"Embedded" elektronikk

Et av hovedområdene for Novatron AS er såkalt embedded elektronikk, spesialelektronikk laget for å utføre en nærmere definert oppgave. Dette kan være alt fra enkle forsterkerløsninger, via kraftelektronikk og opp til avanserte mikroprosessorbaserte styremolduler med omfattende programvare. Som oftest omfatter også dette komplette løsninger med spesialtilpasset mekanikk slik at elektronikken bare er en del av helheten. Det primære er at elektronikken og innkapslingen til sammen er skreddersydd for å tilfredsstille en gitt funksjonsbeskrivelse.

Fjernstyringspanelet for Minecat minedryddingsmaskiner er et typisk eksempel på spesiallaget elektronikk

Eksemplet vist over er en relativt kompleks modul med både trådløs radiokommunikasjon, display, forskjellige styreorgan som 1- og 2-aksede joystick, ratt og trykknapper. I tillegg er det batteripakker med relativt stor batterikapasitet og tilhørende laderegulering for disse. Programpakken inneholder interface for alle betjeningsorgan, display, radio, lysdioder og akustisk alarm. Sikkerhetsfunskjoner som nødstoppknapp, dødmannsknapp osv. er også en naturlig del av en slik fjernstyring. Da dette er utstyr beregnet primært for drift i ørkenstrøk stilles det også spesielle krav til temperatur og støv.

Andre eksempler: Mikroprosessorbasert styrekort og lisensfri 433MHz ISM-band radiolink med USB

Et annet eksempel på embedded elektronikk er vist under. Dette er et solid state rele utviklet for bruk på samme maskin som styrpanelet. Mineryddingsmaskinen hadde 2 dieslmotorer som begge trengte strøm til glødeplugger og strøm til innslag av startmotor. Glødepluggene kunne trekke opp mot 100A i kald tilstand og dette stilte store krav til kabeltverrsnitt og kontakter som inngikk i forbindelsen. For å forenkle kabling og sikre maksimal spenning til plugger og startinnslag i kald tilstand ble det utviklet et lite solid-state rele som ble montert direkte ved den enkelte startmotor og som fikk forsyning direkte fra de tykke tilførselskabelen til startmotoren. Fra releet gikk det så korte kabler direkte til innslag på startmotor og til glødeplugger, noe som minimaliserte spenningstapet. Forbindelsen inn til sentralstyringen bestod nå bare av 2 lavstrøm styresignal, en til hvert rele, og 2 statussignaler.

Solid state relene hadde elektronisk strømbegrensing på henholdsvis 70A til startinnslag og 130A til gløding. Ved feil ville det elektroniske overlastvernet slå av den aktuelle utgangen og gi signal tilbake til sentralstyringen om at utgangen var avslått. Som respons på feilmeldingen kunne operatøren da prøve å gjenta operasjonen og ved vedvarende feil foreta nødvendig feilretting. Elektronikken beskyttet seg selv og var fullt operativ straks feilsituasjonen var fjernet.

2-kanal "solid-state" rele for start av dieselmotorer

Bildene over viser 3 faser i montasje av solid state rele, type DSR. På bilde 1 vises elektronikken montert, tilkoblet kabler og montert i kapsling. På bilde 2 ser man modulen etter at den er fylt med en varmeledende epoksymasse som hadde en todelt funksjon. For det første ledet den varme bort fra elektronikken og for det andre så stabiliserte den alle komponenter og ledninger inne i boksen slik at disse ikke skulle få tretthetsbrudd som følge av de kraftige vibrasjonene på maskinen. Det siste bildet viser den ferdige modulen med påsatte merkeskilt.

Legg merke til de 3 små lysdiodene på toppen. Den midterste lyser grønt når 12V forsyning fra batteri er tilstede. De 2 andre lysdiodene viser status på hver sitt rele som hjelpemiddel ved feilsøking. Når et rele blir aktivert tennes et gult lys. Hvis en utgang ble slått av pga. overbelastning skifter lyset til rødt.

Nederst er vises noen andre bilder på en spesialmoduler hentet fra samme prosjekt. Dette viser hovedfordelingen på maskinen som inneholder alt av sikrings- og fordelingsfunksjoner samt releutganger for ventiler, kjølevifter o.l. Alt er også her helt elektronisk og håndterer feilsituasjoner uten varige skader. Modulen ble innstøpt på samme måte som det lille releet som er vist over.

"Solid-state" rele- og strømfordelingsmodul i forskjellige montasjetrinn