В пресс-службе Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» сообщили о создании её специалистами нового прототипа датчика для систем навигации. Как говорится в официальном сообщении, разработка выделяется на фоне конкурентов высокой прочностью и энергонезависимостью. В будущем антенны на основе такого датчика смогут самостоятельно обеспечивать себя и энергией, и связью благодаря радиоволнам.
«Мы разработали прототип нового класса датчиков для систем навигации. Благодаря тому, что в конструкции устройства заложены отличные от МЭМС-датчиков принципы, такие датчики смогут выдерживать гораздо более высокие нагрузки. При этом компактность, точность работы и малый вес сохранятся», — привели в пресс-службе слова заведующего кафедрой прикладной механики и инженерной графики, доцента кафедры лазерных измерительных и навигационных систем (ЛИНС) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Александра Кукаева.
В учебном заведении пояснили, что сейчас большинство производителей электроники использует микроэлектромеханические системы (навигационные датчики МЭМС). Такие устройства обладают большим количеством достоинств, которые делают их оптимальным вариантом для навигации гаджетов и беспилотных транспортных средств. Но есть у датчиком МЭМС и один большой недостаток — из-за своих конструкционных особенностей они не обладают достаточной прочностью, поэтому не могут быть задействованы в оборудовании, работающем под большими физическими нагрузками, например, для навигации производственных промышленных линий.
Принцип действия разработанного в «ЛЭТИ» датчика основан на использовании поверхностных акустических волн на кристаллической пластинке из пьезоэлектрического материала. Когда электрический ток подаётся на пластину, её поверхность начинает колебаться, из-за чего пластина становится очень чувствительной к внешним воздействиям, например, к изменению температуры. Эти воздействия меняют характер колебаний, и когда происходит обратная трансформация механических колебаний в электрический сигнал, параметры тока отличаются от первоначальных. Эти изменения, фиксируемые датчиком, позволяют максимально точно определить ориентацию движущегося объекта. А использование довольно прочных пьезоэлектрических материалов удешевляет производство датчиков по сравнению с теми же датчиками МЭМС.
«Сейчас мы работаем над тем, чтобы сделать наше устройство полностью автономным благодаря установке на датчике специальной миниатюрной антенны. С ее помощью мы сможем одновременно обеспечивать и беспроводную связь, и энергоснабжение. В перспективе эти устройства станут новым типом компактных навигационных датчиков для широкого круга технических систем, которые работают в условиях больших физических нагрузок», — рассказала аспирант кафедры ЛИНС СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Мария Сорвина.
