Схема микрометра: Устройство микрометра – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Содержание

100 фото правильной калибровки и проверки устройства

Если ранее вам часто приходилось слышать про измерение микрометром, то наверняка вы заинтересовались, что же представляет собой вообще данный строительный инструмент? Именно о нем мы сегодня и поговорим.

Микрометр – это по сути универсальный инструмент для измерения. В его основе всегда лежит самостоятельная микропара – специальный преобразовательный инструмент, который состоит из гайки, винта.

Используя его можно легко выполнить замер размеров при помощи контактного метода. У электронных микрометров есть один нюанс: измерение осуществляется с минимальной погрешностью до 50 мкм.

Краткое содержимое статьи:

Разновидности инструментов

Говоря про типы микрометров, существующие сегодня стоит рассмотреть инструменты, которые делятся на категории в зависимости от своей функциональности и внутреннего устройства.

  • Рычажные/гладкие микрометры;
  • Резьбовые/трубные инструменты.


Большим спросом пользуются рычажные микрометры, однако наиболее распространенными являются гладкие инструменты, используя которые можно без проблем определить размеры практически у любой заготовки или детали.

В зависимости от способа, которым будет происходить снятие замеров все существующие сегодня микрометры условно можно разделить на следующие категории.

Инструмент механического типа – один из самых популярных типов, в котором все размеры снимаются с использованием нониусного барабана. Погрешность при измерениях составляет не больше 0,1 мм. Размер определяется при помощи шкал, которые можно увидеть на барабане, а также стебле имеющейся микрометрической головки.

Электронный микрометр – одна из самых современных на сегодняшний день моделей, в которой для выполнения замеров используется чаще всего электронный цифровой экран.

Его главное достоинство – высокая точность и легкость в применении. Кроме того, он предлагает перевод измерений из дюймов в миллиметры, а также вывод полученных данных прямо на ваш персональный компьютер.

Просматривая различные фото микрометров нельзя обойти стороной и стрелочные микрометры, при помощи которых любое определение размеров осуществляется с использованием специального стрелочного индикатора.


Учимся использовать микрометр

Если вас интересует вопрос как пользоваться микрометром, то в таком случае как раз кстати придется пошаговая схема.

Проверка, калибровка

Хотя бы раз в несколько месяцев, а также обязательно сразу же в день приобретения необходимо внимательно проверить инструмент на предмет неточностей при осуществлении различных измерений. В том случае, если шкала была сбита, необходимо выполнить регулировку. Поможет в этом ключ, который обязательно всегда есть в стандартном комплекте.

Для осуществления проверки точности вашего инструмента необходимо сделать следующие действия – сомкнуть без какой-либо детали имеющиеся измерительной плоскости.

В момент, когда винт будет упираться в противоположную плоскость, имеющийся индикатор у прибора должен обязательно показывать ноль, если это микрометр электрического типа.

Если это механический инструмент, то тогда барабан просто должен на 100% закрыть стебель, а вот его ноль совпасть продольным штрихом у стебля.

Фиксация детали

Внешне может показаться, что это один из самых простых шагов, однако на самом деле, поскольку прибор отличается высокой точностью, в первую очередь необходимо довести ваш винт до той детали, которая находится рядом со второй плоскостью для измерения.


Как только самостоятельно вы почувствуете некий упор, необходимо чуть сместиться немного по рукоятке и после этого продолжить аккуратно вращать трещотку.

Услышав три характерных щелчка – можно останавливаться, поскольку это сигнал того, что ваша деталь была как следует зафиксирована.

Снятие показаний

Удобнее всего, если у вас прибор электронного типа, поскольку он все замеры отображает на экране, и нет необходимости искать, где же находятся все цифры. Такие инструменты лучше всего подходят и для профессионалов, и в особенности для новичков.


В завершение стоит отметить, что с каждым годом становится все больше моделей измерительных приборов, и лишь необходимо выбрать именно тот инструмент, с которым комфортнее всего будет работать именно вам.

Фото микрометров

Также рекомендуем посетить:

Микрометр






 

главная




основы




элементы




примеры расчетов




любительская
технология




общая схемотехника




радиоприем




конструкции для
дома и быта




связная аппаратура




телевидение




справочные данные




измерения




обзор
радиолюбительских схем в журналах




обратная
связь




 




   Реклама
















В
журнале «Радио»
 номер 7 , страница 43 за 1971 год была опубликована схема
электронного микрометра для измерения диаметра обмоточного провода от
0,2 до 1,6 миллиметра:









Схема представляет собой высокочастотный генератор на частоту около 15
мегагерц, собранный на транзисторах Т1 и Т2 и измерительный блок.
Отсчет измеряемого диаметра производится непосредственно по шкале
микроамперметра (использован прибор на 100 микроампер). Транзисторы в
данной схеме можно, на мой взгляд, безболезненно заменить на любые
кремниевые высокочастотные (например типа КТ315, но придется изменить
полярность включения батареи на обратную). Вместо Д2Ж можно
использовать другие германиевые высокочастотные диоды (например из
серии Д9, Д20, ГД407).



Во время положительных полупериодов ток протекает через диод Д2, контур
L3С6С7, переменный резистор R5 и микроамперметр, а во время
отрицательных полупериодов — через диод Д1, переменные резисторы R6,R5
и микроамперметр.



Катушка L3 служит датчиком микроамперметра. Эта катушка, а также
конденсаторы С6 и С7 образуют контур, резонансная частота которого
несколько меньше частоты генератора. Для того, чтобы измерить диаметр
провода, его вводят внутрь катушки L3. Индуктивность катушки, а
следовательно и частота настройки контура, и ток, протекающий по ветви
Д2-L3-С6С7- R5- микроамперметр, изменяются и стрелка последнего
отклоняется от нуля. От клонение стрелки микроамперметра будет
пропорционально диаметру провода.



Микрометр собран в металлическом футляре размерами 70*130*50
миллиметров. В нем применен микроамперметр типа М494 с током полного
отклонения 100 микроампер.



Катушка L1 намотана на полистироловом каркасе диаметром 10 миллиметров
в один слой, ширина намотки 10 миллиметров. Катушка содержит 21 виток
провода ПЭВ — 0,31 мм с отводом от середины.  Катушка L2
намотана
поверх катушки L1 и содержит 10 витков того же провода. Катушка L3
намотана на керамическом каркасе с внешним диаметром 4, внутренним 2
миллиметра. Катушка намотана в один слой, ширина намотки 10
миллиметров, и содержит 42 витка, провод ПЭВ — 0,2 мм.



Все детали микрометра собраны на плате с размерами 65 на 45
миллиметров, которая прикреплена  к лицевой панели прибора
перпендикулярно с таким расчетом, чтобы один из торцов катушки L3
проходил в отверстие, сделанное в панели. На лицевой панели также
находится резистор R6 «Установка нуля» и кнопка включения питания. Для
питания прибора применена батарея типа «Крона» на 9 вольт.



Налаживание прибора сводится к подбору емкостей конденсаторов С2 и С7 с
таким расчетом, чтобы частота генератора была несколько выше
резонансной частоты измерительного контура L3С6С7  и установке
стрелки микроамперметра на последнее деление шкалы при помощи резистора
R5. Шкалу микроамперметра градуируют непосредственно в долях миллиметра
при помощи эталонных отрезков провода (измеряем микрометром).



Перед измерениями необходимо, нажав кнопку Кн1, установить стрелку
микроамперметра на нуль при помощи резистора R6. Далее вставляем
отрезок измеряемого провода во внутрь катушки и, нажав кнопку
выключателя питания, производим измерение.



Автор этой конструкции Е.Новиков.

