátorok az EPCOS-tól

Linear Technology

info@elektro-net.hu

2005/8.

36

AlkatrészekAlkatrészek

lepek gyorstöltését akár 4 A-nyi áram-mal, bemeneti feszültségek széles ská-lája mellett (5,5 … 34 V). A –∆V és∆T/∆t töltésmegszakítások akár egy-idejûleg is aktívak lehetnek a progra-mozható biztonsági idôzítô mellett.Az LTC4010 ideális hordozható esz-közök, diagnosztikai és irányításirendszerek számára is.

A step-down állandó áramú vezérlôszinkron egyenirányítással mûködik,akár 34 V-os bemeneti feszültség mel-lett is nagy hatásfokú töltést valósít meg.Az LTC4010 550 kHz-es mûködésifrekvenciája miatt kisméretû tekercsekés kondenzátorok is használhatók,amellyel kártyahely takarítható meg. A többi funkció között szerepel telep-kvalifikáció, újratöltés és „top-off”(NiMH-telep esetén). Az LTC4010KÉSZ, TÖLTÉS VÉGE és HIBA státuszje-leket is kiad. Az LTC4010CFE jó termi-kus tulajdonságú, 16 kivezetésûTSSOP-tokozásban kapható, 0 … 85 °Cközött mûködik.

További információ: www.linear.com

Vishay

Vishay Tantamount konformborításútantálkondenzátorok a 2,5 mm profilútokozási változatban egyedülálló, 3300 µF-os kapacitással

A Vishay Technology bemutatta alterna-tív megoldását több, kisebb kapacitás-

sal rendelkezô kondenzátor helyettesíté-sére alacsony profilú alkalmazásokban.Az ipar elsô, 2,5 mm-es profilmagasságú,3300 µF kapacitású tantálkondenzátoraitoktóber végén jelentették be.

A Vishay Sprague 592D konformborí-tású, szilárd tantálkondenzátorait zajel-nyomó, szûrô, csatoló és idôzítési alkal-mazásokhoz fejlesztették felhasználóvégtermékekhez, pl. PCMCIA-kártyákba,tápegységekbe, mobiltelefonokba.

Az új 592D kondenzátorok használa-tával mellôzhetôk a több, párhuzamosankapcsolt, kisebb értékû kondenzátorok-ból álló hálózatok. A mérnökök ezzel ér-tékes kártyahelyet takaríthatnak meg ala-csony profilú alkalmazásaikban, amelymegbízhatóbb és még költséghatéko-nyabb végtermékekben teljesedik ki.

Az 592D eszközök 4 és 6,3 V-os válto-zatokban, 1000, 1500, 2200 és 3300 µF-oskapacitásértékekkel rendelhetôk. Maxi-mális ESR-tartományuk igen alacsony, a3300 µF-os modell esetében 0,055 Ω+25 °C-on, 100 kHz-en.

A teljes 592D Tantamount család az 1 … 3300 µF értéktartományban tartalmazkondenzátorokat, 1,0 … 2,5 mm profilma-gasság között, 4 … 35 V-os változatokban.Elôírt mûködési hômérséklet-tartományuk–55 … 85 °C, vagy a névleges feszültségér-ték csökkentésével akár +125 °C. Tape-and-reel csomagolásban kaphatók.

További információ: www.vishay.com

Intersi

Az Intersil bejelentette olcsó, kettôskimenetû PWM-kontrollerét általánoscélú alkalmazások számára

Az ISL6440 kettôs PWM-vezérlôje megfelela nagy hatékonyságú teljesítményszabályo-zási alkalmazások követelményeinek, csök-kenti az alkatrészekbe fektetett költségeketés értékes kártyahelyet takarít meg.

Az ISL6440 típusjelû áramkör a 4,5… 24 V-os tartományban bármely fes-zültségrôl képes üzemelni, és két szinkronfeszültségkimenetet biztosít. A széles beme-neti értéktartomány megfelel a fali adapte-reknek, 5 vagy 12 V-os tápfeszültségeknek,vagy közepes buszarchitektúráknak.Jellemzôi:

Széles bemeneti tápfeszültség-tarto-mány: –5,6 … 24 V

–4,5 … 5,6 VKét függetlenül programozható fe-szültségkimenetKapcsolási frekvencia: 300 kHz180°-os fázison túli PWM-kontroller-mûködés– Redukálja a szükséges bemeneti ka-pacitást és tápfeszültség által indukáltterheléstNincs külsô áramérzékelô ellenállás– Alacsonyabb MOSFET rDS(ON) Programozható lágystartExtenzív áramkörvédelem– „Power Good”, „UVLO” (túl alacsonyfeszültség miatti kiakadás), túláram, túl-hevülés, mindkét PWM-re vonatkozó,egymástól független lekapcsolásKiváló dinamikus válasz– Feszültség-elôretáplálás árammó-dusú vezérlésselAz áramkörrel az xDSL mode-

mekhez/routerekhez való egylapkás megol-dások, a PoL szabályozású DSP-k, ASIC-ekés FPGA-lapkakészletek, a szélessávú, táv-közlési és hálózati alkalmazások, valamint akettôs kimenetû táp DSP-k, memóriák, logi-kai- és mikrovezérlôk piacát célozzák meg.

További információ: www.intersil.com

8. ábra. Teleptöltô áramkör a Lineartól

9. ábra. Vishay csiptantál-kondenzátor

Vishay

Intersil

LED NAGYKERESKEDÉSLED NAGYKERESKEDÉSNagy fényerejû világítódiódák, fényerõ 1-35 kandela

fehér (x=0,31; y=0,31), kék (470 nm) lézermodul (3 mW, 25 mW)sárga (595 nm), narancs (620 nm) lézerdiódák (650 nm, 808 nm)vörös (630 nm), mélyvörös (650 nm) UV LED (395–405 nm)kékeszöld (500 nm), zöld (525 nm) LED-es jelzõlámpák, vasúti alkalmazás

Legkisebb rendelhetõ mennyiség 200 darab

Tel./fax: (06-26) 340-194 E-mail: percept@freemail.hu Web:www.percept.hu

PERCEPT Kft. PERCEPT Kft. PERCEPT Kft. PERCEPT Kft. PERCEPT Kft. PERCEPT Kft. PERCEPT Kft. PERCEPT Kft.

37

2005/8. AlkatrészekAlkatrészek

www.elektro-net.hu

Fogyasztásmérõ-tervezési segédlet (Utility Meter Design Center)

A Microchip bejelentette az internetes fo-gyasztásmérõ-tervezési segédlet gyûjte-ményét (Utility Meter Design Center),amely a következõ címen érhetõ el:www.microchip.com/meter. Ez az átfogóweboldal a mérnökök számára technikaisegédeszközöket és információforrást kí-nál, amely a tervezési folyamat egyszerû-sítését segíti, és felgyorsítja a fejlesztésiciklust a pontos, megbízható, olcsó fo-gyasztásmérõ-alkalmazások esetében,beleértve a villamos energia, a víz-, agáz- és a hõmennyiség mérését is.

A „fogyasztásmérés bemutatása”szekció azoknak készült, akik újak azelektronikus fogyasztásmérõk tervezésé-ben. Áttekintõsegédlet a mechanikus mé-rõkrõl az elektronikus alapú mérõkre tör-ténõ áttéréshez.

Az oldalakon található különbözõ fo-gyasztásmérõk grafikus blokkdiagramjá-nak egyes blokkjaira kattintva még többinformációhoz juthat a tervezõ az adottrészrõl akár gáz, víz, hõ vagy villamosenergia mérésérõl van szó. A weblaprólelérhetõ a Microchip összes mérésselkapcsolatos mintaalkalmazása, referen-ciaterve és egyéb technikai dokumentá-ciója, kitérve a kritikus tervezési jellem-zõkre, mint amilyen a pontosság, a költ-séghatékony megjelenítés, a kis fogyasz-tás vagy a távfelügyelet és számlázás.

Olyan célspecifikus áramkörökrõl istalálható információ itt, mint azMCP3905 és MCP3906 önálló villamos-energiafogyasztás-mérõ áramkör, melyátlag és pillanatnyi valós energiafelhasz-nálást mér. Ezek az analóg front-endmegoldások kitûnõen párosíthatóak aPIC-mikrovezérlõkkel, nagy pontosságúmegoldást kínálva az egyfázisú villamos-energia-mérés területén mind a lakossági,mind az ipari fogyasztók számára.

Ilyen kitûnõ társak lehetnek aPIC18F8490 és PIC16F917 sorozatú 8 bi-tes mikrokontrollerek. Mindkét eszköz-család FLASH-programmemóriával, kisfogyasztással, és beépített LCD-meghajtóáramkörrel büszkélkedhet, többféle toko-zásban a nagy teljesítményû, költség-hatékony fogyasztásmérõ-alkalmazások-hoz.

A Microchip kísérleti és referenciakártyákat is kínál, kifejezetten fogyasz-tásmérés témakörben. Az MCP3905 villamosfogyasztás-mérõ referencia pa-nel és az MCP3905 kísérleti panel(MCP3905EV) már jelenleg is elérhetõ.

Microchip akkumulátortöltõ áramkörök

A Microchip szimpla és duplacellás vál-tozatban is elérhetõ, teljesen integrálttöltésfelügyeleti vezérlõcsaládját bizton-sági idõzítõ és hõmérséklet-figyelõ tulaj-donságokkal is felruházták. Ezek az esz-közök a cég DC/DC konverterei, áteresz-tõ feszültségstabilizátorai és a Powers-mart telepes menedzsment és monitoráramkörei mentén jelentek meg.

Az MCP7386X eszközök figyelik atöltést és a hõmérséklet státuszát, teljeskontrollt és kifinomult biztonsági szolgál-tatásokat nyújtva a felhasználónak. Az ál-talános ±0,5% pontosságnak köszönhe-tõen az eszközök maximalizálják a rend-szer mûködési idejét a töltések között, éslehetõvé teszik az akkumulátorcellák ma-

ximális kihasználását az élettartam csök-kenése nélkül. A beépített biztonsági idõ-zítõ és hõmérséklet-figyelõ olyan töltés-határolást biztosít, amely megvédi az al-kalmazást az esetleges hibás cellákokozta károsodástól, ill. növeli az akku-mulátor biztonságát. Az eszközök továb-bi jellemzõje a fordítottpolaritás-véde-lem, amely megakadályozza, hogy arossz polaritással behelyezett akkumulá-torok meghibásodást okozzanak.

Az MCP7386X család jellemzõje abeépített áteresztõtranzisztor, minimali-zálva a szükséges alkatrészek számát ésa panelterületet. Ezek az eszközök a te-lep élettartamát a kevesebb, mint 0,4 µAvisszirányú szivárgási áramnak köszön-hetõen tovább növelik, miközben agyorstöltõáram akár 1,2 A is lehet. AzMCP73861 típus 4,5 V-tól 12 V-ig, azMCP73862 8,7 V-tól 12 V-ig terjedõ be-meneti feszültséget igényel, míg mind-

kettõ –40 … +85 °C hõmérséklet-tarto-mányban képes mûködni. Az eszközök4,1/4,2 V és 8,2/8,4 V változatokban ké-szülnek az egy- vagy kétcellás Li-ion, ill.Li-polimer akkumulátorokhoz (szén-vagy grafitanódokkal).

Az MCP7386X eszközök elérhetõk4x4 mm méretû QFN-tokozásban is,amely kiváló teljesítmény-disszipációstulajdonsággal rendelkezik, így biztosít-va a rövidebb töltési idõt.

További információ:www.microchip.com/mcp7386X

A telepes alkalmazások java része napjainkban már Li-ion vagy Li-polimerakkumulátorokat használ energiaforrásként a kedvezõ tulajdonságainakköszönhetõen. E típusok töltésénél is több dologra kell ügyelni, de ezeketa gondokat a Microchip MCP7386X töltõáramköre leveszi a fejlesztõk vál-láról, komplett megoldást nyújtva a biztonságos és gyors akkumulátortöl-téshez. A Microchip korábban is több alkalmazáscsoportot támogatott ter-vezési segédletekkel (motorvezérlés, kommunikáció, megjelenítés stb.).Most az elektronikus fogyasztásmérés került fókuszba. A villamos energiamellett a víz-, gáz- és hõmennyiségmérés elméleti és gyakorlati megvaló-sításához is hasznos információkat szolgáltat…

Microchip akkumulátortöltõáramkörök

ChipCAD Elektronikai Disztribúció Kft.1094 Budapest, Tûzoltó u. 31.Tel.: 231-7000. Fax: 231-7011

info@ChipCAD.hu www.chipcad.hu

info@elektro-net.hu

2005/8.

38

AlkatrészekAlkatrészek

Elektromágneses kompatibilitással bírókészülékeink megfelelõen mûködnekelektromágneses környezetben (védettek)anélkül, hogy környezetükbe megenged-hetetlen zavarokat bocsátanának ki.

Különbözõ szûrõket használhatunkberendezéseink, alkatrészeink védel-mére, az energetikai hálózaton bejövõtranziensekkel és más, hasonló zava-rokkal szemben. Szerencsére könnyûdolgunk van, a megfelelõ szûrõt meglé-võ termékválasztékból választhatjuk ki,figyelembe véve a környezet elektro-mágneses kondícióit.Az általában elõforduló zavarok (és al-

kalmazandó védekezés) négy kategó-riába sorolhatók:

a) Energetikai hálózat ingadozásai(feszültségstabilizátor)

b) Harmonikus hulláminterferenciák,ált. 100 Hz … 2 kHz-es frekvencia-tartományban (szelektív, harmoni-kus szûrõ)

c) 300 MHz alatti tranziens interferen-ciák (aluláteresztõ szûrõk)

d) Szinuszos zavarjelek, 1 GHz tarto-mányig (szélessávú aluláteresztõszûrõ).A gyakorlatban a zavarok fõként a két

utolsó kategóriába sorolhatók. Ilyenek anagyfeszültségû hálózatra telepedett za-varok, illetve a saját készülékeink általkeltett zavarok is. Egy optimálisan terve-zett hálózati szûrõ két feladatot lát el:1. A szûrõ védelmet nyújt a hálózatonlévõ feszültségtüskék ellen, amelyekszármazhatnak pl. elektromechanikuskapcsolóktól és reléktõl.2. Ugyanez a szûrõ ugyanakkor ellenke-zõ irányban is mûködik. Védi a hálózatotaz általunk keltett zavaroktól. Tirisztoros

vezérlések által keltett nagyfrekvenciászavarokat Class B (EN 55011/55022) ha-tárértékek szerint csillapítja.

A szûrõk általában kondenzátorok-ból és induktivitásokból állnak. Olyanalkotóelemek, mint varisztor, túlfeszült-ségvédõ patron, dióda és VHF fojtóte-kercs, szintén beépíthetõk a szûrõbe.

A legmagasabb követelményeknekmegfelelõ szélessávú szûrõk már 3-lép-csõsek.

3-lépcsõs szûrõ

1. lépcsõEgy szimmetrikus üzemben dolgozószûrõ, nagy energiaelnyeléssel, 100 nF-nál nagyobb kapacitás esetén kisütõ el-lenállással. A kondenzátorok bevizsgál-tak és hitelesítettek, zajelnyomásuk sze-rint X osztályúak. 2. lépcsõ Aszimmetrikus üzemben mûködõ szé-lessávú, nagy csillapítású szûrõ. Túlfe-szültségvédõként ZNR varisztor szolgál.A földelt kapacitások Y osztályú, hitele-sített, tesztelt kondenzátorok.3. lépcsõSzimmetrikus, alkalmazástól függõenesetleg aszimmetrikus szûrõ a nagyfrek-venciás tartományban, 300 MHz-ig.Ezek a kondenzátorok szintén Y osztá-lyúak.

A Schurter minden szûrõjében azEN 132400-banjóváhagyott ha-t á r é r t é k e k n e kmegfelelõ kon-denzátorokat al-kalmaz.

K ö n n y e d é nválaszthatjuk ki af e l t é t e l e k n e kmegfelelõ opti-mális szûrõt jel-leggörbék, kap-csolási rajz, sze-relési és geomet-riai követelmé-nyek szerint aSchurter ezen té-

A Schurter 72 éve az elektronikában(2. rész)Éjszakába nyúló fejtörést okozhatnak fejlesztés alatt álló, vagy márkész, próbapadon tökéletesen mûködõ készülékek rapszodikusan fellé-põ, látszólag megmagyarázhatatlan hibái. Pedig a megoldás sokszoregyszerûbb, mint gondolnánk! Talán a hiba jellege félrevezetõ – memóri-avesztés, egy látszólag ok nélküli újraindulás, nem várt analóg jelalakok–, talán a megoldás túl kézenfekvõ ahhoz, hogy egybõl itt kezdjük, deegy jól megépített hálózati szûrõ beiktatása sokszor a helyzet kulcsa…

mával foglalkozó katalógusából [EMCvagy EMV (német nyelvû) Short Form],amelyben szinte minden szûrõnekmegtalálható „medical" változata is.Kedvünkre csemegézhetünk a többlép-csõs, és/vagy 3-fázisú szûrõk között, il-letve fojtótekercsek és impulzustransz-formátorok széles választéka ad lendü-letet a tervezéshez.

Magyarországi forgalmazó:World Components Kft., Mosonmagyaróvár, Gárdonyi u. 8. Tel.: (96)578-070. Fax: (96)578-077

www.woco.huE-mail:woco@t-online.hu

2. ábra. Háromlépcsõs szûrõ

1. lépcsõ 2. lépcsõ 3. lépcsõ

1. ábra. Zavarszûrõ 3. ábra. A Schurter EMC szûrõkatalógusa

zavarszûrõ

zava

r

Nagy sebességû, flash-memóriás, JTAG-programozható és tesztelhetõ mikrovezerlõk, A/D, D/A konverterekkel, CAN2.0B-vel, SMBus, SPI-al, USB2.0 illesztõkkel. Családonként JTAG fejlesztõrendszer.

Rendszerben programozható, és tesztelhetõ az IEEE 1149.1-es szabvány alapján.

HT Eurep Electronic Kft.1138 Budapest, Kárpát utca 48. II./5.Tel./fax: (1) 339-5219, (1) 339-5198sales@hteurep.hu • www.hteurep.hu

2005/8. AlkatrészekAlkatrészek

39www.elektro-net.hu

Az ISO9001 és QS9000 minôsítésekkelrendelkezô Dominant Semiconductorsegy új, nagy fényerejû SpiceLED márka-néven futó LED-családot fejlesztett ki,amelynek feladata az autóiparban hasz-nálatos belsô megvilágítási megoldásokemelt szinten való megvalósítása.

Ez a miniatûr eszköz két tokozásbankerül gyártásra, az ipari szabványként el-fogadott, mindössze 0,6 mm magasságú0603 (S-Spice) és a 0805 (M-Spice) kivi-telekben. A rendkívül kis mérete ellenéreis erôteljes fényû LED széles, mintegy160°-os sugárzási szöggel és a réz hozzá-vezetések révén kiváló hôdisszipációsképességgel rendelkezik. A gyártmánynagy hôállóságú epoxigyantába foglaltrézvezetô alapon, aranyozott forrasztásihuzalozással és teljesen ólommentes ki-vitelben készül. A tervezéskor a maga-sabb hômérsékleten történô ólommentesforrasztási eljárások használhatóságára ishangsúlyt fektetett a gyártó.

A SpiceLED megfelel a JEDEC szab-vány 2. szintû nedvességérzékenységielôírásainak, azonban a jelenlegi tesztekeredményei alapján bizonyos, hogy mégennél magasabb szinten is megfelelô. A tömeggyártás teljesen ólommentestechnológián alapul: ez az elsô eset LED-ek esetében, hogy ilyen módszerekkelmûködhet a gyártósor.

A konstrukció egyik vitathatatlanelônye, hogy a mûködési hômérsékletrendkívül széles határok között, -40 és+100 °C között szabadon választható.

A SpiceLED-család zöld (570 nm),kék (470 nm), szupervörös (632 nm), vö-rös (625 nm), narancs (605 nm), sárga(587 nm) és valódi zöld (525 nm) színek-ben hozzáférhetô.

A szupervörös, a vörös, a narancs, asárga és a zöld fényt emittáló LED-ekAlInGaP (alumínium-indium-gallium-fosz-fid), míg a fehér/kék és a valódi zöld színûLED-ek InGaN (indium-gallium-nitrid)félvezetôkre épülnek. Az AlInGaP-tech-nológia a sokkal alacsonyabb üzemihômérséklet miatt a komponensek élettar-tamát jelentôsen növeli . A hagyományosvilágító diódák hónapokkal a beszerelésutáni fényerôvesztesége, ami az alumíni-um pára okozta oxidálódásából eredôszürke réteg képzôdése következtébengyakran fellépô jelenség, az AlInGaP ala-pú LED-ek esetében nem jelentkezik.

A legutolsó fejlesztések a nagy fény-erejû Spice-LED-család fehér színû tagjá-ra összpontosultak, és olyan anyagtech-nológián alapultak, ami nem sérti egyet-len más gyártó szabadalmait sem. A fel-használt foszfor nem a széles körben el-terjedt YAG (Yttrium Aluminium Garnet)változat, és a kivezetéseknél alkalmazottspeciális megoldások is eltérnek a ver-senytársaknál alkalmazottaktól.

Környezeti hatásokkal szembeni nagy-fokú ellenállása, hosszú élettartama ésalacsony fogyasztása okán a SpiceLED-család nem csak az autóipari alkalmazá-sokat „színesítheti”, hanem felhasznál-ható billentyûzetek háttérvilágítására,PDA-k, notebookok és egyéb kisméretû,háttérvilágítást igénylô konstrukciók ter-vezésénél, valamint az irodatechnika és

Dominant Semiconductors SpiceLED az Endrich kínálatábanKISS ZOLTÁN

a szórakoztatóelektronika különbözô te-rületein is. Az S-Spice- és M-Spice-családfôbb mûszaki adatait a táblázatok tartal-mazzák.

A Dominant Semiconductors páneuró-pai forgalmazója az Endrich BauelemeteVertriebs GmbH, amelynek magyar képvi-seletével felveheti a kapcsolatot a

www.endrich.hu oldalon.

1. ábra. Lapos LED-ek a Dominanttól

2. ábra. Fehér LED-ek a Dominant kínálatában

Szín λλ Iv [mcd] If [mA] sugárzási[nm] szög

(50% Iv)Szupervörös 632 35,50 … 71,50 20 160 Vörös 625 45,00 … 90,00 20 160 Narancs 605 56,00 … 112,50 20 160 Sárga 587 56,00 … 112,50 20 160 Zöld 570 22,40 … 45,00 20 160 Valós zöld 560 7,20 … 14,00 20 160

I. táblázat. S-SpiceTM ( (0603 tokozás)

Szín λλ Iv [mcd] If [mA] sugárzási[nm] szög

(50% Iv)Szupervörös 632 35,50 … 71,50 20 160 Vörös 625 45,00 … 90,00 20 160 Narancs 605 56,00 … 112,50 20 160 Sárga 587 56,00 … 112,50 20 160 Zöld 570 22,40 … 45,00 20 160 Valós zöld 525 112,50 … 224,00 20 160 Kék 470 28,50 … 56,00 20 160 Fehér 45 5 120

II. táblázat. M-SpiceTM ( (0805 tokozás)

2005/8.AlkatrészekAlkatrészek

Üzemanyag-befecskendezés

„Deutsche Zukunftspreis 2005” címmeltûntették ki a Boscht és a Siemens VDO-t,a dízel- és benzinüzemû piezoelektro-mos befecskendezési technika kifejlesz-téséért. A két cég beszállítója az EPCOS,amely világviszonylatban uralja a soro-zatgyártott piezoelektromos beavatkozókpiacát. Az EPCOS a Bosch és a Siemensszámára egyaránt szállít az innovatív ter-mékekbôl már hosszú évek óta.

A piezoelektromos technológiával ahagyományos rendszerekhez képest lé-

nyegesen finomabban adagolható és ha-tékonyabban égethetô el a tüzelôanyag.Ez eredményezi azt, hogy a piezoelektro-mos befecskendezôvel felszerelt, dízel-motoros gépjármûvek kevesebb gázola-jat fogyasztanak és alacsonyabbak azemissziós értékeik is.

A piezoelektromos gázolaj-befecs-kendezés egyre inkább megszokottá vá-lik a személygépjármûvekben. A termé-szetes erôforrások takarékos kezelése vi-lágszinten egyre mérvadóbb, ez a fejlesz-tés pedig teljes mellszélességgel támogat-ja ezt a szemléletet. A piezoelektromostechnológiát tehát egyre inkább elisme-rik – a benzinbefecskendezés eseténszintúgy.

Piezoelektromos beavatkozók: gyors reakció

Mintegy 30 évvel ezelôtt kezdett a dízel-motor a személygépjármûveknél hasz-nálható alternatívaként elôtérbe kerülni.A meggyôzô érvek sorában ott sorakozotta hosszú élettartam, a gazdaságos fenn-tarthatóság és az olcsó üzemanyag. A kezdetekben a dízelmotorokra jel-lemzô rugalmatlanság miatt elôször iga-zából csak a turbófeltöltés és a közösnyomócsöves (common rail) technika be-vezetésével mutatkozott meg a dízeltech-nika igazi ereje a 90-es évek elején. A dí-zelmotor-technika: valamennyi fejlesztésellenére adós maradt egy dologgal amíga benzinmotorok a katalizátorok révénképesek voltak újra és újra teljesíteni azegyre szigorodó környezetvédelmi elô-

Piezoelektromos aktuátorok azüzemanyag-befecskendezôkben Az EPCOS csúcstechnológiai beszállító

írásokat, a dízelre továbbra is csaklégszennyezôként tekinthettek.

„A befecskendezôrendszerekbencsúcsdarabként alkalmazott piezoelekt-romos beavatkozóink sok szempontbólpozitív hatással vannak a dízelmotorokparamétereire – mondta dr. MichaelHerrmann, a piezoelektromos technoló-gia termékmenedzsere az EPCOS-nál. –A gépkocsivezetô számára a legkézzel-foghatóbb elôny a megegyezô motortel-jesítmény mellett jelentkezô mintegy15%-os fogyasztáscsökkenés. A motorokemellett halkabbak is, és kevesebb károsanyagot termelnek.”

A piezoelektromos porlasztóelemekkis tömegük és rövid reakcióidejük miattlényegesen hatékonyabbak a mágnesesmechanikus megoldásoknál, amelyeketeddig a befecskendezôtûknél alkalmaz-tak. A piezoelektromos technológiánakköszönhetôen a befecskendezési folya-mat akár hét, egyszeri befecskendezésrefelosztható, négyszer gyorsabb kapcsolá-si sebesség mellett. Ezzel lényegesen finomabb tüzelôanyag-adagolás valósít-ható meg, az égési folyamat elnyújtásávala hatékonyság növekszik. A piezoelektro-mos technológiával megszûnik a dízel-motorok néhány kellemetlen jellemzôje,amelyek a hagyományos technológiávalmûködô dízelmotoroknál az üzemanyaghirtelen égetésébôl származnak.

A piezoelektromos érzékelôknél azinverz piezoelektromos hatást használjákki: elektromos feszültség hatására a pie-zoelektromos kristály villámgyorsan vál-toztatja méretét, amelyet kedvezô kiala-kítással longitudinális vagy elhajlásimozgássá lehet alakítani. Mivel ez a mé-retváltozás mikroszkopikus, több száz,rendkívül vékony piezoelektromosanyagréteget kell egymásra vinni annakérdekében, hogy technológiailag hasz-nálható elmozdulást eredményezzen. Azüzemanyag-befecskendezôk mûködteté-sére gyártott 45 mm-es magasságú piezo-

1. ábra. Üzemanyag befecskendezô ke-resztmetszeti képe

41

2005/8. AlkatrészekAlkatrészek

www.elektro-net.hu

KapcsolóüzemûAC/DC konverterek

Vin: 84–264 V ACVout: 5, 12, 15, 24, 48 V DCTeljesítmény: 5–2400 W

DC/AC inverterekMódosított szinuszhullám-kimenetvalós szinuszhullám-kimenetVin: 12, 24 V DCVout: 230 V ACTeljesítmény: 150–2500 W

1107 Budapest, Fertõ u. 14. • 6750 Algyõ, MOL IpartelepTel.: 263-2561, 62-517-476. Fax: 261-4639 • Mobil: 30-971-7922, 30-677-4627

E-mail: kissa@atysco.hu • zsolt.agh@atyscosz.huInternet: www.atysco.hu

Az eszközök magyarországi forgalmazója az

Vandálbiztos nyomógombok és billentyûzetek

…… eezz bbiizzttooss!!

A Schurter-termékskála:– Biztosítók– Öngyógyuló biztosítók– Biztosítótartók– Ki- és bemenõaljzatok– Hálózati szûrõblokkok– Feszültségválasztók– Hálózati bemeneti egységek

különbözõ kombinációkban– Impulzustranszformátorok– Fojtótekercsek– Kapcsolók, nyomógombok– Vandálbiztos nyomógombok– Vandálbiztos billentyûzetek– Érintõpanelek– Hõbiztosítékok– Áramkör-megszakítók– Védõkapcsolók– Kismegszakítók, szakaszolók

Telitalálat a minõségi alkatrészellátásban!

Honlapunk: www.woco.huE-mail: woco@t-online.huMosonmagyaróvár, Gárdonyi u. 8.Tel.: (96) 578-070Fax: (96) 578-077

elektromos beavatkozókban mintegy

1800 kerámiaréteget alkalmaznak. Ezakár 65 µm mértékû emelkedést islehetôvé tesz – amely elégséges ahhoz,hogy a befecskendezôfúvókában a tûtmûködésbe hozza és a tüzelôanyagot

befecskendezze a rendszer. A 6,8 x 6,8mm2 keresztmetszetû beavatkozókristály-ra mintegy 150 V-os mûködtetôfeszültsé-

get kell kapcsolni a szükséges elmozdu-láshoz. „A dízeleken túl a piezoelektro-mos befecskendezôrendszert benzinmo-torokban is alkalmazzák” – tette hozzádr. Herrmann.

www.epcos.com

2. ábra. Piezokristály-aktuátor üzemanyagbefecskendezéshez

info@elektro-net.hu

2005/8.

42

AlkatrészekAlkatrészek

Világújdonság:PIC és HCS azajtózárban!

A Waferlock cég szabadalmaztatott vi-lágújdonsággal állt elõ. Olyan elektro-mechanikus zárcilindert készített, amelya hagyományos Euro-profil zárszerkezet-be beilleszthetõ. A Waferlock cégnek kétforradalmi újítása van a konkurens ter-mékekkel szemben:

elektronikus kulcsok programozásá-hoz nem kell PC, a Microchip NanoWatt-technológiá-ját alkalmazva az elem élettartama 2 év! A kulcsban a mechanikai biztonság

mellett HCS301 van, ezért a kulcs titok-ban nem másolható. Ha szívesen meg-nézné, hogyan mûködik egy moderntechnológiájú zár, vagy viszonteladókéntérdeklõdik a legmodernebb zártechnoló-gia iránt, szívesen látjuk egy bemutatóra.

További információ: info@chipcad.hu www.waferlock.com

-hírek

Új GlobalSatGPS-vevõkA GlobalSat minõségi GPS-vevõirõl voltismert eddig is, nem véletlenül lett aDELL és a HP beszállítója. A GPS-vevõk-nél most zajlik a generációváltás, ami ameghajtó SiRF-alkatrészek új generáció-jához kapcsolódik. A SiRF-3 architektúra20 csatornás, nagyobb érzékenységû ésARM-processzora gyorsabb. Sokan aztgondolják, ugyan minek a 20 csatorna,amikor legfeljebb 12 mûholdat láthategyszerre a vevõ? A válasz abban rejlik,hogy a vevõ a gyengébb visszavert jele-ket is külön csatornákon feldolgozza, ésvisszaállítja az eredeti, éppen nem látha-tó mûhold-információkat. Ezenkívül eza vevõ WAAS/EGNOS-kompatibilis,

amihez szintén szabad csatorna szüksé-ges. Érzékenysége annyit javult, hogy aBT-338 típusú Bluetooth GPS-vevõhözmár nem is kínálnak opcionálisan külsõantennát. A GlobalSat-vevõk az új tech-nológiával és a szokott megbízhatóság-gal még jobb GPS-megoldást nyújtanak.

