采礦用電子雷管的 MEMS 定時
采礦用電子雷管
礦用雷管的定時精度對爆破作業(yè)的安全性和有效性有重大影響。爆震序列需要精確的計時。缺乏精確的控制可能會導致不良結果。
雷管必須具有彈性和可靠性。它們的設計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、氣體或水侵入、極端溫度和 EMI。SiTime晶振的 MEMS 時序解決方案旨在在此類極端條件下運行,并提供安全運行所需的穩(wěn)健性和可靠性。
SiTime MEMS 定時優(yōu)勢
一、完整的 MEMS 時鐘樹
小尺寸振蕩器 (XO)
低抖動差分 XO
低功耗 32.768K振蕩器
二、準確而堅固
抗沖擊、振動、EMI
MEMS 諧振器的氣密性
在溫度范圍內具有出色的穩(wěn)定性
三、易于使用,經久耐用
可編程功能
無 quartz 可靠性問題
> 20 億小時 MTBF
雷管(也稱為爆破帽)用于在采礦、采石和土木工程等應用中觸發(fā)爆炸裝置。商用爆炸物經過穩(wěn)定且操作安全,因此如果意外掉落、處理不當或暴露于火中,它們不會爆炸。因此,它們需要引爆一個小的起始爆炸。這是由雷管提供的。
采礦業(yè)使用的雷管的計時精度對爆破作業(yè)的安全性和有效性有重大影響。使用具有精確時間的“爆轟列車”來爆破巖石;缺乏精確控制會導致不良結果,例如飛巖(爆炸將巖石投射到不需要的方向)、過度的地面振動、巖石等級不均勻以及失火或意外點火。
Wired Detonators 框圖
單個有線雷管通常通過差分線并聯(lián)連接到編程和點火裝置。該線路為雷管提供動力和單個命令,例如延遲編程、布防、撤防和點火。通過調整從序列開始到單個雷管引火時刻的時間延遲,將點火順序編程到雷管中。所有雷管同時觸發(fā);每個雷管的單獨延遲執(zhí)行爆炸模式。
彈性和可靠性是雷管的關鍵參數(shù)。它們的設計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、氣體或水侵入、極端溫度等。EMI 干擾是意外觸發(fā)的常見原因,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,它們具有一個內部電源電容器,可保持運行,直到觸發(fā)保險絲。保險絲點火前的時序由微控制器使用可靠的時序源(如 SiT1811 振蕩器)進行管理。
無線雷管框圖
無線雷管的工作原理與有線雷管類似。它們由電池供電,并通過無線電傳輸取代電源 + 通信線路。有幾種技術可以創(chuàng)建無線發(fā)射器和接收器;其中一些依賴于 clock source。高穩(wěn)定性、低抖動的時鐘源可實現(xiàn)更可靠的傳輸、更低的錯誤率和更少的干擾。
SiTime 定時解決方案的優(yōu)勢
1、對沖擊和振動的適應能力確保雷管在附近發(fā)生爆炸時仍能正常工作。
2、EMI Resilience 將錯誤定時、失火或意外觸發(fā)的風險降至最低。
3、頻率精度和溫度范圍內的穩(wěn)定性可確保在任何操作條件下都能實現(xiàn)完美的噴射定時。
4、Low Power 最大限度地延長了電源電容器或電池的運行時間;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、低抖動差分振蕩器是無線接收器的完美時鐘源。
礦用雷管的定時精度對爆破作業(yè)的安全性和有效性有重大影響。爆震序列需要精確的計時。缺乏精確的控制可能會導致不良結果。
雷管必須具有彈性和可靠性。它們的設計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、氣體或水侵入、極端溫度和 EMI。SiTime晶振的 MEMS 時序解決方案旨在在此類極端條件下運行,并提供安全運行所需的穩(wěn)健性和可靠性。
SiTime MEMS 定時優(yōu)勢
一、完整的 MEMS 時鐘樹
小尺寸振蕩器 (XO)
低抖動差分 XO
低功耗 32.768K振蕩器
二、準確而堅固
抗沖擊、振動、EMI
MEMS 諧振器的氣密性
在溫度范圍內具有出色的穩(wěn)定性
三、易于使用,經久耐用
可編程功能
無 quartz 可靠性問題
> 20 億小時 MTBF
雷管(也稱為爆破帽)用于在采礦、采石和土木工程等應用中觸發(fā)爆炸裝置。商用爆炸物經過穩(wěn)定且操作安全,因此如果意外掉落、處理不當或暴露于火中,它們不會爆炸。因此,它們需要引爆一個小的起始爆炸。這是由雷管提供的。
采礦業(yè)使用的雷管的計時精度對爆破作業(yè)的安全性和有效性有重大影響。使用具有精確時間的“爆轟列車”來爆破巖石;缺乏精確控制會導致不良結果,例如飛巖(爆炸將巖石投射到不需要的方向)、過度的地面振動、巖石等級不均勻以及失火或意外點火。
Wired Detonators 框圖
單個有線雷管通常通過差分線并聯(lián)連接到編程和點火裝置。該線路為雷管提供動力和單個命令,例如延遲編程、布防、撤防和點火。通過調整從序列開始到單個雷管引火時刻的時間延遲,將點火順序編程到雷管中。所有雷管同時觸發(fā);每個雷管的單獨延遲執(zhí)行爆炸模式。
彈性和可靠性是雷管的關鍵參數(shù)。它們的設計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、氣體或水侵入、極端溫度等。EMI 干擾是意外觸發(fā)的常見原因,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,它們具有一個內部電源電容器,可保持運行,直到觸發(fā)保險絲。保險絲點火前的時序由微控制器使用可靠的時序源(如 SiT1811 振蕩器)進行管理。

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

電子雷管的 MEMS 定時
設備 | 主要特點 | 關鍵價值 |
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 -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 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 |
滿足苛刻的抖動要求 PCB 占用空間小,布局更輕松 由于靈活性,設計簡單 MEMS 可靠性 |
SiTime 定時解決方案的優(yōu)勢
1、對沖擊和振動的適應能力確保雷管在附近發(fā)生爆炸時仍能正常工作。
2、EMI Resilience 將錯誤定時、失火或意外觸發(fā)的風險降至最低。
3、頻率精度和溫度范圍內的穩(wěn)定性可確保在任何操作條件下都能實現(xiàn)完美的噴射定時。
4、Low Power 最大限度地延長了電源電容器或電池的運行時間;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、低抖動差分振蕩器是無線接收器的完美時鐘源。
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