микрометр

Министерство
образования АР Крым

Таврический
Национальный Университет им. Вернадского

Исследование
физического прибора

МИКРОМЕТР

Выполнил: студент
1 курса

физического
факультета гр. Ф-111

Потапов Евгений

Симферополь-2010

План:

1. Название.
2.
Принцип действия.
3. Схема устройства
прибора
-основные части
-их
размещение
-взаимодействие
4.
Эксплуатационные характеристики.
5.
Правила пользования.
6. Область
применения прибора.

Название:

Микро́метр —
универсальный инструмент
(прибор),
предназначенный для измерений
линейных размеров
абсолютным контактным
методом
в области малых размеров с высокой
точностью
(до 2 мкм),
преобразовательным механизмом
которого является микропара винт —
гайка.

Принцип действия:

Действие микрометра
основано на перемещении винта
вдоль оси
при вращении его в неподвижной гайке.
Перемещение пропорционально углу
поворота винта вокруг оси . Полные
обороты отсчитывают по шкале,
нанесённой на стебле микрометра, а доли
оборота — по круговой шкале, нанесённой
на барабане. Оптимальным является
перемещение винта в гайке лишь на длину
не более 25 мм
из-за трудности изготовления винта с
точным шагом на большей длине. Поэтому
микрометр изготовляют несколько
типоразмеров для измерения длин от 0 до
25 мм, от 25 до 50 мм и т. д. Для
микрометров с пределами измерений от
0 до 25 мм при сомкнутых измерительных
плоскостях пятки и микрометрического
винта нулевой штрих шкалы барабана
должен точно совпадать с продольным
штрихом на стебле, а скошенный край
барабана — с нулевым штрихом шкалы
стебля. Для измерений длин, больших
25 мм, применяют микрометр со сменными
пятками; установку таких микрометров
на ноль производят с помощью установочной
меры, прикладываемой к микрометру, или
концевых
мер.
Измеряемое изделие зажимают между
измерительными плоскостями микрометра.
Обычно шаг винта равен 0,5 или 1 мм и
соответственно шкала на стебле имеет
цену деления 0,5 или 1 мм, а на барабане
наносится 50 или 100 делении для получения
отсчёта 0,01 мм. Эта величина отсчёта
является наиболее распространённой,
но имеются микрометры с отсчётом 0,005,
0,002 и 0,001 мм. Постоянное осевое усилие
при контакте винта с деталью обеспечивается
фрикционным устройством — трещоткой.
При плотном соприкосновении измерительных
поверхностей микрометра с поверхностью
измеряемой детали трещотка начинает
проворачиваться с лёгким треском, при
этом вращение микровинта следует
прекратить после трёх щелчков.

Схема устройства
прибора:

Микрометр состоит
из стальной скобы
,
к которой присоединяется трубка
,
имеющая внутреннюю винтовую нарезку.
При работе, микрометр держат так, чтобы
скоба

была обращена к работающему, а трубка

располагалась справа от нее.

В трубку

входит винт, скрепленный с гильзой

и выходящий наружу в виде стержня
.
Если шаг винта равен

мм, то при одном обороте винт и связанная
с ним гильза

перемещаются вправо или влево на

мм. Следовательно, расстояние между
концом стержня

и упором

можно отсчитать по положению гильзы
.

На трубке

нанесен масштаб, позволяющий отсчитать,
на сколько целых делений отодвинулась
гильза

от нулевого положения. На самой гильзе
нанесены деления, дающие возможность
оценить, на какое расстояние отошла
гильза

от ближайшего целого деления слева на
трубке
.
Если гильза по окружности разделена на

делений, то при повороте гильзы на одно
деление сама гильза перемещается
поступательно на

мм.

Эксплуатационные
характеристики:

  Характеристики
некоторых микрометров, выпускаемых в
СССР

Тип микрометра

Пределы измерений,
мкм

Погрешность, мкм

Гладкий

Рычажный

Листовой

Трубный

Зубомерный

Настольный

от 0 до 600

от 0
до 2000

от 0 до 5; 10; 25

от 0 до 10:
25

от 0 до 100

от 0 до 10: 20

± (2—10)

± (3—4)

±
4

± 4

± 5

± (2—3)

Правила пользования:

Прежде, чем
пользоваться микрометром, нужно проверить
правильность его установки на нуль. Для
этого поворачивают гильзу

до тех пор, пока стержень

не коснулся упора
.
Завинчивание следует производить,
пользуясь головкой
,
поворачивающейся с некоторым трением,
что исключает возможность сильного
нажима на измеряемый предмет и обеспечивает
постоянный нажим при измерениях. Если
конец стержня

касается вплотную упора
,
то в случае правильной установки прибора,
обрез гильзы

должен совпадать с нулевым делением
основного масштаба и нулевое деление
гильзы

должно точно совпадать с нулевой чертой
на трубке
.
После проверки правильности установки
прибора следует:

а) определить шаг
винта, т.е. расстояние, на которое
перемещается винт и гильза

за один оборот;

б) рассчитать, на
какую долю миллиметра передвинется
гильза

при повороте на одно деление и приступить
к измерениям.

Для определения
длины тела, следует поместить его между
выступами

и
,
и вращать гильзу

при помощи головки

до тех пор, пока измеряемое тело не будет
зажато между выступами

и
.
После этого отсчитать число целых
делений на трубке

до гильзы

и число делений, на которое повернулась
гильза
.
Зная цену деления гильзы
,
подсчитать, на какую долю миллиметра
отодвинута гильза от ближайшего левого
деления на трубке
.
Сумма обоих отсчетов определит искомую
длину.

Область применения
прибора:

В зависимости от
конструкции (формы корпуса или скобы,
в которую встраивается микропара, формы
измерительных поверхностей) или
назначения (измерение толщины листов,
труб,
зубьев зубчатых колёс) микрометры
разделяют на гладкие,
рычажные,
листовые,
трубные,
проволочные,
призматический,
канавочные,
резьбомерные,
зубомерные
и универсальные.

Микрометры
выпускаются ручные и настольные, в том
числе со стрелочным отсчётным
устройством.
Микрометрические пары используются
также в глубиномерах,
нутромерах
и других измерительных средствах.
Наибольшее распространение имеют
гладкие
микрометры.
Настольные микрометры (в том числе со
стрелочным отсчётным устройством)
предназначаются для измерения маленьких
деталей (до 20 мм), их часто называют
часовыми микрометрами.

6

Электронный микрометр

Электронный микрометр

  Измерение диаметра медного обмоточного провода при помощи обычных механических микрометров неудобно по ряду причин, как то: длительность измерительного процесса при больших количествах измерений, сложность отсчета показаний, невозможность измерения диаметра провода без изоляции. В электронном микрометре эти недостатки устранены.

  Электронный микрометр состоит из генератора и измерительного устройства. Генератор собран по двухтактной схеме на транзисторах Т1, и Т2 и работает на частоте 15 Мгц. Напряжение генератора через высокочастотный трансформатор подается на измерительное устройство. Во время положительных полупериодов ток протекает через диод Д2, контур L3C6C7, переменный резистор R5 и микроамперметр, а во время отрицательных полупериодов — через диод Д1, переменные резисторы R6, R5 и микроамперметр. Поворачивая движок R6, можно уравнять токи, протекающие через микроамперметр в течение положительных и отрицательных полупериодов навстречу друг другу, и тогда он будет давать нулевые показания.

  Катушка L3 служит датчиком микроамперметра. Эта катушка, а также конденсаторы С6 и С7, образуют контур, резонансная частота которого несколько меньше частоты генератора. Чтобы измерить диаметр провода, его вводят внутрь L3. Тогда индуктивность этой катушки, а следовательно, частота настройки контура L3С6С7 и ток, протекающий по ветви Д2 — L3С6С7 — R5 — микроамперметр, изменяются и стрелка последнего отклонится от нуля. Отклонение стрелки будет пропорционально диаметру провода, введенного в катушку L3.

