Niezawodność pośród burzy elektromagnetycznej

Prąd elektryczny oraz impulsy elektromagnetyczne chodzą ze sobą w parze. Impulsy te mogą mieć niezwykle zakłócający wpływ, np. na wszechobecne urządzenia elektroniczne, które nas otaczają.

Dlatego producenci pojazdów muszą między innymi weryfikować kompatybilność elektromagnetyczną (EMC) swoich produktów. Co więcej, same pojazdy są pełne czułych urządzeń elektronicznych oraz są testowane w specjalistycznych laboratoriach EMC. Panujące tam warunki są nieprzyjemne dla ludzi. Aby mieć oko na wszystko podczas testów, stosowane są systemy kamer.

Firma mk- messtechnik specjalizuje się w takich systemach. Silniki FAULHABER zastosowane w głowicach obrotowych zapewniają dokładne pozycjonowanie zdalnie sterowanych modułów.

Pojedyncze systemy nie mogą zakłócać się nawzajem; nie mogą również zaburzać działania innych systemów poza pojazdem. Dodatkowo muszą być jak najbardziej niewrażliwe na impulsy z zewnątrz. Inżynier elektryk rozpoczął prowadzenie pomiarów w laboratorium testowym Daimler, gdy był jeszcze studentem na Uniwersytecie w Stuttgarcie. Niektóre fale elektromagnetyczne generowane w takich laboratoriach są niezwykle silne oraz znacznie przekraczają dopuszczalne wartości. Z tego powodu komory laboratoryjne są hermetycznie zamknięte podczas testów. Jedynie kamery umożliwiają obserwację tego, co dzieje się wewnątrz.

Dr Kull dostrzegł w tym swoją szansę i w 2006 roku wraz z żoną założył własną firmę. Początkowo para konstruowała urządzenia własnoręcznie, na przykład gdy w 2008 roku producent pojazdów w USA zamówił system z 20 kamerami.

Popyt wzrastał, a wraz z nim rozwijała się firma. W roku 2010 przyjęty został pierwszy dodatkowy pracownik. Dzisiaj firma zatrudnia 60 osób, ponieważ systemy kamer firmy mk-messtechnik z Notzingen w pobliżu Stuttgartu są stosowane przez prawie wszystkich producentów pojazdów do testowania EMC.

Seatbox lub montaż ścienny

Kamery mogą być na stałe zamontowane na ścianie lub zamocowane na różnych statywach. Firma mk-messtechnik oferuje również tzw. Seatboxy umieszczane na siedzeniu kierowcy, mieszczące nawet sześć kamer. Umożliwia to monitorowanie całej deski rozdzielczej oraz wszystkich wskaźników i kontrolek pojazdu wewnątrz komory. Tendencja zmierzająca ku mobilności elektrycznej to pomyślny rozwój dla mk-messtechnik, ponieważ kompatybilność elektromagnetyczna w przypadku pojazdów elektrycznych odgrywa jeszcze bardziej istotną rolę niż w przypadku pojazdów z silnikiem spalinowym. Co więcej, układy elektroniczne stosowane w pociągach, samolotach i statkach również muszą przejść testy EMC. Dr Kull pochodzi z rodziny o szwabskiej tradycji w zakresie wynalazków. 

Dr Kull dąży do osiągnięcia maksymalnej funkcjonalności przy minimalnej ilości sprzętu i oprogramowania oraz wydatków na rozwój. Na przykład, polega on na powszechnie dostępnych częściach standardowych, takich jak anodowane rury aluminiowe, które firma mk-messtechnik stosuje jako obudowy. To, co wydaje się proste, jest tak naprawdę wykonanym na zamówienie rozwiązaniem wynikającym z delikatnie zrównoważonej interakcji pomiędzy różnymi komponentami:

Programy, sterowanie zdalne i podczerwień

Firma w Notzingen nie unika złożonych prac montażowych, a jej pracownicy sami mocują niezbędne komponenty do PCB.

Aby uprościć procesy podczas testu EMC, do zakresu produktów dodano sterowane zdalnie kamery obrotowe. Pierwotnie były przeznaczone tylko do montażu ściennego. Jednak wkrótce zwiększył się również popyt na wariant regulowany do systemów mobilnych. 

Kamery firmy mk-messtechnik monitorują nie tylko elektronikę pojazdu, lecz również właściwości termiczne. W tym celu opracowano kamerę na podczerwień opto-LWIR. Pola elektromagnetyczne generowane w trakcie testów stwarzają pewne zagrożenie pożarowe. Niezwykle silne pola mogą spowodować przegrzanie przedmiotów testujących lub elementów systemu. Podczas testowania pojazdów elektrycznych powstają kolejne źródła ciepła. Jak wyjaśnia dr Kull:

Za opracowanie kamery firma mk-messtechnik została nominowana do nagrody Innovation Award 2019 miasta Esslingen.

Miniaturowe silniki do precyzyjnego pozycjonowania

Firma mk-messtechnik wykorzystuje napędy FAULHABER, aby zapewnić precyzyjne pozycjonowanie kamer. 

W głowicy obrotowej/uchylnej, która pozycjonuje kamerę, zastosowano dwa silniki miniaturowe DC z serii 1516 … SR z układem komutacji z metalu szlachetnego, w połączeniu z przekładnią zębatą czołową o zębach prostych z serii 15/8 oraz przekładnią 900:1. 

Wysoka skuteczność była kolejnym czynnikiem, dla którego wybraliśmy ten napęd, ponieważ energia wymagana do obracania jest dostarczana przez baterie kamer. Z wyjątkiem właściwego modułu kamery oraz napędów, których wykonanie zostało zlecone na zewnątrz, firma mk-messtechnik opracowuje i produkuje cały system sama, co ma korzystny wpływ dla klientów. Jak podkreśla dr Kull: 

Źródło: FAULHABER