További információ: www.globalsat.hu

Új sorozatprogramozók

az EETools kínálatában Két, új technológiávalkészült, univerzális fel-használású, nagy se-bességû sorozatprogra-mozó készülék jelent meg az EETools kíná-latában. A ProMax-4G és a képen láthatóProMax-8G USB porton vezérelhetõ, 4, ill. 8darab, 48 lábú ZIF foglalatot hordoz. A ké-szülék nemcsak memóriák, hanem egyébprogramozható eszközök, pl. mikrokontrol-lerek egyidejû programozására is alkalmas,így negyedére vagy akár nyolcadára is zsu-goríthatja a programozás idõszükségletét,

ami egy készülék gyártási folyamatábannem elhanyagolható szempont. (Két példa aprogramozás sebességére: AM29LV641 42másodperc, EF28F640 70 másodperc.) A ké-szülék nem csak az 5 és 3 V-os eszközökettámogatja, hanem alkalmas az akár 1,5 Vmûködési feszültségû áramkörök programo-zására is. A cég szállítja a felületszerelt al-katrészek programozóadaptereit TSOP,SOIC, PLCC vagy akár a BGA tokozású al-katrészekhez is. Beépített hálózati tápegysé-ge könnyen hordozhatóvá teszi, ezért – akáregy noteszgéppel – bárhol gyorsan kialakít-hatunk sorozatprogramozó munkahelyet. A készülék mûködtetõprogramja, eszközvá-lasztéka és egyéb információk a gyártó hon-lapján elérhetõk:

www.eetools.com

Másodlagos optikaCREE™ LED-ekhezA CREE™ XLamp™ 3 nagy teljesítményû(>34 000 cd) LED-típusokhoz másodla-gos optikát használnak, hogy jelzõbe-rendezésekben még nagyobb fényinten-zitást érjenek el. Az L2Optics két külön-leges opcióval állt elõ a világítástechni-kai és jelzõberendezéseket gyártó cégekszámára. Az opcionális feltétként felhe-lyezhetõ harmadlagos optika tovább fi-nomíthatja a megvilágítást, hiszen léte-zik ovális és kör alakot formáló har-madlagos optika is. RGB-megvilágítás-

szerelõpanel felületéhez.Mintaalkalmazások és a teljes színskálamegtekinthetõ a ChipCAD Kft.-nél. Pon-tos mûszaki adatok a LED-ekrõl a CREE™honlapján (www.cree.com), az optikák-ról bõvebben az L2Optics honlapján(www.L2optics.com) találhatók.

hoz és összesen 10 Wnagyságrendû monokróm fény elõállításá-hoz létezik olyan optika, amely háromXLamp™ 3 (3 W) LED fényét összefogja,és egy fénynyalábként vetíti ki. A lencsékhatékonysága jobb, min. 85%! Az egy-szeres optika adhezíven kapcsolódik a

43

2005/8. Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

www.elektro-net.hu

A nagy területû alkatrészek ipari megmun-kálása, például a szilíciumszeletek 300 mmátmérõjû új generációja, vagy az LCD- és aplazmakijelzõkön használt üvegbevonatokés rétegek, nagy kihívást jelentenek nem kisrészben a hõmérsékletprofil teljes területenvaló pontos szabályozása miatt. Az alkatré-szek megmunkálási helyeként használt fû-tõlapon keresztüli hõmérsékleti gradiensszabályozása számos tényezõ miatt bonyo-lult, ilyen a laphoz csatlakoztatott fûtõele-mek közötti termikus interferencia és a hõ-energia vezetése a laptartóhoz, utóbbi ala-csonyabb hõmérsékletet vagy nagyobb be-melegedési idõt jelent a fûtõlap szélén. Mi-vel a hõmérséklet gyakran kritikus folya-matparaméter, ennek következménye,hogy a termelékenység kisebb lesz, mivelbizonyos területek nem érik el az optimálishõmérsékletet, vagy túl hosszú idõbe kerül-ne ennek elérése.

A hagyományos, többpontos PID- (ará-nyos, integráló, differenciáló) hõmérséklet-szabályozáshoz a vezérlõ paramétereinekmunkaigényes, ismételt közelítéses beállításieljárása szükséges a termikus interferenciaminimálisra csökkentéséhez. A másik, „csa-tolásszabályozás” néven ismert megoldás el-sõdleges célja a termikus interferencia kom-penzálása a hõmérséklet egyenletességénekelérése érdekében.

Bár a módszer állandósult hõmérsékletikörülmények között elért bizonyos ered-ményt, de már nem bizonyult ilyen sikeres-nek a termikus interferencia kiküszöbölésé-ben az átmeneti állapotban, azaz a termikusegyensúly elérése elõtt, és az ingadozásbólvaló helyreállításkor (ez történik új alkatrészfûtõlapra helyezésekor).

A Gradient Temperature Control (GTC)az Omron által kifejlesztett új, innovatívmegközelítés az egységes hõmérsékleti pro-

OMRON-hírekfilok létrehozása az átmeneti állapotban. AGTC a hagyományos PID-szabályozás mó-dosítása két további elem – egy üzemmód-átalakító és egy elõkiegyenlítõ – használatá-val a PID-szabályozási hurokban. Az üzem-mód-átalakító egy korszerû algoritmus alap-ján alakítja át a PID-vezérlõk kimenetérõl ér-kezõ folyamatértékeket (PV) egy átlagos hõ-mérsékletértékké és hõfokgradiensek vagyhõmérséklet-különbségek sorozatává. Azelõkiegyenlítõ rendeltetése a hûtõzónák kö-zötti termikus interferencia leválasztása. Ezlehetõvé teszi az üzemmód-átalakító szá-mára a többszörös visszacsatolási hurkokonkeresztüli együttmûködést a hõfokgradi-ensek szórásának automatikus csökkentése,valamint az egységes hõmérséklet-eloszlásgyors létrehozása érdekében a termikus in-terferenciát tartalmazó rendszernél szüksé-ges idõigényes ismétlés nélkül. A szakértel-met nem igénylõ beállítás így egyszerûbb ésgyorsabb, és a kísérleti eljárás során vizsgáltalkatrészeknél a lehetséges feszültségek tel-jesen kiküszöbölhetõk voltak.

A rendszer átmeneti és zavarátmenetifüggvényére irányuló laboratóriumi vizsgá-latoknál az Omron GTC-technológiája teljesmértékben bizonyította hatékonyságát.Mindkét esetben egyötöd mértékû csökke-nés volt tapasztalható a folyamatérték (PV)szórásában. A technológia megvalósításáraaz Omron analóg vezérlõberendezéseibenkerült sor, és már sikeresen alkalmaztákgyártási környezetben is.

Az Omron, az ipari automatizálás szakértõje sikeresen befejezte a labora-tóriumi kísérleteket új, hurokkapcsolatos Gradient Temperature Control(GTC) technológiáján. Az új technológia a kétdimenziós hõmérsékletpro-filok pontos szabályozását biztosítja adott területeken, lehetõvé téve pél-dául mûanyag vagy kerámialapok és Si-szeletek megmunkálásának pontos vezérlését és a legnagyobb termelékenységre optimalizálását…

Gradient Temperature Control készülék az Omrontól

OMRON Electronics Kft. 1046 Budapest, Kiss Ernõ u. 3. Tel.: 399-30-50. Fax: 399-30-60E-mail: infohun@eu.omron.com • Honlap: www.omron.hu

info@elektro-net.hu

2005/8.

44

Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

Soros kommunikáció PLC-vel

A PLC-k üzemszerûen számos információ-forrással állnak kapcsolatban. Leggyakrab-ban a PLC és a technológia, a PLC és a szá-mítógép, a PLC és a kezelõ, a PLC és má-sik PLC(k), valamint a hierarchiában alattaés fölötte lévõ rendszer között van kom-munikációs kapcsolat. A PLC és a techno-lógia közötti adatcsere korábban kizáróla-gosan párhuzamos, napjainkban egyre in-kább soros formában történik. A soroskommunikáció elterjedése új távlatokatnyitott a nagy rendszerek irányítása terén,különösen a térbelileg „szétszórt”-nak te-kinthetõ technológiák (pl. olaj- és földgáz-termelés, vízmûtelepek, szennyvíztisztításstb.) vonatkozásában. Tekintettel arra,hogy a soros kommunikáció jelentõsége ésalkalmazási területe napról napra növek-szik, ezért a következõkben ezzel részlete-sen foglalkozunk.

Minden adatkommunikációs rendszernekminimum 3 eleme van:

adatforrás (source of data), amely lehettávadó (transmitter) vagy egy vonalimeghajtó (line driver), amely a megfele-lõ formába konvertálja az információtaz átviteli vonalon a vevõhöz,információvevõ (receiver), amely fo-gadja a vett jelet, és elõállítja az adatot,kommunikációs vonal (communicationlink), más néven csatorna, amely bizto-sítja a jel továbbítását. Ez lehet vezeték,optikai kábel, rádióhullám vagy szatel-lit-vonal stb.

A sikeres kommunikáció feltétele, hogy aküldött információ eljusson az adóból a ve-võbe, valamint az adó és a vevõ megértsékegymást, és az esetleges kommunikációs hi-ba felfedésre kerüljön. Az egymás megérté-séhez szükséges követelmények:

a használt jel típusa,a logikai „1”, ill. „0” definiálása,a szimbólumok által képviselt kódrend-szer,a szinkronizáció az adó és a vevõ kö-zött,az adatfolyam ellenõrzése,az átviteli hibák detektálása.

A soros adatátvitel jellemzõi

Az információ feldolgozása a CPU-banpárhuzamos, továbbítása a vonalon soros

formában elõnyös. Ezért a soros adatátvitel-nél meg kell oldani az adatok párhuza-mos/soros átalakítását, az adatok és azüzenet szinkronizálását, majd az adatoksoros/párhuzamos visszaalakítását, vala-mint az egyes bitek/bájtok értelmezését,ill. az átvitel ellenõrzését.

Soros adatátvitel esetén az adatok bi-tenként, a kiegészítõ, ellenõrzõ jelekkelegyütt, idõben egymás után rendszerint egyátviteli csatornán (pl. érpáron) kerülnek to-vábbításra. Az információt villamos adat-reprezentálás esetén a feszültség vagy azáram szintje, ill. jelátmenete képviselheti.Az 12.1. ábra szerinti soros adatátvitelnél a0 szintet 0 V, az 1 szintet +6 V képviseli,amely min. egy bitideig tart. A soros átvitel-nek számos jellemzõje és szabványa van(RS–232, RS–485 stb.), amelyre a késõbbi-ekben visszatérünk.

A soros adatátvitel kidolgozásához ésprogramozásához az átviteli sebesség, a fizikai jellemzõk, a kódolási eljárások, aszinkronizálás módja és az átvitel szabály-rendszere (protokoll) ismerete szükséges.

Adatátviteli sebesség

Az adatátviteli sebességet az idõegységen-ként átvitt bitek számával adják meg, mér-tékegysége a bit/s vagy bps. Az adatátvitelisebesség mértékegységéül korábban (ésrészben ma is) a baud-ot használták, amelya másodpercenkénti jelátmenetek számátjelenti. Amennyiben a jelátmenetek számamegegyezik az átvitt bitek számával, akkora bps megegyezik a baud-értékkel (pl. biná-ris kódolás esetén). Mivel napjainkban azátvitel hatékonyságának növelése érdeké-ben egyre gyakrabban az ún. n-áris kódo-lást használják, ahol egy átmenet több bitetis hordoz, az átviteli sebességet bps-benadják meg, mert ilyen esetben ez fejezi ki ahelyes értéket.

Gyakran a bruttó, ill. nettó adatátvitelisebesség fogalmával is találkozhatunk. A bruttó adatátviteli sebesség a hasznosadatokon túl az adminisztrációs adatokat isfigyelembe veszi, míg a nettó átviteli se-

besség csak a hasznos adatok átvitelére vo-natkozik és értéke a kódolástól függõen azelõzõtõl 10–30%-kal kisebb.

Átviteli közegek

Az átviteli közeg, más szóval fizikai rétegfunkciója, hogy a soros (esetleg párhuza-mos) bitfolyamat átszállítási feltételét azadótól a vevõig, vagyis egyik géptõl a mási-kig biztosítsa. A soros adatátvitel vezetékesvagy vezeték nélküli átviteli közegen ke-resztül lehetséges. A vezetékes átvitel fizi-kai közege lehet elektromos kábel, ill. fény-kábel.

Sodrott érpár

A sodrott (csavart) érpár (twisted pair) kétszigetelt, összecsavart rézhuzalból áll,amelyek 1-2 mm vastagságúak. A két ereta kettõ közötti elektromágneses kölcsön-hatás csökkentése céljából sodorják spirá-lisan egymás köré. Ez megakadályozza a két vezeték antennakénti mûködését,ugyanis két párhuzamos vezeték nagyfrek-vencián antennaként viselkedik. A csavartérpárt korábban a távbeszélõrendszerek-ben használták, ma pedig az ipari kommu-nikációs rendszerekben is alkalmazzák. Asodrott érpár szimmetrikus átvitel eseténhasználható. Elérhetõ átviteli sebesség né-hányszor 10 Kibit/s … 10 Mibit/s. A sod-rott érpár az RS–485 kommunikációsszabvány fizikai közege. Gyakran árnyé-kolással is ellátják, ill. érpárköteg formájá-ban használják A csavart érpárokat a minõ-ségük alapján kategóriákba sorolják. A szá-mítástechnikában 3-as ill. 5-ös kategóriájúcsavart érpárt, ill. köteget használnak.Utóbbi sûrûbb sodrása és teflonszigeteléserévén nagyobb távolságú átvitelre használ-ható. Az árnyékolt érpár angol elnevezéseSTP (Schielded Twisted Pair), míg az árnyé-kolatlan csavart érpáré UTP (Unschield-ed…). A csavart érpár mind analóg (l. tele-fon), mind digitális jelátvitelre alkalmas. A sávszélesség a vezeték vastagságától ésaz áthidalt távolságtól függ. A napjainkbanhasználatos sodrott érpárral néhány km tá-volságon belül max. néhány Mibit/s átvite-li sebesség érhetõ el. A kétféle sodrott érpá-ros kábelt a 12.2. ábra szemlélteti.

Koaxiális kábel

A (coaxial cable) közepén tömör rézhuzal-ból áll, amit szigetelõanyag vesz körül, ésezt átöleli egy árnyékolóköpeny, ami lehetfonott huzalháló (harisnya), vagy szilárd, fé-mes anyag (fólia). Az árnyékolóköpenyt mû-anyag szigetelõbõl készült védõburkolat bo-rítja a 12.3. ábra szerint.

PLC-rendszerek programozása(12. rész)DR. AJTONYI ISTVÁN

12.1. ábra. Soros adatátviteli formátum

12.2. ábra: 3-as kategóriájú UTP (a) és 5-ös kategóriájú UTP (b) sodrott kábel

45

2005/8. Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

www.elektro-net.hu

võhullámok segítségével haladnak át az át-viteli közegen. A vivõhullámú jelet rend-szerint az alábbi jellemzõkkel adják meg:amplitúdó, frekvencia, fázis. Szélessávú át-vitelnél az adatjelet egy szinuszos hordo-zójelre (vivõ) ültetik rá, mégpedig úgy,hogy a vivõhullám három jellemzõjénekvalamelyikét az adatjelnek megfelelõenváltoztatják, azaz modulálják. Ennek meg-felelõen van amplitúdómoduláció (AM),frekvenciamoduláció (FM), ill. fázismodu-láció (PM). Kétértékû jelek modulációjátbillentyûzésnek (keying) mondják. Így léte-zik ASK, FSK, PSK.

A kommunikációban résztvevõ eszkö-zök számától függõen beszélhetünk pont-pont közötti, egy pont és több pont közötti,valamint bármely pont és bármely pont kö-zötti kommunikációról. Az üzenetátvitelszinkronizálását illetõen megkülönbözte-tünk aszinkron és szinkron átvitelt.

Aszinkron átvitel esetén a karaktereketSTART-, ill. STOP-bitek határolják, ezértSTART/STOP-átvitelnek is nevezik. Általá-ban minden karakter 10-11 bitbõl tevõdikössze (12.4. ábra):

1 START-bit;8 adatbit (ASCII kód esetén, de ez elté-rõ is lehet, pl. a telexkód 5 bites);paritásbit (P);1-2 STOP-bit.

A START/STOP-bitek miatt aszinkron át-viteli jelsorozat eléggé redundáns, mivelinformációtartalom szempontjából felesle-ges biteket tartalmaz. Ugyanakkor a vevõ-oldalon nincs szinkronizálva a vétel, ésemiatt a nagyobb sebességû (>9600 bit/s)átvitel nem biztonságos. Az aszinkron sorosátvitel szabványos átviteli sebességei: 110,300, 600, 1200, 2400, 9600, 19 200 bit/s.

A leggyakrabban használt soros kommu-nikációs szabványok az RS–232, az RS–422,az RS–423 és az RS–485. Ezen szabványokfõként hardverjellemzõket definiálnak.

RS–232 – Pont-pont közötti kézfogásos kommunikáció

A szabvány a kommunikációban részt vevõkét eszköz közötti csatlakozás (Data TerminalEquipment, DTE és Data CommunicationEquipment, DCE) mechanikai, elektromos ésfunkcionális jellemzõit definiálja, ezért gyak-ran hardverprotokollnak is nevezik.

DTEadat-végberendezés (adatterminál), pl. szá-mítógép, PLC, nyomtató stb. A csatlakozáskialakításában a DTE-adatot küld a 2-es(TxD) és adatot vesz a 3-as (RxD) csatlako-zóporton.DCEadatkommunikációs eszköz (adatátvitel-irá-nyító eszköz), pl. egy modem. A DCE vesziaz adatot a DTE-tõl a 2-es csatlakozón, ésadja az adatot a DTE-nek a 3-as csatlakozón.

Elektromos jellemzõkAz adó feszültségviszonyai

logikai „1”: –5 … –25 V, névleges érték:–7 Vlogikai „0”: +5 … +25 V, névleges ér-ték: +7 Vnem definiált szint: +5 … –5 V.A vevõ feszültségviszonyai:logikai 1: –3 … –25 V, névleges érték: – 7Vlogikai 0: +3 …+25 V, névleges érték: +7 Vnem definiált értékek: – 3 … +3 V.

A csatolás a szabvány szerint 25 pólusúcsatlakozót igényel, de valamennyi veze-tékfunkciót csak ritkán hasznosítják. Van 3 … 9 vezetékes megoldás, amihez 9-pólu-sú csatlakozó szükséges.

Az RS–232 ún. kézfogásos (hand-shak-ing) adatátvitelt használ, ami azt jelenti,hogy az adatvezetékeken (TD, RD) történõadatátvitel további vezérlõjelekkel valósulmeg a két eszköz között. Az adatfolyam ve-zérlése történhet hardveres, ill. szoftveresúton. Hardveres kézfogásos átvitel eseténjárulékos interfészjelekkel, szoftveres kéz-fogásos átvitel esetén speciális karakterekfelhasználásával (pl. XON/XOFF protokoll)történik az adatáramlás vezérlése.A leggyakoribb hardver-interfészjelek:

Az RS–232 szerinti átvitel speciális ese-te az ún. 20 mA-es áramhurok, ahol az „1”jelet a 20 mA-es áram, a „0” jeleket a 0 mAáram reprezentálja.

A PLC-technikában az RS–232 szerintiátvitelt leggyakrabban a programletöltésrehasználják a PC és a PLC között.

Az adatátvitel iránya

Az adatátvitel további jellemzõje az egy idõ-ben történõ átvitel iránya. Így megkülön-böztetünk szimplex, fél duplex és duplex át-vitelt. Szimplex átvitel esetén az adatáramlásegyirányú. Félduplex (half duplex) átvitelnélaz adattovábbítás mindkét irányban lehetsé-ges, de egy idõben csak az egyik irányban.Duplex (full duplex) üzemmódban, egy idõ-ben mindkét irányban lehet adatokat továb-bítani. A félduplex üzemmódhoz 2-, a dup-lex üzemmódhoz 4-vezetékes kapcsolatravan szükség alapsávi átvitel esetén. Széles-sávú átvitelkor duplex üzemmódhoz két csa-torna (vivõfrekvencia) szükséges, ami egyvezetékpáron is lehetséges.

Adatátviteli módok

Két, egymástól jól elkülönülõ adatátvitelimód használatos: az alapsávú, ill. a széles-sávú átviteli mód. Az alapsávú átviteli móda digitális jelátvitelt, a szélessávú átvitelimód az analóg jelátviteli eljárásokat hasz-nálja.

a) Alapsávú átvitelAlapsávú átvitel esetén az adatjeleket diszk-rét elektromos, ill. fényimpulzusok formájá-ban viszik át. Az ilyen átvitelnél az adó azadatimpulzusokat közvetlenül a kommuni-kációs csatornán át továbbítja, a vevõ pedigezeket detektálja. Szinte valamennyi vezeté-kes ipari kommunikációs rendszer alapsáviátvitelt használ. Az adatimpulzusok a kom-munikációs csatornán áthaladva jeltorzulástszenvednek, amit jelismétlõvel (repeater) le-het regenerálni.

Az alapsávú átviteli módnál a csatornakapacitását egyetlen adatjel továbbításárahasználják. Az alapsávú átviteli módothasználó csatornán több eszköz is osztoz-hat az idõosztásos vezérlés segítségével. Azidõosztásos (Time-Division Multiplexing,TDM) eljárás esetén a kommunikációs esz-közök felváltva adnak úgy, hogy egy idõbencsak egy eszköz ad. A különbözõ eszközök-tõl származó adatok az átviteli csatornánegymást követik.

b) Szélessávú átvitelA szélessávú átviteli módra az analóg jelát-vitel a jellemzõ, amelynél folytonos jeleketalkalmaznak. A jelek elektromágneses vi-

12.4. ábra. Aszinkron átvitel LSB, LeastSignificant Bit (legkisebb helyiértékû bit),MSB, Most Significant Bit (legnagyobb hely-iértékû bit)

12.3. ábra: A koaxiális kábel felépítése

info@elektro-net.hu

2005/8.

46

Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

Az osztrák B&R (Bernecker & RainerIndustrie-Elektronik GmbH.) termékei alegtöbb szabványos, az iparban gyakranhasznált soros kommunikációs proto-kollt támogatják. A PLC-k, a kezelõpane-lek, a hajtásszabályozók – amelyek akáregyetlen rendszerben is lehetnek – soroskommunikációs csatornán keresztül cse-rélnek egymással adatot. Ugyancsak so-ros kommunikáció zajlik az elosztott I/Opontok, számítógépek vagy egyéb esz-közök (például szelepszigetek) és a PLCközött.

A kommunikációs csatornák sokfé-lesége az igényekhez legjobban illesz-kedõ kiépítést tesz lehetõvé. A B&R be-rendezéseken az RS–232, RS–422,RS–485, CAN, USB, Ethernet-interfé-szek vagy már alapból megtalálhatóak,vagy megfelelõ bõvítés használatávalkiépíthetõek. Ezeken a csatornákon sokesetben a programozó számára látha-tatlan, belsõ protokoll szerinti kommu-nikáció zajlik. Így például elosztott I/Opontok kiépítésekor vagy hajtásszabá-lyozók használatakor nem kell magávala kommunikációval foglalkozni, ezt arendszer automatikusan kezeli, jelentõ-sen meggyorsítva ezzel a program ké-szítését.

Gyakran van azonban igény egyébeszközökkel történõ kommunikációra,amikor a protokoll nem lehet a progra-mozó elõl elrejtve. Ilyenkor a PLC-hezcsatlakoztatott eszköz vagy valamilyennyílt protokoll szerinti kommunikációvalrendelkezik (például Modbus, CAN-

Open stb.), vagy teljesen egyedi proto-kollt igényel. A B&R PLC-k számos nyíltkommunikációs protokollt támogatnak.

A továbbiakban a teljesen egyedi so-ros kommunikáció megvalósítását mu-tatjuk be B&R PLC-ken. Ezzel tetszõle-ges protokoll szerint küldhetünk vagy fogadhatunk adatokat a soros csatornán.A programot sokféle programnyelvenkészíthetjük, a háttérben meghúzódómûködési elv azonban mindig azonos.A következõkben bemutatásra kerülõnéhány programsor C nyelven íródott, a B&R PLC-knek ez a leghatékonyabbprogramozási nyelve.

Soros port inicializálása

A kommunikáció használata elõtt né-hány, a mûködéshez elengedhetetlenülszükséges paramétert meg kell határoz-ni. Ide tulajdonképpen három alapvetõbeállítás tartozik:

milyen kommunikációt szeretnénkhasználni (típus, sebesség stb.),a küldéshez, illetve a vételhez hasz-nált memóriaterületek méretei, valamint az egyes kommunikációscsomagok közötti elválasztás beállí-tásai (adott idõtartam, adott karakter-számú csomag, vagy speciális elvá-lasztó karakterek).

Ezeket a paramétereket egyFrameXOpenStruct elnevezésû struk-túra egyes mezõiben adjuk meg. Példáula mode mezõ megadása, majd a kom-munikációs csatorna üzemkésszé tétele(megnyitása) az alábbi sorokkal lehetsé-ges:

FrameXOpenStruct.mode =(UDINT)"RS232, 57600, N, 8,1";FRM_xopen(&FrameXOpenStruct);

Adatok vétele

A soros csatornán beérkezõ adatok auto-matikusan az erre a célra lefoglalt me-móriaterületre kerülnek. Az inicializálássorán különös tekintettel kell eljárniezen ún. pufferterület méretének megvá-lasztásakor. Ha ugyanis túl ritkán dol-gozzuk fel az adatokat, akkor adatvesz-tés léphet fel. A pufferterületrõl az adato-kat a FrameReadStruct struktúra egyikmezõjén keresztül kaphatjuk meg, miu-

tán az alábbi sorral kiolvastuk ezt a me-móriaterületet:

FRM_read(&FrameReadStruct);

Amennyiben a fogadott adatokat feldol-goztuk, és már nincs rájuk szükségünk avételi pufferben, akkor ezt a területet azerre a célra szolgáló függvény hívásávalfel kell szabadítanunk, így a kommuni-kációs csatornán újonnan érkezõ adatoka memóriában a régiek helyére fognakkerülni. A felszabadítás elengedhetetlen,hogy a késõbbiekben ne lépjen fel adat-vesztés.

Adatok küldése

A kiküldendõ adatokat elõször az inicia-lizálás során lefoglalt memóriaterületrekell helyezni, majd az alábbi függvényhívásával megkezdõdik az adatok sorostovábbítása:

FRM_write(&FrameWriteStruct);

Az adatoknak az adott kommunikációsprotokoll szerinti soros kiküldése akár aprogram ciklusidejének a sokszorosát isigénybe veheti. Ez elsõsorban a csomag-ban lévõ karakterek számától és a kom-munikáció sebességétõl függ. Az adatokküldését a PLC hardveresen végzi, és ezalatt az idõ alatt akár teljesen függetlenprogramrészeket hajthat végre. A küldéssorán a pufferben elhelyezett egyes ka-rakterek automatikusan, sorra egymásután továbbításra kerülnek. A program-ban idõnként ellenõrizni kell, hogy aPLC a memóriaterületen elhelyezett ösz-szes adat küldésével végzett-e. Ameny-nyiben igen, akkor ezt a területet a vétel-nél leírtakhoz hasonlóan szintén fel kellszabadítani, hogy a késõbbiekben újabbadatokat lehessen a soros továbbítás cél-jára ide bemásolni.

Bõvebb információ:

Orbán Józsefmûszaki szaktanácsadó

E-mail: orban-j@dialcomp.hu

www.dialcomp.hu

Dial-comp

Soros vonali kommunikációkezelés B&R PLC-vel

Bernecker & Rainer GmbH.

47

2005/8. Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

www.elektro-net.hu

Soros vonali kommunikációkezelés Saia PCD-vel

A Saia PCD-k egyik legerõsebb tulajdon-sága a kommunikációs csatornák számá-ban és típusainak változatosságában kere-sendõ. Termékválasztékában az összesszabványos soros csatolómodul (RS–232,RS–422/485, ethernet, Profibus stb.) éskommunikációs protokoll megtalálható.A csatolómodulok a PCD-egységek belsõkommunikációs buszához csatlakoznak,amelyet a processzor vezérel. A PCD-egységek típustól függõen két vagy többkommunikációs portot képesek kezelni.Minden központi egység „0”-ás portja, aprogramozóport (PGU), amely RS–232 fi-zikai felület, jelent és a processzormodulszerves része. A portot átkonfigurálvaadatátvitelei célokra is használható. APCD1.M110 processzoregység kivételé-vel az összes központi egység tetszõlege-sen bõvíthetõ különbözõ típusú soroskommunikációs modulokkal, amelyeketerre a célra kialakított csatlakozóhelyekretudunk behelyezni.

A képen egy PCD2.M170 típusú köz-ponti egységet láthatunk három beépítettkommunikációs modullal.

A beépített kommunikációs csatornákegy részét tetszõleges protokollokkalhasználhatjuk (pl. az RS–485 fizikai felü-let Saia S-BUS vagy MODBUS protokol-lal is használható). Külön megemlítést ér-demelnek a soros kommunikációs csato-lómodulok között a különbözõ típusúspeciális terepi buszcsatolók és protokol-lok, amelyeket nem a „szokványos” kö-rülmények között használunk (LON, EIB,CANopen, MP-Belimo stb.).

A soros vonali kommunikáció meg-határozó paramétereit elõzetesen be kellállítani, majd a programját elkészíteni.Ezt a mûveletet az elõzõ cikkekben márismertetett Saia PG5 fejlesztõprogrammal

és tetszõleges formátumban tudjukvégrehajtani. A portok beállítása a„Hardware settings” menüben történik.

A további programozás már az ismertmódon folytatódhat a programszerkesz-tõben. A Saia PG5 funkcióblokk könyv-tára számos kommunikációs feladatot ki-szolgáló blokkal rendelkezik. Példánakbemutatnám egy csõvezeték-monitoro-zó rendszer egyik mérõállomása kom-munikációt megvalósító lapjának részle-tét. A példában 18 állomásból és két fel-ügyelõ számítógépbõl álló monitorozó-rendszer mûködik, amelyek RS–485 vo-nalon master – slave üzemmódban tart-ják egymással a kapcsolatot, Saia S-BUSprotokollt használva. Az adatforgalom agépek között 9600 bit/s sebességen két-irányú.

Ábránk az egyik állomás S-BUS Masterinicializálóblokkját (SASI = Assign SerialInterface) és adás-vételt megvalósító funk-cióblokkjait láthatjuk, az adatátvitelbenrészt vevõ regiszterek kezdõcímével ésszámával. A soros port inicializálási para-métereit kényelmesen beállíthatjuk ablokkra kattintva a megjelenõ ablakban.

A megfelelõ parancsok használatávala program utasításlistás formában ismegírható.

A Saia-Burgess Controls a kommuni-kációs rendszerek fejlõdésével lépést tart-va egy saját hálózati koncepciót fejlesz-tett ki, amely szerint szabványos hálózatifelületekre alapozva létrehozott két kom-munikációs hálózattípust, a Profi-S-Net-et és az Ether-S-Net-et. Az új koncepciószerint Profibusz-, illetve Ethernet-alaponlétrehozott rendszer multi-protokollosmûködést tesz lehetõvé, azaz az összesSaia-berendezésen futó protokoll (S-BUS,Profibus-DP és -FMS, MPI, http, S-RIO)egyetlen kommunikációs csatornán ké-pes mûködni. A kommunikáció sebessé-ge a Profibuszon 1,5, az etherneten 100 Mibit/s lehet.