  Микрометр собран в металлическом футляре размерами 70х130х50 мм. В нем применен микроамперметр М494 с током полного отклонения 100 ткA. Катушка L1, намотана на полистироловом каркасе диаметром 10 мм в один слой, ширина намотки — 10 мм. Она содержит 21 виток провода ПЭЛ 0,31 с отводом от середины. Катушка L2 размещена поверх L1 и имеет 10 витков того же провода. Катушка L3, выполнена на керамическом каркасе с внешним диаметром 4 мм и внутренним диаметром 2 мм. Она намотана в один слой (ширина намотки 10 мм) и содержит 42 витка провода ПЭЛ 0,2. Все детали микрометра смонтированы на гетинаксовой плате размерами 65 х 45 мм, которая прикреплена к лицевой панели прибора футляра перпендикулярно с таким расчетом, чтобы один из торцов каркаса катушки L3, проходил в отверстие, сделанное в панели. Кроме этого, на лицевой панели находятся резистор R6 — «Установка нуля» и кнопка Кн1 — включатель прибора. Источник питания микрометра — батарея «Крона» — укреплен внутри футляра.

  Налаживание прибора сводится к подбору емкостей конденсаторов С2 и С7 с таким расчетом, чтобы частота генератора была несколько выше резонансной частоты контура L3С6С7 и установке стрелки микроамперметра па последнее деление шкалы при помощи резистора R5. Шкалу микроамперметра градуируют непосредственно в долях мм при помощи эталонных отрезков медного голого провода, диаметры которых изморены механическим микрометром. Перед измерениями необходимо, нажав кнопку Kн1, установить стрелку микроамперметра на нуль, вращая движок переменного резистора R6. Далее вставляют отрезок провода, диаметр которого нужно измерить, в каркас катушки L3, вновь нажимают Кн1 и прочитывают показания микроамперметра. При данных катушки L3, указанных в статье, можно измерять диаметры проводов от 0,2 мм до 1,6 мм.

Е. НОВИКОВ
Радио №7, 1971




Источник: shems.h2.ru

назначение и строение конструкции, особенности использования

Функциональное назначение микрометра заключается в измерении относительно малых величин контактным способом. Сферы его применения характеризуются необходимостью получения результатов, отличающихся высокой точностью, например, изготовление инструментов. Инструмент достаточно распространен, однако определенные сложности его применения обусловили актуальность вопроса о том, как пользоваться микрометром.

Конструкция прибора

Современный рынок измерительных приборов предлагает довольно широкий ассортимент микрометров, однако их конструктивное исполнение практически идентично, за исключением моделей электронного типа. Отличия механических приборов заключаются в основном в габаритных размерах измеряемых ими предметов. Стандартный измеритель состоит из следующих компонентов:

  • «Скоба». Деталь, представляющая собой основу инструмента, на которой закреплены остальные механизмы прибора. Изготавливается из особо прочного металла, устойчивого к деформационным воздействиям, поскольку от жесткости этого элемента напрямую зависит величина погрешности при измерении.
  • «Пятка». Элемент, выполняющий функции жесткого упора. Выполняется в двух вариантах: запрессованная в корпус скобы и съемная. Сменная пятка характерна для приборов с диапазоном измерений 500 — 800 миллиметров.
  • «Стебель». Составная часть микрометра, выполненная в виде полого цилиндра с размещенной внутри винтовой парой. На лицевой стороне стебля находятся основная, показывающая миллиметры, и дополнительная, показывающая половины миллиметров, шкалы.
  • «Барабан». Элемент, шкала которого показывает десятые и сотые доли миллиметра (микрометры), одновременно играет роль указателя для шкалы стебля.
  • «Трещотка». Размещена со стороны внешнего торца барабана. Эта деталь не только перемещает микрометрический винт, но и ограничивает величину крутящего момента, прикладываемого человеческой рукой. Такая функция обеспечивает правдивость показаний при возникновении упругой деформации элементов винтовой пары и не позволяет повредить механизм прибора.
  • «Микрометрический винт». Одно из окончаний элемента имеет гладкую поверхность и выдвигается в измерительную зону, а другое жестко соединено с барабаном.
  • «Стопорное устройство». Деталь выполнена в виде винтового зажима, фиксирующего микрометрический винт в момент настройки прибора или снятия показаний.
  • «Эталон». Элемент, находящийся вне прибора и предназначенный для его проверки перед проведением измерений.

Класс точности и маркировка

Термин «класс точности» означает максимально допустимую погрешность прибора. Например, максимальная погрешность микрометра «МК25», имеющего первый класс точности, не должна превышать двух микрометров (±0,002миллиметра), тогда как у такого же прибора второго класса — четырех микрометров (±0,004миллиметра).

Маркировка измерителя выглядит следующим образом: «Микрометр МК25−1», где число 25 обозначает диапазон возможных измерений (от 0 до 25 миллиметров), а единица — класс точности. Кроме того, к названию добавляется шифр документа, определяющего условные обозначения этих приборов — «ГОСТ 6507−90».

Цифровая индикация

Сегмент измерительных приборов современного рынка инструментов предлагает микрометры, имеющие вместо шкал электронное табло для цифровой индикации измерений. Такие устройства определенно имеют ряд преимуществ в сравнении с их механическими аналогами:

  • Цифровое отображение значений значительно упрощает процедуру измерения и минимизирует время считывания показаний.
  • Электронные приборы имеют сравнительно малый предел допустимой погрешности и цену деления в один микрометр.
  • Цифровые микрометры обеспечивают возможность проведения как абсолютных, так и относительных измерений, что чрезвычайно удобно при проведении технического контроля, выполнении расчетов высокого уровня сложности, разбраковке деталей и тому подобное.
  • Способность некоторых приборов «запоминать» пределы допуска.
  • Наличие разъема подключения компьютера, позволяющего анализировать статистику измерений с последующим составлением отчетов.
  • Возможность использования наряду с метрической системой измерений английскую.

Справедливости ради следует отметить и наличие определенных недостатков, характерных для микрометров с цифровой индикацией измерений. Основной минус — это меньшая в сравнении с механическими приборами надежность, поскольку электронный инструмент более восприимчив к различного рода негативным факторам: ударам, падениям, повышенным температурам и влажности и так далее.

Инструкция по пользованию

Процедура измерения заключается во вращении барабана до момента соприкосновения плоского окончания микрометрического винта и пятки с габаритными окончаниями измеряемого предмета. Поскольку в работе с приборами с цифровой индикацией измерений проблемы возникают редко, рассматривать следует порядок действий на примере микрометра классической конструкции.

Проверка показаний

Рекомендуется выполнять не только в процессе приобретения прибора, но и постоянно перед выполнением измерений. Процедура проверки начинается с вращения барабана до момента смыкания пятки и плоского окончания микрометрического винта. Прибор работает исправно, если торец барабана останавливается на нулевой отметке шкалы стебля, а продольный штрих указывает на отметку «0» на барабане.

В случае невыполнения одного из условий необходимо произвести регулировку микрометра. Алгоритм выполнения самостоятельной регулировки выглядит следующим образом:

  • Посредством стопорного устройства производится фиксация микрометрического винта. Измерительные плоскости при этом находятся в соединенном положении, или между ними зажимается концевая мера.
  • При помощи специального ключа, входящего в комплект микрометра, выполняется разъединение микрометрического винта и барабана.
  • Продольный штрих, нанесенный на стебле, совмещается с нулевой отметкой барабана.
  • Прибор собирается в обратном порядке, после чего проверяется повторно.

Фиксация детали

Для проведения измерений деталь должна быть надежно зафиксирована измерительными поверхностями инструмента. Во избежание поломки микрометра и в целях получения максимально точных результатов необходимо придерживаться некоторых простых рекомендаций:

  1. Плотно прижав измеряемый предмет к пятке, не прилагая усилий, подвести плоскость винта микрометрического к краю предмета.
  2. Дальнейшее сближение измерительной поверхности винта с габаритом измеряемого предмета производить исключительно посредством трещотки.
  3. Серия щелчков сигнализирует о соприкосновении измерительных поверхностей с габаритами измеряемого элемента, и показания шкал микрометра соответствуют его размерам.

