礦用雷管的定時(shí)精度對(duì)爆破作業(yè)的安全性和有效性有重大影響。爆震序列需要精確的計(jì)時(shí)。缺乏精確的控制可能會(huì)導(dǎo)致不良結(jié)果。
雷管必須具有彈性和可靠性。它們的設(shè)計(jì)必須能夠避免在最惡劣的條件下失火,例如附近爆炸的沖擊、地面振動(dòng)、氣體或水侵入、極端溫度和 EMI。SiTime晶振的 MEMS 時(shí)序解決方案旨在在此類極端條件下運(yùn)行,并提供安全運(yùn)行所需的穩(wěn)健性和可靠性。
SiTime MEMS 定時(shí)優(yōu)勢(shì)
一、完整的 MEMS 時(shí)鐘樹
小尺寸振蕩器 (XO)
低抖動(dòng)差分 XO
低功耗 32.768K振蕩器
二、準(zhǔn)確而堅(jiān)固
抗沖擊、振動(dòng)、EMI
MEMS 諧振器的氣密性
在溫度范圍內(nèi)具有出色的穩(wěn)定性
三、易于使用,經(jīng)久耐用
可編程功能
無(wú) quartz 可靠性問(wèn)題
> 20 億小時(shí) MTBF
雷管(也稱為爆破帽)用于在采礦、采石和土木工程等應(yīng)用中觸發(fā)爆炸裝置。商用爆炸物經(jīng)過(guò)穩(wěn)定且操作安全,因此如果意外掉落、處理不當(dāng)或暴露于火中,它們不會(huì)爆炸。因此,它們需要引爆一個(gè)小的起始爆炸。這是由雷管提供的。
采礦業(yè)使用的雷管的計(jì)時(shí)精度對(duì)爆破作業(yè)的安全性和有效性有重大影響。使用具有精確時(shí)間的“爆轟列車”來(lái)爆破巖石;缺乏精確控制會(huì)導(dǎo)致不良結(jié)果,例如飛巖(爆炸將巖石投射到不需要的方向)、過(guò)度的地面振動(dòng)、巖石等級(jí)不均勻以及失火或意外點(diǎn)火。
Wired Detonators 框圖
單個(gè)有線雷管通常通過(guò)差分線并聯(lián)連接到編程和點(diǎn)火裝置。該線路為雷管提供動(dòng)力和單個(gè)命令,例如延遲編程、布防、撤防和點(diǎn)火。通過(guò)調(diào)整從序列開始到單個(gè)雷管引火時(shí)刻的時(shí)間延遲,將點(diǎn)火順序編程到雷管中。所有雷管同時(shí)觸發(fā);每個(gè)雷管的單獨(dú)延遲執(zhí)行爆炸模式。
彈性和可靠性是雷管的關(guān)鍵參數(shù)。它們的設(shè)計(jì)必須避免在最惡劣的條件下發(fā)生失火和意外觸發(fā):附近爆炸的沖擊、地面振動(dòng)、氣體或水侵入、極端溫度等。EMI 干擾是意外觸發(fā)的常見(jiàn)原因,這可能是由閃電、靜電、附近的射頻發(fā)射器或有缺陷設(shè)備的雜散電流引起的。
一旦觸發(fā)序列開始爆炸,雷管很可能與電源 + 通信線路斷開。因此,它們具有一個(gè)內(nèi)部電源電容器,可保持運(yùn)行,直到觸發(fā)保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲點(diǎn)火前的時(shí)序由微控制器使用可靠的時(shí)序源(如 SiT1811 振蕩器)進(jìn)行管理。

無(wú)線雷管框圖
無(wú)線雷管的工作原理與有線雷管類似。它們由電池供電,并通過(guò)無(wú)線電傳輸取代電源 + 通信線路。有幾種技術(shù)可以創(chuàng)建無(wú)線發(fā)射器和接收器;其中一些依賴于 clock source。高穩(wěn)定性、低抖動(dòng)的時(shí)鐘源可實(shí)現(xiàn)更可靠的傳輸、更低的錯(cuò)誤率和更少的干擾。

電子雷管的 MEMS 定時(shí)
設(shè)備 | 主要特點(diǎn) | 關(guān)鍵價(jià)值 |
MHz 振蕩器 SiT8021 1 至 26 MHz |
-40°C 至 +85°C ±50 ppm 穩(wěn)定性 1.5 x 0.8 CSP 封裝 |
高可靠性 EMI 彈性 低功耗 占地面積小 出色的頻率穩(wěn)定性 MEMS 可靠性 |
32.768 kHz 振蕩器 SiT1811 |
±20、±50 ppm 穩(wěn)定性 1.14 至 3.3 V 電源 490 nA 典型電流消耗(空載) 高達(dá) -40°C 至 +105°C 1.2 x 1.1 毫米 QFN |
高可靠性 EMI 彈性 低功耗 占地面積小 出色的頻率穩(wěn)定性 MEMS 可靠性 |
差分晶振 SiT9366 1 至 220 MHz SiT9367 220 至 725 MHz |
低抖動(dòng) 0.23 ps RMS LVPECL、LVDS、HCSL 2.5 至 3.3 V -40°C 至 105°C 3.2 x 2.5 mm 封裝 |
滿足苛刻的抖動(dòng)要求 PCB 占用空間小,布局更輕松 由于靈活性,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 MEMS 可靠性 |
SiTime 定時(shí)解決方案的優(yōu)勢(shì)
1、對(duì)沖擊和振動(dòng)的適應(yīng)能力確保雷管在附近發(fā)生爆炸時(shí)仍能正常工作。
2、EMI Resilience 將錯(cuò)誤定時(shí)、失火或意外觸發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
3、頻率精度和溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性可確保在任何操作條件下都能實(shí)現(xiàn)完美的噴射定時(shí)。
4、Low Power 最大限度地延長(zhǎng)了電源電容器或電池的運(yùn)行時(shí)間;或者,它允許使用更小、成本更低的電容器或電池。
5、MEMS 諧振器的氣密性確保 timing component 在存在外部污染物的情況下不會(huì)受到性能下降或故障的影響。
6、小尺寸可制造更小的雷管。
7、可編程、低抖動(dòng)差分振蕩器是無(wú)線接收器的完美時(shí)鐘源。