A kommunikációs modellek az 5. áb-rából jobban áttekinthetõk. A legújabbkorszerû Saia eszközök ezeket a kommu-nikációs lehetõségeket alapszinten tartal-mazzák, programozásuk a PG5 1.3-asverziójától történhet. Processzormodulo-kon megjelent az USB port, amely prog-ramozóportként is használható.

A 6. ábránkon egy korszerû PCD-egy-ségekbõl felépített rendszer látható,amelynek fizikai határai nem végzõdneka bemutatottnál.

Saia Burgess

A Saia PCD-családdal kapcsolatban további információk kaphatók: Kiss Györgytõl és Ruszák Miklóstól a (23) 501-170 központi telefonszámon, E-mailben az office@saia-burgess.hu címen, vagy a honlapjairól

www.saia-burgess.huwww.saia-burgess.com

3. ábra. Soros port beállítása

4. ábra. A kommunikációs modellek

5. ábra. PCD-egységekbõl felépítettrendszer

1. ábra. PCD2.M170 központi egység

2. ábra. Részlet egy mérõállomás kommunikációs vezérlésébõl

info@elektro-net.hu

2005/8.

48

Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

Lépetetõ- és szervomotorok vezérlése LG PLC-vel

A léptetõ- és szervomotorok jó mûszakiparamétereikkel, valamint megbíz-hatóságukból és pontosságukból adó-dóan a kedvelt ipari felhasználások kö-zé tartoznak. A léptetõ- és a szervomo-torok is igen széles termékskálát ésnagy mûszaki területet ölelnek fel. Bo-nyolultságukból adódóan sok mûszakijellemzõjük van, amelyek említése ismeghaladja e cikk kereteit.

Most nézzünk meg egy vágógépszervomotor-vezérlésének program-részletét! A feladat többek közt az, hogyegy szánon elõre-, hátramozgó vágógé-pet kell pontosan pozicionálni egyAMC-típusú szervomeghajtóval és ahozzá kapcsolódó szervomotorral. Ez aszervomeghajtó programozható úgy,hogy egy irány- és egy impulzusjeletkap a PLC két (tranzisztoros) kimene-tén, ez alapján mûködteti a motort. A PLC-nek egy kijelzõegységen keresz-tül visszük be a pontos vágási helyetmm-ben. Az automata ciklus elindítása-kor, a kezdeti feltételek leellenõrzése,végállások stb. után, amikor a vágógépa megfelelõ vezérlési fázisba jut, akkorindíthatjuk el a szervomotorunkat. A szervomotor meghajtó egységének az1. ábrán látható funkcióblokk kitöltésé-vel adhatunk utasítást. IEC 1131-3nyelv esetében a funkcióblokkok bal ol-dala mindig a bemeneteket, a jobb ol-dal mindig a kimeneteket tartalmazza.Az impulzussorozatok kiadását aPLS_OUT-funkcióblokkal hajtjuk végre,aminek a felhasználói programban aMOTOR nevet adtuk. Az automata cik-lus 7-es fázisában, a FAZIS_07 ponáltkontaktussal, a REQ-bemenet 0-1 álla-potba történõ átmenetével indíthatjuk afunkcióblokkot. Az AEC_EN-bemenet 1vagy 0 értékû lehet, ezzel engedélyez-hetjük, vagy tilthatjuk a motorunk fel-vagy lefutási meredekségét. (Ehhez aparaméterhez hasonló a frekvenciavál-tóknál már ismert Acceleration-, illet-ve deceleration time beállítása.) AzAEN_NO-bemenet 1,2 vagy 3 értékûlehet, ettõl függõen fog változni a motorfel/lefutási meredekségének szöge (pon-tosabb tárgyalása meghaladja e cikk ke-reteit). A MAX_SPEED paraméter (UINT= elõjel nélküli egészszámtípusú válto-zó) a mi esetünkben a SEBESSEG nevûszimbolikus változó, a kiadható impul-

zusok legmagasabb frekvenciáját jelen-ti, amelyre felgyorsul, illetve amirõl le-lassul a motor. A kiadott impulzusokfrekvencia értéke 0 … 2000 Hz közöttlehet (ennél a GM7 PLC-típusnál), ezekközül is csak 50 egész számú többszö-rösei választhatóak. A PLS_NO paramé-ter (UDINT = elõjel nélküli duplaegészszámtípusú változó) a kiadott im-pulzusok számát adja meg, ebben ter-mészetesen benne vannak a felfutás/le-futás alatti impulzusok, tehát az összes.OUT_SLOT paraméterrel adjuk megegy tranzisztoros PLC esetén, hogy me-lyik egységen szeretnénk az impulzuso-kat kiadni. 0-ás esetén a központi egy-ség, 1, 2… stb. esetén valamely bõvítõ-egységre hivatkozunk. OUT_NO para-méterrel azt adjuk meg, hogy ezen egy-ség mely kimeneti pontján akarjuk adnia motormeghajtó részére az impulzus-sorozatot. Mivel mindkét érték nulla,így az eddig beállított paraméterekalapján a PLC %Q0.0.0-s kimeneténadjuk az impulzussorozatunkat a szer-vomeghajtó részére. DIR_EN paramé-terrel azt választjuk ki, hogy akarunk-eirányt is hozzárendelni az impulzus so-rozat mellé 0 = nem, 1 = igen. Sok fel-használás esetében nincs szükségirányra, de ezt mindig a technológia ha-tározza meg, ebben az esetben szüksé-günk van ennek a vezérlésére.DIR_SLOT és DIR_NO paraméterekkelaz elõbbiekhez hasonlóan a PLC azonkimeneti pontját határozza meg, ame-lyen az irányparancsot adjuk meg aszervomeghajtó számára. Jelen ese-tünkben ez a %Q0.0.1-es PLC-kimenet.A DIR_DATA-bemenet egy BOOL vál-tozó, hatására a motorunk forgási irá-nyát változtathatjuk meg 0 = elõre,1=hátra, ez természetesen bekötéstõl ésviszonyítási iránytól függ. A CONTI-NUE paraméter logikai 1 esetén arrahasználható, amikor a motort egy adottirányban akarjuk forgatni folyamatosan,meghatározott impulzusszám nélkülMAX_SPEED paraméterben megadottsebességgel. Ha meg akarjuk szakítaniaz éppen folyamatban lévõ impulzusoksorozatát, csakis az EMG_STOP para-méterre adott logikai 1-gyel állíthatjukmeg (CONTINUE is csak ezzel a pa-ranccsal állítható meg). A kimenetekena RUN logikai 1 állapotú az impulzus-sorozatok kiadása alatt. Az END-kime-net 1 állapotú stop alatt, az impulzusokkiadása után. STAT-kimenet a PLC_OUTfunkcióblokk mûködésével kapcsolatbanad információt. A CUR_CNT-kimenet pe-dig a pillanatnyi impulzusok számát jelziki. A SEBESSEG- (uint), IMPULZUS- (ud-int), IRANY- (bool) változókat a kijelzõn

Tech-Con

1. ábra. Szervomotor-meghajtó egységekprogramozása

Az LG PLC-családdal kapcsolatbantovábbi információk kaphatók: Takács Zoltántól a (20) 455-7051 vagy a (1) 412-4161 központi telefonszámon, E-mailben a takacs@tech-con.hucímen vagy a honlapjáról

www.tech-con.hu

a gép kezelõje állítja be, tehát egy-egymemóriaterületre ír be adatokat. Ezeketaz adatokat pl.: távolság megadásamm-ben történik, tehát át kell számol-nunk a szervomeghajtóknak megfelelõadatokra pl.: IMPULZUS, és gondos-kodnunk kell, a kijelzõ által a memória-területre írt WORD-knek a változókszámára megfelelõ adatformátummátörténõ átalakításáról pl.: UDINT. (mm -> IMPULZUS -> udint)

A szervomotorok és léptetõmotorokhasznosságát, régi gépek felújítása ese-tén történõ termelékenység növekedé-sét mi sem jellemezné jobban, minthogy az általam leírt és programozottcélgép, egy a villanyszerelõ kollégák ál-tal használt mindennapi segédeszközvágását végzi. A megrendelõ viszont,piaci okokra hivatkozva, nem engedte acélgép helyének és az általa termelteszköznek megemlítését a cikkben.

49

2005/8. Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

www.elektro-net.hu

Az USS-protokoll

Az USS (Universal Serial Interface Pro-tocol) a SIEMENS által kifejlesztett kom-munikációs protokoll frekvenciaváltókés PLC közötti adatcserére. Az egy mas-teres felépítésû, RS485-ös vonalon ma-ximum 31 Slave-egység fûzhetõ fel.

Egyszerû, megbízható telegramszerke-zet, fix vagy változó telegramhossz,egyszerû alkalmazhatóság jellemzi. A kommunikáció sebessége 1200-tól115 200 bit/s-ig állítható. Fizikai kiépí-tése is egyszerû, kétvezetékes kábellelmegvalósítható az összeköttetés. Aszta-li körülmények között bármilyen huza-lozással mûködik, viszont ipari környe-zetben ügyelni kell a megfelelõ árnyé-kolt kábel alkalmazására (pl. a SiemensProfibus vezetéke használható). Figyel-ni kell a csatlakozásokra (a Siemenscsatlakozója az ajánlott), mert a lezáró

ellenállásoknak fontos szerepük van akiépített hálózat elején és végén.

A Siemens S7-200-as mikro PLC-család és a Siemens Micromaster,Simovert, Simoreg frekvenciaváltó csa-ládok közötti kommunikációra nagy-szerûen alkalmazható. Az S7-200 CPU-knak lehet egy vagy két kommunikáci-ós portja, amelyek állíthatóak PPI-pro-tokollra vagy „freeport”-ra. Freeportesetén a port szabadon programozható,például USS-re.

A STEP7-Micro/WIN32 program se-gítségével könnyedén paraméterezhet-jük az S7-200-as CPU-t, mint master-t.Az „Instructions” menüben a könyvtár-ban megtaláljuk az USS-kapcsolat létre-hozásához szükséges programrészeket.A gyári program 400 bájtot foglal le amegadott kezdõcímtõl.

Példánkban már egy régóta üzeme-lõ konfigurációt mutatunk be, amit aHun-Techno Kft. valósított meg egyszennyvíztelepen. Itt a CPU 226-os kétporttal rendelkezõ PLC négy frekven-

2. ábra. A kommunikációs csatlakoztatás

ciaváltóval, valamint egy kezelõegység-gel van összeköttetésben. Három légfú-vó, valamint egy recirkulációs szivattyúmûködtetése Micromaster 420 és 430frekvenciaváltókkal, a megjelenítésérintõképernyõs TP 070 típusú eszköz-zel történik.

USS-en keresztül kerülnek átadásraa PLC-bõl a frekvenciaváltók felé azalapjel, start-, forgásirány-, hibanyugtajelek. A hajtás visszaad egy státusszót,hiba bitet, hibakódot, futjelet, ténylegesmotorsebességet.

Elsõ lépésben a PLC felfutásakor ini-cializáljuk USS-protokollra a PLC-t. AzUSS_INIT-blokkot a programba illeszt-ve létrejönnek automatikusan az USS-hez szükséges programblokkok. Ezutánadhatjuk meg a gyári program kezdõcí-mét (Library Memory). Inicializáláskormegadjuk a kommunikáció sebességét(Baud rate), a részt vevõ hajtásokat(Activate), és engedélyezzük a proto-kollt (Mode = 1). A hajtások megadásá-hoz egy dupla szóra van szükség (D0 … D31 = 32 bit), aminél azt a bitetaktiváljuk, amely címnél a hajtás van.Jelen esetben hexadecimálisan F (1111binárisan) az elsõ négy bit, azaz a 0-ás,1-es, 2-es, 3-as hajtáscímeket vesszükfigyelembe. Ezek után annyi USS_CTRL-blokkot illesztünk a programunkba,ahány egységünk van, tehát négyet.Mindegyiknél megadjuk a hozzá tarto-zó hajtás címét, megadjuk a paraméte-reket és már készen is vagyunk. A STEP7-Micro/WIN32 Help segít ne-künk, minden blokknál megnézhetjükmilyen értékeket kell megadnunk.

A kommentált programrészlet letölt-hetõ a

www.huntechno.hu címrõl

Siemens

3. ábra. A vezérlés programozása

1. ábra. Szennyvíztelep motorvezérlése

info@elektro-net.hu

2005/8.

50

Automatizálás és folyamatirányításAutomatizálás és folyamatirányítás

További információ:Budasensor Kft.Tel./fax.: (+36-1) 397-1997

budasensor@budasensor.huwww.budasensor.hu

A komplexitás már hardverszinten jelen van

Az eszközt 640x480-as CMOS-alapúszenzorral (256 szürke árnyalattal) lát-ták el, amely a legtöbb ellenõrzési fel-adathoz elegendõ.

Lehetõség van RS232C/RS485 por-tok, valamint 2db digitális bemenet vá-lasztására.

Külsõ és belsõ illuminátorral is fellehet vértezni a minél tökéletesebbfényviszonyok megteremtéséhez.

Alapfelszereltség a programozható 2 db PNP-s digitá-lis kimenet, az Ethernet-portvalamint atriggerbe-mene tis.

A képelemzés lehetõségei

Foltanalízis: a megvilágítástól függõena vizsgálandó képen lesznek sötétebbés világosabb foltok, amelyek automati-kusan vagy manuális küszöbérték meg-adásával képzõdnek le fehér, illetve fe-kete területté. Ez alapján próbáljuk megazonosítani, illetve megszámolni a ha-sonló részeket.

Alak- vagy kontúrfelismerés: a leképe-zés szintén fekete és fehér, ám nem a te-rületre vonatkozik, hanem az átmene-tekre, így kapjuk az élek mentén a tárgy

alakját, amennyiben a megvilágításunkegyenletes, és a háttér határozottan vi-lágosabb vagy sötétebb a vizsgálandófelület körül. A keresõablakon belül azalakfelismerés 360 fokban mûködik.

Pixelrõl pixelre: az összehasonlítás fe-lületorientált és 256 szürke árnyaltos le-képezést jelent, ez egy finomabb folt-analízis, ám annál érzékenyebb. Ittjátszhatunk a toleranciaértékek és azegyéb beállítások változtatásával.

Éldetektálás: a világosabb élek detektá-lását a sötét

felületen,valaminte n n e kinver-zét is

jelentheti ez a funkció, amelyet ügye-sen megválasztva használhatjuk szoft-veres triggerként.

Mérések: relatív méréseket értünk ezalatt pozícióra, dimenzióra és szög-helyzetre vonatkozólag.

Így ellenõrizhetjük, hogy a vizsgálan-dó objektum megfelel-e az általunk beál-lított specifikációnak, a tûrések ismere-tében.

Exták:Cserélhetõ objektív 6 … 50 mm mé-ret között, valamint számos tartozékrendelhetõ az alapkészülékhez.Folyamatos; külsõ jelre; vagy szoftve-res feltételre induló exponálás lehetõ-sége.Gyors kiértékelés már 35 ms alatt.Programozható logikai hálózat sze-

rinti feltételekkiértékelése, ésaz eredmény di-gitális kimenet-hez történõ ren-delése.

Négy komplett alkalmazás letöltése akamerába, és digitális bemenetekentörténõ aktiválása.Az ellenõrzési algoritmusoknak nemmegfelelõ kép tárolásának lehetõsége.A PC-s szoftver ingyenes, de egy-szerûbb alkalmazásokhoz nemszükséges.

1. ábra. A Datasensor SCS-kamerája

3. ábra. Külsõ illuminátor csatlakoztatása

2. ábra. Maximum 1m távolságig beépített illuminátor használatával

A Leopárd szeme

PUPOS ÁRPÁD

Kicsi, ügyes és meglepõen egyszerûen használható SMART-kamerát mutat be a cikk a téma iránt érdeklõdõk-nek. A vevõi igények felmérésébõl és a konkurencia termékeinek elõnyeibõl merítve, hibáiból tanulva alkottákmeg a Datasensor Spa mérnökei a saját kamerájukat, amely ár/teljesítmény viszonylatban a legjobbak közé tar-tozik a piacon…

51www.elektro-net.hu

FOTEK ipari elektronikus érzékelõkés szilárdtestrelék

Induktív és kapacitív érzékelõk:M8, M12, M18, M30-as és robusztus házú eszközökkapcsolási távolság: 15 mm / 30 mm-igfém- vagy mûanyag ház, IP67-es védettségállítható érzékenységbemeneti feszültség: AC vagy DCalaphelyzetben zárt/nyitott, PNP/NPN-kimenetek

Optikai érzékelõk:tárgyreflexiós, tükörreflexiós és egyutas fénysorompókM18, M30, ultrarövid vagy robusztus házú eszközöknagy hatótávolság, beállítható érzékenységfém, vagy mûanyag ház, IP67-es védettségrelés és tranzisztoros PNP/NPN-kimenetek

Szilárdtestrelék:DC/AC vagy DC/DC típusokAC/AC egyfázisú vagy háromfázisú

Az eszközök magyarországi forgalmazója az

1107 Budapest, Fertõ u. 14. • 6750 Algyõ, MOL IpartelepTel.: 263-2561, 62-517-476. Fax: 261-4639 • Mobil: 30-971-7922, 30-677-4627

E-mail: kissa@atysco.hu • zsolt.agh@atyscosz.huInternet: www.atysco.hu

A HAKKO kizárólagos képviselõje:

Pro-Forelle Bt.1188 Budapest, Bányai Júlia u. 20. Tel.: 296-0138Tel./fax: (06-1) 294-1558. Mobil: (06-20) 934-7444E-mail: ferenczi001@axelero.hu

info@elektro-net.hu

2005/8.

52

TechnológiaTechnológia

A TWS Automation cég korábban e laphasábjain már bemutatott QUADRA tí-pusú automata SMD-beültetõgépe jól is-mert rugalmasságáról, könnyû kezelhe-tõségérõl és alacsony költségigényérõlmind a kezdeti beruházás, mind a ké-sõbbi üzemeltetés során. Számos hazaialkalmazás bizonyítja, hogy a kifejezet-ten a kis- és közepes méretû vállalkozá-sok számára kifejlesztett gép lehetõvé te-szi, hogy a beültetési munkát – kis soro-zatok esetén is – házon belül, a minõsé-get még jobban szem elõtt tartva, a meg-rendelõi igényeket rugalmasan követve,saját maguk végezzék.

A berendezés kedvezõ tulajdonságaiarra ösztönöznek sok QUADRA gépethasználó gyártóüzemet, hogy a termelé-si volumen növekedésével inkább pár-huzamosan egy második-harmadikQuadra gép üzembe helyezésével,mintsem egy nagyobb teljesítményû, ésezáltal jelentõsebb költségigényû gépvásárlásával elégítsék ki a megnöveke-dett igényeket.

A két éve kifejlesztett, de már száználtöbb eladott darabszámmal büszkélkedõ

legújabb típus, a már Magyarországon isüzemelõ, QUADRA LASER, amely a nor-mál QUADRA-nál használt mechanikusközpontozásnál precízebb lézeres köz-pontozásnak köszönhetõen a kisebb(akár 0402) és finomabb lábosztású (0,5 mm pitch) alkatrészeket beültetni kí-vánó felhasználók igényeit is kielégíti.

A QUADRA LASER legfontosabb jellemzõi

KöltséghatékonyE lézer-központozású gépet eleve úgytervezték, hogy a piacon lévõ hasonlógépekkel összehasonlítva a legkedve-zõbb legyen az ára. A tárak alacsony áralehetõvé teszi nagyobb számú tár meg-vásárlását, és hogy termékváltáskor azállásidõt a tárak gyors cseréjével mini-málisra csökkentsük.

Hosszú élettartamAz egyszerû kialakítás, a kényes szerke-zeti elemek használatát elkerülõ mecha-nikai tervezés, és a QUADRA gépnélmár tesztelt, megbízható és hosszú élet-tartamú megoldások biztosítják. Az új,lézer-központozású beültetõfej, tartós ésnagy beültetési sebességet tesz lehetõvé.

Könnyû kezelhetõségA gép szoftvere nagyon egyszerû, jól ért-hetõ menürendszert használ, a kezelésbetanítása 1-2 napnál többet nem igényel.

Könnyû karbantarthatóság A már említett egyszerû szerkezeti kiala-kításon túl, a gép minden egyes részekönnyen hozzáférhetõ és karbantarthatóakár a gépkezelõ által is. Szükség eseténtermészetesen a forgalmazó, a Microsol-der Kft. szervizmérnökei, vagy a TWSszakemberei elérhetõk. A vezérlés egystandard PC-n fut. Az alkatrészek áraialacsonyak, többségük budapesti raktár-ról, azonnal elérhetõ.

Gyors tárcsere A tárak különféle tekercses, ill. rúdtárbanelhelyezett alkatrészeket tudnak kezelni.A tárak olcsósága lehetõvé teszi, hogy

Igényes, de megfizethetõTWS QUADRA LASER automatikus SMD-beültetõgép

PETÕ CSABA

további tárakat vásároljunk, ezáltal a tá-rak off-line felfûzhetõk, amelyek az újtermékre történõ átállás idõigényét mi-nimálisra csökkentik.

Nagyszámú tárA gépen 8 mm-es tekercses alkatrészbõlmaximum 120 db helyezhetõ el egy-szerre (ha szélesebb tekercset is használ,természetesen arányosan kevesebb). A használható tekercsek szélessége 8 tól44 mm-ig terjedhet, a tárak átmérõje 7,13 vagy 15 hüvelyk lehet.

Rúdtárak esetén a különbözõ alkat-részekhez egy katalógusból választha-tunk „fészket”. Az egyedi méretek is rö-vid idõn belül elérhetõk. A gép tálcás kiszerelésû alkatrészeket istud kezelni. Ilyenkor a beültethetõ ma-ximális kártyaméret csökken.

Intelligens („Smart”) tárakA tár adatbázisával a QUADRA LASERgyors tárazást tesz lehetõvé. Nincs szük-ség a tár adatainak újbóli begépelésére,mivel a beültetõfejen lévõ kamera a tá-ron lévõ feliratot képes olvasni és auto-matikusan betölti a tárra vonatkozó al-katrészadatokat. Minden egyes alkatrészfelvétel során a mennyiséget csökkenti.

Programozási lehetõségekKamerával történõ betanítás, CAD-fájl-letöltés, adatok manuális begépelése,off-line programozás.

Automatikus fidukális jelfelismerésMinden egyes beültetési program meg-kezdése elõtt, a kamera automatikusanvégigmegy az elmentett referenciapon-tokon, megkeresi a valós pozícióikat, ésennek megfelelõen korrigálja a beülteté-si koordinátákat a nagyobb pontosságelérése érdekében.

Ragasztó- és forrasztópaszta-adagolásAz opcionális diszpenzer ragasztó ésforraszpaszta gyors és könnyû adagolá-sát teheti lehetõvé. A diszpenzer köny-nyen beüzemelhetõ, és 4000 pont/órafeletti teljesítményre is képes.

Hálózati kapcsolatA gépet a helyi hálózatra (LAN) kapcsol-va, a felhasználó könnyen és automati-kusan elmentheti a programokat, konfi-gurációs fájlokat egy külsõ PC-re. Az in-telligens tárakra vonatkozó információkis megoszthatók a gépek között.

Központozás vizuális rendszerrelLehetõség van egy alulról felfelé nézõkamerával is a központozásra. Ez a ka-mera a munkaterületen fixen van elhe-lyezve, és nagyobb pontosságot biztosítBGA-k, nagyon finom osztású IC-k ésnagy alkatrészek esetén.

1. ábra. A TWS Quadra Laser az SMT-ki-állításon Nürnbergben

53

2005/8. TechnológiaTechnológia

www.elektro-net.hu

Technikai jellemzõk:

Alkatrészméretek:csipalkatrészek 0402-tõl, Melf, Mini-melf, hengeres alkatrészek, tranzisz-torok, SOT-diódák, IC-k 0,5 mmpitch (20 mil), PLCC- és LCCC- toko-zások 35 mm-ig, trimmerek, induk-torok, csatlakozók, alumínium elekt-rolit kondenzátorok 10,5 mm ma-gasságigBeültetési terület:a beültetési terület és a maximáliskártyaméret 440×360 mm. Nagyobbkártyák esetén a beültetési terület – a gép 1 vagy két oldaláról a tárakeltávolításával – maximum 550×420mm-re növelhetõ. Alapterület (tárak nélkül): 850x1000 mm. A gép maximum 2 m2 mûhelyterületet igényel.Termelékenység: max. 4000 alkatrész/óra. Az átlagkb. 3500 alkatrész/óraBeültetõfej:

– Tengelymozgás:gradiens vezérelt léptetõmotor,amely megengedi a fej megfelelõgyorsítását, ill. lassítását a kezdõ ésvégpontoknál.

– Felbontás: 0,02 mm az X és Y tengelyek men-tén, 0,08° az 1-es fej és 0,16° a 2-es

fej Theta tengely elfordulás esetén– Megismételhetõség:

±0,06 mm az X és Y tengelyek men-tén, és ±0,16° Theta tengelyen

– Pontosság: ±0,10mm az X és Y tengelyek men-tén, és ±0,16° Theta tengelyenZaj:átlag 65 dB (pillanatnyi csúcs: 90 dB) a géptõl 1 m, a padlótól

1,6 m távolságban mérveTápellátás:220 V AC ±10%, 50/60 Hz, fogyasz-tás kevesebb, mint 1 kW. Levegõigény: 8-10 bar, fogyasztás 60 liter/perc Tömeg: 180 kg

www.microsolder.hu

2. ábra. A lézerfej

info@elektro-net.hu54

Prototípus- és sorozatgyártás100 mikronos technológia 12 rétegigRoHS-követelmények, ólommentes technológiaHigh quality management, ISO-, UL-minõsítésSzéles körû technológiai szolgáltatások:• elektromosan tesztelt kártyák • teljesítményelektronikához különleges rétegkialakítás• anyagvastagság megállapodás szerint, akár 4,8 mm-ig

A NYÁK-gyártásban több mint 15 éves gyártási és tervezési tapasztalattal rendelkezõ cégaz alábbiakat kínálja:

• eltemetett és zsákfuratok készítése• a standardtól eltérõ alapanyagok magas

hõmérsékletû és nagyfrekvenciás alkalmazásokhoz

• vevõspecifikus felületkikészítés hatféle kivitelben (arany, ón)

• különbözõ speciális bevonatok

HITELAP NYOMTATOTT HUZALOZÁSÚ ÁRAMKÖRI LAPOKAT TERVEZÔ ÉS GYÁRTÓ RT.Cím: H–1116 Budapest, Kondorfa u. 6–8. Postacím: 1507 Budapest, Pf. 110 • Telefon: (36-1) 382-7250, fax: (36-1) 204-7862

A svájci székhelyû Phoenix Mecano vál-lalatcsoport egyik tagja a németországiWernében található PTR MesstechnikGmbH. Az 1979-ben alapított cég mamár világhírû a méréstechnika területén.A funkcionalitásnak és a szakmai hozzá-értésnek köszönhetõen a PTR neve szo-rosan kapcsolódik az elektromechanikusalkatrészek gyártásához, és az innováció-hoz kapcsolva világszerte fogalom a fel-használó iparvállalatok körében.

A PTR-cég a nyers és beültetett nyom-tatott huzalozású szerelõlapokhoz, vala-mint kábeltesztekhez alkalmazható mé-rõtûk gyártásával jelentõs piaci részese-désre tett szert. Nincs még egy olyangyártási terület a vállalatcsoportban,amely ilyen nagy pontosságú megmun-kálást igényel, mint a mérõtûk elõállítása.A típusok, a fejformák és a rugóerõk szé-les választéka lehetõvé teszi a mérõtûkoptimális, a mindenkori felhasználói igé-nyekhez igazí-tott kiválasztá-sát. A gondo-san megterve-zett alapanyag-ok és megmun-kált felületekgarantálják am e c h a n i k a istabilitást, ahosszú élettar-

Phoenix Mecano Kecskemét Kft.H-6000 Kecskemét, István király krt. 24.Tel.: (30) 968-6220. Fax: (1) 261-3464

tamot csakúgy, mint a megbízhatóanegyenletes villamos paramétereket.

A közvetlen kapcsolat és szorosegyüttmûködés az ügyfelekkel folyama-tos fejlesztést követel.

Ezáltal az állandóan változó igényekkielégítése természetes feladat.

A standard mérõtûk széles választékáta miniatûr mérõtûk, a rugós, a kapcsoló-kontaktussal ellátott, a pneumatikus mû-ködtetésû és a nagyfeszültségû mérõtûkegészítik ki.

A precíziós automata megmunkáló-gépek üzembe helyezésével az ügyfél-specifikus, illetve a legkülönbözõbb te-rületekre elképzelt mérõtûk legyártásasem okoz problémát. Az említett know-how birtokában a PTR képes sokféleolyan alkatrész gyártására, amely precí-ziós esztergálást vagy húzást igényel. Amérõtûk gyártása a fejlesztéstõl a kész-termék kiszállításáig optimalizált folya-matokban történik, amely a magas köve-telményrendszerével a funkcionalitást ésa hosszú élettartamot szolgálja. A mérõ-tûk felhasználásuk során gyakran vannakkitéve tartósan erõs mechanikai igénybe-vételnek. A PTR-mérõtûk élettartama améret és a funkció függvényében 100000 és 1 millió mûködtetés között van.

Felhasználási terület

A mérõtûket manapság már modern teszt-rendszerekben használják, amelyekkel anyers és beültetett szerelõlapok ellenõrzé-sét végzik. (In-Circuit- és funkciótesztek.)

PTR-mérõtûk Egy másik nagy területe a mérõtûk al-kalmazásának az autóipari kábeleken ésa háztartási gépek vezetékein találhatócsatlakozók helyes szerelésének és meg-bízható mûködésének ellenõrzése.

További területek azok a helyek, ahola mérõtûket mérõfejekbe integrálják, pl.oszcilloszkópok. Felhasználják továbbáelemtöltõkben érintkezõként, csatlako-zó- portokban interfészkontaktusként ésminden olyan helyen, ahol az elektroni-kus alkatrészek gyorsan oldható kötésselcsatlakoznak, esetleg az alkatrész gyorscseréjét kell lehetõvé tenni.

Ez azt jelenti, hogy a mérõtûket meg-találhatjuk az ipar minden területén, azautóipartól kezdve az elektronikai iparonát a telekommunikáció összes szegmen-sében, a háztartásban, a biztonságtechni-kában csakúgy, mint a gépiparban.

A bemutatott mérõtûk hazai forgal-mazását a Phoenix Mecano-csoport ma-gyarországi tagvállalata, a PhoenixMecano Kecskemét Kft. végzi.

Mûszaki tanácsadással, egyéb felve-tõdõ kérdéseik megválaszolásával szíve-sen állunk jelenlegi és jövõbeni tiszteltügyfeleink rendelkezésére.

55

2005/8. TechnológiaTechnológia

www.elektro-net.hu

Stokvis Tape

Jobb felszereltség az értéktöbblet ér-dekében – tisztaszoba a Stokvis Takesmagyarországi telephelyén

A Stokvis Tape Csoport magyarországitelephelye a közelmúltban jogosulttávált egy olyan tisztaszoba üzemelteté-sére, amelyben az öntapadó szalago-kat optimális körülmények között le-het elõállítani. A tisztaszoba teljesmértékben megakadályozza a szala-gok porral, piszokkal való szennyezõ-dését. A Stokvis Tapes ezen új beren-dezéssel eleget tesz az elektronikai éstelekommunikációs piac kiváló minõ-ségû szalagok iránti igényének.