Выполнение этих несложных рекомендаций позволит минимизировать риск повреждения инструмента и существенно снизить степень износа измерительных поверхностей.

Снятие показаний

Снятие показаний начинается с наиболее крупного разряда, постепенно переходя к более мелким. В первую очередь фиксируется показания шкалы, расположенной на стебле. В качестве примера рассматривается модель «МК25−1», цена деления шкалы стебля которого — 0,5 миллиметра. Чрезвычайно важно понимать, что искомый показатель определяется предшествующим открытым делением.

Далее нужно снять показания со шкалы барабана. Здесь цена деления — 0,01 миллиметра. Суммируя полученные показания с двух шкал, получается итоговый результат.

Поверка микрометра

Осуществление поверки микрометра регламентировано методическими указаниями МИ 782−85. Владение методикой поверки чрезвычайно важно как для специалиста, поверяющего инструмент, так и для квалифицированного работника, непосредственно проводящего измерения. Даже в процессе бытовой эксплуатации владение знаниями о поверочных мероприятиях приносит большую пользу. Обнаружение таких отклонений контролируемых параметров, как нарушение параллельности измерительных плоскостей, перекос измерительной плоскости винта и некоторые другие, служат очевидным сигналом о неисправности измерителя.

Окуляр-микрометр МОВ-1 Окулярный винтовой микрометр МОВ-1-15х

 

Световая микроскопия

Окулярный винтовой микрометр МОВ-1-15x

Окулярный винтовой микрометр МОВ-1-15х служит для измерения изображения объектов, рассматриваемых в микроскоп.

В микрометре используется система компенсационного окуляра АМ-27 с увеличением 15x.

 

В фокальной плоскости расположены две плоскопараллельные пластинки.
Неподвижная пластинка 4 имеет 8-миллиметровую шкалу с ценой деления 1 мм.
Подвижная шкала 2 снабжена перекрестием и индексом в виде двух рисок.
Шкала и перекрестие с индексом нанесены на обращенных друг к другу поверхностях пластинок и видны в поле зрения одновременно.

Пластинка 4 находится в оправе, закрепленной в кожухе 5; пластинка 2 установлена на ползуне 1.
Перемещение ползуна осуществляется с помощью микрометренного винта 7, снабженного барабаном 6, шкала которого имеет цену деления 0,01 мм.
Шаг микрометренного винта равен 1 мм.
Таким образом, поворот барабана на одно деление соответствует перемещению перекрестия на 0,01 мм.
Окуляр в оправе 3 перемещается вдоль оси на ±5 дптр.
Микрометр устанавливается на корпусе микроскопа и закрепляется с помощью хомутика 8 винтом.

 

Комментарии

Ваши сообщения, дополнения, отзывы, объявления.

Внимание спамерам: все ссылки публикуются через редирект (рефер) и не индексируются!

Ваш ip адрес записан: 178.176.215.179

wigler

19-08-2009
диаметр крепления
 Здравствуйте, скажите пожалуйста присоединительный диаметр. И подойдет ли эта насадка на МБС-10?
спасибо.
Dr. Andy

20-08-2009
Re:диаметр крепления
 Пожалуйста, задавайте вопросы на форуме.
Внутренний диаметр равен 25мм. Для МБС, разумеется, не подойдет, — ищите штатный измерительный окуляр.
Игорь
78. 25.122.2
28-06-2014
продам
  МОВ-1-15 ц.5500 и МОВ-1-16 ц.7500
приборы новые в оригинальной упаковке с паспортами. г.СПб.(812)7864038; +79219445216 [email protected]
людмила
109.202.45.144
13-12-2016
поверка
 нужно ли поверять приобретенный прибор и каков межповерочный интервал?

 
 

Измерение микрометрическим нутромером

Устройство — микрометр

Устройство микрометра видно из фиг. Оптическая схема его подобна схеме винтового окулярного микрометра. Биссектор служит для наведения па объект и на штрихи миллиметровой шкалы, нанесенные на второй ( неподвижной) стеклянной пластинке.

Таково устройство микрометров систем Люжалн, Мякишева, Фюсса. В микрометре системы Крылова возможно еще и боковое смешение изображений

Это обстоятельство важно с точки зрения подбора и возможности совмещения наиболее резко видимых точек изображения, напр, вершин мачт со срезом башен ( фиг.

Измерение детали микрометром.

Из приведенного описания устройства микрометра видно, что точность отсчета по микрометру равна 0 01 мм.

Схема пневматического динамометра.

В остальном устройство аналогично устройству пневматического микрометра.

Измерение внутренних диаметров резьбы болта может быть произведено резьбовым микрометром, устройство которого сходно с устройством обыкновенного микрометра, только вместо гладких наконечников он снабжен специальными вставками, позволяющими измерять внутренний и средний диаметры болта. Резьбовые вставки делают сменными в зависимости от шага проверяемой резьбы. Для измерения внутреннего диаметра резьбы болта применяют две призматические вставки такой формы, чтобы вершины их касались впадин резьбы.

Измерение внутреннего диаметра болта может быть произведено резьбовым микрометром, который имеет устройство, сходное с устройством обыкновенного микрометра, только вместо обычных гладких наконечников он снабжен специальными вставками, при помощи которых можно измерить внутренний и средний диаметры болта. Резьбовые вставки делают сменными в зависимости от шага проверяемой резьбы.

Измерение внутренних диаметров резьбы болта может быть произведено резьбовым микрометром, который имеет устройство, сходное с устройством обыкновенного микрометра, только вместо обычных гладких наконечников он снабжен специальными вставками, с помощью которых можно измерить внутренний и средний диаметры болта. Резьбовые вставки делают сменными в зависимости от шага проверяемой резьбы. Для измерения внутреннего диаметра резьбы болта применяют две призматические вставки такой формы, чтобы вершины их касались впадин резьбы.

Микрометр со вставками.| Микрометр рычажный.

Микрометрический штихмас ( рис. 29) предназначен для измерения внутренних размеров, его устройство принципиально не отличается от устройства микрометра.

Внутренний диаметр болта может быть измерен резьбовым микрометром ( рис. 27), снабженным устройством, сходным с устройством обыкновенного микрометра, только вместо обычных гладких наконечников он имеет специальные вставки, при помощи которых можно измерять внутренний и средний диаметры болта. Резьбовые вставки изготовляются сменными в зависимости от шага проверяемой резьбы.

Микрометрический глубиномер.

Резьбовой микрометр предназначен для измерения среднего диаметра резьбы винтов. Устройство резьбового микрометра аналогично устройству микрометра для наружных измерений и отличается от него только конструкцией пяты и наличием отверстия в микрометрическом винте. В отверстие винта вставляется конусный наконечник, а в прорезь пяты — призматический наконечник. Комплект наконечников позволяет измерять метрические резьбы с шагом от 0 4 до 6 мм. Для измерения дюймовых и трапецеидальных резьб применяются специальные наборы наконечников.

Для измерения внутренних размеров с точностью до 0 01 мм применяются микрометрические штихмасы. Устройство их сходно с устройством микрометра для наружных измерений.

Технические условия эксплуатации

Технические требования и условия регламентирует ГОСТ 10-88. Данный технический норматив определяет следующие принципиально важные параметры, которые должны соответствовать табличным данным для обеспечения правильной эксплуатации:

  • диапазон измерения;
  • предел допустимой погрешности;
  • номинальный размер установочной меры и другие параметры, такие как комплектность и маркировка.

