Радиотворчество.

Недорогой анемометр борется с пылью. Растущие уровни рассеиваемой мощности требуют интенсивного охлаждения, и все больше и больше вентиляторов оказываются в тесных корпусах электронных устройств. Однако пыль, которую вентиляторы затягивают в эти корпуса, может создавать серьезные проблемы для высоконадежных систем. Покрывая теплоотводы и электрически заряженные компоненты, пыль действует как одеяло, увеличивающее эффективное тепловое сопротивление между компонентами и воздухом. Простым способом борьбы с этой проблемой является установка на воздухозаборник одноразового фильтра. Однако если вы не сможете регулярно заменять фильтр, он может забиться и действовать как воздушная заслонка – ситуация, еще более неприятная, чем первоначальная проблема. Попытка обнаружить засорение фильтра путем считывания числа оборотов вентилятора с помощью сигналов тахометра бесполезна, поскольку скорость вращения вентилятора не имеет прямой связи с потоком воздуха. Плохое обслуживание фильтра можно обнаружить, определив фактический поток воздуха с помощью теплового анемометра, но большинство электронных анемометров дороги и громоздки. В качестве альтернативы вы можете создать анемометр с шиной SMBus/I2C, используя преобразователь интерфейсов, несколько недорогих коммутаторов и дешевый дистанционный датчик температуры (Рисунок 1). Для выключения MOSFET Q1 и Q2 и включения аналоговых переключателей IC2 и IC3 используйте преобразователь интерфейсов IC4 с шиной SMBus. Измерьте температуру окружающего воздуха без предварительного нагрева транзистора Q3. Затем пропустите ток для нагрева Q3, выключите IC2 и IC3 и включите Q1 и Q2. Для достижения температурного равновесия обеспечьте «выдержку» длительностью порядка пяти минут. (Точное время нагрева, необходимое для установления равновесия, зависит от конкретного устройства; вы должны определить его экспериментально). Дождавшись равновесия, снимите питание с транзистора Q3, выключив Q1 и Q2, и замкните аналоговые ключи IC2 и IC3, чтобы произвести измерения температуры. Воздушный поток напрямую связан со скоростью, с которой падает температура. Вы можете измерить его величину, оценив время, необходимое для того, чтобы температура транзистора вернулась в пределы 1° от ее первоначального значения. Датчик температуры инжектирует небольшой ток в базовый переход, поэтому важно аккуратно развести печатную плату, чтобы не допустить проникновения помех в линии DXP и DXN. Если выносной транзистор вам нужно установить в воздуховоде, использование витой пары позволит удалить его от схемы на расстояние до 3.5 м. В Таблице 1 показана зависимость напряжения на вентиляторе (воздушного потока) от времени охлаждения для случая, когда датчик температуры размещен примерно в 36 см от вентилятора, работающего на полной скорости (12 В), средней скорости (8 В), низкой скорости (6 В) и нулевой. Времена выдержки могут достигать 30 минут. При включенном нагреве транзистора Q3 схема потребляет примерно 200 мА. Если такое рассеяние мощности чрезмерно и создает проблемы, можно снизить период измерений до часов или даже суток, поскольку изменения в потоке воздуха происходят очень медленно. Вы также можете запланировать измерения на время низкой активности системы, когда общее энергопотребление мало.