A Stokvis Tapes magyarországi te-lephelyét 2002 áprilisában nyitottákmeg. A legfontosabb felvásárlók közétartozik a mobiltelefon szektor, azelektronikai ipar és az orvosi szektor.Ebben az évben kezdõdött el az el-adás az autó-, a fém-, a papír- ésnyomdaipar számára. A telephely bõhároméves fennállása alatt folyamato-san fejlõdött. A foglalkoztatottak szá-ma idõközben megközelíti a 40-et. AStokvis Tapes Magyarország a csopor-ton belül a harmadik olyan telephely,amely rendelkezik tisztaszobával. Amásik két tisztaszoba Kínában ésSvédországban található.

Növekedési stratégia

A Stokvis Tapes szeretne világszintenelismertté válni az öntapadó szalagokgyártásában. A vállalat röviddelezelõttig kizárólag az európai piaconvolt jelen. A csoport, amelynek szék-helye a hollandiai Zeistben található,Európa 11 országában rendelkezik te-lephellyel: Belgium, Dánia, Németor-szág, Anglia, Finnország, Franciaor-szág, Magyarország, Hollandia, Nor-végia, Lengyelország és Svédország.Ezekhez csatlakozott 2004-ben az el-sõ ázsiai üzem, amely Sanghajban ta-lálható. A vállalatcsoport nyolc külön-bözõ ipari ágazatot szolgál ki (autó-gyártás, építõipar és tervezés, villa-mosság és elektronika, mûanyaggyár-

tás, légi közlekedés, fémipar, mobiltele-fon-gyártás, papír- és nyomdaipar), ésköveti az ügyfeleket termelésük Kelet-Európa és Ázsia felé irányuló kiterjesz-tése során. A megbízók körébõl érkezõjelzésekre támaszkodva a Stokvis Tapesszándékai közt szerepel, hogy belátha-tó idõn belül olyan növekvõ piacokonis jelen legyen, mint India és Mexikó.Annál is inkább, mivel a szalag ipari fel-használásának módjai még folyamato-san bõvülnek. A szalag alkalmazása ahagyományos gyártási technológiákhozképest számos elõnyt kínál a környezet,a flexibilitás, a produktivitás és a fel-használóbarátság tekintetében.

A Stokvis Tapes Csoport 450 ember-nek nyújt munkalehetõséget. A csoport-nak 2004-ben 83 millió eurós forgalmavolt. Erre az évre egy 100 millió euróigterjedõ növekedés várható. A StokvisTape Csoport egy nemzetközi téren mû-ködõ, független szalagspecialista,amely 12 országban rendelkezik telep-helyekkel. Annak érdekében, hogy azügyfeleknek gyorsan tudjanak szállíta-ni, minden telephely rendelkezik sajátkészletekkel és gépekkel. A széles vá-laszték gondoskodik arról, hogy az ügy-felek minden számukra szükséges sza-lagot be tudjanak szerezni, és hogy ígymegtakarítsák a logisztikai költségeket.A Stokvis Tapes szakértõ és lelkes mun-katársai segítenek ügyfeleiknek termelé-si folyamataik tökéletesítésében és az újtermékek kifejlesztésében. A StokvisTapes rendelkezik saját laboratóriu-mokkal, amelyekben a termékeket ala-pos vizsgálatnak vetik alá az ügyféllelegyeztetett minõségek és tulajdonságoktekintetében.

Speedline Technologies

A Speedline Technologies a Productroni-ca 2005-ön mutatta be az OmniFlex 10reflow-forrasztórendszerét

Technológiai újdonságok

LAMBERT MIKLÓS

A Speedline Technologies Inc. az újOmniFlex 10 reflow-forrasztórendsze-rét novemberben, a Productronica2005 kiállításon mutatta be. Ez a ke-mence új mérföldkövet jelent a világvezetõ reflow-forrasztórendszereinekesetében. Az OmniFlex 10 a tovább-fejlesztett fûtõ- és hûtõtechnológiák-nak, az energiatakarékos tervezésnekés a csökkentett karbantartási követel-ményeknek köszönhetõen támogatjaaz ólommentes forrasztásra való átté-rést is.

A Productronicán emellett még sorkerült a XyflexPro®+ adagolóplatformeurópai megjelentetésére, és a nemré-giben bemutatott következõ generáci-ós Accela™ stencilnyomtató ismerte-tésére is.

A XyflexPro®+ adagolórendszertöbb, mint 30%-kal gyorsabb és két-szer pontosabb az egyéb adagolórendszereknél. A XyflexPro®+ egy to-vábbfejlesztett, összetett paneltováb-bító szerkezettel és egy lineáris meg-hajtórendszerrel érkezik, ami a legfris-sebb mozgásirányítási technológiákatfoglalja magában. A platform olyany-nyira merev felépítéssel és irányítható-sággal rendelkezik, ami lehetõvé teszia legbonyolultabb gyártási feladatokesetén is a magas teljesítmény és se-besség elérését, de emellett rugalmas-ságot is biztosít, ami által képes alkal-mazkodni az SMT és a félvezetõiparlegtöbb alkalmazási területéhez.

Az MPM Accela nyomtatórendszera tervezésének köszönhetõen egy for-radalmian új mûködési elvet mutatottbe az iparnak, ami által az elektroni-kai gyártók átértékelik a nézeteiket ésa stencilnyomtatókkal szemben tá-masztott követelményeiket. Az Accelaújszerû- párhuzamos feldolgozótech-nológiája által a nyomtató teljesítmé-nyét nem az alap ciklusidõ, hanem ateljes áteresztõképesség szerint fogjákmérni. Az áteresztõképesség sokkalfontosabb feltétel a gyártók számára,akik minél magasabb kihozatalt sze-retnének elérni. A Productronicán je-len lévõ rendszer számos új fejlesztéstis felvonultatott, mint például a leg-újabb szoftvert, a Grid-Lok-ot, vala-mint egy új vonalkódolvasót is.

A Speedline mindezek mellett a Pro-ductronicán mutatta be a

legújabb Vectra hullám-forrasztó rendszerét is. A készülék UltraFill™fecskendõkkel, egy nagysebességû konvekcióselõmelegítõ modullal,

és a ServoJet folyasztószer-adagoló technológiával ren-

delkezik. Összességébenezek, és az egyéb fejleszté-

Stokvis Tape

Speedline Technologies

Az új OmniFlex 10 újraömlesztéses forrasztókemence

info@elektro-net.hu

2005/8.

56

TechnológiaTechnológia

Kreativitás Bt. Tel.: (+36-1) 403-6045 Fax: (+36-1) 402-0124. www.kreativitas.hu

EMG Metall Kft. Tel.: (+36-27) 341-017Fax: (+36-27) 390-215. www.emgmetall.hu

sek, amiket kifejezetten amai kor kihívásainak, azólommentes forrasztásnakbevezetésére készítettek el, aSpeedline vezetõ pozíciójátbizonyítják a hullámforrasz-tási területen.

Végül a Speedline egyolyan MPM AccuFlex sten-cilnyomtatót is elhozott a ki-állításra, amit úgy konfigurál-tak, hogy bemutathassa aplatform példa nélküli rugal-masságát. Többféle szer-számkezelõ opció közül aSpeedline az új VacuNest

szerszámkezelést mutatta be,ami könnyen használhatómegoldás, minimális beállítá-si idõt követel. Az AccuFlex aközepes volumenû gyártóso-rokban, vegyes rendeltetésûgyártásban, nyomtatási fel-adatok esetén ideálisan, költ-séghatékonyan használható,emellett kis alapterületen iselfér. Ez a rendszer csak aztnyújtja, ami szükséges a haté-kony és precíz nyomtatáshoz,de azért a jövõbeni kiegészí-tések széles skáláját is támo-gatja.

A nagy termelékenységû automata gyártósorokon felmerülõdiszpenzálási feladatok elvégzésére nyújtanak költségtakarékosmegoldásokat az I&J FISNAR Inc. Cartesian- és SCARA-rendsze-rû robotcsaládjai.A konvejor vagy munkaasztal fölé szerelhetõ robotok válasz-téka az alábbi családokból tevõdik ki:1. GANTRY (Cartesian) konvejorrobotok (I&J6000-es és

I&J9000-es széria) 2. SCARA-rendszerû karos robotok (TMB100, 200 és 300)

Ezen cikkünk a legversenyképesebb árkategóriájú családdal,az I&J6000-es szériával foglalkozik. Három típusból áll a csa-lád, mindhárom típus 3 tengelyes és csupán a munkaterületük-ben különböznek. Konstrukciójukat tekintve 5-fázisú digitálisszervo-léptetõmotoros meghajtás gondoskodik bordásszíjon ke-resztül a csúszópályás X, Y tengelyek, és csavarorsós meghajtása Z tengely mozgatásáról. A maximális mozgási sebesség az Xés Y tengelyeken 800 mm/s, a Z tengelyen 200 mm/s. A felbon-

Diszpenzerrobotok azelektronikai gyártásbanVARGA MÁTYÁS

tás minden tengelyen 10 µm (0,01 mm), az ismétlési pontosság20 µm. A Z tengely mozgási tartománya mindegyik típusnál 100mm, a munkaterület az I&J6431-nél 400 x 300 mm, az I&J6661-nél 600 x 600 mm, az I&J6681-nél pedig 600 x 800 mm. A szer-számterhelhetõség egységesen 3 kg.

A robot 100 db egyedi munkaprogram tárolására és futta-tására alkalmas, programonként 4000 pontkoordinátával. Amunkaprogramok tárolásáról 64 MiB Compact flash-memóriagondoskodik. A berendezés készletben kerül leszállításra,amely tartalmazza a robotot, a vezérlõegységet és a tanító-egységet. A felprogramozás elvégezhetõ tanítóbillentyûzetrõlés PC-rõl is az opcionálisan rendelhetõ, Windows alatt futtat-ható szoftver segítségével, öntanító vagy direkt adatbevitelimódokban. A robot egy néhány óra alatt elsajátítható felhasz-nálóbarát programfelületet biztosít a munkaprogramok elké-szítéséhez, a Windows-szoftver pedig a munkaprogramokmódosításához, feltöltéséhez, illetve archiválásához.

A robot vezérlõje a PC-kommunikációhoz RS–232 csatla-kozással, a szalag- és szerszámvezérlésekhez pedig egy 8 be-/8 kimenetû felhasználói porttal rendelkezik, amelyeksegítségével a robot, mint vezérlõ PLC, nagyon összetett ve-zérléseket képes megvalósítani. A berendezésekkel valómélyrehatóbb megismerkedésre és kipróbálására a forgalma-zó bemutatótermében biztosít lehetõséget.

www.dispensertech.com

57

2005/8. TechnológiaTechnológia

www.elektro-net.hu

Magyarországi disztribútor:DISPENSER TECHNOLOGIES LTD.H-2310 Szigetszentmiklós, Pelikán u. 3.Telefon/fax: 36-24-475-305, mobiltelefon: 36-30-252-6253 www.dispensertech.com • E-mail: info@dispensertech.com

November 15–18. között rendezték meg a Productronica 2005kiállítást. A technológusok és az elektronikai gyártásban érde-kelt szakemberek izgalommal várják a kétévenként megrende-zett – magát joggal világvezetõként feltüntetett, de Európábanminden bizonnyal abszolút vezetõ – szakkiállítást, a Produc-tronicát. Nem volt ez másképpen idén sem, a világ minden tá-járól összesereglett szakemberek szomjasan falták az újdonsá-gokat, érdeklõdve figyelték a gépek gyorsasági, minõségi ésegyéb paramétereinek fantasztikusnak tûnõ szárnyalását. A láto-gatók soraiban természetesen lapunk is képviseltette magát, ésbár idén ez az esemény szinte a nyomdábaadás idejére esett,

Productronica 2005: a világon a legnagyobb „technofóruma”

így látogatói létszámról és egyéb statisztikai adatokról nem szá-molhatunk be, rövid cikkben azonban tudósítunk róla.

Kiállítói és látogatói számot tekintve – a látogató szemével –a tavalyihoz hasonló, feltételezhetõen növekvõ számok tanúilehetünk. Errõl tanúskodott a bejáratnál elhelyezett regisztráló-gépek sora.

Lapunk partnerei – kicsikés nagyok – természetesenszerepeltek a kiállítók sorai-ban. Fontossági sorrendet és acégek súlyát mellõzve szemetgyönyörködtetõ volt a Sie-mens-pavilon az összes lehet-séges Siplace-konfiguráció-val, a Universal kiállítása a 30fúvókás beültetõfejét szimbo-lizáló hatalmas plazmatévésreklámfelületével, a DEK ösz-szes stencilnyomtatójának fel-vonultatásával, az Assem-bleon beültetõ gépsoraival éssorolhatnánk napestig.

Persze nemcsak a multikszámára volt látnivaló, a ha-zai kisvállalkozók is megtalál-ták az igényeikhez és pénz-tárcájukhoz illeszkedõ tech-nológiai berendezéseket. Kétcéget említhetünk a teljességigénye nélkül: a német LPKF-et lézertechnológiájával és ahazai D & Tsa céget, amelyólommentes SMD-technoló-giai gépsort mutatott be kissorozatok gyártására.

A jelen híradást csak figyelemfelkeltõnek szánjuk, a mûsza-ki megoldások mélyebb rejtelmeire a késõbbiekben szakcikke-ket jelentetünk meg.

A két évvel ezelõtti Productronicán már megjelent nyomok-ban a nanotechnológia, most viszont önálló pavilonrészt szán-tak a szakterületnek MicroNanoWorld néven. Itt nemcsak az újtechnológiáknak, hanem az új anyagok terjedésének is tanúi le-hettünk. A polimerek elõretörésével a „drága” szilícium napjaimeg vannak számlálva, legalábbis bizonyos területeken, amimaga után vonja a technológia változását. Mindezeket nemcsaka kiállítók standjain lehetett szemlélni, hanem elõadásokon ismód nyílott betekinteni a tudományos háttér rejtelmeibe.

Összegezve: az idei Productronica több mint „papírformát”hozott, két évre ismét kijelölte a jövõ útját…

6. ábra. Kiállítók: a „nagyok”

7. ábra. Kiállítók a kisvállalkozók számára

5. ábra. Regisztráció a bejáratnál

Folyamatosan fejlesztünk…… Önöknek.

(I&J FISNAR Inc.)

I&J 6000

Munkaterület:32” x 24”

info@elektro-net.hu

2005/8.

58

TechnológiaTechnológia

Alacsony beruházási költségMagas teljesítményÓlommentes technológiára optimalizálvaAlacsony fenntartási költségKalibrációt nem igényel

PS 800 kéziforrasztó ésSMD-javító megoldás

Lehetõség van a termék ingyenes kipróbálására!

professzionális megoldás ólommentes alkalmazásokhozATT Hungária Kft. 8000 Székesfehérvár, Királysor 19. www.att.co.at Tel.: 22-505-882 Fax: 22-505-883 office-hu@att.co.at

A Gazdasági és Közlekedési Miniszté-rium – mint vagyonkezelõ – 2005. au-gusztus 17-én pályázati felhívást tettközzé a KERMI Minõség-ellenõrzõ ésSzolgáltató Kft. a Magyar Elektrotech-nikai Ellenõrzõ Intézet Kft., és azMBVTI Mûszaki Biztonsági Vizsgálóés Tanúsító Intézet Kft. 100%-os üzlet-részeinek értékesítésére. A pályázatokbeadási határideje 2005. október 17-evolt.

A pályázatoknál a tevékenységi körfenntartására, valamint a munkaválla-lók továbbfoglalkoztatására vonatkozógaranciákkal alátámasztott kötelezett-ség-vállalások bírálati szempontkéntszerepeltek, amire az elbírálás soránhangsúlyt fektettek, és a szerzõdésben isérvényesíteni szándékozik a GKM. Azüzletértékelések fõbb megállapításaimindhárom esetben arra irányultak,hogy szakmai befektetõ részére történõértékesítés esetében megvalósuljon amintegy 130 munkahely megtartása.

A minõség-ellenõrzõ és biztonság-vizsgáló intézetek magánkézbe adása aKGM szerint több ok miatt is szükséges-sé vált. Egyrészt azért, mert az államicégek tavaly már több tízmillió forintosveszteséget termeltek, másrészt, mert azuniós csatlakozással elveszítették mo-nopolszerepüket. Másfél éve ugyanis az

EU bármely tagállamában bevizsgált, va-gyis forgalomba hozott termékek minde-nütt szabadon árusíthatók, a nemzetivizsgálatok kötelezettsége megszûnt. Aprivatizáció viszont megmentheti a vizs-gáló intézeteket, hiszen a szakmai befek-tetõ érdekelt azok fejlesztésében.

A KERMI Kft. pályáztatási eljárásábanegy, a MEEI Kft. esetében kettõ, az MBVTIKft. vonatkozásában három pályázat ér-kezett határidõben. A pályázatok értéke-lésére megalakult bizottságokban teljesjogú tagként részt vettek a munkavállalókdelegáltjai, így az értékelési szempont-rendszer kialakításában aktív szerepetvállaltak. A bizottságok a pályázókat hiánypótlásra szólították fel, ennek – a MEEI Kft. eljárásában pályázatot beadóegyik társaság kivételével – a pályázókeleget tettek. 2005. október 27-én az érté-kelõbizottságok megállapították, hogymind a MEEI Kft., mind a KERMI Kft. meg-vásárlására egy, az MBVTI Kft. megvásár-lására 3 érvényes pályázat érkezett.

A Magyar Állam nevében eljáróKincstári Vagyoni Igazgatóság Hasznosí-tási Tanácsának 2005. október 28-i, 236.ülésén meghozott 1., 2. és 3. számú dön-tése értelmében a pályázatok nyertesei:1. a KERMI Minõség-ellenõrzõ és Szol-

gáltató Kft. 100%-os üzletrésze eseté-ben a TÜV Produkt Service Gmbh

Elkelt a MEEI – is

SIPOS MIHÁLY

2. a Magyar Elektrotechnikai Ellenõr-zõ Intézet Kft. 100%-os üzletrészeesetében a TÜV RheinlandInterCert Kft.

3. az MBVTI Mûszaki Biztonsági Vizs-gáló és Tanúsító Intézet Kft. 100%-os üzletrésze esetében a TÜVRheinland InterCert Kft.

Vagyis: egyértelmûen a szakmai be-fektetõnek számító TÜV-csoport cégeivásárolhatják meg a három céget. AKermi esetében (amelyért a legkeveseb-bet, 80 millió forintot fizet a vevõ) a világnegyedik legnagyobb biztonságtechnikaicége, a TÜV Produkt Service GmbHegyedüli pályázóként csak arra tett ígére-tet, hogy a védjegyet öt évig megtartja, adolgozók felét pedig egy évig még bizto-san tovább foglalkoztatja. A vevõ a má-sik két esetben vállalta a tevékenységikör fenntartását, a dolgozók továbbfog-lalkoztatását, sõt létszámnövelését is. Alegértékesebbnek a MEEI bizonyult, ami-ért 550 milliót fizet a két pályázó közülgyõztesnek kihirdetett TÜV RheinlandInterCert Kft., amely az MBVTI-ért továb-bi 133 millió forintot adott. A Kerminélvárható létszámleépítéssel ellentétben amásik két társaságnál 20-20 százalékoslétszámfejlesztést vállalt a TÜV-cég.

Az összességében 763 millió forintértértékesített három állami cégrõl a hivatalossajtóközleményben az olvasható, hogy azeladásukból származó bevétel „…jóvalmeghaladta az elõzetes várakozásokat”.Az üzletrész-átruházási szerzõdéseketmegkötésük után a minisztérium interneteshonlapján közzéteszi.

59

2005/8. TávközlésTávközlés

www.elektro-net.hu

forms ügyfelei világszerte 23-féle 3G modellt vittek piacra, aleszállított készülékek száma pedig ez év októberéig megha-ladta a 10 milliót. A készülékek gyártói és felhasználói nagy-ra értékelik a platform stabilitását, más rendszerekkel valóegyüttmûködését, teljesítményét és újrahasználhatóságát. AzEricsson Mobile Platforms teljes termékskálát kínál, amelynekrésze a referenciadizájn, a platformszoftver (amely a gyártókszámára elérhetõvé teszi azokat a kulcs „motorokat”, ame-lyek révén alkalmazásokat lehet kidolgozni és elindítani), alapkakészletek (ASIC-ok) és a fejlesztéshez szükséges lapok, afejlesztési és tesztelési eszközök, az ipari megoldások (a tele-fonok gyári kalibrálására és tesztelésére használt szoftveresz-közök), az együttmûködési képesség (interoperabilitás), vala-mint a típusengedélyezési támogatás, a képzés, a támogatásés a dokumentáció.

EDR-tender

A T-Mobil Magyarország Rt. és a Magyar Telekom Rt. által al-kotott konzorcium nyerte a készenléti szervek országos kom-munikációs szolgáltatására kiírt EDR-tendert. Az EgységesDigitális Rádiótávközlõ Rendszer (EDR) létrehozására kiírttender nyílt, kétfordulós, tárgyalásos közbeszerzési eljárás-ban valósult meg. A szolgáltatás tervezett éves nettó díja azajánlat szerint 9,325 milliárd forint. A szerzõdés idõtartama10 év. Budapest területén az EDR-rendszert 2006. elsõ ne-gyedév végére helyezik üzembe; az országos rendszer 2007.január 31-ig épül ki. A közbeszerzési pályázatra három kon-zorcium (T-Mobil/Magyar Telekom, MVM/SAAB, AntennaHungária/Siemens Termelõ, Szolgáltató és Kereskedelmi Rt.)nyújtott be ajánlatot. Az évente fizetendõ szolgáltatási áta-lánydíjként nettó 10 … 12 milliárd forintot jelöltek meg. Is-meretes, hogy az EDR-rendszer kiépítésének elõkészítésetöbb mint 10 éve húzódik. A rendszerrel Magyarország telje-sítheti a schengeni, a határõrizeti és a terrorelhárítási elvárá-sokat. Hírek szerint Magyarországon mintegy 42 ezer végké-szülékre van szükség. A készülékek, illetve az országos háló-zat ára mintegy 90 millió euró.

Országos FLASH-OFDM-hálózat

A T-Mobile Slovakia és a Siemens közösen hozzák létre Euró-pa elsõ olyan kereskedelmi mobil szélessávú szolgáltatását,amely a Flarion FLASH-OFDM- (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) hálózati technológia alapján mûködik.

Távközlési hírcsokor

KOVÁCS ATTILA

Marconiból Talent?

Az Ericsson bejelentette, hogy megállapodásra jutott a Mar-coni Corporation PLC-vel, és megvásárolja a Marconi táv-közlési üzletágának azon részeit, amelyek stratégiai fontos-ságúak az Ericsson számára. Az Ericsson vezetékes hálóza-ti üzletágának összekapcsolása a Marconi szélessávú hoz-záférési ajánlataival és a Marconi hagyományosan kiváló, alegnagyobb vezetékes szolgáltatókkal fennálló kapcsolatai-val meg fogja erõsíteni az Ericsson piaci helyzetét. Stratégi-ai jelentõségû vagyonról van szó. Az Ericsson által felvásár-landó vagyon a Marconi forgalmának közel 75 százalékátjelenti: a Marconi optikai hálózati üzletága; a Marconi szé-lessávú és vezetékes rádiós hozzáférési üzletágai; a Mar-coni softswitch (szoftveres kapcsolási) üzletága; a Marconiadathálózati berendezései és szolgáltatási üzletága, ide tar-tozó távközlési szolgáltató tevékenysége; a Marconi keres-kedelmi védjegy, amelyhez kapcsolódik a márkanév és avédett ipari jogok. Az Ericsson hozzávetõlegesen 16,8 mil-liárd svéd koronát (1,2 milliárd GBP) fizet készpénzben azügylet lezárultakor. A Marconi-üzletágak kiválóan illenekaz Ericsson tevékenységéhez. Az egyesített ügyfélbázis egymég átfogóbb megoldásrendszerhez férhet majd hozzá,emellett a kibõvült k+f képességek is az õ javukat szolgál-ják majd. A Marconi új neve Talent PLC lesz, új üzleti funk-ciójában távközlési és vállalati ügyfelek vezetõ szolgáltató-ja lesz, úgy is, mint az Ericsson preferált szolgáltatási part-nere az Egyesült Királyságban.

További info: www.marconi.com

Szélessávú-jövõ

Az októberi madridi Broadband World Forum Europe 2005rendezvényen az Ericsson bemutatta, hogyan generálhatnaka hálózatüzemeltetõk új bevételi forrásokat a legújabb veze-tékes és vezeték nélküli, szélessávú technológiáknak köszön-hetõen. A következõ öt évben a nagy teljesítményû szélessávvárhatóan a távközlési iparág egyik leggyorsabban növekvõszegmensévé válik. A fogyasztók igénye a szélessávra és amobilitásra a távközlésben: ez a két kulcsfontosságú ténye-zõ, amely a szolgáltatókat mind a személyes, mind az üzletifelhasználást megcélzó termékkínálatuk kiterjesztésére ösz-tönzi. Olyan vezetõ termékei révén, mint a szoftveres telefo-nos kapcsolóberendezés, az IMS és az Ethernet DSL-hoz-záférés (EDA), az Ericsson a nagy teljesítményû, szélessávúmegoldások szállítóinak élvonalában foglal helyet. Lehetõvéteszi a szolgáltatóknak az ún. triple play-szolgáltatás beveze-tését, kihasználva az IP-alapú tv iránti növekvõ igényt és atisztán IP-hálózatokra való áttérést.

Ericsson: 3G-dominancia

Október folyamán az Ericsson ismét megerõsítette vezetõ he-lyét a 3G-technológia területén, mivel mostanáig a világ többmint 10 millió WCDMA (3G) készüléke üzemel az Ericssontechnológiájával. 2004 májusa óta az Ericsson Mobile Plat-

1. ábra. Ericsson-P990 mobiltelefon

info@elektro-net.hu

2005/8.

60

TávközlésTávközlés

talmazza a mai üzleti világban elengedhetetlen mobil alkalma-zásokat, például a mobil e-mailt és a fejlett hangszolgáltatáso-kat. A Nokia E60, E61 és E70 készülékek a Series 60 okostele-fon-szoftver legújabb verziójára épülnek. A Series 60 3rd Edi-tion, a Symbian OS 9.1 operációs rendszerrel együtt egységesalkalmazási környezetet biztosít a három mobil számára. Az al-kalmazások között a több ország közötti zökkenõmentes baran-golást biztosító, többféle GSM és 3G (WCDMA) cellás hálózattámogatását, valamint egy sor helyi csatlakozási lehetõséget, így

WLAN-, Bluetooth-, infravörös csatlakozás, és USB 2.0 találha-tó. A készülékek internetes hívást (VoIP), Push to Talk-ot, ésegyéb SIP-alapú, gazdag hívásszolgáltatást biztosítanak. A No-kia E60 a klasszikus formájú mobiltelefonok határozott megjele-nését, kényelmét és használhatóságát nyújtja. A készülék a nagyterületet lefedõ WCDMA-hálózaton át gyors és rugalmas adat-kapcsolatot biztosít, a helyi hozzáférést pedig a WLAN oldjameg. A Nokia E61-en négy irányban mozgatható joystick és tel-jes billentyûzet található. A telefon teljes körû dokumentumke-zelést (dokumentumok, táblázatok, prezentációk, PDF-megnyi-tó, és ZIP-tömörítõ), és szerkesztést (dokumentumok, tábláza-tok, és prezentációk) biztosít. A Nokia E61 telefonálás közben isképes az elektronikus levelek fogadására és küldésére. A NokiaE70 olyan, mint egy okostelefon. Ha kinyitjuk, a gyors és a kön-nyû gépeléshez szükséges teljes billentyûzetet találunk, az e-mailek olvasásához, a mellékletek (dokumentumok, táblázatok,prezentációk, PDF-anyagok és ZIP-pel tömörített fájlok) megte-kintésére, valamint szerkesztésre (dokumentumok, táblázatok,prezentációk) használható, széles, színes kijelzõvel együtt.

Cisco: megoldások okostelefonokon

A Cisco Systems bejelentette, hogy a Nokia vállalati fel-használásra optimalizált, a Series 60-as szoftverplatformharmadik kiadására épülõ mobiltelefonjain elérhetõvé tesziIP-kommunikációs és vezeték nélküli hálózati megoldásai-nak mobil elérést támogató fõbb funkcióit. A Cisco MobileConnect (CMC) technológia révén a vállalati telefonmellé-kekre érkezõ hívások a nyilvános GSM-hálózaton keresztülmobiltelefonokon fogadhatók. Az irodában tartózkodókNokia vállalati okostelefonjai pedig a házon belüli WLAN-hálózatokra kapcsolódhatnak. A CMC révén az üzleti jel-legû hívások egyetlen IP-telefonszámra irányíthatók. A No-kia viszont készülékeibe integrálja a Cisco CompatibleExtensions vezeték nélküli ügyfélfunkcióit, saját kliensinter-fészét pedig beépíti a Cisco IP-kommunikációs szoftverébe.A két megoldásegyüttes biztosítja, hogy a Nokia E-soroza-tú okostelefonjaival teljes mértékben ki lehet használni aCisco IP-kommunikációs, biztonsági, mobilitási, szolgálta-tásminõségi és hálózatfelügyeleti képességeit.

A szolgáltatás Pozsony néhány városrészében és az ország to-vábbi 19 városában vehetõ igénybe. Az 1 Mibit/s letöltési, il-letve 300 … 500 Kibit/s feltöltési irányú sebességû technika aháztartások és a cégek számára egyaránt alkalmas. A projektkeretében a Siemens és a Flarion komplett megoldást szállíta-nak a T-Mobile részére, amely rádiórouterekbõl, bázisállomá-sokból, desktopmodemekbõl és PC-kártyákból épül fel a 450MHz-es sávban. Ezenkívül a FLASH-OFDM-hálózatnak a T-Mobile már meglévõ, szlovákiai mobilhálózatához való il-lesztését is a Siemens végzi. A Flarion teljesen IP-alapú tech-nológiája segítségével a mobilszolgáltatók zökkenõmentesentudják a vállalati LAN-hoz kapcsolni céges ügyfeleiket, illetveaz internetre a magánelõfizetõket. A FLASH-OFDM-et jellem-zi a nagy sebesség és a rendkívül rövid késleltetési idõk, ame-lyek a vezetékes hálózatok igen szigorú követelményeit is túl-tejesítik. A FLASH-OFDM-rádiócellák a 450 MHz sávbannagy térbeli kiterjedésûek, így ez a technológia a gyéren la-kott vidéki területek ellátására is alkalmas.

Allied Telesyn kapcsoló

A végponttól végpontig terjedõ Ethernet/IP-alapú kapcsoló-megoldások globális szállítója, az Allied Telesyn (AT) a hálóza-ti iparág legkisebb, nagy sávszélességû multiszolgáltatású kap-csolóberendezés családjával jelentkezett. A Mini-MAP 9100„hozzáférési-hálózati” (access network) kapcsoló hárommo-dulos IP hozzáférési platform, amely ugyanazon interfészekethasználja, mint az AT nagyobb méretû, és több csatlakozássalellátott iMAP 9400-as, és 9700-as eszközei. A készülék támo-gatja az xDSL (ADSL2+, G.SHDSL, VDSL), a POTS, az E1/T1,a GbE vagy az FTTx szabványokat. Elsõsorban azoknak szol-gáltatóknak ajánlható, akik költséghatékonyan kívánnak be-lépni az FTTx, és IP Triple Play szolgáltatói piacra. Alkalmazá-sa hasznos lehet szállodákban, oktatási intézményekben, iro-daházakban, illetve minden olyan területen is, ahol kisebbszámú felhasználó vagy nagy távolságban, vagy eltérõ igényekmellett kíván a hálózathoz csatlakozni.