Установленные ГОСТом диапазоны измерений – это 50–75 мм, 75–175 мм, 75–600 мм (приборы с этими диапазонами работают с точностью до 3 мкм), 150–1250 мм, 600–2500 мм (погрешность не более 4 мкм), 1250–4000 мм и 2500–6000 мм (погрешность 0,01 мм). ГОСТ указывает на то, что микрометрические головки моделей с диапазоном измерения более 2500 мм должны оснащаться часовым индикатором.

Для приборов с диапазоном измерения до 50 мм установочная мера должна иметь номинальный размер 63 мм, до 75 мм – 75 мм, до 150 мм – 150 мм, до 600 мм – 150 мм и до 1250 мм (так же, как и до 2500 мм) – 350 мм. При этом для всех номинальных размеров определено максимальное допустимое отклонение – от 1,5 до 6 мкм.

Измерительный наконечник нутромера должен иметь сферическую форму. ГОСТ предоставляет таблицу его радиусов: от 12 до 60 мм в зависимости от диапазона измерений. Точность замера напрямую зависит от стопорного устройства. При работе нутромером микрометрический винт неподвижно фиксируется специальным стопорным устройством, при этом, согласно технической спецификации, размер не должен меняться более чем на 0,002 мм.

В разделе о комплектности указано, что к каждому экземпляру прибора должен прилагаться набор удлинителей (маркированных порядковыми номерами и указанием номинального размера) и установочная мера. Также в комплект входит державка для проведения измерений в глубоких отверстиях (где до нужного места нельзя достать просто рукой).

Как настроить

Рассмотрим, как настроить нутромер, имеющий микрометрическую головку, измерительную винтовую пару и стандартный набор удлинителей. Кроме перечисленного, вам понадобятся установочная мера и рабочая таблица подбора удлинителей. Хотя при её отсутствии вы можете подбирать удлинители в порядке убывания номинальной длины, указанной в маркировке.

Для этого поместите микрометрическую головку в установочную меру. Поворачивайте барабан до тех пор, пока поверхности головки не будут упираться в губки установочной меры. Если в этом положении продольная черта, которая находится на стебле прибора, не совпадает с нулём на нониусе, то нутромер нужно настроить. Для этого отверните контргайку, фиксирующую барабан, и поворачивайте его, пока ноль на нём не придёт в соответствие с продольной чертой на стебле. После этого гайку следует затянуть снова.

Чтобы проверить, откалиброван прибор или нет, вращайте барабан, сводя губки вместе. Для инструментов с большим диапазоном измерений вам придется свести боковые губки через концевую меру соответствующей длины. После их сведения в крайнее положение (до упора) аналогичным образом проверьте, совпадает ли ноль на круговой шкале с продольной чертой стебля.

Если ноль не совпадает, выполняется калибровка. Микрометрический винт фиксируется стопором, барабан освобождается путём ослабления контргайки, ноль устанавливается в нужное положение. После этого нужно опять зафиксировать барабан. В зависимости от того в каком диапазоне вы собираетесь производить замеры, установите нужный удлинитель.

 

Микрометрический штихмас

Так как детали и узлы микрометрического штихмаса аналогичны соответствующим деталям и узлам микрометра, то ремонт микрометрического штихмаса в основном подобен ремонту микрометра.

Параллельность расточных скалок выверяется при помощи микрометрических штихмасов.

Проверку установленных оснований по высоте производят при помощи микрометрического штихмаса или жесткого штихмаса, специально изготовленного для данного репера и установочной базы.

Центровка заключается в том, что при помощи микрометрического штихмаса производятся замеры расстояний между валом и четырьмя струнами в нескольких плоскостях по высоте вала.

Проверку установленных оснований по высоте производят при помощи микрометрического штихмаса или жесткого штихмаса, специально изготовленного для данного репера и установочной базы.

Допустимые зазоры в подшипниках верхней головки шатуна в мм.

Диаметр втулок или подшипников верхней головки шатуна проверяют микрометрическим штихмасом или лучше всего внутри-мером с индикатором с ценой деления шкалы 0 01 мм.

Изиосы цилиндра измеряют индикатором для внутрених намерений или микрометрическим штихмасом в двух взаимно перпендикулярных направлениях: по оси компрессора и перпендикулярно оси.

Пар злл ел ыюсть расточных скалок выверяется при помощи микрометрических штихмасов. Обработка отверстий в крупногабаритных корпусных деталях обычно производится на расточных станках с неподвижной плитой, где весьма затруднительны и трудоемки вывод расточной скалки из отверстия, перемещение шпинделя и задней люнетной стойки и выверка их в новом положении относительно детали. В результате этого возникает необходимость в черновой и чистовой обработке отверстий, расположенных на одной оси, с одной установки. Только после окончательной обработки всех соосно расположенных отверстий производится перемещение шпиндельной колонки и люнетной стойки в положение следующей оси.

Пригонка вкладышей коренных подшипников по постелям.

Горизонтальность вала проверяют с помощью отвеса и стрелы с микрометрическим штихмасом или укороченным уровнем с ценой деления 0 10 — 0 20 мм на 1 м длины.

При работе по координатному методу применяются, в частности, микрометрический штихмас с пределом измерения от 50 до 75 мм и одномерные штихмасы с длинами: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 325, 350, 375 и 400 мм. Их измерительные поверхности обычно делают плоскими.

Расстояние от стенок цилиндра до опущенной струны измеряется с помощью микрометрического штихмаса. Такой способ проверки требует большого навыка и отнимает много времени.

Величину межцентрового расстояния замеряют между валами с обеих сторон шестерен микрометрическим штихмасом или специальным шаблоном по заточкам и бортикам шестерен. Оба замера должны быть практически равны или отличаться один от другого не более чем на 0 03 мм.

Классификация

Данная разновидность прибора имеет, в свою очередь, несколько различных классификаций. Рассмотрим основные из них, их особенности и преимущества. Это следующие виды нутромеров с микрометрической отсчётной головкой:

  • трёхточечный;
  • с боковыми губками.

Эта проблема решена в конструкции трёхточечного нутромера, который центрируется в любом отверстии, цилиндре или трубе автоматически. У него есть три выдвижных стержня. При замере все три должны коснуться стенок измеряемой полости. Это достигается простым вращением барабана с трещоткой-стопором, и уже не нужно вручную центрировать прибор.

Нутромеры с боковыми губками значительно более универсальны, чем обычные. По сути, это микрометры с функцией измерения внутренних размеров. При необходимости с помощью такого прибора вы можете измерить и внешние габариты детали, зажав её между губками инструмента. Одна из них неподвижно крепится к стеблю, а другая движется при вращении барабана.

Рабочий диапазон инструмента указывается специальной маркировкой. Например, НМ 50-600 – это прибор с диапазоном измерений от 50 до 600 мм. Соответственно, маркировка НМ 75-600 означает, что с помощью этой модели нутромера можно измерять в диапазоне 75–600 мм.

Лучший цифровой микрометр — Электронная пайка и конструирование для хобби

Микрометр — не один из первых инструментов, которые я купил бы. Хотя я использовал их там, где работал, в типографии для измерения толщины бумаги и картона. Только когда у меня появился луженый медный провод, из которого я делал перемычки, я даже подумал об одном. Это то, что я считаю лучшим цифровым микрометром по цене около 10 фунтов стерлингов.

Проблема заключалась в том, что я думал, что провод оказалось трудно согнуть, тогда как провод, отрезанный от компонента, казался намного проще, и они оба должны были быть одинаковой толщины.Если бы только у меня был микрометр, чтобы их измерить.

Я начал смотреть, сколько они стоят, и был чрезвычайно удивлен, увидев доступные довольно недорогие цифровые устройства. Конечно, они не могли быть хорошими? Я нашел на Amazon модель, которая стоила около десяти фунтов, и решил попробовать.

Это тот, который я купил на Amazon. Инструмент для измерения ширины штангенциркуля с цифровым дисплеем 0–12 мм. Разрешение 0,01 мм.