Konvergenciamegoldás a Nokiától

Az októberben Madridban megrendezett „Broadband WorldForum Europe 2005” fórumon a Nokia bemutatta a távközlésiszolgáltatók számára készült, internetprotokoll-alapú VoIP szer-verét, amely vezetékes és mobil hálózatokon egyaránt biztosíthangszolgáltatást. Ez a végponttól végpontig terjedõ, vezetékes-mobil konvergencia- (FMC) megoldás zavartalan átmenetetbiztosít a vezetékes, a mobil, és a hibrid hálózatot üzemeltetõszolgáltatók számára a jelenlegi és a következõ generációs há-lózatok között. A megoldásnak köszönhetõen az elõfizetõk ahozzáférési módtól függetlenül a vezetékes, a DSL-, a cellás, aWLAN- vagy az UMA-hálózatokon egyaránt ugyanolyan szol-gáltatást élvezhetnek. Hírek szerint a Nokia VoIP szerverénektelepítései várhatóan 2006 elsõ félévében kezdõdhetnek meg.

Nokia Eseries mobilok az üzleti világnak

Három új modellel (E60, E61, E70) bõvítette az üzletemberekszámára készült telefonjainak portfólióját a Nokia. Az 2006 el-sõ negyedévében megjelenõ Eseries modellek mindegyike tar-

2. ábra. Allied Telesyn Mini-MAP 9100 kapcsoló

3. ábra. E60, E61, E70 mobilkészülékek

61

2005/8. TávközlésTávközlés

www.elektro-net.hu

Mind a vezetékes, mind pedig a mobil-kommunikáció területén olyan evolúci-ós folyamat tapasztalható, amely az IP-alapú szolgáltatásnyújtás felé vezet.A hálózatokban az egyre sokasodó IP-szolgáltatások bevezetését egyszerûsítile az IP Multimedia Subsytem (IMS) al-kalmazása – egy standardizált, költ-séghatékony rendszer, amellyel gyorsanelterjeszthetõk új, bevételt termelõ szol-gáltatások, és bevezethetõ az IP-telefó-nia. Az IMS révén a szolgáltatások mi-nõsége, biztonsága nõ, létrejöhet a kü-lönféle terminálok és hálózatok közöttiegyüttmûködés.

Az IMS elõnye az elõfizetõk számá-ra, hogy a kommunikáció gazdagodik.Az Ericsson jövõképében az IMS egykonvergálás utáni és teljesen integráltfelhasználói tapasztalatot jelent, ahol afogyasztók kombinálni tudják a külön-féle tartalom- és kommunikációs típu-sokat, meg tudják azokat osztani egy-mással, és egyetlen használat soránegyidejûleg több partnert is fel tudnakhívni. A szolgáltatók számára pedig az,hogy zökkenõmentes, szolgáltatásvezé-relt, alacsony kockázatú útvonalat kínálahhoz a helyzethez, amelyben már

minden szolgáltatásukat IP-alapon fog-ják nyújtani.

Az Ericsson IMS a vezetékes és mo-bilkonvergencia létrejöttében fontosszerepet játszik, a GSM/GPRS/EDGE,CDMA2000, WCDMA és a vezetékes szé-lessávú megoldások együttes alkalmazásarévén. Az Ericsson IMS-ajánlata: vezetékeshálózatban IP-telefóniát kínál, különfélemultimédiás lehetõségekkel kombinálva;mobilhálózatokban a PoC szabványnakmegfelelõ push-to-talk-ot és ún. kombináltszolgáltatást (Ericsson WeShare) kínál. AWeShare révén a mobiltelefonos hívásoktöbbféle tartalommal gazdagíthatók a hí-

vás során. Az Ericsson végpontok közöttiIMS-rendszert kínál, amelynek segítségé-vel a szolgáltatók lépésrõl lépésre alakít-hatják át jelenlegi portfóliójukat gazdagmultimédiás kínálattá.

Az IMS-perspektíva megköveteli,hogy a hálózati felépítés réteges archi-tektúráját a készülékek is tükrözzék. AzEricsson Mobile Platforms a kulcstech-nológiáknak vezetõ beszállítója, a plat-form licencét 15 készülékgyártó vásá-rolta meg világszerte. Az Ericsson többnagy hírû vezetékes szolgáltatóval(Telefonica, Telecom Italia Mobile stb.)

Az Ericsson IMS-megoldása

KOVÁCS ATTILA

is szerzõdést kötött, amelyek számosalkalmazás szolgáltatását irányozzákelõ (push-to-talk, a WeShare, IP-telefó-nia, IP Centrex).

Az Ericsson IMS Multimédia Telefó-nia végpontok közötti teljes körû háló-zati megoldás. Segítségével a hálózat-üzemeltetõk és a szolgáltatók új multi-médiás szolgáltatásokat nyújthatnakügyfeleik számára, gyorsan és költ-séghatékonyan.

Alapja a 3GPP által meghatározottIMS standard. A megoldást a jelenleg isfolyamatban lévõ szabványosításnakmegfelelõen építették fel.

A mobilszolgáltatók számára apush-to-talk új és jelentõs bevételi for-rást jelent. Egy olyan módszer, amellyelfellendíthetik meglévõ adathálózataikforgalmát. Most, hogy a push-to-talk el-érte az olyan standard hálózatokat is,mint a GSM/GPRS/EDGE, WCDMA ésa CDMA2000, a szolgáltatás mégkönnyebben használhatóvá és még so-koldalúbbá vált. Egy égetõ problémátazonban kezelni kellett ahhoz, hogy apush-to-talk piac globálisan is igazánbeindulhasson – ez pedig a szolgáltatá-sok közös használhatósága volt. A meg-oldás érdekében az Ericsson több gyár-tó, szolgáltató céggel közösen beter-jesztett egy nyílt, több beszállítóra ki-terjedõ iparági specifikációt, amely aPush-to-talk over Cellular (PoC) nevetkapta. A javaslatot benyújtották a NyíltMobil Szövetséghez (OMA), a cél ahozzáféréstõl független push-to-talkszolgáltatások nyújtása standardGSM/GPRS/EDGE, WCDMA ésCDMA2000 hálózatokon. Alapja a3GPP IP Multimedia Subsystem (IMS)standard, amely biztosítja az interope-rabilitást és a skálázhatóságot.

A mobilszolgáltatók számára felkí-nált push-to-talk szolgáltatás, az„Ericsson IMS Push-to-talk” megfelel aPoC standardnak, és vagy a helyszínentelepítve, vagy ún. hosztolt megoldás-ként vehetõ igénybe. Az Ericsson keres-kedelmi és technikai támogatást kínál arendszerelindítást megelõzõen. A felké-szítésnek része a piackutatás, az ügyfél-szegmentálás, illetve a szervezeti és há-lózati készültség elemzése, mivelmindezek a tényezõk létfontosságúak apush-to-talk sikere szempontjából. AzIMS Push-to-talk megoldás sokféle szol-gáltatást kínál, többek közt olyanelérhetõségi listát, amely már az össze-köttetés létrejötte elõtt jelzi, hogy a hív-ni kívánt személy elérhetõ-e a szolgál-tatás számára. A felhasználók úgy iscsatlakozhatnak a szolgáltatáshoz,hogy csak egyvalakivel beszélgetnek,de csoporthívásokat is indíthatnak vagyelõre definiált csoportok tagjainak,vagy pedig ad hoc kiválasztás útján.

1. ábra. Az Ericsson mobil IMS-megoldását mutatják be a vállalat szakemberei az õszibudapesti IMS-fórumon

info@elektro-net.hu

2005/8.

62

TávközlésTávközlés

Történelmi áttekintés, tapasztalatok

A szélessávú, nagy területi lefedést bizto-sító vezeték nélküli hozzáférés (WirelessMAN) egy alternatív DSL-megoldás, ésmár a 90-es évek derekától rendelkezés-re áll mint technológia. Mindazonáltal amai napig a DSL tekinthetô gyôztesnek,ha egy pillantást vetünk a piac alakulásá-ra. A szélessávú, rögzített vezeték nélkülihozzáférés nyilvánvaló és kecsegtetôjellemzôi ellenére a való-világbeli beve-zetéseket peremfeltételek határoztákmeg, amelyek nagyban korlátozták vagyel is lehetetlenítették a sikeres alkalma-zást. Mint mindig, úgy most is számos okadható erre, de a legfôbb gondot a szabá-lyozási és kereskedelmi problémák jelen-tették, kevésbé a technikaiak és teljesít-ménybeliek. A 90-es évek közepe óta kí-nált jobb megoldások technikailag igenfejlettek, ám védjegyesek, és ezzel együttmeglehetôsen drágák voltak. Ezáltal a pi-ac professzionális felhasználói számáraelérhetô szállítók egyike sem tudott olyanmennyiséget kiszállítani az alkalmazotttechnológiákból, hogy az tömegpiaciigényeket lefedjen. Mindennek tetejébena szállítóknak és szolgáltatóknak igenösszetett kényszereket kellett feloldaniuka régiókra jellemzô eltérô területek miatt,amely teljesen ellehetetlenítette az egy-szerû és gyors piacra dobást. Mindezenproblémák ellenére volt példa sikeres al-kalmazásra.

A globális szabványok kulcsfontossá-gúak a tömegpiaci alkalmazásokhoz

Az olyan innovatív vezeték nélküli hoz-záférési technológiák, mint az UMTS

vagy a WLAN tisztán mutatják a sikerfelé vezetô utat: az együttmûködéshezvilágméretû szabványokat kell létrehoz-ni a rádiós interfészekhez. Ez megköny-nyíti a fejlesztést, és minimális társítottkockázatokat jelent a szállítók számára.A vezetô lapkagyártók nagy integrált-ságú áramkörökbe szeretnek befektetni,amelyek a mind komplexebb feladatokelvégzésére alkalmas technikai megol-dások mellett olcsóságot is biztosíta-nak. Ennek alapján a nemzetközi szab-ványosító szervezetek (IEEE és ETSI)megkezdték a vezeték nélküli MANszabványosítására irányuló tevékenysé-geiket a 90-es évek második felében(lásd 1. ábra).

A részben redundáns szabványosító-társaságok (például az IEEE és az ETSI)azonos területeken végeznek tevékeny-ségeket, amelyek nincsenek teljes össz-

A WiMAX az utóbbi idôben, forradalmian új vezeték nélküli technológialévén sokak figyelmét keltette fel. Követve marketingesek sokaságá-nak kívánságait, a WiMAX-re az univerzális szélessávú megoldásként,valamint mobil vezeték nélküli hozzáférési technológiaként tekinthe-tünk, amely még a vezeték nélküli LAN- (WiFi) és UMTS-megoldásokonis felülkerekedik. Az alábbi cikk fényt derít a technológia szabályozá-si és technikai hátterére, és megpróbál képet alkotni a várható tel-jesítményrôl, amelyre valóságos körülmények mellett lehet számítani acélalkalmazásoknál…

hangban, ezek mellett létrehoztak ér-dekcsoportokat is, amelyek a gyorsabbpiacra dobhatóság érdekében felgyor-sítják a folyamatokat. A legfontosabbake szempontból a WiFi (Wireless Fideli-ty) Alliance és a WiMAX Forum(Worldwide Interoperability for Micro-wave Access) szervezetek. A WiFi ese-tében az IEEE 802.11 variánsai váltak a vezetô szabvánnyá, míg az ETSIHiperLAN/2-nek nem jutott ki az elis-mertség.

A MAN területét tekintve az I. táblá-zat ad szélesebb képet a különbözôtevékenységekrôl és a szabványosítás ál-lásáról. A jelenlegi WiMAX-tevékenysé-gek és társított termékfejlesztések az IEEE802.16d-re (IEEE 802.16-2004) fóku-szálnak, az ETSI-területén a termékeketaz ETSI BRAN HiperAccess szabványra(Marconi AXR) alapozva fejlesztik.

1. ábra. Az IEEE és ETSI általános szabványosítási tevékenységeinek áttekintése

Dr. Bernd Friedrichs a karls-ruhei egyetem professzora.Korábban matematikávalés informatikával foglalko-zott a braunschweigi egye-temen, majd elektrotechni-kával az erlangen–nürnber-gi egyetemen. 1980 óta a Marconi munkatársa

Backnangban, ahol szakterülete a pont-multipontszélessávú rádiós rendszerek. Az ETSI elnökekéntkooperációs munkatársa a WiMAX Forumnak. A karlsruhei egyetemen kódolástechnikát oktat,amelyrôl könyve is jelent meg

Hans-Peter Petry a saar-brückeni egyetem Fizikaés Elektrotechnika Szaká-nak doktorandusza, 1983óta a Marconi munkatár-sa, jelenleg a Fix vezetéknélküli termékpalettafelelôs vezetôje. Szakmaitapasztalatát korábbi

munkahelyei (Telefunken, ANT Nachrichtentech-nik, Bosch Telecom) gazdagították

WiMAX – új csillag az égbolton?

DR. HANS-PETER PETRY, PROF. DR. BERND FRIEDRICHS

63

2005/8. TávközlésTávközlés

www.elektro-net.hu

Az egyéb szabványosítási tevékeny-ségeket vagy nem igazán reklámozzák(IEEE 802.16 vagy ETSI BRAN Hiper-LAN), vagy még annyira sem elôreha-ladott a fejlesztésük, hogy rövid távúbevezetésrôl beszélhessünk (IEEE802.16e és IEEE 802.20). Mi több, azIEEE és ETSI tevékenységeinek jobb ösz-szehangolására irányuló munkálkodá-sok is megkezdôdtek.

Ez a legutóbb az IEEE 802.16-2004és az ETSI BRAN HiperMAN összehan-golására volt igaz. Mindkét fél szorosanegyüttmûködik a WiMAX Forumban,egymás tapasztalataira kölcsönösenalapoznak.

Milyen teljesítményre lehet számítani?

A globális szabványosító tevékenységeka vezeték nélküli hozzáférésben vég-zettek különbözô területeire vonatkoz-nak. A mikro- és pikocellás (rövid távú)technológiákat (mint pl. DECT, Blue-tooth vagy WLAN) nem nagy területeklefedésére fejlesztették ki. Lényegesennagyobb lefedettséget biztosítanak aGSM-, UMTS- és hasonló szabványok.

Míg ez utóbbiak meglehetôsen nagyterületet képesek lefedni az elôb-biekhez képest, a mobilitási, sávszéles-ség-rendelkezésre állási és rádiós inter-fészre vonatkozó követelményekbôl fa-kadóan meglehetôsen korlátozott sáv-szélességet képesek csak nyújtani.

Következésképpen továbbra is szük-ség volt/van jobb teljesítôképességû rá-diós interfész-szabványokra, amelyeknagyobb összeköttetési távolságokat,nagyobb sávszélességet és rendszerka-pacitást biztosítanak egy idôben. Lefe-dettség tekintetében referenciaként le-het tekinteni a mai mobil rendszerekre,míg a sávszélesség szempontjából aDSL teljesítménye és QoS-mutatói amérvadóak. Magyarán a néhány Mibit/segyéni elôfizetôként elvárásnak számít.

A II. táblázat összefoglal néhány ala-csonyabb frekvenciás rádiós interfészparamétert a DSL-hez hasonlítva. A

különbözô metrikák a következôképpértendôk:

Területi lefedettség:Alacsonynagyon rövid távolságra kiterjedô kom-munikáció, legfeljebb néhányszor tízméterigKözepesrövid távú kommunikáció legfeljebbnéhányszor 100 méterenNagy1 km-nél nagyobb összeköttetési távol-ságok, egészen néhány km-ig vagy mégtovább

Elôfizetôi adatsebesség:AlacsonyAdatsebesség 100 Kibit/s alattKözepesAdatsebesség 1 Mibit/s alattMagasAdatsebesség 1 Mibit/s felett, akár 10 Mibit/s-ig vagy még feljebb

Minden paraméter a valóságos mû-ködési feltételek mellett értendô. Veze-ték nélküli alkalmazások esetében ez acellás környezetre vonatkozik (magya-rán beleértve az öninterferenciákat),életszerû forgalmi terheléssel és nemideális rendszerkapacitással (értsd:adott számú felhasználó a rádiós cellá-ban). A II. táblázatban feltüntetett egy-szerûsített metrikák alapján a WiMAX

az egyetlen olyan rádiós interfész,amely elméletileg képes a DSL-lel ver-senyezni lefedettség és felhasználóisávszélesség tekintetében.

A lakossági piacon van egy továbbiszempont, amit nem lehet figyelmen kí-vül hagyni: a rádiós megoldásnakNLOS- (Non Line Of Sight) környezet-ben is tökéletesen kell mûködnie, va-gyis akkor is, amikor az adó és a vevôközött nincs közvetlen rálátás. Ilyenkorugyanis egy lényegesen magasabbtechnikai színvonalat képviselô CPE-installációra lenne szükség kültéri an-tenna bevetésével, amely nem mindiglehetséges vagy kivitelezhetô. AzNLOS- terepek lényegesen változhat-nak, enyhén akadályozott LOS-útvonal-tól (pl. fák, növényzet bekerülése a rá-diós jel terjedési vonalába) kezdve ateljesen akadályozott, jelentôs járulékoscsillapítással együtt járó összeköttetésig(mikor szükséges a rádiós jel áthatolásaépületeken vagy falakon) minden elô-fordulhat. Ezek a peremfeltételek drá-maian befolyásolhatják a fent leírt telje-sítménymutatókat, ahogy azt a jelenlegimobil rendszerekben is tapasztalhatjuk.A probléma jobb megértése érdekébennélkülözhetetlen mélyebben elmerül-nünk a technikai részletekben.

Minden esetben óvatosan kell az el-méletileg lehetséges teljesítményt hozzá-igazítani a valódi szituációkhoz. Ez álta-lában csökkenti a várt teljesítményt, ésszükségessé teszi alternatív technológiákkiértékelését. A túlzottan optimista elvá-rásokkal, amelyek csak a legideálisabbesetekre érvényesek, rendszerint az elér-ni kívánt hatással éppen ellentétes hatá-sú eredményt érhetünk el.

Néhány technikai szempont

A különbözô rádiós interfész-technoló-giák elônyeit és hátrányait jobban meg-érthetjük, ha áttekintünk néhány alap-vetô fizikai és forgalmi elméletet, ame-lyeket számításba kell venni a munkasorán, és amelyeknek megfelelôen azegyéni helyzet során igazodni kell. En-nek értelmében a legfontosabb befolyá-soló paramétereket a következôképpfoglalhatjuk össze:

Elfogadható lefedettség NLOS-tulaj-donságú környezetben, szem elôtttartva a költséghatékonyságot.Igen dinamikus, nem megjósolhatóviselkedésû, idôben változó átvitelicsatorna.Nagy átviteli kapacitás a lefedett te-rületen, szem elôtt tartva a frekven-cia mint végesen rendelkezésre állóerôforrás hatékony kihasználását.Magas felhasználói adatsebesség azemlített körülmények alatt is, meg-

Szabvány Felhasználói Területiadatsebesség lefedettség

DECT Alacsony AlacsonyBluetooth Magas AlacsonyGSM (2G, 2.5 G) Alacsony MagasUMTS (3G) Közepes MagasUMTS (HSDPA) Magas KözepesWLAN (WiFi) Magas AlacsonyDSL Magas MagasWiMAX Magas Magas

II. táblázat. A különbözô szabványosítottNLOS rádiós hozzáférési technológiákösszehasonlítása, a DSL-hez képesti be-csült teljesítménnyel

Szabvány IEEE ETSINév Státusz Név Státusz

Nagy frekvenciák (LOS) IEEE 802.16 elkészült, 2001 BRANHiperAccess elkészült, 2002Rögzített hozzáférésAlacsony frekvenciák (NLOS) IEEE 802.16a elkészült, 2003 BRANHiperMAN elkészült, 2003Rögzített hozzáférés Alacsony frekvenciák (NLOS) IEEE 802.16d(2004) elkészült, 2004 BRANHiperMAN elkészült, 2004Rögzített hozzáférés (harmonizált)WiMAX-rendszerprofilokAlacsony frekvenciák (NLOS) IEEE 802.16e várhatóan, 2005 ? ?Mobil hozzáférés szolgáltatási területek közti roaminggalAlacsony frekvenciák (NLOS) IEEE 802.20 várhatóan, 2007, ? ?Teljes mobilitással, 2008hívásátadással és roaminggal

I. táblázat. Az IEEE és ETSI MAN szabványosítási tevékenységei

info@elektro-net.hu

2005/8.

64

TávközlésTávközlés

határozott hálózati forgalom esetén.Minôségbiztosítás (Quality of Servi-ce – QoS): alacsony bithiba-arány,alacsony késleltetés, stb. a fenti kö-rülmények mellett is.

Ezen általánosabbnak tekinthetô (ésrészben ütközô) elvek mellett figyelem-be kell venni számos regionális jellem-zôt. Ezeket többnyire az egyéni szabá-lyozási szabályok határozzák meg, me-lyek negatívan hatnak az elméletilegelérhetô teljesítményre. Például többszabályozási testület is szabályokat ve-zetett be a rádiós tornyok teljesítmény-sûrûségének korlátozására. Nem nehézbeismerni, hogy ez káros hatással lehetaz összeköttetések maximális távolsá-gára vagy a lefedettségre nézve.

A lefedettséget és terjedést tekintvebelátható, hogy azokat elsôdlegesen arádiós vivô frekvenciája határozza meg.A 2., 3. és 4. ábrák mutatják a helyzetetegy tipikus nagyvárosi, szabadtéri terje-dési közegben, ahol a központi állomásaz átlagos tetômagasság alatt helyezke-dik el, következésképp közvetlen jelter-jedési útról szó sem lehet. Az elektro-mágneses hullámok elhajlása és vissza-verôdése miatt a frekvencia növekedté-vel a lefedett területen a teljesítménysû-rûség nagy ütemben csökken. Emiatt a900 MHz-es vivô még mindig elfogad-ható lefedettséget tud biztosítani ott,ahol az 5 GHz vagy 10 GHz-es megol-dások csak mikro- vagy pikocellás lefe-dettséget tudnak biztosítani. Ezáltal na-gyobb területeken a 3 … 5 GHz felettifrekvenciák nem kimondottan alkalma-san- NLOS-tulajdonságú területek lefe-désére. Ezek a frekvenciasávok inkábbalkalmasak LOS-vagy csak enyhén ár-nyékolt LOS-tulajdonságú területek le-fedésére. Ez a szabály tovább szigoro-dik, ha az épületen belüli áthatolást isszámításba vesszük. A jelszintcsökke-nés mértékét is nagyban befolyásolja ajelek frekvenciája, ha különbözô átha-tolt anyagokat veszünk, a frekvencianövekedtével pedig csak súlyosbodik ahelyzet. Ezáltal a valódi NLOS-környe-zetet lefedni elfogadható lefedettségimutatók mellett csak alacsony frekven-cián lehet, ahol ritka a sávszélesség,mint erôforrás, és számos másik rend-szerrel és szolgáltatással kell azokatmegosztani, különös tekintettel a cellásmobilhálózatokra. A sávszélesség kor-látos rendelkezésre állósága néhányesetben minden képzeletet felülmúlófrekvencia használatba vételi díjakat iseredményezett (lásd UMTS).

A fent mutatott lefedési területekenaz ún. csatorna (összeköttetés az adó ésvevô között) rendszerint igen bonyolult,és idôben jelentôsen változik. A MAN-környezetben relatíve stabilnak tekinthe-

tô LOS-csatornával ellentétben azNLOS-vevôknek meg kell birkózniukkülönbözô irányokból érkezô jelekkel is,amelyek különbözô jelszintekkel és fá-zisban eltolva érkeznek. Ezek a hatásokmég inkább meghatározók, ha épületenbelüli lefedettséget tekintünk. Ezek a ha-tások nem újak, hanem nagyon is jól is-mertek a cellás mobil rendszerekben.Matematikailag egy ilyen átviteli csator-nát olyan átviteli (szûrô) függvénnyel le-het modellezni, amely nem lapos az át-viteli tartományban, hanem erôs ingado-zást és meredek, mély lefutásokat produ-kál dinamikus viselkedésében. Az 5., 6.és 7. ábrák egy tipikus csatornára vonat-kozó méréseket reprezentálnak 3,5 GHz-es frekvencián.

A mérések azt mutatják, hogy az át-viteli csatorna amplitúdója (z tengely)hogyan változik a sávszélesség (x-tengely) függvényében bizonyos kiraga-dott idôpillanatokban (y tengely). Mígaz LOS-csatorna (5. ábra) relatíve torzí-tatlan átviteli függvényt szemléltet,amely idôben közel invariáns, addig azOLOS-csatorna a 6. ábrán sokkal na-gyobb torzítást mutat a frekvencia- ésidôtartományban. Ez a viselkedés csakromlik a 7. ábrán ábrázolt NLOS-csa-torna esetében, ahol a viselkedés ha-sonló, csak nagyobb ingadozás tapasz-talható frekvenciában és idôben.

Könnyedén belátható, hogy egyszimpla, modulált, szélessávú TDMA-(idôosztásos multiplex) vivô a csatorná-énál kisebb, vagy azzal megegyezô sáv-

szélességgel hasonló torzításon esne átegy hasonló szûrôn való áthaladásután. Ez teljes adásvesztéshez is vezet-het, ha a vevô már nem képes helyesendemodulálni a jelet. Néhány ellenintéz-kedés és nagy teljesítményû idôtar-

2. ábra. Nagyvárosi terjedési példa 900 MHz-es vivôfrekvenciánál

5. ábra. A csatorna átviteli függvénye3,5 GHz-en, LOS-tulajdonságú közegben

6. ábra. A csatorna átviteli függvénye3,5 GHz-en, akadályozott LOS- (OLOS) tulajdonságú közegben (fák, növényzet)

7. ábra. A csatorna átviteli függvénye3,5 GHz-en, NLOS-tulajdonságú közegben(kültéri)

4. ábra. Nagyvárosi terjedési példa 10 GHz-es vivôfrekvenciánál(A 2., 3. és 4. ábrák P. Wertz tulajdonát képezik(Institut für HF Technik, Universität Stuttgart), ame-lyeket ProMAN-alapú szimuláció alapján végzett azAWE Communications-nél, Gärtringenben)

3. ábra. Nagyvárosi terjedési példa 5 GHz-es vivôfrekvenciánál

65

2005/8. TávközlésTávközlés

www.elektro-net.hu

tománybeli kiegyenlítôk segítségével le-hetséges a torzítást bizonyos mértékbenkompenzálni.

Közepes adatátviteli sebességû meg-oldásra (pl. UMTS) adott egy alternatívaegy W-CDMA (Wideband CDMA szé-lessávú kódosztásos többszörös hozzá-férés) néven ismert technika révén. Ezesetben az adatjelet nem közvetlenülmodulálják egy szimpla vivôre, hanemelôször egy véletlen adatsorozattal ké-pezik a szorzatát, amelynek eredmé-nyeképp a keletkezô jel „szétkenôdik”a spektrumban egy jóval szélesebb sáv-ban, akár a teljes sávszélességet is lefe-di. A vevôben a jelet az adatsorozatkorrelációs jellemzôinek ismeretébenállítják vissza. A szétkenôdéssel csök-ken a jel érzékenysége a keskenysávú,idôvariáns, csatornazavaró hatásokkalszemben, mivel a többszörös hozzáfé-rés nem az idô-, hanem a kódtarto-mányban történik. A jelszintcsökkenésa csatorna nem ideális viselkedése mi-att ezáltal fokozatosabb, mint a szétnem terített jelek esetében.

Mindazonáltal a szétkenés mértékétkorlátozza a megkötés, miszerint azadatrátának a lehetô legnagyobbnak kelllennie, a rendelkezésre álló sávszélességpedig véges. Emiatt alternatív megoldá-sokat találtak a DAB- (Digital AudioBroadcast) és DVB-T- (Digital VideoBroadcast Terrestrial) technológiákhoz,amelyeknél hasonló körülményekkel le-het számolni (szélessávú jelek átviteleerôsen torzító hatású, idôvariáns csator-nákban). A talált megoldás az OFDMA,vagyis az ortogonális frekvenciaosztásostöbbszörös hozzáférés (Orthogonal Fre-quency Division Multiple Access). A technológia alapja a többvivôs átviteligen nagy számú egyedi vivôvel (pl. 256,1024, 2048). A szélessávú adatjelet avivôk számának megfelelô darabszámú,párhuzamos adatfolyamra bontják, bár-mely vivô egyedileg és dinamikusan op-timalizálható a moduláció (dinamikusadaptív moduláció), és néhány egyébadási paraméter tekintetében. Bár a tech-nológia és a társított implementációmeglehetôsen összetett, teljesen egyér-telmû, hogy egy ilyen rugalmas elképze-lés kiválóan alkalmas az imént leírtjellemzôkkel rendelkezô csatornábanmûködéshez.

Értelemszerûen használja is néhányvezetéknélküli megoldás az OFDMA-tkülönbözô verziókban. Az IEEE802.11g (Wireless LAN) már kereske-delmileg is elérhetô, az IEEE 802.16-2004-et (korábban IEEE 802.16d) és azIEEE 802.16e-t egyaránt alkalmazni fog-ják, és néhány egyedi megoldás szinténa technológia variánsaival mûködik.

A W-CDMA alapverziójához képestaz OFDM precízebb, adaptív modulá-

ciós sémákat alkalmaz, pl. 16QAMvagy 64QAM. A spektrális hatékonyságszempontjából ez egy elméleti elôny. A gyakorlati megoldásokban azonban avivô aránya a zajhoz és interferenciá-hoz nem mindig elegendô ahhoz, hogyki is használjuk az elônyt. Különösenkomplex, NLOS-szituációkban (pl. épü-letek belsejében) a rendszernek visszakell állnia a leghibatûrôbb modulációssémára (BPSK vagy 4QAM), amely vagymegegyezik a W-CDMA-ban alkalma-zottal (QPSK) vagy még annál is kevés-bé hatékony. Az OFDM LOS- és OLOS-környezetekben relatív jó teljesítményttud felmutatni, de rossz NLOS-helyze-tekben a W-CDMA-hoz képest nem fogjelentôs többletet hozni. Rendkívül fon-tos megérteni a technológia teljesít-ménykorlátait a különbözô környeze-tekben.

Az UMTS-hez képest a WiMAX na-gyobb sávszélességet és lefedettségetbiztosít LOS esetében, de OLOS ésNLOS esetén ez már nem feltétlenüligaz. Mindennek tetejében az UMTSkésôbb kiegészítéseket kap (pl. HSDPA- High-Speed Downlink Packet Access,16QAM modulációs séma), amely amai UMTS adatátviteli sebességek föléemeli a mai 384 Kibit/s-ot. Egy másikérdekes megközelítés a TD-CDMA,amelynél a TDD UMTS rádiós interfészthasználják a megvásárolt, mobil rend-szerektôl eltérô frekvenciasávokban (pl.2,6 GHz) rögzített hozzáférésre.

A lefedettségen és a vele kapcsola-tos áteresztôképesség-korlátozáson túltovábbi korlátozások érvényesülnek né-hány esetben, amelyeket a frekvenciaés sávszélesség rendelkezésre állásáralehet visszavezetni. A mobil celluláristerülettôl eltérôen a WiMAX-ben nembeszélhetünk globális frekvenciaalloká-cióról. A mai érdeklôdés középpontjá-ban lévô frekvenciasávok a 3,5 GHz-essáv (TDD- vagy FDD-allokáció), a 2,5 GHz körüli sávok (TDD-alloká-ció) és a globálisan elérhetô, nemlicencelt sávok (pl. 5,8 GHz). A QoSszempontjából a 2,5 és 3,5 GHz körülisávok nem biztosítanak nagy sávszéles-séget. Mi több, valóságos környezet-ben, a többszörös cellás rendszerek ön-interferenciáját is figyelembe kell venniaz újrafelhasználási szándékok továbbisávszélességigényeként.