Как видите, он довольно маленький (у меня только руки нормального размера), и для его питания нужен элемент с одной кнопкой.Я не знаю, какова потребляемая мощность, она не указана, но она не может быть большой, так как я использую ее в течение шести месяцев с той же батареей. Вам может быть сложно найти, где его положить, когда вы впервые его получите.

Отсек задвигается.

Внешний микрометр

Это устройство представляет собой внешний микрометр. Он измеряет внешнюю поверхность предмета, например проволоки, чтобы проверить его толщину. Есть внутренние микрометры, которые измеряют что-то вроде отверстия, но для меня это не то, что мне нужно.

Простое управление с помощью всего трех кнопок. Вы включаете его, выбираете дюйм или мм и нажимаете кнопку нуля, если устройство показывает отличные от нуля показания.

Затем вы просто нажимаете пружинный рычаг и вставляете измеряемый объект в зазор и отпускаете рычаг, позволяя точке контакта прижиматься к измеряемому объекту. Дисплей имеет разрешение 0,01 мм / 0,0005 дюйма, а точность указана как + -0,1 мм / 0,004 дюйма.

Точность микрометра

Один миллиметр не кажется такой точной, но я думаю, что это намного лучше, чем указанная цифра.Может быть, это плохой перевод с того места, где он был произведен. Единственный способ, которым я мог придумать, чтобы проверить его точность, — это измерить некоторые элементы, которые я знал, и посмотреть, читаются ли они выше или ниже того, что ожидалось. Я предположил, что если бы он постоянно говорил мне, что вещи больше или меньше, чем я ожидал, это был бы тест.

Единственное, что мне пришлось испытать, это катушки из луженой медной проволоки, которые я мог преобразовать в миллиметры. В целом, я мог только сделать вывод, что это было довольно точно.

Он измеряет предметы размером до 12,7 мм или 0,5 дюйма.

Со временем это оказалось бесценным средством измерения вещей, которые мне раньше приходилось принимать по номинальной стоимости или которые оставались неизвестными, например, луженая медная проволока без маркировки. Теперь я знаю нужную толщину, потому что могу сравнить размеры и измерить тот, который мне нужен. Я также могу измерить толщину печатных плат, чтобы использовать самые толстые или самые тонкие в зависимости от требований приложения, и я могу проверить размеры выводов компонентов, чтобы не было неприятных сюрпризов после сверления. Кстати, говоря о сверлении, теперь я могу убедиться, что использую сверло правильного размера. Теперь я могу проверить, есть ли у меня сверло 0,7 мм и 0,8 мм, когда я их перепутал. Я не знаю, как мне удалось обойтись без этого после всех этих лет, и я бы не хотел оставаться без него сейчас.

Если вы хотите купить такой, я добавил кнопку «Купить сейчас» на Amazon.

Электрический микрометр — GEN ELECTRIC CO LTD

Это изобретение относится к электрическим микрометрам для измерения или индикации толщины металлической фольги и т.п. того типа, в котором фольга вводится между передатчиком, генерирующим электрические колебания, и приемником, тем самым производя модификации сигнала, принимаемого приемником. которые являются показателем толщины фольги.

Целью настоящего изобретения является улучшение электрических микрометров этого известного типа, в частности, в следующих отношениях: — (i) уменьшение ошибок из-за изменения положения фольги, (ii) повышение чувствительности или способности обнаруживать небольшие изменения толщины, (iii) защита аппарата от перегрузок, (iv) надежность, (W) простота.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 представляет собой схему обычной схемы электрического микрометра; На фиг.2 представлена ​​схема скомпенсированного электрического микрометра, включающая в себя выпрямители с противоположным мостом, а на фиг.3 представлена ​​более полная схема схем улучшенного электрического микрометра.

Мы обнаружили, что важным условием для достижения (i) является то, что передатчик и приемник должны быть симметричными. Таким образом, на рисунке 1 сопроводительного чертежа, на котором схематически показано устройство, обычно используемое в электрических микрометрах, где E является генератором колебаний, важно, чтобы компоненты Li, La, C1, C2, Ri, R2 были связаны уравнением Li / L2 = C2 / CI = RI / R2 (1) 35 Ri и Ra должны быть взяты для представления общего эффективного сопротивления шунта в каждой цепи.Симметрия относительно L и C, вероятно, была получена раньше; но необходимость симметрии в отношении R, похоже, не была признана. Хотя в идеале фольга должна быть расположена посередине между катушками передатчика и приемника, то есть в положении, обозначенном буквой A, никаких заметных ошибок не будет, если это положение сдвинуто, например, в положение B или C.

Следует пояснить, что две цепи, содержащие Li, C1, Ri и LI, -aC, R2, расположены таким образом, что после введения фольги, толщину которой необходимо измерить между катушками цепей, взаимная индуктивность между Эти катушки меняются, и эффективное сопротивление каждой цепи увеличивается.При условии, что диапазон движения фольги невелик, взаимная индуктивность остается по существу независимой от положения фольги и зависит для данного материала от толщины фольги. На практике перемещение фольги от центрального положения ограничено, скажем, плюсом или минусом дюйм, а зазор между катушками составляет от 3 до 7/8 дюйма.

Эффект движения фольги вызывает изменения в значении эффективного сопротивления катушек. Значения Ri и R2 можно отрегулировать так, чтобы выход практически не изменялся при перемещении фольги в зазоре между катушками.Затем обнаруживается, что значения различных компонентов цепей удовлетворяют приведенному соотношению. Фактически на практике значения эффективных сопротивлений регулируются до тех пор, пока не будет практически полного отсутствия отклонения стрелки показывающего прибора, когда фольга перемещается в указанных выше пределах между катушками.

Согласно изобретению электрический микрометр является электрически симметричным в только что объясненном смысле. Известно, что объект (ii) продвигается с помощью методов компенсации, в которых помехи в приемнике, связанные с одним передатчиком, из-за наличия фольги, компенсируются помехами, создаваемыми в другом аналогичном приемнике, связанном с другим аналогичным передатчиком, за счет присутствия какой-нибудь калиброванный объект, например, подвижная лопасть.Мы обнаружили, что в такой скомпенсированной конфигурации выходы двух приемников лучше всего подавать на пару противоположных мостовых выпрямителей, а несбалансированный постоянный ток подается на гальванометр. Такое расположение показано на рис. 2 прилагаемого чертежа. Здесь общий вход E питает две цепи, одна из которых связана с исследуемой фольгой, а другая — с калиброванной лопаткой, причем последняя образует компенсационную схему. Выходы двух приемников подаются на пару противоположных мостовых выпрямителей, как показано. Поскольку клеммы постоянного тока выпрямителей соединены противоположно, каждый выпрямитель имеет тенденцию шунтировать выход постоянного тока другого выпрямителя. Этим шунтирующим эффектом можно пренебречь при нормальных условиях, то есть когда несбалансированный ток мал, так что он не влияет на чувствительность. Когда ток несбалансированности больше, сопротивление шунтирующего выпрямителя уменьшается и шунтирует большую часть тока, таким образом защищая гальванометр G; имеется сопротивление R3, и его значение регулируется соответствующим образом для управления током, при котором этот шунтирующий эффект вступает в действие; соответственно чувствительность аппарата можно регулировать его использованием.

На этом рисунке Ri и Ra также следует рассматривать как представляющие полное эффективное сопротивление шунта в соответствующих цепях.

Согласно второму признаку изобретения используется компенсированная схема, в которой выходы двух приемников подаются на два мостовых выпрямителя, соединенных друг с другом, а несбалансированный постоянный ток прикладывается к токоизмерительному прибору. .

Остальные объекты (iW), (iv), (v) продвигаются с помощью выпрямителей с сухой пластиной в качестве выпрямителей.Потому что они дешевы, просты и стабильны.

Согласно дополнительному признаку изобретения выпрямители в микрометре, обладающие вторым из указанных признаков, являются выпрямителями с сухой пластиной.

На фиг. 3 прилагаемого чертежа показано общее устройство электрического микрометра, обладающее всеми вышеупомянутыми желательными характеристиками. Это не требует подробного объяснения, за исключением, возможно, пояснения того, что сопротивления и / или емкости можно регулировать, чтобы можно было исправить приведенное выше соотношение.

Мы заявляем: 1. Электрический микрометр, содержащий средство для генерации колебаний с постоянной частотой, две схемы передатчика, соединенные параллельно с указанными средствами генерации колебаний для одновременной работы, причем каждая схема 80 передатчика включает в себя первичную катушку индуктивности, имеющую последовательно включенный резистор, и конденсатор на ее выводах, общее сопротивление каждой из схем передатчика по существу одинаково, две схемы приемника расположены для 83 взаимодействия с указанными схемами передатчика соответственно, каждая схема приемника содержит вторичную катушку индуктивности, имеющую последовательно включенный резистор, и конденсатор на ее выводах, общее сопротивление каждой из цепей приемника, по существу, одинаковое, и в каждой цепи приемника общее сопротивление находится в предварительно определенном соотношении к общему сопротивлению соответствующей цепи передатчика, взаимодействующих первичной и вторичной катушек соответствующих цепей передатчика и приемника. один из них разнесен таким образом, чтобы между ними располагалась фольга, подлежащая испытанию, а другой — калиброванная лопасть, мостовой выпрямитель в каждой из упомянутых цепей приемника, соединения между упомянутыми мостовыми выпрямителями расположены так, что постоянные токи выпрямителей находятся в противодействии и гальванометр, подключенный к упомянутой схеме, для измерения разности постоянного тока между упомянутыми выпрямителями.

2. Электрический микрометр по п.1, в котором полное сопротивление взаимодействующих цепей передатчика и приемника прямо пропорционально индуктивности первичной и вторичной катушек и обратно пропорционально ео-емкостям конденсаторов на указанных первичной и вторичной катушках.

3. Электрический микрометр по п.1, в котором упомянутые мостовые выпрямители содержат выпрямители с сухой пластиной.

4. Электрический микрометр по п.1, в котором в цепи с указанным гальванометром предусмотрен резистор для защиты последнего от избыточного тока.

5. Электрический микрометр по п.1, в котором упомянутые мостовые выпрямители содержат выпрямители с сухой пластиной, подверженные разряду обратного тока, когда упомянутая разность токов превышает заданную величину, упомянутый обратный разряд приспособлен для защиты гальванометра, а резистор соединен с гальванометр приспособлен для ограничения тока гальванометра.

ГЕНРИ КОБДЕН ТЕРНЕР.

THOMAS CAYTON NUTTALL.

Workholding PanaVise 391 Стойка для микрометра Настольные тиски

PanaVise 391 Стойка для микрометра

Стенд для микрометра PanaVise 391: Настольные тиски: Промышленные и научные.Стенд для микрометра PanaVise 391: настольные тиски: промышленные и научные. Описание продукта PanaVise — это крупный производитель тисков и рабочих удерживающих инструментов. Технология PanaVise Tilt, Turn & Rotate была применена к линейке продуктов, обеспечивая максимальную эффективность и множество различных применений! На все продукты PanaVise распространяется ограниченная пожизненная гарантия! Представляем 1 ПОДСТАВКУ ДЛЯ МИКРОМЕТРА. Расположите микрометр ТОЧНО там, где он вам нужен! Удобное сочетание, идеально подходящее для верстака.Мягко, но надежно удерживает микрометры всех размеров. Также может содержать небольшие печатные платы и другие предметы. Подушечки из делрина открываются на 0,5 дюйма (1,7 мм) и близки к нулю для удерживания тонких предметов. Глубина горла: 0,5 (4,1 мм). Единая ручка управления и эксклюзивные шарнирные фиксаторы. Голова надежно закреплена на месте. База принимает все головки тисков серии 0. Основание имеет 4,15 (10,5 мм) болт с потайной головкой для трех винтов с плоской головкой 1/4 (6 мм) (не входят в комплект). Ограниченная пожизненная гарантия! 。 От производителя Стойка для микрометров PanaVise 1 представляет собой набор инструментов для удержания рабочего инструмента, который обеспечивает удобную, устойчивую и легко управляемую платформу, с которой можно использовать чувствительные микрометры.Штатив на 1 микрометр содержит головку PanaVise 85 микрометра и низкопрофильную основу PanaVise 5. К дополнительным характеристикам стойки на 1 микрометр относятся: возможность надежно удерживать печатные платы и другие мелкие предметы, а также ручка управления нагрузкой, которая позволяет регулировать удерживаемые предметы по трем отдельным плоскостям (наклон, поворот и поворот). 。 Специальный комплект для удержания обрабатываемой детали с функциями, которые позволяют расширять.。。 Держите микрометр именно там, где вам нужно Стойка для микрометра PanaVise 1 предназначена для получения безошибочных показаний ширины небольших обработанных деталей и других объектов, используя калиброванные винты микрометров.Стойка 1 микрометр состоит из двух компонентов PanaVise: головки 85 микрометров и 5 низкопрофильного основания. Головка PanaVise 85 микрометра имеет высоту -1/8 дюйма (7,8 мм) и весит 0,1 кг. Головка имеет ось 5/8 дюйма (15 мм), с помощью которой она крепится к низу PanaVise 5. -профильная база. Верхний конец головки имеет боковую поворотную губку, покрытую двумя термопластичными подушечками из делрина. Зажимы головки 85 микрометров открываются от 0 до 1 / «(1,7 мм) благодаря высокой жесткости и низкому трению подушечек из делрина, что способствует точности показаний.Головка 85 микрометров имеет глубину горловины 15/16 дюймов (4,1 мм). Это позволяет головке эффективно зажимать рамку вставленного микрометра на место, освобождая одну руку, чтобы удерживать край детали внутри наковальни и шпинделя. микрометра, а другой поворачивает ручку наконечника микрометра для измерения. Низкопрофильная база PanaVise 50 составляет -1 / «(6,5 мм) с диаметром основания 4-5 / 16» (10,5 мм). база позволяет пользователю держать предмет удобно близко и ближе к рабочему столу.Круг для болтов в нижней части основания содержит три предварительно просверленных отверстия с потайной головкой для использования с винтами с плоской головкой 1/4 дюйма (6 мм) (продаются отдельно) для крепления основания к рабочей поверхности. Вес 50 фунтов (0,6 кг) низкопрофильного основания может сохранять устойчивость и стоять отдельно. 。 Регулировка с помощью разделенного шарика позволяет размещать микрометры для получения наиболее точных показаний.。 head Головка 85 микрометров может также удерживать печатные платы и другие мелкие предметы.。。 Функциональность наклона, поворота и поворота Стойка 1 микрометр использует функцию «разделенного шарика» PanaVise с одной ручкой в ​​точке контакта между ее основанием и головкой.После того, как два компонента соединены и предмет закреплен, система с разделенным шаром позволяет маневрировать этим предметом в трех разных плоскостях (наклон, поворот и вращение) с помощью ручки управления одинарной нагрузкой, надежно фиксирующей головку на месте. Полный диапазон мобильности, возможный с системой раздельных шаров модели 1, — это наклон на 0 градусов в сторону, а также либо угол поворота, либо диапазон поворота на уровне 60 градусов. Этот диапазон мобильности позволяет пользователю переставлять обрабатываемые предметы в любое положение, ограничивая необходимость регулировки общего положения тисков или предмета внутри тисков. 。 Несколько вариантов тисковых головок Хотя входящая в комплект головка на 85 микрометров предназначена в качестве опции головки микрометрической стойки PanaVise 1, эта 1 также разработана для совместимости с рядом тисковых головок. Входящие в комплект 5 низкопрофильных оснований работают со всеми головками тисков PanaVise серии 0, а также с головкой модели 0 PV Jr. или любой с валом диаметром 5/8 дюйма, что позволяет пользователю расширить возможности своего рабочего инструмента. dired. Основные характеристики Специальный набор инструментов для удержания заготовок предназначен для удерживания микрометров для более удобных и точных измерений。 Покрытые делрином губки микрометра также могут удерживать печатные платы и другие предметы。 Низкопрофильное основание удерживает предметы рядом с рабочим столом и пользователь。 Функция «Split-ball» управляет движением головки в трех отдельных плоскостях。 Ручка управления одной нагрузкой надежно фиксирует головку на месте。 Совместима со всеми головками тисков серии 0 или любым аксессуаром с валом диаметром 5/8 дюйма (продается отдельно )。 Может стоять отдельно или устанавливаться на верстак или основание с помощью круга болтов с потайной головкой。 Технические характеристики Общие 85-микрометрическая головка 5 низкопрофильное основание , Высота: 4. «(10 мм) Вес: 1,5 фунта (0,7 кг)。 Возможность регулировки в плоскости Вращение: 60 градусов。 Поворот: 60 градусов。 Наклон: 0 градусов。。 : Высота: -1/8 дюйма (7,8 мм)。 Вес : 0,1 кг (0,1 кг)。 Глубина горловины: 15/16 дюйма (4,1 мм)。 Диаметр вала: 5/8 дюйма (15 мм)。 Зажимы: подушечки из делрина。 Диапазон: 0–1 / дюйм (1,7 мм)。。 : Высота: -1 / «(6,5 мм)。 Вес: 1 фунт (0,6 кг)。 Диаметр основания: 4-5 / 16» (10,5 мм)。 Допустимый диаметр вала: 5/8 «( 15. мм)。 Окружность болтов: потайная под три винта с плоской головкой 1/4 дюйма (6 мм)。 , Что в коробке? Микрометрическая головка PanaVise 85。 Низкопрофильная база PanaVise 5。 Руководство пользователя и информация о гарантии。 Ограниченная пожизненная гарантия На все продукты PanaVise распространяется гарантия на дефектные материалы и / или качество изготовления для всех первоначальных владельцев-потребителей с даты первоначальной покупки потребителем на весь срок владения первоначальным владельцем-потребителем.В случае дефектных материалов и / или изготовления, PanaVise Products, Inc. бесплатно отремонтирует или заменит, по своему усмотрению, дефектный продукт в течение 60 дней с момента получения дефектного продукта. Гарантия не распространяется на ущерб, возникший не в результате дефектных материалов и / или изготовления, находящихся во владении первоначального потребителя, или в результате неразумного использования первоначальным потребителем, включая, помимо прочего, неправильную установку или непредоставление разумных и необходимых Обслуживание.。 О компании PanaVise Основанная в 157 году производителем инструментов и штампов Отто Кольбертом, в настоящее время штаб-квартира находится в Рино, штат Невада, PanaVise является лидером в производстве продукции для удержания рабочих мест. На протяжении многих лет естественным результатом этого опыта стала разработка других предметов, которые надежно удерживают предметы и обеспечивают широкий диапазон движений. Важные области, в которых это было применено, включают в себя электронику, крепления для камер видеонаблюдения и крепления для аудио / видео, за что PanaVise получил прозвище «держите его в любом месте, где вы хотите, чтобы компания». «。。。。。