A létrejövô szektoronkénti csatorna-sávszélességet (a szokásos példák sze-rint 3,5, 7, 14, néha 20 MHz) a pont-multipont architektúrában olyan erôfor-rásként kell kezelni, mint amin a cellákfelhasználói megosztoznak. Ezáltal a felhasználónként elérhetô adatátvitelisebesség erôsen függ a szektorban a mindenkori forgalmi helyzettôl és a QoS-tôl. Durva számításként a követ-

kezô táblázatban szereplô modulációshatékonyságokkal számolhatunk.

A nagy effektív felhasználói adatse-bességhez jelentôs mennyiségû többlet-

elôfizetést kell feltételezni a DSL-lelösszemérhetôséghez. Ez ismét a fel-használói alkalmazás függvénye. Azegyéni elôfizetôk szokásos webböngé-szése megadott aktivitási tényezôvel atöbblet-elôfizetési arányok meglehetô-sen magasak is lehetnek (10 … 20), mígez a feltételezés az igényesebb, stream-ing multimédiás felhasználókra márnem igaz.

Mit kapunk a valóságban?

A IV. táblázat összefoglalja a különbözôrádiós interfészekhez tartozó teljesít-ményadatokat a szokásos (se a legrosz-szabb, se nem a legideálisabb) körül-mények mellett. Az LOS-alkalmazásokelegendô sávszélességgel általábankiemelkedô teljesítményt nyújtanak, deinstallálásnál némi munkára van szük-ség, a lakónegyedekre igaz NLOS-kö-rülményekben a lehetôségek megle-hetôsen szûkösek. Fontos megjegyezni,hogy a táblázat értékeire csak durvabecslésként tekinthetünk (IV.táblázat).

Mindezek a meggondolások megle-hetôsen fontosak az üzleti szempontokesetében is. A peremfeltételek és a társí-tott teljesítmények magas száma miattegyszerû szabály nem adható meg.Másrészrôl viszont nem lehet egyértel-mû nyertest kihirdetni, amely vitathatat-lanul felülteljesít minden másikon, el-lentétben azzal, ahogy egyes agresszívmarketing- és hirdetési kampányok ál-lítják. A gyakorlatban a rögzített vég-pontú, szélessávú alkalmazásokban amindenkori helyzetnek megfelelô pe-remfeltételekhez kell az illesztést vé-gezni.

Elképzelhetô fejlesztési lehetôség?

Ahogy már szó is volt róla, a kereskedel-mi szempontból vonzó, szélessávú, ve-zeték nélküli hozzáférést a felhasználóisávszélesség és a hozzá tartozó QoSmértéke, valamint a lefedettség határoz-za meg. Világos, hogy mindez legfôképpa komplex rádiós csatorna korrekt mene-dzselésén múlik. Ez a legfontosabb terü-

Alkalmazás Spektrális Megosztott erôforráshatékonyság sávszélesség [MHz][bit/s/Hz] 3,5 MHz 7 MHz 14 MHz

LOS 2–3 7–10 14–20 28–40OLOS 1–2 3–7 7–14 14–28NLOS < 1 < 3,5 < 7 < 14

III. táblázat. A várt megosztott erôfor-rás-sávszélesség a terjedés és a multi-cellás hatások figyelembevételével (példa: 3,5 GHz-es sáv)

info@elektro-net.hu

2005/8.

66

TávközlésTávközlés

let a késôbbi továbbfejlesztési lehetô-ségek szempontjából. Míg a legtöbb fej-lesztési tevékenység a moduláció, csa-tornakódolás és többszörös hozzáférésisémák köré csoportosult, egyéb jelentôstényezôket elhanyagoltak.

Az egyik legfontosabb tényezô az al-kalmazott antennatechnológia. A mairendszerek általában relatíve egyszerû,passzív antennákra támaszkodnak. Ezleginkább annak köszönhetô, hogy ezek-nek az antennáknak összeférhetônek kelllenniük a kompakt, egyszerûen használ-ható eszközökkel szemben támasztottkövetelményekkel. A modern kutatásokazonban kimutatták, hogy az adási útmindkét oldalán lévô kompakt, többszö-rös antennák jelentôsen javíthatják a fel-használó számára közvetlenül érzékel-hetô paraméterek minôségét. Ezekre atechnológiákra gyakran hivatkoznak aMIMO (multiple input, multiple output)jelzôvel. A többszörös antennás adással aspektrális hatékonyság és a lefedettségegy idôben optimalizálható. A módszerkülönösen hatékony NLOS-esetben, ami-kor jelentôs szóródással lehet számolni.A MIMO- technológia konstruktív mó-don képes a különbözô jelutakon terjedôinformációk felhasználására. A rádióshozzáférési rendszer központi állomásána többszörös antennák alkalmazása telje-sen kézenfekvô, azonban az implemen-táció a végfelhasználói berendezésbe(PCMCIA-kártya, -laptop, stb.) már valódikihívást jelent. A legfrissebb termékekazonban bizonyítják az elképzelés élet-képességét.

Például a legújabb WLAN-továbbfej-lesztésben alkalmazott MIMO-antennákbámulatos javulást eredményeztek. Még

kis számú MIMO-útvonal esetén (a pél-dában mindössze 3) a sávszélesség és le-fedettség jelentôsen jobb a hagyomá-nyos rendszerhez képest. Ezután nem ismeglepô, hogy a MIMO-technológiát aWiMAX-rendszerekben is alkalmazzák.

A Marconi stratégiája és a termékportfolió

A IV. táblázat tanúságai szerint az ideáliskombináció egy hibrid megoldás, amelynagy teljesítményû LOS rádiós interfészt(pl. ETSI BRAN) kombinál egy NLOS-tí-pusú lefedettségre méretezett rádiósinterfésszel. Az elérhetô Marconi AXR a10 GHz feletti LOS-frekvenciákra össz-pontosít, és WiMAX rádiós interfésszelfog kiegészülni a bázisállomás-oldalon.Az LOS rádiós interfésszel teljes QoS-támogatás biztosítható az igényesebb fel-használók és/vagy celluláris rendszerekszámára (2G, 3G, hasonlók). A járulékosWiMAX rádiós interfész alacsonyabbfrekvenciákon a lakónegyedbeli, kisebbigényekkel rendelkezô felhasználókatszolgálja ki inkább. Ami a globálisWiMAX-elérhetôséget illeti, a CPE-k ke-

reskedelmi termékek lesznek, vagy integ-ráltan kapnak helyet a végfelhasználóikészülékekben (pl. WLAN).

Szabvány Médium Maximális Effektívelméleti felhasználói felhasználói sávszélességsávszélesség általános körülmények[Mibit/s] között [Mibit/s]

WiFi (IEEE 802.11g) @ 2,4 GHz rádiós, beltéri 54 20 – 25UMTS (W-CDMA) @ 1,9 MHz rádiós, NLOS 2,8 0,2 – 0,3UMTS (HSDPA) @ 2,2 GHz rádiós, NLOS 14 1UMTS TD.CDMA @ 2,6 GHz rádiós, NLOS 3 0,6 – 0,7WiMAX (IEEE 802.16d) @ 3,5 GHz rádiós, LOS 50 10 – 20WiMAX (IEEE 802.16d) @ 3,5 GHz rádiós, NLOS 20 2 – 4ETSI BRAN > 10 GHz rádiós, LOS 120 20 – 30ADSL rézvezeték 4 – 6 3 – 4

IV. táblázat. A különbözô rádiós interfészre alapuló szabványok összehasonlítása a DSL-lel

Szabvány Médium Maximális Worst-caseösszeköttetés-távolság összeköttetés-távolság(normál körülmények) [km] PFD-korlátok alatt

WiFi (IEEE 802.11g) @ 2,4 GHz rádiós, beltéri < 0,1 < 0,1UMTS (W-CDMA) @ 1,9 MHz rádiós, NLOS 5–10 5–10UMTS (HSDPA) @ 2,2 GHz rádiós, NLOS 1–2 1–2UMTS TD.CDMA @ 2,6 GHz rádiós, NLOS 2–3 2–3WiMAX (IEEE 802.16d) @ 3,5 GHz rádiós, LOS 20 < 5WiMAX (IEEE 802.16d) @ 3,5 GHz rádiós, NLOS 2–3 < 1ETSI BRAN > 10 GHz rádiós, LOS 40 40ADSL rézvezeték 4–6 4–6

(A mutatott példák feltételezik, hogy elegendô mennyiségben állnak rendelkezésre a sávszélesség-erôfor-rások, általános terjedési feltételekkel lehet számolni, PMP- (point-multipoint) mûködésrôl beszélhetünkátlagos rendszerterhelés és forgalmi tényezôk mellett)

8. ábra. A hagyományos és MIMO-s WLAN-rendszerek teljesítményelemzése(mért átviteli sebesség Mibit/s-ban a helyszín függvényében)

9. ábra. A Marconi és az átállása a WiMAX-re

MOS avagy a VoIP-szolgáltatás minõsége(QoS) és mérése

Az IP-alapú, nagy bonyolultságú háló-zatok meglehetõsen barátságtalan kör-nyezetet biztosítanak a digitálisan kó-dolt csomagokban továbbított hangszámára: a késleltetés, a vibrálás (jitter),a visszhang, a torlódás, a csomagvesz-tés és a rossz sorrendû csomagok érke-zése hangminõség romlással jár. A táv-közléstechnikában régóta mérik a hangminõségét, ezt eleinte szubjektív ala-pon, azaz sok hallgató véleményének(minimálisan 30) összegzésébõl alakí-tották ki, akik 1 (rossz) és 5 (kiváló) kö-zött osztályozták le az összeköttetés mi-nõségét, ez a MOS (Mean OpinionScore (magyar megfelelõje „átlag osz-tályzat”). Bár a hang minõségének meg-

ítélésében az emberek véleménye el-sõdleges, ez a módszer nehézkes, lassúés költséges.

PESQ

Manapság az ITU-T P.862 ajánlás alap-ján a PESQ (Perceptual Evaluation ofSpeech Quality), pszichoakusztikusmodellen alapuló az egyik legelterjed-tebb és legjobb módszer a hangminõ-ség mérésére. A mérõeszköz a mértrendszeren egy referencia hangmintátküld át (aktív – intrusive – módszer), ésegy modellt használ arra, hogy mate-matikailag kiszámolja a minta és a ki-menõ hangjelek különbségét. A mód-szernek az is elõnye, hogy járulékos in-formációkat szolgáltat a minõségi prob-lémák beazonosításához, a többi között

Technológiai fogalmak vonzásában (3. rész)KOVÁCS ATTILA

Folytatjuk a legújabb távközlési/adathálózati technológiai (illetvetechnológiához kapcsolódó) fogalmak/rövidítések rövid háttérmagya-rázatát. A fogalmak tisztázásához ezúttal is igénybe vettünk külsõ se-gítséget: a LANeX Kft.-tõl, az Allied Telesyntõl, illetve a UPC Magyar-országtól származó meghatározásokat is figyelembe vettük…

1. ábra. A PESQ-mérés elve (forrás: LANeX Kft./RADCOM)

a hangminta néhányszor tíz millisze-kundumos szakaszainak minõségi érté-kelésével. A hangminta a beszélt nyelvjellegzetességeinek, hangspektrumánakmegfelelõen kialakított szöveget tartal-maz. További elterjedt, szabványosmódszerek a hangminõség mûszeresmérésére: PSQM, PSQM+ (PerceptualSpeech Quality Measure); PAMS(Perceptual Analyzing MeasurementSystem – British Telecom).

A leírt aktív eljárással a távközlés-technikai rendszer (és annak mindeneleme) végponttól-végpontig, mindkétirányban megmérhetõ. Az átviteli rend-szer egyes pontjain mérve, a minõség-romlás helye és – egyéb paraméterekmérésével együtt – oka is meghatároz-ható.

Passive MOS / E-Model

Számos esetben szükséges és célszerû ahangminõséget referencia hang nélkülmérni, mintha csak úgy „belehallgatnánk”az átviteli rendszer egy csomópontjába. Eza módszer az ITU G.107 E-Model alapjánmûködik, melyet eredetileg hálózatok át-vitelének tervezésére dolgoztak ki, de agyakorlatban terjedõben van, mint élõbe-széd-minõségmérõ eszköz. Ebben az eset-ben a mérõeszköz az átviteli minõségrom-lási tényezõkbõl (jitter, csomagvesztés,késleltetés stb.), a kódoló-dekódoló egy-ség (codec) típusát figyelembe véve, korre-lációs táblázatból számítja ki a mért, élõ-hang minõségét. Az alternatív szolgálta-tóknál is egyre jobban hódító IP-telefónia– softswitchekkel, médiaátjáró (gateway)eszközökkel – bonyolult rendszere mel-lett a sok tízezer elõfizetõvel együtt az elõ-fizetõi panaszokat is kezelni kell. Egy

A KISMÉRETÛ ZSENIA WAVECOM legújabb modulja, a WISMO Q2686

www.kern.hu • telefon: (+36-1) 297-1470 e-mail: Q2686@kern.hu

Ajánlott alkalmazási területei:Vendéglátó-automaták távfelügyeleteMérõórák távleolvasása (gáz, víz, villany, hõ)Vezeték nélküli RS–232-kapcsolatPénztárgépek távfelügyeleteTelemetriaGépjármûipar

QUAD BAND 850/900/1800/1900 MHZGSM/GPRS CL.10ARM9 processzor

Széles körû csatlakozási felület:USB 1.145 GPIODAI

Megnövelt memóriaméret:RAM: 512 kByteFlash: 1,5 MByte (+128 kByte for objects)

Széles mûködési hõmérséklet-tartomány: 40 °C/+85 °CÓlommentes technológia (RoHS Compliant – 2002/95/EC)Kis méret: 40 x 32,2 x 3,9 mm

OPEN AT fejlesztõi fórum a Wavecom honlapjánKönnyû és gyors információszerzés az Open AT fej-lesztésérõl, ötletbörze, szakmai kapcsolatok építése.Ezek mind egy helyen megtalálhatók, sõt a regisztrá-lók ajándékot is nyerhetnek! Látogasson el awww.wavecom.com honlapra, és regisztráljon most!

67www.elektro-net.hu

info@elektro-net.hu

2005/8.

68

TávközlésTávközlés

szubjektív elõfizetõi panaszt MOS-mérés-sel lehet objektíven értékelni, de terjedõ-ben vannak a teljes szolgáltatói rendszerszolgáltatásminõségét SLA- (Service LevelAgreement) alapon folyamatosan felügye-lõ, hibabehatárolásra is alkalmas mérõ-rendszerek is.

IP DSLAM

IP-architektúrára épülõ DSL-koncentrá-tor (IP DSLAM – Digital Subscriber LineMultiplexer), amely a szolgáltatói háló-zatokban összefogja az egyes elõfizetõk-tõl beérkezõ DSL-vonalakat. Az összefo-gott kapcsolatokat a hagyományos háló-zatokban az ATM-gerinchálózat felé to-vábbítja a DSLAM. Az IP DSLAM-nakugyanez a szerepe, azonban IP-gerinc-hálózatra továbbítja a kapcsolatokat, ígysokkal nagyobb rugalmasságot visz aszolgáltatói hálózatokba. Ide tartozikmég az Outside Plant (OSP) fogalom is.Az OSP-k olyan eszközök, amelyek ké-pesek szélsõséges körülmények között ismûködni. Az ADSL-en keresztüli szolgál-tatásnak hátránya, hogy a távolság növe-kedésével csökken a sávszélesség. Ha te-hát egy ügyfél messze van a szolgáltatóközponti telephelyétõl, nagy valószínû-séggel a szolgáltató nem képes megfele-lõ sávszélességet adni például a TriplePlay alkalmazásokhoz. Ha azonban a

szolgáltatónak van egy OSP-képesDSLAM-koncentrátora, akkor ezt az esz-közt egy utcai kabinetbe telepítve, köze-lebb juthat az ügyfélhez, növelheti az el-érhetõ sávszélességet.

MVNO (Mobile Virtual Network Operator)

Az MVNO mobil virtuális hálózati operá-tor olyan vállalat, amely nem rendelkezikliszencelt frekvenciaspektrummal (illetveGSM-infrastruktúrával), ám egy mobiltele-fon operátor hálózatát használva, sajátbrand neve alatt forgalmaz viszonteladó-ként vezeték nélküli távközlési szolgáltatá-sokat. Az MVNO az illetõ hagyományos

mobil operátorral üzleti megállapodást köt,hogy saját ügyfelei számára való eladáscéljából használati perceket (angol rövidí-téssel: MOU-t) vásároljon. Jelenleg a leg-több MVNO Európában található, illetve ittszervezõdnek ilyen szerzõdések. Aviszont-eladói formában nyújtott más távközlésiszolgáltatókkal ellentétben az MVNO-k ti-pikusan közismert, jól pozicionált vállala-tok, amelyek mobil virtuális hálózati operá-torként is hozzáadott értéket képeznek (pl.disztribúciós csatornák). Hazai példaMVNO-ra: a kábeltelevíziós, chello inter-net- és kábeltelefon-szolgáltatásokat nyújtóUPC Magyarország készül ilyen – mobilte-lefon-szolgáltatói – szerepre.

Ipari rádiómodemekFrekvenciaengedélyt NEM igényelnek

M433LC 45 000 Ft/párFrekvenciatartomány: 433 MHz (10 mW)Soros bemenet: RS–232Adatátviteli sebesség: 9600 bit/sTranszparens mûködési mód

M433MClight 60 000 Ft/párFrekvenciatartomány: 433 MHz (10 mW)Hatótávolság: kb. 500-800 mSoros bemenet: RS–232/RS–485Adatátviteli sebesség: 38400 bit/sTranszparens, hálózati és repeater mûködési mód

S433MCProfessional 80 000 Ft/párFrekvenciatartomány: 433 MHz (10 mW)Hatótávolság: kb. 500–800 mSoros bemenet: RS–232/RS–485Adatátviteli sebesség: 38 400 bit/sTranszparens, hálózati és repeater mûködési módI/O-felületek

1107 Budapest, Fertõ u. 14. • 6750 Algyõ, MOL IpartelepTel.: 263-2561, 62-517-476. Fax: 261-4639 • Mobil: 30-971-7922, 30-677-4627

E-mail: kissa@atysco.hu • zsolt.agh@atyscosz.huInternet: www.atysco.hu

Az eszközök magyarországi forgalmazója az

AKC

IÓ!

Egy méret illene mindenkire? Azok a napok már elmúltak!Pontos mérés, testre szabott kollekció (darabok) – az R&S®SMx szignálgenerátor-család

Az Ön kedvenc ruhaüzlete nem azegyetlen, ahol ismerik a testre szabottmegoldásokat és a pontos mérést.Válasszon nálunk egy tökéletesenmegtervezett csúcskategóriás szignálgenerátort, és nálunk is úgyérezheti, mintha „ráöntötték volna”!

Az R&S®SMU200A:csúcskategóriás generátor a legkomolyabb elvárások kielégítésére,mint például bázisállomások tervezése.

Az R&S®SMJ100A: magas minõségiértékeket hordozó, általános célú labor-mûszer, amely akár 1001 alkalmazásbanis kiállja a próbát a vezeték nélküli tervezés területén.

Az R&S®SMATE200A: ultragyors gene-rátor automatikus mérési rendszerekhez.

Engedje meg, hogy segítségére legyünk ki-választani, melyik illik Önhöz a legjobban!Hívja irodánkat!

Rohde & Schwarz Budapesti Iroda · 1138 Budapest, Váci út 169.Tel.: (1) 412-4460 · Fax: (1) 412-4461 E-mail: RS-Hungary@rshu.rohde-schwarz.com

www.smgen.rohde-schwarz.com

2. ábra. Omni-Q VoIP-szolgáltatás minõségét felügyelõ rendszer, aktív és passzívszondákkal, adatbázissal (forrás: LANeX Kft./RADCOM)

69

2005/8. Mûszer- és méréstechnikaMûszer- és méréstechnika

www.elektro-net.hu

Mûszerszerviz és hitelesítés

Ismeretes, hogy a meghibásodás eseteita mûszerek sem kerülhetik el, legfel-jebb – gondosabb gyártástechnológiá-juknak és jobb minõségû alkatrészeik-nek köszönhetõen – ez ritkábban követ-kezik be. Ilyenkor szervizbe kerül a mû-szer, a márkásabbak célszerûen a már-kaszervizbe. Mi különbözteti meg amárkaszervizt a többitõl?

A márkaszerviz „mûszerészei” kvalifi-kált mérnökök, akik idõrõl idõre speciálistanfolyamokon ismerik meg a márkater-mékek minden csínját-bínját, meghibá-sodási eseteit. A javításra eredeti gyáridokumentáció szolgál, és biztosak lehe-tünk abban, hogy a meghibásodott alkat-részt, részegységet nem pótolják valami-féle (többnyire gyengébb minõségû) al-katrésszel, csak eredeti gyárival. Az ígymegjavított és felújított mûszer az eredetigyári specifikációnak eleget tesz. Ilyen-kor az ügyfél nem sajnálja a viszonylagmagasabb árat, mert biztos lehet abban,hogy a megbízható mûködés más vona-lon több hasznot hajt. Nincs ez máskép-pen a Rohde & Schwarznál sem, a cég fi-lozófiája az elmondottakkal egybevág.Mindezen túlmenõen az is hozzá tarto-zik, hogy a szervizt a felhasználás régió-jában kell elhelyezni, a hosszú szállítga-tás drága, rugalmatlan és további veszé-lyeket hordoz. Így gondolkodott a mün-cheni székhelyû Rohde & Schwarz cégis, amikor idén tavasszal létrehozta – képviseleti irodája mellett a Váci úton –a saját tulajdonú Rohde & Schwarz Hun-gária Szolgáltató Kft.-t. Jelenleg 3 mér-nökbõl és 1 adminisztrátorból álló csa-pattal dolgozik, akik a cég mûszereit a90-es évek óta ismerik, használják, javít-ják. Jellemzõ, hogy a gyár korábbi összesmûszerének szervizkönyve megtalálható,a szervizt bemutató Bíró Zsolt szervizme-nedzser egész polcfalat mutat tele dosszi-éval. De mi van a hitelesítéssel?

Hitelesítésre, kalibrálásra mindenjavítás után szükség van, de a mûszerekmeghibásodás nélkül, a napi rendszereshasználat közben is, különbözõ nem kí-vánt behatások, anyagöregedés stb. kö-vetkeztében kiesnek a specifikációs tû-résmezõbõl. Szabványok elõ is írják,sõt a gyártó garanciális feltételeiben ésajánlásaiban is benne van az általábanévi egyszeri bevizsgálás. Ilyenkor kalib-rálásra van szükség. A kalibrálás viszontdrága mûvelet, a kalibrálómûszer pon-tossága legalább két nagyságrenddelpontosabb kell legyen, a labor tisztasá-gának, klimatikus és egyéb körülmé-nyeinek az ideális mérési környezetetkell nyújtania. Most mindez megvaló-sult az új szervizben.

Kalibrációs labor

Ottjártamkor megelégedéssel tapasztal-tam, hogy valódi high-tech-et telepítetta Rohde & Schwarz a magyarországiszervizben. Szükség is van rá, hiszenezzel egy idõben meg is szûnt a bécsikalibrációs szerviz, a hitelesítendõ mû-szerek Budapestre kerülnek. A kalibrá-

lásra két komoly vizsgálóállomás áll ké-szen. Mindkettõ korszerû digitális elvenmûködik, és digitális felépítésû mûsze-rek beállítására alkalmas. Nincs is márigény a hagyományos analóg mûszerek

Kalibrálólabor a Rohde & Schwarznál

LAMBERT MIKLÓS

Már a rendszerváltás után megfigyelhetõ volt, európai uniós tagságunkután pedig felgyorsult mûszaki elismertségünk itt, Európa közepén. Ne-ves világcégek képviseleti irodái Bécsbõl Budapestre költöztek, a volt„hidegháborús” határ keletebbre húzódott. Ezen jelenség érdekes pél-dája a világhírû mûszergyártó Rohde & Schwarz, amely a képviseletiirodája után kalibrálólaboratóriumot rendezett be Budapesten…

beállítására, ahol ezek még mûködnek(pl. tévéadók, rádióstúdiók, stb.), kar-bantartásukról a felhasználók gondos-kodnak.

Az egyik digitális bemérõszekrényegy automatikus mérõállomás.

A kalibrálás egyszerû. A vizsgálan-dó mûszert csatlakoztatni kell a mérõ-állomáshoz a vizsgálati leírás szerint,majd a hozzákapcsolt számítógépenrögzített programot futtatni kell (jobboldalon a noteszgép). Ekkor a mûszerbeállítási értékeit a rendszer felülvizs-gálja, az eltéréseket korrigálja. A kalib-rációról hiteles mérési jegyzõkönyv ké-szül, amelyet a rendelõ megkap.

A másik állomás hasonló felépítésû,de generátorai fõként a nagyfrekvenciásteljesítménymérési célra teszi alkalmassá.

A számítógép-vezérelt, ipari kon-trollerrel meghajtott rendszerrel mérõ-fejek hitelesítése végezhetõ el (jobbraaz asztalon a kalibrálandó mérõfej). Eza mûszerrendszer is hasonló, gyári elõ-írásoknak megfelelõ jegyzõkönyvet ad.

A mûködõ szervezet

A cég mind technikailag, mind gazdasá-gilag megfelelõen mûködik. Az anyacégmindkettõre egyforma hangsúlyt fektet.Az indulást az elsõ hónapban németkolléga segítette, majd mûködését féléven át a francia R&S szerviz ellenõ-rizte. Az anyacég felé szigorú elszámo-lással vannak, az ügyvezetõ osztrák, ésfelügyelõbizottság is ellenõrzi munkáju-kat, szervezi a munkatársak németorszá-gi oktatását. A tavasz óta mûködõ labormég nem sok tapasztalatot szerezhetetteddig, de a hangulat jó, munka van. Kellennél több manapság? Sok sikert a nagy-frekvenciák új fellegvárának!

1. ábra. Automatikus kalibrálóállomás

2. ábra. Fejmérõ állomás

info@elektro-net.hu

2005/8.

70

Mûszer- és méréstechnikaMûszer- és méréstechnika

Ha valaki végiggondolta már, hogy ott-honában vagy munkahelyén hányfélekábel, vezeték található a közelében,az rájöhet, hogy tulajdonképpen kábel-erdôben élünk. Körbevizslatva egy átla-gos íróasztal környékét, biztos találunkolvasólámpát hálózati tápkábellel ésvezetékes telefont is. Persze a számító-gép és a monitor a maga táp- és adatve-zetékeivel, a billentyûzet és az egér, ahangszórók a drótjaikkal, no és a helyihálózat csatlakozása már kellôképp ku-szává teszi a képet. Itt még a kábelala-kot, -csatlakozót megnézve el lehetdönteni, hogy melyik kábel mire való,de az ezek közül a falban, földbenegymás mellett futó azonosak eseténmár nehezebb a dolgunk.

Ezért aztán egyes mûszergyártóktöbbféle olyan céleszközt fejlesztettekki, amelyek némelyike egyszerû veze-tékkiválasztásra képes csupán, másoknyomvonalkövetésre, hibahely-behatá-rolásra is alkalmasak, a legtöbbet tudókpedig még a vezeték távolságát (leg-

többször a földben a mélységét) ismeg tudják állapítani.

Feszültségérzékelés

A háztartásokban a leggyakoribbveszélyforrás a hálózati feszültségjelenléte. Ez már egy igen egysze-rû eszközzel kimutatható: aVoltStick fémes kontaktus nélkül –azaz a feszültség alatt álló felületmegérintése nélkül – jelez fénnyelés hanggal, ha érzékelôje 4 mm-es környezetében jelen van a há-lózati feszültség. Kapcsolók,csatlakozóaljzatok, biztosítók,tápvezetékek ellenôrizhetôk ve-le, egyszerûbb kábeltörések be-határolására is jó lehet.

Nagyobb tudású testvérei, a

feszültségvizsgálók már nem csupán afeszültség jelenlétét, de annak mértékétis kijelzik. Az EazyVolt-család egyiktagja például LED-es, a másik számsze-rû formában mutatja a vele mért feszült-séget. Emellett ezek a mûszerek fázis-sorrend-megállapításra, a mérôpontmegvilágítására és 200 mA-es védôvezetô-folyto-nosság méréséreis képesek.

Kábelazonosítás

Ám (szerencsére?!) nem mindig feszült-ség alatti kábeleket keresünk, ezért azadott vezetékre valamilyen jelet kell fel-vinni. Ezért az „igazi” kábelkeresôkmindig két részbôl állnak: egy jeladó-

ból és egy érzékelôbôl. A jeladó egyadott frekvenciájú jelet „ültet rá” a ve-zetékre, míg az érzékelô ezt a speciálisjelet keresi meg.

Tipikusan telefonvonalak beazono-sítására szolgál a Beha Unitest 5775 ká-belazonosító, aminek segítségével egy-szerre akár tíz vezeték végpontjait lehetkiválasztani.

Ennél egy fokkal többet tudó kábel-keresô szolgáltatás kerül beépítésreegyes érintésvédelmi mûszerekbe. AzEurotest 61557 vagy az Instaltest 61557már eleve tartalmaz egy jeladót, amelyérzékeli, hogy feszültségmentes vagyfeszültség alatti vezetékre kapcsolták-e.Ennek megfelelôen vagy saját generáto-rából, vagy terheléssel viszi fel a kere-sendô jelet a vezetékre. A külön meg-vásárolható érzékelô ezt a jelet találjameg kapacitív vagy induktív úton,hangjelzés kíséretében, nem túl nagytávolságban kábelcsatornában, vakolatalatt vagy a csatlakozási pontoknál.

Nyomkövetés

Amiben az imént említett megoldás ke-vesebbet tud egy profi kábelkeresônél,az lényegében csupán az érzékelô-ér-zékenységállítás hiánya. Természetesenezt egy olyan nagy tudású kábel-keresôben, amilyen például a LineTracer, már megoldották.

Az érzékelôn háromféle érzékeny-ség választható nyomógombbal, vala-mint egy finomállító potenciométer se-

1. ábra. A VoltStick – fázisceruza érintés nélkül

Mostanság se szeri, se száma az épületekben és körülöttük a szabad-ban, kötegekben futó kábeleknek, vezetékeknek. Ebben a zûrzavarbana kiigazodást speciális céleszközök segítik: a kábelkeresôkre többekközött a vezetékkiválasztásban, a hibabehatárolásban és a nyomvonal-követésben is támaszkodhatunk…

2. ábra. EazyVolt feszültségkémlelõk további hasznos funkciókkal

4. ábra. A Line Tracer nyomkövetô mûszer3. ábra. Eurotest 61557 ÉV mûszer nyomvonalkövetéssel

Feszültségkémleléstõl a kábelnyomvonal keresésig

A lehetõségek széles tárháza a gyors kábelazonosításhoz és nyomvonalkövetéshezHORVÁTH LÁSZLÓ

71

2005/8. Mûszer- és méréstechnikaMûszer- és méréstechnika

www.elektro-net.hu

gíti a jel pontos behatárolását azérzékelô 10 fokozatú LED-sorkijelzôje segítségével. Ezzel akábelkeresôvel környezettôl ésmódszertôl függôen néhányszor tízcentimétertôl a métert is meghaladótávolságig követhetô a jel. Maga a kü-lön jeladó (más gyártmányoktól eltérô-en) ebben az esetben is az elôbb emlí-tett módon automatikusan érzékeli ahálózati feszültség jelenlétét. A jel aszokásos fémes kontaktus helyett akárinduktív úton, lakatfogóval is ráte-hetô a vezetôre a szigetelés megbon-tása nélkül. (Érdekesség, hogymivel bizonyos mértékigmaga a víz is vezeti a jelet,még mû-anyag víz-

vezetékek és nagyobb fémtárgyak helyé-nek, azaz nyomvonalának meghatározá-sára, de a mélységméréshez szükséges a33 kHz-es jeladója is. A jelet ebben azesetben a fémes csatlakozáson kívülközvetlenül a csatlakozó aljzatba dugottkiegészítôvel vagy lakatfogóval is ráültet-hetjük a vezetékre, de egyszerûen a jel-adót a vezeték fölé helyezve, az induktí-van átcsatolja a jelet a kábelre. Opcioná-lisan rendelhetô olyan vízálló, apró jel-adó is, amely mintegy „csôgörényként”bevezethetô mûanyag vezetékekbe is, éspillanatnyi helye az érzékelôvel behatá-rolható.

Az érzékelô érzékenysége széles ha-tárok között szabályozható, a jel-erôsséget LCD-skála és hangjelzés mu-tatja. Ilyen módon akár 5-6 méteresmélységben is követhetô a vezeték, ésgombnyomásra az adott helyen azérzékelôtôl mért távolsága is megjele-nik a kijelzôn.

További információk:C+D Automatika Kft.1191 Budapest, Földvári u. 2.Tel.: 282-9676, 282-9896www.meter.hu • labor@meter.hu

kis- és középfeszültségû hálózatok mûködési hibáinak felderítésére

vezetékek nyomvonala is meg-állapítható ezzel a kábel-

keresôvel.) Az érzékelônélis alkalmazhatunk lakatfo-

gót a jel fogadására, illetve alaptartozékegy 10 dB-es csillapí-tott érzékelô, amelyaz egymás mellettikismegszakítók beha-tárolását, az áthallá-sok kiszûrését végzi.

Mélységmérés

Létezik olyan kábel-keresô, amely nem csu-pán a nyomvonalat mu-tatja meg, de az adott ká-bel távolságát (mélységét)is. Ilyen a C.Scope kábel-és vezetékkeresôje; en-nek alkalmazásával aföldmunkák megkez-dése elôtt felderíthetôkaz adott terepen hú-zódó vezetékek.

Maga az érzékelôönmagában is alkal-mas feszültség alatti5. ábra. A C.Scope kábel-

keresô közmûvek nyomköve-téséhez mélységméréssel

info@elektro-net.hu72

Asztali, PXI és PCI buszos hullámforma-generátorok,impulzusgenerátorok és -számlálók

Wonder Wave-sorozat: 50 MS/s-1,2 GS/s hullámforma-generálás1 vagy 2 csatorna1 ppm órajel-pontosság14-16 bites jelfelbontásAM-, FM-, arbitrary FM-, FSK-,(n)PSK-modulációlineáris és log. Sweephullámforma-tervezõ szoftver3,5” színes LCD

PCI és PXI-buszos hullámforma- generátorok:

50–125 MS/s hullámforma-generálás14 bites jelfelbontásFM, FSK, Sweep-moduláció2M memória a kártyán10 hagyományos hullámforma

A Wonder Wave-sorozat készülékei GPIB, USB ésEthernet 10/100 interfésszel rendelkeznek.

ProMet Méréstechnika Kft.2314 Halásztelek, Arany János u. 54.Tel.: (24) 521-240 • Fax: (24) 521-253E-mail: promet@promet.hu

www.promet.hu

73

2005/8. Elektronikai tervezésElektronikai tervezés

www.elektro-net.hu

Áramköreinkben az analóg és digitális ré-szek közötti kapcsolatot az AD-, illetveDA-átalakítók teremtik meg. Bármilyentípust is használunk, az eszköz adatlapjaelégséges információval fog szolgálni azeszközhöz kapcsolódó szûrõkondenzá-torok fajtáját és nagyságát illetõen. AzAD- és DA-átalakítók belsõ analóg és di-gitális áramkörei jellemzõen nem izolál-tak, vagyis a tápvezetékeik közösek. Eztfigyelembe véve hatástalannak tûnhet afent vázolt izolált tápkoncepció, azon-ban ha a digitális és az analóg föld csakegyetlen ponton – az AD- (DA-) átalakítóföldpontjánál – van közösítve, a zaj nemszûrõdik át, mivel nem keletkeznek ana-lóg és digitális részeket összekötõ áram-hurkok. Egy még hatékonyabb megoldása teljes galvanikus leválasztás. Ez esetbenoptocsatolókon keresztül vezetjük azAD-átalakító digitális jeleit a feldolgo-zóegységhez (pl. mikrokontroller). Nincsszükség az analóg és a digitális föld kö-zösítésére, így megõrizhetjük a potenci-álfüggetlenséget, garantáltan kiküszöböl-

Analóg és digitális áramköri elemek közös hordozón – tervezési megfontolások(2. rész)

STUBÁN NORBERT

ve ezzel a tápvezetékeken átszûrõdõ za-jokat. Léteznek továbbá ún. izolált erõsí-tõk, amelyek potenciálfüggetlen be- éskimenetük révén szintén megoldást je-lenthetnek, azonban e cikk keretébenezekre nem térünk ki. Az áramköri speci-fikáció és a gyártásra szánt anyagi erõfor-rások függvényben érdemes eldönteni,hogy melyik megoldást választjuk.

Számos AD-átalakító nem rendelke-zik belsõ referenciafeszültség-generátor-ral. Ezekhez a típusokhoz kívülrõl kellkapcsolni egy referenciafeszültség-IC-t.Különös tekintettel kell lenni a referen-cia- forrás kiválasztásánál az eszköz pon-tosságára és a kimeneti zajfeszültségére.Ha nem áll rendelkezésre megfelelõenkis zajú referenciaforrás, aktív szûrésselorvosolhatjuk a problémát. Errõl olvasha-tunk egy rövid cikket az [1] irodalomban.

Az analóg elektronika talán legfonto-sabb építõeleme a mûveleti erõsítõ. Adiszkrét tranzisztorokból való építkezéskorszaka leáldozóban van. Az integrálterõsítõk paraméterei szinte észrevétlenül,

de hatalmasat fejlõdtek ez elmúlt évti-zedben. Ma már könnyedén beszerezhe-tünk 5 µV-nál kisebb bemeneti zajú, 500fA(!) bemeneti áramú mûveleti erõsítõt.Azonban könnyen elronthatóak a kiválóparaméterek, ha nem megfelelõ körülte-kintéssel tervezzük bele õket áramköre-inkbe. Általános vezérelv, hogy minél ki-sebb egy mûveleti erõsítõ tápfeszültsége,annál kevésbé melegszik, vagyis annálkisebb a zaja. Érzékeny áramköröknélbevált módszer, hogy a mûveleti erõsítõta nyomtatott huzalozású panelen nagykiterjedésû rézfólia fölé helyezik, bizto-sítva ezzel a hõ elvezetését, így a zaj mi-nimalizálását. Érdemes továbbá jó minõ-ségû, kis zajú fémréteg ellenállásokathasználni a mûveleti erõsítõ körül. Neerõsítsünk nagyobb sávszélességben,mint amennyi szükséges. A sávszélessé-get korlátozzuk le a visszacsatoló ágbanpárhuzamosan elhelyezett kondenzátor-ral. Így a zaj is kisebb lesz, valamint csök-kentjük a berezgés esélyét. Kettõs tápfe-szültség, esetén a föld és a pozitív tápfe-

Mentor Graphics Magyarország

Gyártófüggetlen FPGA-tervezõrendszerek

NYÁK-tervezés, nagy sebességû jelanalízis

Funkcionális verifikáció, rendszermodellezés

Nanométer szintû IC-tervezés

Integrált kábelkorbács-tervezõrendszerek

IP-termékek

Beágyazott rendszerek

Részletes információ:Tel.: (1) 888-7300. Honlap: www.mentor.com/hungary

info@elektro-net.hu

2005/8.

74

Elektronikai tervezésElektronikai tervezés

szültség valamint a föld és a negatív táp-feszültség közé is tegyünk egy-egy 100nF-os kondenzátort. Ha a jel több mûve-leti erõsítõn is áthalad, tartsuk szem elõt-t, hogy optimális esetben csak az elsõ fo-kozat erõsít, a többi nem. Az elsõ fokoza-tot követõ szûrõk, jelformálók erõsítéseegységnyi. Nem célszerû ugyanis az elsõfokozat által a hasznos jelbe kevert zajtovábbi erõsítése. Ezt az optimális esetetsajnos nem minden kapcsolás esetén le-het elérni.

A gondosan elkészített kapcsolási rajzután következhet a huzalozás megterve-zése. Legyünk elõvigyázatosak, mert a leg-jobban megtervezett analóg kapcsolás iselrontható egy rossz huzalozástervvel.Alapvetõ szabály a földhurok kerülése táp-huzalozás közben. A tápvezeték(ek)et ve-zessük faszerû struktúrában. Minimumkétoldalas hordozót használjunk, az alkat-részeket igyekezzünk az egyik oldalra cso-portosítani. A másik oldalt és az alkatrész-oldal fennmaradó üres területeit feltétlenülréz fóliaborítsa, amely földpotenciálon le-gyen. Így egy kis impedanciájú földet ka-punk, amely egyben árnyékolási funkciótis ellát. Ha anyagi lehetõségeink engedik,használjunk négy huzalozási rétegû pa-nelt. Az egyik belsõ réteg legyen a földré-teg, a másik a tápréteg. Ezeken a teljes Cu-fóliarétegeken lehetõleg ne huzalozzunk.Így egy igen kis impedanciájú földet ka-punk. Mindamellett a mûveleti erõsítõk ki-menetei és bemenetei közelében érdemeseltávolítani a földréteget, minimalizálvaezzel a szórt kapacitásokat.

Érzékeny analóg áramköröknél fontosaz árnyékolás. Az elkészült áramkört épít-sük zárt fém készülékházba. Nagyfrekven-ciás órajelû digitális áramkörök esetébengond lehet az elektromágneses sugárzásáltal keltett zavarokkal, ezért a kisfeszült-ségû analóg részek ne kerüljenek nagy-frekvenciás részek közelébe. A hordozónfizikailag is szeparáljuk az analóg és a di-gitális részeket. A digitális résznél is afennmaradó terület a digitális földhöz csat-lakozó rézréteg legyen. Nem szükséges te-li Cu-réteget alkalmazni, megfelel arácsmintázat is, ezen jobban megtapad aforrasztásgátló maszk. A 2. ábrán látható-an elkülönül a digitális rész (rácsos Cu-ré-teg) és az analóg rész (teli Cu-réteg). Hasz-náljunk felületszerelt alkatrészeket. Kisméretüknél fogva kevésbé érvényesül azantennahatás, kisebb a hozzávezetésiinduktivitásuk, olcsóbbak, mint furatsze-relt társaik, és nem utolsósorban a panelmérete kisebb lesz, ami jelentõs anyagimegtakarítást jelent. Érzékeny áramkörök-nél ne használjuk IC-foglalatokat az ana-lóg részben. A hozzávezetés induktivitásastabilitási problémákhoz vezethet. Nem-csak anyagi szempontból lényeges a kispanelméret. A szórt kapacitások, és induk-tivitások minimalizálásának érdekében le-gyen a nyomtatott huzalozású panel kom-pakt. A vezetékpályák legyenek rövidek,különös tekintettel a mûveleti erõsítõk be-meneti lábaira érkezõ vezetékekre.

Néhány esetben a vezetékpályák kö-

zött fellépõ szivárgási áram könnyen el-érheti a mûveleti erõsítõ bemeneti – bias– áramát. (Példaként, egy fotovoltaikusmódban mûködõ fotodióda jelének erõ-sítésekor ez könnyen elõfordulhat. Az ittalkalmazott áram-feszültség átalakítómûveleti erõsítõ bemenetére jutó áramnemritkán pA nagyságrendbe esik.) Hakörbevesszük az érzékeny bemenetet egyazonos potenciálon lévõ övvel, a szivár-gási áramok elhanyagolhatóra csökken-

nek (3. ábra). Az ábrán szaggatott vonal-lal jelölt övet a layouton réz vezetékpá-lyákból kell kialakítani. Problémát jelent-het a forrasztás után nem megfelelõentisztított panel is. A folyasztószer-marad-ványok a kritikus szint fölé növelhetik aszivárgási áramot. Erre érzékeny áramkö-rök esetében a forrasztás utáni lemosás,tisztítás elengedhetetlen.

Mint már említésre került, egy aktíveszköz hõmérsékletének növekedésé-vel nõ a zaja is. Emellett egy FET-beme-netû mûveleti erõsítõ bemeneti áramaminden 10 °C hõmérséklet-emelkedés-sel megduplázódik. E tényezõket szemelõtt tartva célszerû hûteni az analógintegrált áramkört akkor is, ha az adotttokozás önmagában is el tudná dis-szipálni a keletkezett hõt. Az egyik leg-egyszerûbb hûtési módszer látható a 4.ábrán (forrás: Texas Instruments). Az ICalatt található rézkitöltés összegyûjti ahõt, majd a viákon keresztül a panelmásik oldalára, illetve a földrétegbe ve-zeti azt. Inkább több furatot készítsünkkis átmérõvel, mint keveset nagy átmé-rõvel. Újraömlesztéses forrasztás eseténa kis furatokat könnyebben kitölti a for-raszanyag. Számos mûveleti erõsítõkapható elõre kialakított hûtõfelülettelaz alsó oldalukon. Ezek használatávalaz imént bemutatott hûtési eljárás ha-tásfoka jelentõsen növelhetõ. A 4. áb-rán látható mûveleti erõsítõ is rendelke-zik úgynevezett PowerPAD-del. Lénye-ge, hogy a tokozás alján található fém-lemez szoros termikus kapcsolatbanvan az IC-ben található csippel. A pad

méretezésérõl, va-lamint a megvalósí-tásról bõvebben a[3] irodalomban ol-vashatunk. Kapha-tóak fémtokozásúmûveleti erõsítõkis, amelyek a ki-sebb termikus el-lenállás mellettjobb EM-zavarvé-delemmel rendel-keznek.

Konklúzió

A kiszajú áramkörtervezés érzékeny terü-let. Terjedelmi okokból a cikk nem tért kimindenre, amire oda kell figyelni a terve-zés során. Ugyanakkor képet ad a zajmi-nimalizálás sarkalatos pontjairól, ame-lyek ismeretében az analóg és digitálisépítõelemek kombinálása esetén is kielé-gítõ tulajdonságokkal bíró áramkör ter-vezhetõ.

Irodalom

[1] Ron Mancini: Filter your voltage reference for low-noise performance, EDN, 2004www.edn.com/article/CA480491.html?spacedesc=columnist#ref

[2] PowerPADTM Made Easy, Texas Instruments, Application Brief, 2004focus.ti.com/lit/an/slma004b/slma004b.pdf

[3] PowerPAD Thermally Enhanced Package, Texas Instruments, SLMA002 Technical Brief, 1997focus.ti.com/lit/an/slma002/slma002.pdf

4. ábra. A termikus viákkal a hõt a panel ellentétes oldalán lévõCu-rétegbe lehet vezetni

2. ábra. Föld Cu-felületek és huzalozásipályák

3. ábra. Az övek csatlakoztatása külön-bözõ kapcsolások esetén

75

2005/8. InformatikaInformatika

www.elektro-net.hu

Második nap

Ezen a napon Pat Gelsinger alelnök ésvezérigazgató (Digitális Vállalat Csoport)a vállalati megoldásokról beszélt. Elõadá-sában bemutatta az Intel vállalati – kliensés szerver – processzorterveit.

Gelsinger részletesen beszélt azok-ról a vállalati processzorokról és plat-formokról, amelyeket Ottelini elõzõ na-pi elõadásában csak röviden érintett.

Gelsinger elmondta, hogy az új vál-lalati processzorok egyik legfontosabbjellemzõje a virtuális technológia (VT)lesz, amely 2006 második felében amobilprocesszorokban is megjelenik.Ezt a technológiát a „Microsoft VirtualServer” is támogatja. A VT-technológiá-val kombinált szerverek elsõ nyilvánosbemutatkozása a konferenciával párhu-zamosan megrendezett kiállításon volt.A VT elsõsorban a nagy adatközpontok-ban tesz jó szolgálatot. A virtuális tech-nológia fokozza a számítógépek ki-használását és ezzel a teljesítményüket.

Gelsinger elõször a Xeon-lapkákrólbeszélt. A ma kapható Xeon DP-szerve-rek a Lindenhurst-platformon alapulnak,amely nagyon sikeres platform. Az év elsõ felében vezette be a vállalat a„Truland” MP-platformot, és mostanáigtöbb mint 6 millió, a platformon alapulókomponenst – mikroprocesszor, lapka-készlet, alaplap – szállított. Az ipar na-gyon megkedvelte ezt a platformot. AzIntel az IDF elõtti héten jelentette be,hogy 2006 elsõ negyedévérõl 2005 ne-gyedik negyedévére hozta elõre a kétma-gos Paxville DP- és MP-processzorok be-vezetését és szállításuk megkezdését. Azúj MP-platform nagyobb sávszélességetkapott, és hozzáadták a VT-képességet is.A frontoldali busz frekvenciája 800 MHz.

A Paxville DP a kétmagos DP-(Lindenhurst) platform, a Paxville MP akétmagos MP- („Truland”) platform alap-ja. Egy HT-engedélyezett, kétmagos DP-platformon alapuló szerver négy szálatkezel, két, kétmagos processzort tartal-mazó rendszer nyolcat. Négy kétmagosprocesszort tartalmazó MP-platformonalapuló szerver egyidejûleg 16 program-szál futtatására képes. A Paxville DP- ésMP-processzorokkal a szerverek teljesít-

ménye könnyen és gyorsan méretezhetõ. A Paxville-processzor a 7. ábrán látható.

Az Intel 2006-ban új, nagyobb telje-sítményû processzorral tovább növeli a„Truland”-platform teljesítményét. Az újprocesszor neve: „Tulsa”. A Tulsa-lapkakét CPU-magot, magonként 1-1 MiB in-tegrált L2 gyorsítótárat és 16 MiB közösL3 gyorsítótárat tartalmaz. A kétmagosTulsa-processzort 1,3 milliárd tranzisz-torból „építették fel”. Gelsinger bemu-tatta a Tulsa-lapkákat tartalmazó elsõszilíciumlemezt, amelyre összesen többmint 250 milliárd tranzisztort integrál-tak. A Tulsa 2006 második felében leszkapható. A Truland-család új tagjai to-vább növelik a platform teljesítményét. A Tulsa-processzor a 8. ábrán látható.

A DP Lindenhurst-platform két, nagysávszélességû frontoldali buszt támogat.Ez a platform nagyon sikeresnek bizo-nyul. A DP-platform következõ generáci-óját a „Bensley” kódnevû platform képe-zi, amelynek szállítása 2006 elsõ ne-gyedévében kezdõdik. A Bensley elõdjé-nél sokkal nagyobb sávszélességgel ren-delkezik, mivel két, egymástól elkülöní-tett buszt támogat. A lapkakészlet ehhezkapcsolókat tartalmaz. A tervezõk kettõ-rõl négyre növelték a memóriacsatornákszámát. A frontoldali sávszélesség a ko-rábbinak háromszorosa – 17 GiB/s – lett.A memória sávszélessége a korábbi plat-forménak szintén a háromszorosa (17 GiB/s), memóriakapacitása pedig anégyszerese (64 GiB). A megnövelt plat-form munkaterhelése jelentõs mértékbenfokozható. Az új megoldások eredmé-nyeként a Bensley-platform teljesítményenagymértékben nõtt, de ennél sokkal je-lentõsebb, hogy a következõ generációskétmagos processzorokon és az új mikro-architektúrán alapul, és alapvetõen ma-gasabb teljesítmény/watt értékkel rendel-kezik. Magában foglalja a VT-, AMT-, va-lamint I/OAT képességeket, de tartalmazmég növelt I/O-képességeket is (RAS- ésRAID-technológia). A munkaállomások-hoz fejlesztett következõ generációs plat-form neve Glidewell. A Bensley-platforma 9. ábrán látható.

A 2006 elsõ felében érkezõ„Dempsey” és a második felében érkezõ„Woodcrest” 65 nm-es technológiával ké-

IDF 2005 Õsz: Két- és többmagos energia-takarékos processzorok (2. rész)

SZÉLL ZOLTÁN

szül, és támogatják az FBDIMM-memó-riamodulokat, illetve -memóriát. A pro-cesszorokhoz fejlesztett alaplapok jelen-leg 32 GiB memóriát támogatnak. AzFBDIMM-alapú memória nagymértékbennöveli a rendszer teljesítményét. A kétma-gos Dempsey- és Woodcrest-lapkákat akétprocesszoros (DP-) szerverekhez ésmunkaállomásokhoz fejlesztették.

A Yonah-magon alapul a„Sossaman”-processzor, amelyet anagy sûrûségû penge- és rackszerverek-hez fejlesztettek. Ez a lapka szintén2006 elején lesz kapható. Az alacsonyenergiafelvételhez optimalizált pro-cesszoron alapuló szerverek adatköz-pontokban használhatók. A Sossaman-

7. ábra. Paxville-processzor

8. ábra. Tulsa-processzor

9. ábra. Bensley-platform

info@elektro-net.hu

2005/8.

76

InformatikaInformatika

lapka két változatban kerül forgalomba.Az egyik változat energiafelvétele 15 W, amásiké 30 W.

A Sossaman-processzort elsõsorban1U (44 mm) magas rackfiókba szereltrendszerekben és pengealapú, nagy sû-rûségû adatközponti szerverekbenhasználják majd. A lapka alapvetõenmagasabb MIPS/W-értékkel rendelke-zik, mint a ma erre a feladatra használtprocesszorok.

Gelsinger megerõsítette, hogy az Inteljó úton halad a következõ generációsmikroarchitektúrán alapuló mikropro-cesszorok bevezetése felé. A NetBurst- ésa mobil Pentium M- (Banias-) architektú-ra kombinációján alapuló következõgenerációs processzorok 2006 másodikfelében érkeznek. Az Intel az újmikroarchitektúrán alapuló vállalati kli-ensprocesszort (Conroe) két változat-ban szállítja. Az egyik változat 2 MiB, amásik 4 MiB integrált L2 gyorsítótárattartalmaz. Az energiatakarékos magonalapuló Conroe-család tagjainak hõter-melése mindössze 65 W. Ez lesz a követ-kezõ szabvány az üzleti kliensekben,amelyek a maiaknál alapvetõen nagyobbteljesítményûek lesznek.

A szerveroldalon a kétmagos Wood-crest lesz az elõ olyan processzor, amelyúj energiatakarékos mikroarchitektúránalapul. Az új processzor magas MIPS/W-értékkel rendelkezik. A Woodcrest-lapka4 MiB integrált L2 gyorsítótárat tartalmaz.A 2007-ben bevezetésre kerülõ „White-field” kódnevû lapka négy magot és 16MiB integrált L2 gyorsítótárat foglal ma-gában. A Whitefield nagy teljesítménytkínál alacsony energiafelvétel mellett,ami nagy versenyképességet biztosít akonkurencia hasonló termékeivel. A kon-ferencia résztvevõi a kiállításon PC-kbenés szerverekben megtekinthették a Con-roe- és a Woodcrest-processzorokat mû-ködés közben.

Az új processzorok bevezetése ha-talmas teljesítményugrást jelent a mai-akhoz képest. A Dempsey 88 százalék-kal magasabb teljesítményû, mint azIrwindale, míg a Woodcrest 50 száza-lékkal nagyobb teljesítményt szállít,mint a Dempsey. Ezeknél a hatalmasugrásoknál sokkal nagyobb jelentõségûa teljesítmény/watt érték növekedése,vagy az új architektúra hatásfoka.

Rackszinten is mérték a teljesít-ményt: a Sossaman 100 százalékkalmagasabb teljesítmény/watt értékkelrendelkezik, mint az Irwindale, és aWoodcrest még ehhez képest is 60 szá-zalék teljesítmény/watt pluszt jelent,ami vezetõ pozíciót biztosít 2006-banezen a területen. Ez – kombinálva a mé-retezhetõ mikroarchitektúrával – abszo-lút vezetõ pozícióba hozza az Intelt akövetkezõ évben.

A Sossaman segíti az áttérést a maiTruland-platformról a következõ gene-rációs Bensley-platformra, és többma-gos képességeket hoz magával.

Az Intel azonban itt nem áll meg. Azelsõ négymagos processzort 2007-benkövetik a további négy-, majd 2008-ban, a 8 magos lapkák. A négymagosWhitefield-lapkát 2008-ban követi aDunnington, amely ma még fejlesztésifázisban van. Az Intel jelenleg többmint 10, négy- és többmagos procesz-szort fejleszt. A szerver – munkaállo-más-útiterv a 10. ábrán látható.

Gelsinger befejezésül az Itanium-családról beszélt, amely az elkövetkezõévekben – 2008-ig – új tagokat kap. A negyedik negyedévben lesz kapható akétmagos „Montecito”, amely 90 nm-estechnológiával készül, 1,72 milliárdtranzisztort és 2 x 12 MiB Integrált L3gyorsítótárat tartalmaz. A Montecióot2006-ban a szintén kétmagos „Montva-le” követi, amely hasonló magon alapul,mint elõdje, de nagyobb integrált L3gyorsítótárat és több más növekményttartalmaz. 2007-ben érkezik a négyma-gos „Tukwila” és 2008-ban a 8 magos„Poulson”. P. Gelsinger (11. ábra) azutóbbi három processzor semmifélerészletét nem árulta el. A Montecito Ita-nium-processzor a 12. ábrán látható.

A második nap másik nagy érdeklõ-déssel várt elõadója Don MacDonaldaz Intel Digitalis Otthon Csoport alel-nöke és vezérigazgatója volt, aki a nö-vekvõ digitális szórakoztatóipar fõ lehe-tõségeire és kihívásaira fókuszálva el-mondta, hogy a technológiai innováci-ók, új on-line szolgáltatások és az ipar-ági szabványok könnyebb hozzáférhe-tõséget és nagyobb élvezetet biztosíta-nak akár otthon ülve. A felhasználók-nak több lehetõségük nyílik arra, hogy adigitális élményt megtapasztalják bár-milyen formájú és méretû eszközökön,megjelenítõkön.

MacDonald elmondta, hogy az IntelPC-k széles körét, szórakoztatóelektro-nikai cikkeket, mobil platformokat éstechnológiát fejleszt. A vállalat elköte-lezett híve az otthoni digitális technoló-giában kialakítandó iparági szabvá-nyoknak, kezdve a digitális kijelzõktõla vezetékes és vezeték nélküli techno-lógiákig. Lerántotta a leplet az IntelViiv-technológiáról, az Intel platform-márkájáról, amely emeli a fogyasztókdigitális szórakozási élményét.

McDonad elmondta: „Mivel az Intela digitális szórakoztatás egyszerûbb hoz-záférhetõségére és a hozzá tartozó, azotthon bármely pontján megtalálhatókülönbözõ berendezésekre fekteti ahangsúlyt, ezzel párhuzamosan rengetegvállalat kap eddig még nem tapasztaltmértékû lehetõséget, hogy ehhez inno-

vatív eszközök, tartalmak és szoftverekszéles körével álljanak elõ. Az Intel ViiV-technológiája ezt a célt szolgálja.”

Az Intel-technológiával ellátott és ajövõben a megfelelõ szórakoztatóiparieszközökkel, szoftverekkel és on-linetartalmakkal (film, zene, fénykép, játék)körülölelt Intel Viiv-alapú PC-k kezelé-sét megkönnyíti a távirányíthatóság. AzIntel Viiv-technológia a szórakozási le-hetõségek új tárházát biztosítja a fel-használóknak.

Az Intel bemutatott egy kisméretû, acég új generációs, „Yonah” kódnevû,kétmagos processzorával ellátott, fel-használóbarát PC-t, amely a „GoldenGate” nevet viseli. A kétmagos techno-lógiának köszönhetõ teljesítmény és azenergiatakarékos platform kombináció-ja egy sor „dizájn”-ra vonatkozó lehetõ-séget hordoz magában. A Golden GatePC lehetõvé teszi HD-videók futtatását,

10. ábra. Szerver – munkaállomás- platform

12. ábra. Montecito Itanium-processzor

11. ábra. Pat Gelsinger

77

2005/8. InformatikaInformatika

www.elektro-net.hu

a játékok élethûbbé tételét, és mégis el-fér a tévéállványon.

Az Intel a szórakoztatóelektronikaicikkekhez, plazmatévéhez és személyimédialejátszókhoz is fejleszt platformo-kat. McDonald bejelentette az IntelOpus MN301-et, amely fokozott teljesít-ményû, „rendszer egy lapkán” (system-on-a-chip, SoC), a multimédiás megjele-nítõprocesszorok új sorozata, amely élesés valósabb színû megjelenítést biztosíta sík képernyõk számára. A kétcsatornásHDTV gyártásra kész tervei már elérhe-tõk. Az Opus MN301 képfeldolgozóegység és az „Oplus Image PerfectingEngine” az Intel által 2005. áprilisbanfelvásárolt és az Oplus Technologies Inc.izraeli leányvállalatának, az Oplus Tech-nologies Ltd.-nek a terméke.

MacDonald megjegyezte, hogy aziparági szabványok kérdése létfontosságúa digitális tartalmak otthonról való eléré-sének és az adatok házon belüli áramlá-sának biztosításában. Az Intel folytatjaszoros együttmûködését a szabványcso-portokkal és -szövetségekkel, mint példá-ul a több mint 250 tagot tömörítõ DigitalLiving Network Alliance-szel és a vezeté-kes, illetve vezeték nélküli technológiá-ban élenjáró WiMAX-szel, Wi-Fi-vel ésWireless USB-vel. Az Intel nemrég csatla-kozott a HomePlug Industry Allianceszervezethez, amelynek fõ célkitûzése,hogy az elektromos hálózatot alkalmassátegye adatok továbbítására.

Az Intel együttmûködik az iparággalegy egységesített grafikus felület létreho-zásában, amely lehetõvé teszi, hogy afelhasználók folyamatosan kereskedelmitartalmakhoz és nagy felbontású videók-hoz férjenek hozzá. A vállalat meggyõ-zõdése, hogy egy szabványos kijelzõ-ha-tárfelület bármely digitális otthon kiépí-tésében létfontosságú.

Harmadik nap

A konferencia harmadik napjának egyet-len plenáris elõadója Justin Rattner, azIntel senior munkatársa és a VállalatiTechnológia Csoport elnöke volt, aki be-vezetõjében elmondta, hogy emberi be-avatkozás és irányítás nélkül a jelenlegiberendezések nem ismerik fel, hogy ho-gyan, ki vagy mire használja õket. A fo-lyamat azért bosszantó és nehézkes,mert az embereknek már ahhoz is renge-teg dolgot kell tenniük, hogy egyáltalánhasználni tudják és kezeljék saját rend-szereiket. A jövõ elektronikája egysze-rûbben és intuitívebben kezeli majd amûszaki berendezéseket, amelyért cse-rébe a felhasználók könnyebben végez-hetik el feladataikat. Természetesen azelképzelés megvalósításához elengedhe-tetlen egy újgenerációs felhasználó-tu-datos platformtechnológia megléte.

„Minden olyan berendezés felhasz-náló-tudatos, ami képes saját magát ki-szolgálni, tudja: kik vagyunk, hol va-gyunk, és megpróbálja elõre jelezni,mit szeretnénk megtenni. Digitális érzé-kelõk segítségével ezek a gépek tudatá-ban lesznek környezetüknek és annak,mit tesznek. Ugyanakkor újfajta intelli-

genciával rendelkeznek majd, hogymegértsék az emberek igényeit, és ké-pesek legyenek más eszközökkelegyüttmûködni a feladatok tökéletes el-végzése érdekében” – mondta Rattner.

A felhasználó-tudatos platformokmegjelenése újfajta követelményekettámaszt a hardver- és szoftvereszközök,

2005 2006. I. félév 2006. II. félév 2007–08

Platform Sonoma Napa Santa RosaPentium M Dothan Yonah Merom Penryn

90 nm, 2 MiB L2, 533FSB 65 nm, két mag, 2 MiB L2, 65 nm, két mag, 2 MiB L2, 45 nmPentium M 730/740/750/760/770 667FSB, VT, SSE3 VT, EM64T

Lapkakészletek Alviso Calistoga Crestline(915GM, 915PM, 915GMS, 915GML) 955XM, 945PM, 945GM, 800 MHz FSB, DDR-2 800

533/400 MHz FSB, DDR-2 945MS, 940GML PCI Express, ICH8-M?,533/400, GMA900, PCI Express, 667/533 MHz FSB, DDR-2 SATA-300

ICH-6 667, PCI Express, ICH7-M,SATA-300x4

Vezeték nélküli Calexico Golan Golan2/AnnadelPRO/Wireless 2195ABG/ PRO/Wireless 3945ABG (11a/b/g), 11n WiMax

2200BG (11a/b/g), WPA2, PCI-Ex1

I. táblázat. Mobilprocesszorok

Család 2005. II. félév 2006. I. félév 2006. II. félév

Platform Anchor Creek – PC Bridge Creek – PCLyndon – asztali/vállalati ügyfél Averill – asztali/vállalati ügyfél

Extreme SmithField Presler ConroeEdition (90 nm, 2x1 MiB L2, két mag, (65 nm, 2x2 MiB L2, (65 nm, 4 MiB L2,

800 MHz FSB, HT, EM64T) két mag, két mag,EM64T, VT, HT, LT) VT, LT, iAMT2

Lapkakészletek 955x Express (Glenwood) Broadwater CS – iAMT2Pentium 4 Pentium D Presler Cedar Mill Conroe

(90 nm, 2x1 MiB L2, két mag, (65 nm, 2x2 MiB L2, (65 nm, 2 MiB L2, (65 nm, 2 MiB L2,800 MHz FSB, EM64T) két mag, egy mag, két mag,

Cedar Mill EM64T, VT, HT, LT) HT, EM64T, VT) VT, LT, iAMT2)(65 nm, 2 MiB L2, egy mag, HT,

EM64T, VT)Lapkakészletek 945P/G Express (Lakeport P/G) Broadwater CS – iAMT2

- iAMTCeleron D Prescott-V Cedar Mill-V

(90 nm, 256 KiB L2, 533 MHz (65 nm, 512 KiB L2, 533 MHz FSB, EM64T)FSB, EM64T

Lapkakészletek 945L/GZ Express Broadwater CS – iAMT2

II. táblázat. Asztali CPU-k

2005. II. félév 2006. I. félév 2006. II. félév 2007 2008Platform WylowayUP (1 CPU) Presler/Cedar Mill ConroeLapkakészlet E7230 Mukilteo E7230 MukilteoPlatform Bensley GlidewellXeon DP Irwindale Xeon 5000 – Woodcrest

(90 nm, 2 MiB L2, Dempsey/MV Dempsey (65 nm, két mag,EM64T, DBS) (65 nm, két mag, 1066FSB, 4 MiB L2

3,6/3,4/3,2,/3,0 GHz 1066FSB, 2x2 MiB, osztott, HT, VTPaxville DP VT, iAMT/IOAT) iAMT, IOAT)

(90 nm, két mag, 3,8/3,6/3,4/3,2 GHz 2x2 MiB L2, DBS)3,2/3,0/2,8 GHz

Lapkakészlet E7520/E7320/E7525 Greencreek BlackfordLindenhurst (FB-DIMM) (FB-DIMM)

PlatformXeon DP Sossaman – Yonah-alapúoptimalizált (90 nm, 2 MiB L2 osztott,

667FSB, VT) 2 GHzLapkakészlet E7520/E7320/E7525 LindenhurstPlatform Truland ReidlandXeon MP Xeon 7000 – Paxville MP Tulsa Whitefield Dunnington

(90 nm, két mag, (65 nm, két mag, (65 nm, 4 mag, (45 nm,2x2 MiB L2,DBS) 2x1 MiB L2, 16 MiB L3, 2x8 MiB L2, több mag,3,2/3,0/2,8 GHz VT, Pellston) CSI Bus) 32 MiBL2?)

Lapkakészlet E8500 Twincastle E8501 Köv. gen. lk

III. táblázat. Szerver-CPU-k

2005/8.InformatikaInformatika

-szolgáltatások és -határfelületek fej-lesztésével kapcsolatban. Többmagosprocesszorok beépítésével (azaz több„agynak” a számítógépbe való beépíté-sével) az Intel processzor-architektúráitmár most olyan irányba fejleszti, hogyazok egy szuperszámítógép teljesítmé-nyét is elérjék, sõt meghaladják. A „tu-datosabb” platformok létrejöttéhez azIntel a jövõben akár több tíz vagy százalacsony fogyasztású magot is beépítegyetlen processzorba, hogy platform-jai „tájékozottabbak” legyenek, és meg-feleljenek a felhasználók elvárásainak.

Minden lapka képes lesz akár egyetlenmagot vagy egész csoportot kijelölni aszükséges memória és sávszélesség meg-adásával, hogy specifikus területekkelkapcsolatos feladatokat végezzenek el,mint például a látás, hallás, rendszerbiz-tonság, játékok vagy parancsok megértése.A virtualizációs szoftverek segítségévelezek a platformok védõfalakat társítanak afeladatkörökhöz azért, hogy a számítógépmegjelölt erõforrásai hatékonyabban mû-ködjenek és a feladatok ne keveredjenekés ütközzenek más alkalmazásokkal.

A felhasználó-tudatos platformok azújfajta intelligencia kiaknázásával többfeladatot és beviteli erõforrást kezelnekegyszerre (videoberendezést, amivel lát-nak, audioberendezést, amivel hallanakés beszélnek, érzékelõket, emléktárolórendszereket és más eszközökkel össze-kapcsolható hálózatot és rádiókat), és amindennapjaink megkönnyítése érdeké-ben alkalmazzák is a megtanultakat.

Rattner a Diamond nevû kutatásiprojekt – az Intel és a Carnegie MellonPittsburghi Egyetem fejlesztése alatt állóintuitív képkeresõ alkalmazás – segítsé-

gével bemutatta a felhasználó-tudatosplatformok mûködését.

„Képzeljük el, hogy a könyvtár ösz-szes orvosi kézikönyvének lapjai a föld-re hullnak, és nekünk egy bizonyos rák-sejt képét kell megtalálnunk az egyik la-pon! Nincs név, nincs mappa, csak egyhalom kép – ezt nevezzük jelzet nélkü-li adatkeresésnek. A Diamond egyszer-re több számítógépen futtatva kiaknáz-za a számítógépnek azt a képességét,hogy úgy nézi át az adatokat, ahogy –mondjuk – egy adatbázis-kezelõvelszámokat szoktunk.”

Az önmagukat kiszolgáló felhaszná-ló-tudatos platformoknak érzékelni kellsaját környezetüket, hogy reagálni tud-janak a mûködésüket gátló veszélyekreés problémákra. Az Intel ezért az érzé-kelõ rendszerek használatát a rendsze-rek logikus felépítésével összehangolvavizsgálja. Jó példa erre a hõérzékelõkbeépítése, melyek a számítógépek túl-melegedését figyelik. Segítségükkel le-hetõség nyílik a munka újraelosztásáraaz adatközpont több száz rendszerénbelül, az adatvesztés és rendszerhibákelkerülése érdekében.

Rattner azt is bemutatta, hogy azegyes gépekbe beépített intelligens há-lózat hogyan használható a számítógé-pes férgek terjedésének megállítására.Az agresszív férgek olyan gyorsan ter-jednek a hálózaton belül, egyik rend-szerbõl a másikba férkõzve, hogy azemberek fizikailag képtelenek ezzel agyorsasággal felvenni a versenyt. A „Circuit Breaker” az Intel egy olyanfejlesztése, ami úgy állítja meg a férgekterjedését, hogy minden egyes berende-zés a saját adatforgalmának áramlását

figyeli. A program a hálózaton belülirendellenességeket lokalizálja, és a leg-kisebb támadást észlelve, elzárja aproblémás rendszert a hálózat többi ré-szétõl. Az önmagukat vezérlõ rendsze-rek tehát kivédik a számítógépes férgektovábbterjedését.

A legnagyobb kihívás egy olyan rend-szer kiépítésében, mely spontán válaszolaz emberek állandóan változó igényeire,a kontextusban való gondoskodás kifej-lesztése, vagyis a ki?, a mi? és a hol? kér-dések megértése mindennapjainkban. A„helytudatos” számítógép-technológiákalkalmazása segíti a rendszereket azazonnali válaszadásban, egyszerûvé vá-lik a különbözõ zenék letöltése a családigépkocsi rádiójára, vagy a mobiltelefon-jainkra – természetesen az egyéni igé-nyeknek megfelelõen. De akár megfelelõmódon figyelmeztethetik a gyári munká-sokat egy eszköz speciális karbantartásikövetelményeire, a biztonsági követel-mények és a munkás képzettségi szintjé-nek megfelelõen.

Az Intel szorosan együttmûködik agépek összeállításával és értékesítésévelfoglalkozó cégekkel (OEM), a függetlenszoftvergyártókkal (ISV) és a fejlesztõkkela felhasználó-tudatos számítógépek meg-valósításában, hogy az emberek használ-hatóbb és intelligensebb termékekkel ta-lálkozhassanak bárhol a világon.

Az elkövetkezõ két évben beveze-tésre kerülõ mobil-, asztali és szerver-,munkaállomás-processzorokat, lapka-készleteket és platformokat az I., a II. ésa III. táblázat mutatja be.

www.intel.com

Elôfizethetô azinterneten:

www.elektro-net.hu

Online

79

2005/8.

www.elektro-net.hu

Az Egyesült Államokban az 1954-es ka-rácsonyi vásár szenzációja az elsõ hor-dozható tranzisztoros rádió, a RegencyTR-1 megjelenése volt. A shirt pocketradio elnevezés nem igazán illett a127x76x32 mm-es készülékre. A 22,5 V-os – korábban a szubminiatûr elektron-csöves vevõkben használt – teleppelegyütt mintegy 34 dkg tömegû közép-hullámú rádió „hordozásához” nagymé-retû zsebre volt szükség… (1. ábra). [1]

A TR-1-et egy akkor még ismeretlenkis cég, a Texas Instruments terveztemeg hat hónap alatt; õ maga gyártottale a három különbözõ típusú pnp tran-zisztort és a kimenõtranszformátort. Anyomtatott áramkör és a szerelés aRegency Division of Industrial Devel-opment Engineering Associates, Inc.-nél készült, a rádiót is õk forgalmazták49,95 dolláros áron. Számtalan színvál-tozatban gyártották: narancsvörös, ja-de-zöld, mahagóni, füstszürke, elefánt-csontszínû tokban került a piacra (akár-csak ma a mobilok...). [2]

Kevéssé ismert, hogy a rádió – minta hidegháború terméke – magán viselteennek jegyeit. Hangolótárcsáján az 5 és7, valamint a 12 és 16 számjegyek kö-zött (azaz 650 és 1300 kHz körül) egy-egy vörös háromszög alakú jelet he-lyeztek el. A jelölt pontok a várhatószovjet atomtámadás esetén mûködés-be lépõ, a lakosságot információval el-látó középhullámú szükségadók frek-venciáját jelezték. Más készülékeknélez az ún. Civil Defence Mark kör vagynégyzet alakú volt. Az Egyesült Álla-mokban 1963-ig a jelölést minden hor-dozható vevõn alkalmazták.

Elsõsége ellenére nem a Regency, ha-nem a Sony csinálta a nagy üzletet: a TR-55 – még nem igazán „zsebméretû”– hordozható rádióival 1955 augusztu-sában elárasztotta a Távol-Kelet, Ameri-ka, majd Európa országait (2. ábra). [3]

Az ekkor még Tokyo Tsushin KogyoKK (Tokió Távközlési Mérnöki Kft.) névrehallgató Sony „korán ébredt”: az elsõkközött vásárolta meg a tranzisztorgyártáslicencét a Bell Labs.-tõl, megteremtette a

tömeggyártás feltételeit. Marketingstraté-giáját „A családban mindenkinek legyenrádiója!” szlogenre alapozta. Míg azamerikai cégek a tranzisztor felhasználá-sát illetõen a haditechnikai alkalmazá-sokra és az egyedi számítógépekre kon-centráltak, addig a Sony a fogyasztókszéles körét, ezek közül is a tinédzsere-ket célozta meg. Így aztán az amerikai ti-zenévesek szülõi felügyelet nélkül, szin-te bárhol, még útközben is hallgathattáka „forradalmi” rock’n’roll-t.

A tranzisztoros zsebrádió volt az elsõtömeggyártásban készült all-transistorkészülék, de nem az elsõ tranzisztorizálteszköz. A civil szférában ezt az elsõségetaz 1952 végén 229,50 dollárért árusítottSonotone elektroncsöves-tranzisztoroshallókészülék mondhatja magáénak. Akészüléket zsebre csíptetve, a különállótelepet pedig többnyire derékszíjra, övrefûzve hordták (3. ábra). [4]

Régi folyóiratokban tallózva...A tranzisztorkorszak kezdetén...

DR. FÁBIÁN TIBOR

A hallókészülékek gyártóit a BellLabs. – a tranzisztor szabadalmainaktulajdonosa – „támogatta”: eltekintett a25 000 dolláros licencdíjtól, ezzel em-lékeztetett alapítójára és névadójára, A. G. Bellre.

A kezdeti korszakból csak még egykuriózumot említünk: a Motorola „in-telligens” golflabdáját és keresõjét. Alabdába 121,95 kHz-es tranzisztorosjeladót építettek, amelyet a gombelemkét óráig tudott táplálni. Az elveszettlabdát ferritantennás, hattranzisztoros,két szárazelemrõl táplált „rókavevõvel”keresték meg (4. ábra). [5]

A reklámokból, az üzletláncok szó-rólapjaiból mindenki láthatja, tapasztal-hatja, hogy az 50-es évek óta hová isfejlõdött a világ. Az interneten számta-lan parányi integrált áramkörös FM rá-dió (plusz kalkulátor-óra-rádió kombi-náció) fotója és leírása megtalálható,így pl. a fülbe illeszthetõ, kulcstartóba,karórába, hitelkártyába épített vevõkéis. [6]. Napjaink rádiói közül – a hurri-kánok, tájfunok pusztításaira gondolva– csak egyet mutatunk be: ez a GrundigFR200 Emergency Radio (5. ábra),amely 40-50 dollárért kapható. [7]

Különlegessége a beépített forgatóka-ros generátor, amelyrõl a rádió „kézi erõ-vel” mûködtethetõ, de alkalmas a sajátakkumulátor, vagy pl. mobiltelefon ak-kumulátorának a feltöltésére, a nagyfényerejû fehér LED-es reflektor/villogótáplálására. Egyébként a telepes AM/FMvevõ a tv-adók hangjának vételére is al-kalmas. Tömege kb. 60 dkg, mérete: kb.170x146x54 mm.

3. ábra. Hallókészülék az 50-es évekbõl

1. ábra. Regency TR-1

4. ábra. A Motorolatranzisztoros golf-labdája és irány-érzékeny jelvevõje

2. ábra. A Sony TR-55 típusú öt-tranzisztoros rádió-járól szóló rövid hír

A „tranzisztorkorszak” kezdetét az átlagember számára nem a tranzisz-torhatás felfedezése, hanem a tranzisztorizált fogyasztói készülékekmegjelenése jelentette. A cikk a kezdetek kevésbé ismert történései-rõl szól…

5. ábra. Grundig FR200 Emergency Radio

Irodalom

[1] Electronics. May 1955. p. 106.[2] www.transistor.org/collection/

regency1.html [3] Electronics. Oct. 1955. p. 12.[4] www.worldhearing.com/

worldhearing_006.htm [5] Electronics. August 1955. p. 12.[6] www.oldradioworld.de/ [7] www.landfallnavigation.com/

grundig.html

info@elektro-net.hu

2005/8.

80

Miklós Lambert: Vehicle-electronics – near the human 3

Professional events 4The article summarizes the most importanttechnical events since the previous part

Vehicle electronics

László Gruber: Semiconductor novelties for the automotive industry 6The electronics content of an average car oftoday is about 30%, and some models haveeven more than this. The mass production ofthe embedded sensors and electronicsdevices and subparts of comfort make it pos-sible to use them in quantities in the lowerprice segment. The article reports on the rari-ty solutions, not the common ones.

Miklós Wenczl: Measurement of deleterious substance emission and various gas components with Siemens devices 10(Siemens Rt.)Gas analyzers can be classified in twogroups according to the place of measure-ment: sampling and directly on-site installed,so called in-situ devices. The article featuresthe OXIMAT and ULTRAMAT gas analyzertools.

Dr. László Madarász: Checking tyre pressure through the observation of the tyre shape 11The board computers of today's passengercars continuously monitor the tyre pressure.In most cases, a wireless connection trans-mits the information from the rotating tyrevia a pressure sensor. The evolution of signalprocessing and imaging sensors made it pos-sible today to electronically map the shapeand deformation of the tyre and determinethe pressure by processing the received sig-nals.

LeCroy has presented the first vehicle bus analyzer 14LeCroy has created a new testing paradigmwith the launch of the vehicle bus analyzerdevice (VBA): it's the first oscilloscope thatspeaks the "engineer's language", anddecodes the serial CAN data into symbolic(application level) text. The novelty gives anew meaning to the tool for the ECU design-er engineer.

Gyula Sipos: Motor vehicle engine management (Part 5) 15The main topic of the fourth part is fuel sup-port. The author describes the operation ofall the subunits.

SummaryBernadett Varga: The application of the Nd:YAG laser at Robert Bosch Elektronika Kft. 20The Robert Bosch company uses theNd:YAG laser in automotive electronics withthe Trumpf laser unit built into the Rommelengraving machine for creating theDataMatrix identifiers. The author writesabout the advantages of the laser and theparameter configuration as well.

Ifj. Miklós Lambert: Bosch steps on it 22The Robert Bosch GmbH is producing preci-sion engineering and electronics products formore than 100 years, and is present in thehighlighted automotive industry since thebeginning. They practice their developmentactivity in Hungary since 2000 and hasabout 6000 employees here. The article pre-sents the general development activity ofBosch in automotive electronics.

Lajos Harmat: Hybrid cars with super capacitor and computer 23The article's subject are hybrid cars. To per-form an expressive presentation, the authordiscusses the Australian Holden's solution.

András Bódis-Szomorú: Passive EMI filter for power steering electronics 25In order to achieve high output power and highefficiency, the engine control electronics in thevehicle power steering system contains modernMOSFET (maybe IGBT) switching mode powerend stage. The disadvantage of this solution isthat the operation of the end stage createsremarkable noise emission. The space- andcost-saving solution is not trivial however.

András Zentai: Vehicle diagnostics instrument for OBD-equipped vehicles (Part 2) 29After the previous presentation of standards atwo-part embedded system - with which thediagnosed failures of passenger cards can beread out - is featured now. The controllerunit gets the highlight in the article since thedocumentation of the interface unit can befound on the web.

Automotive on Taitronics 32

Components

Miklós Lambert: Component kaleidoscope 33From time to time, the heading features thenovelties of electronic components comingfrom world-famous, international manufac-turers.

Microchip IC-s for battery charger 37(ChipCAD Kft.) The article presents Microchip's batterycharger circuits and its utility measuringdesign tool.

Schurter in electronics since 72 years 38(World Components Kft.)The apparently unexplainable faults of underdevelopment or already manufactureddevices may cause overnight hard thinking.Maybe the character of the fault is mislead-ing, maybe the solution is too evident to startwith, but the inclusion of a well-built net-work filter can solve the problem in manycases.

Zoltán Kiss: Dominant Semiconductors SpiceLED in Endrich's offering 39(Endrich Bauelemente GmbH)The ISO9001– and QS9000-approvedDominant Semiconductors has developed anew, high-luminosity LED family, theSpiceLEDs. Their task is to realize the inter-nal lighting applications in the automotiveindustry on a higher level.

Piezoelectric actuators in fuel injectors 40(EPCOS)Compared to the traditional systems, thepiezoelectric injectors can inject the fuelmore precisely and the fuel may be burntwith higher efficiency. This enables thepiezoelectric injector-equipped dieselengines to consume less fuel and produceless deleterious substances. The article out-lines the solution of EPCOS.

ChipCAD news 42(ChipCAD Kft.)In addition to a worldwide novelty,ChipCAD news presents you amongst othersnew GlobalSat GPS receivers that go under ageneration change in these days.

Automation, process control

Omron news 43(Omron Kft.) Omron has successfully ended its laboratoryexperiments with its new GradientTemperature Control (GTC) technology. Thenew technology enables the accurate controlof two-dimensional temperature profiles ongiven domains, thus enabling the accuratecontrol of processing ceramics boards andsilicon slices.

Dr. István Ajtonyi: Programming of PLC systems (Part 12) 44The subject of the previous part was the adap-tation of two-stage input/output signals. Sincethe PLCs are in connection with several infor-mation sources, the proper realization of com-munication relations are indispensable. Theimportance and application of serial commu-nication is growing from day to day, so thepaper is dealing with it in the following.

Serial line communication handling with B&R PLC 46(Dial-Comp Kft.) B&R GmbH's products support the most seri-al communication protocols commoly used

Automation andprocess controlAutomation and process control

ComponentsComponents

AutomotiveelectronicsAutomotiveelectronics

81

2005/8.

www.elektro-net.hu

in the industry. The article presents the real-ization of the totally unique serial communi-cation on B&R PLCs that might be used tosend and receive data via the serial channelusing a protocol according to choice.

Serial channel communication handling with Saia PCDs 47(Saia-Burgess Controls Kft.)One of the most powerful features of theSaia PCDs are hidden in the raw numberand type versatility of communication chan-nels: one can find all the standard serial cou-pling modules and communication protocolsin the company's product portfolio. The arti-cle's topic is the setup and application ofserial channel communication.

Control of stepping and servo motor using LG PLC 48(Tech-con Kft.)The stepping and servo motors belong to thepopular industrial applications because oftheir favorable characteristics and advancedreliability and accuracy. Their complexityexplains their many technical parameters.The article presents a servo motor controlprogram part of a cutting machine.

The USS protocol 49(Hun-Techno Kft.) The USS (Universal Serial Interface Protocol)communication protocol was developed bySiemens for the data exchange between fre-quency converters and PLCs. You can stringup to 31 slave units over the single-master,easy-to-use RS485 line. The example showsa long-time operating configuration realizedby Hun-Techno Kft. on a sewage dump.

Árpád Pupos:The eye of the Leopard 50(Budasensor Kft.)A small, smart and surprisingly easy-to-useSMART camera is presented in the article.Datasensor Spa's engineers have createdtheir own camera based on the customers'needs and the advantages of the competitors.The novelty belongs to the devices with thebest price/performance ratio.

Technology

Csaba Petõ: High-level but affordable – TWS QUADRA LASER automatic SMD embedding machine 52(Microsolder Kft.)The TWS Automation company's formerly pre-sented QUADRA automatic SMD embeddingmachine is well-known because of its easinessof use and lwo costs in the beginning and inthe later operation as well. The QUADRALASER was developed two years ago and ispresented now in the article. Thanks to itsmore accurate laser pointing, smaller (down to0402) and finer pitch (down to 0,5 mm) com-ponents may be embedded as well.

PTR gauge pins 54(Phoenix Mecano Kft.)You can find gauge pins virtually in alldomains of the industry (automotive andelectronics industries, all segments oftelecommunications), household, engineer-ing industry and safety engineering. The arti-cle features the gauge pins from PTRMesstechnik GmbH.

Miklós Lambert: Technology news 55As the manner is, the heading features thenewest devices and solutions that touchupon two companies in this issue.

Mátyás Varga: Dispenser-robots in the electronic 56manufacturingThe article shows the inexpensive dispenserrobots from the firm I&J Fisnar recommend-ed for automatic production line.

Productronica 57

Mihály Sipos: MEEI is sold – among others 58(GKM) The Ministry of Economics and Transport haspublished contest proclamation for 100% ofbusiness share of three companies. The finaldecision says that the winners are the profes-sional investor companies of the TÜV Group.

Telecommunications

Attila Kovács: Telecommunication news 59The heading reports on the inland and inter-national news of the telecommunicationmarket.

Attila Kovács: Ericsson’s IMS Solution 61In the domain of mobile and landlinetelecommunication we can experience theevolution progress that leads towards IP-based service providing. The IP MultimediaSystem (IMS) simplifies the lead-in of IP ser-vices in increasing numbers. It is a standard-ized, cost-effective system that enables therapid distribution of the new, higher yieldservices and IP telephony.

Dr. Hans-Peter Petry, Prof. Dr. Bernd Friedrichs: WiMAX – A new star in the sky? 62(Marconi Communications) In the recent times, WiMAX, as a revolution-ary wireless technology, has attracted theattention of many. Because of the conscien-tious marketing work the WiMAX is now con-sidered as the universal broadband solutionand mobile wireless access technology. Thearticle presents the technology's control andtechnical background, and tries to form a realnotion of the expected performance on whichyou can count under real-life conditions.

Attila Kovács: In the attraction of technology concepts (Part 3) 67We go on with the previously started sub-heading that explains the newest concepts intelecommunications by providing somebackground information.

Measurement technology

Miklós Lambert: Calibrating laboratory at Rohde & Schwarz 69Since our EU membership we're being evenmore accepted in the technical aspect here,in the heart of Europe. The offices of thewell-known companies are moving fromVienna to Budapest. An interesting exampleof this phenomenon is the worldwide knownRohde & Schwarz that has opened a cali-brating laboratory in Budapest.

László Horváth:Cable-forest veritable Babel 70(C+D Automatika Kft.)The author presents the measuring instru-ments for cable searching technology

Electronics design

Norbert Stubán: Analogue and digital circuit components on the same carrier – design concerns (Part 2) 73In the sequel the author publishes furtherdesign concerns. He touches upon the soimportant shielding and the problems ofleakage current and additive noise originat-ing from rising temperatures.

Informatics

Zoltán Széll: IDF 2005 Fall: Dual- and multi-core energy-saving processors (Part 2) 75The second part describes the events of thesecond and third days of the exhibition andconference. The second day had the enter-prise solutions with primary importance, thethird day presented the chip giant's futureideas.

Dr. Tibor Fábián: Browsing old journals – At the beginning ofthe transistor era... 79The beginning of the transistor era for theeveryday person was not the invention of thetransistor effect but the market launch oftransistorized consumer products. The articletells you about the not so well-known eventsof the launch.

TelecommunicationTelecommunication

Measurement technology and instrumentsMeasurement technology and instruments

Elektronics designElektronicsdesign

History of scienceHistory of science

TechnologyTechnology

InformaticsInformatics

info@elektro-net.hu

2005/8.

82

Robog a NYÁK-EXPRESSZ!Vevõszolgálat: 1047 Budapest, Thaly K. u. 7. Tel.: 369-2444.

Tel./fax: 390-6120. E-mail: nyakexp@axelero.hu • Honlap: www.nyakexpressz.hu

Nyomtatott Tervezés • Filmkészítés • Egy darabtól a nagyobb sorozatig

ÁramkörEgy- és kétoldalas kivitel • Forrasztásgátló bevonat

GyártásPozíciószitázás • Expressztõl a kéthetes határidõig

Gyorsszolgálat

HirdetõinkATT Hungária Kft. 58. old.

ATYS-Co Irányitástechnikai Kft. 41., 51., 68. old.

Budasensor Kft. 50. old.

C+D Automatika Kft. 70., 71. old.

C+F Kft. 72. old.

ChipCAD Elektronikai Disztribúció Kft. 37., 42., 84. old.

DIAL-COMP Kft. 46. old.

Dispenser Technologies Ltd. 56., 57. old.

Distrelec GmbH. 41. old.

EFD Inc. Precision Fluid Systems Kft. 51. old.

Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH 39. old.

EPCOS Kft. 40. old.

Ericsson 61. old.

Farmelco Kft. 83. old.

Ferrumino Kft. 54. old.

Folder Trade Kft. 72. old.

HARTING Eastern Europe GmbH 19. old.

Hitelap Rt. 54. old.

HT-Eurep Electronic Kft. 38. old.

Kern Communications Systems Kft. 67. old.

Kreativitás Bt. 56. old.

MagyarRegula 2. old.

Mentor Graphics Hungary Kft. 73. old.

Microsolder Kft. 52., 53. old.

Mistral-Contact Bt. 72. old.

OMRON Electronics Kft. 43. old.

Percept Kft. 36. old.

Phoenix Mecano Kecskemét Kft. 54. old.

Pro-Forelle Bt. 51. old.

Promet Méréstechnika Kft. 72. old.

RAPAS Kft. 72. old.

Robert Bosch Elektronikai Gyártó Kft. 1., 20., 22. old.

Rohde & Schwarz Budapesti Iroda 68., 69. old.

SAIA-Burgess Controls Kft. 47. old.

SAMTEC 83. old.

Sicontact Kft. 5. old.

Siemens Rt. 10., 49. old.

Silveria Kft. 56. old.

SOS PCB Kft. 82. old.

Tech-con Hungária Kft. 48. old.

World Components Kft. 38., 41. old.

KAPCSOLAT AZ ELEKTRONIKÁVAL

www.farmelco.hu

1034 Budapest, Bécsi út 100.Tel./fax: (+36-1) 283-2497E-mail: farmelco@farmelco.hu

1094 Budapest, Tûzoltó u. 31.Tel.: (+36-1) 231-7000.Fax: (+36-1) 231-7011www.chipcad.hu

Kiválóan alkalmas akár 8 éves kortól játékra, játékosprogramozástanulásra. A forgalomba hozott készülékelôre programozottan 8-féle módon mûködik (fénykeresô,tárgydetektáló, tárgy kikerülô, vonalkövetô, stb..), de a látvá-nyos, könnyen kezelhetô grafikus felületen ikonokkal szabadonátprogramozható. Ha íróeszközt helyezünk a tolltartó nyílásba,akkor haladás közben rajzolni is fog. Innen ered a neve is(Scribbler = rajzoló). Kétféle módon is programozhatjuk: grafiku-san a Scribbler Program Making szoftverrel (kezdôknek), szöve-gesen pedig PBASIC nyelven, a BASIC Stamp Editor programmal(haladóknak). Mindkét program leírással és sok más információ-val együtt a Scribbler CD-n található.

Az elektronikai ipar kiszolgálása mellett a ChipCAD Kft. nagyhangsúlyt fektet az elektronika és informatika oktatására is. Ezértajánlja szívesen a Parallax új robotját, amely minden iskoláskorúgyereknek és természetesen a felnôtteknek is játékosan taníthatja aprogramozást és a robottechnikai ismereteket. Az oktatásban eddigis népszerû Basic Stamp felhasználóknak és oktatóknak a Scribblerkiváló játék és demonstrációs eszköz.

A Scribbler Robot igényesen megtervezett csomagba került, ami bemutatja tulaj-donságait és használatát. A Scribbler programozásához olyan PC szükséges, aminWindows 2000/XP fut és soros csatlakozóval rendelkezik. USB csatlakozáshozopcionális Scribbler USB kábel kapható.

Scribbler Robot csomag tartalma:• Scribbler Robot• Soros programozókábel• Scribbler Robot bevezetô kézikönyv• Scribbler program és dokumentációs CD

A felhasználói program a következô Scribbler elemekethasználhatja és vezérelheti:• Három fényérzékelô• Két infra tárgyérzékelô• Két infra vonalérzékelô• Két független DC-motor• Elakadásérzékelô • Hangszóró dallamvezérléssel• Három LED jelzôfény

ABa

sic S

tam

p, a

Scr

ibbl

er, a

Par

alla

x né

v és

a P

aral

lax

logo

a P

aral

lax

Inc

regi

sztrá

lt vé

djeg

ye. A

beve

zetô

ár 2

005

dece

mbe

r 31-

ig é

rvén

yes.