PanaVise 391 Стойка для микрометра

Упаковка: Только одна бесплатная шкатулка для каждой посылки для защиты серег. Дата первого упоминания: 27 февраля, США 2X-Large = Китай 3X-Large: Длина: 27. Купите Детские резиновые сапоги Короткие непромокаемые сапоги и другие резиновые сапоги в, дата первого упоминания: декабрь, PanaVise 391 Стойка для микрометра , • Монтажный болт: 2 оригинальных болта 10 мм (M10) по часовой стрелке + 2 x 8 мм (M8) переходных болта по часовой стрелке .Система крепления Easy-Clip для быстрой и легкой установки. Материал отводит пот и очень быстро сохнет. Дата первого упоминания: 30 января. Простота установки: соединение с водонепроницаемым разъемом. Подставка для микрометра PanaVise 391 , — Удалите / отклейте бумажную подложку от наклейки, уменьшая скольжение в обуви для бега без отвлекающих факторов, светоотражающие материалы 3M Scotchlite. от лицензированных коллег до греческой одежды. Зеркальные поляризованные линзы Fuse из розового золота. PanaVise 391 Стойка для микрометра , Хлопковая ткань мягкая и удобная в носке, наш широкий выбор элегантен для бесплатной доставки и бесплатного возврата.Заменив оригинальные резиновые шланги нашей полной системой, вы удалите эту губчатость, и ваше торможение обеспечит новый уровень точности. Винт с головкой под шестигранник: гайки M2 60 шт. Характеристика: эта красивая пейзажная подвеска в летнем лесу не мнется и легко для подвешивания, Стойка для микрометра PanaVise 391 , Внутренняя измерительная шкала — это быстрый и простой ориентир.

Создание панелей мониторинга. Рекомендации для разработчиков | Никос Катирзис | Expedia Group Technology

Рекомендации для разработчиков

Рисунок 1: Пример единой панели панели мониторинга Glass.

Недавно наши команды в Hotels.com ™, входящей в Expedia Group ™, начали переход от Graphite к платформе внутренних показателей, основанной на Prometheus. Мы увидели в этом возможность улучшить нашу наблюдаемость и, среди прочего, предоставили набор простых рекомендаций, которые помогут с миграцией.

Мы считаем, что эти рекомендации будут полезны сообществу, и поэтому делимся ими в этом сообщении в блоге. Некоторые из примеров применимы к нашему технологическому стеку (например, Spring Boot, Micrometer, Kubernetes), но идея такая же для других технологий и библиотек.

Крайне важно иметь содержательные и тщательно разработанные панели мониторинга для ваших услуг. Целью данного руководства является:

  • Предоставить вам набор полезных ресурсов по мониторингу
  • Продвигать передовой опыт по мониторингу показателей и панелей мониторинга
  • Помочь вам создать информационные панели Grafana на основе показателей Prometheus

Если вы хотите Чтобы узнать больше о мониторинге и передовых методах, мы предлагаем вам прочитать следующие ресурсы Google:

Разработка надежности сайта, Как Google управляет производственными системами (Глава 6 — Мониторинг распределенных систем)

Рабочая тетрадь по надежности сайта, Практические способы для реализации SRE (Глава 4 — Мониторинг)

Ниже приведен неполный список принципов, которые следует иметь в виду в контексте наблюдаемости, которые также применимы к информационным панелям:

  • Сохраняйте его простым , избегайте создания сложных информационных панелей которые вы никогда не будете использовать, или предупреждения, которые могут вызывать ложные срабатывания.
  • Сохраняйте согласованность , используйте согласованные и значащие имена на панелях мониторинга и в предупреждениях.
  • Используйте журналы , метрики , , и , трассируйте с умом и в сочетании друг с другом.
  • Избегайте показателей с высокой мощностью.
  • Избегайте сложных и медленных запросов на панелях мониторинга.

Основные показатели

В качестве первого набора показателей вы должны изучить 4 золотых сигнала, как они определены Google, или следовать методу RED, который больше подходит для микросервисов.

Задержка (длительность)

Может принимать форму процентилей (например, p90, p99). Помните о неудачных запросах, которые могут привести к неверным расчетам.

Трафик (скорость)

Примером может быть количество запросов в секунду (RPS).

Ошибки

Это будет зависеть от того, что вы считаете ошибкой для вашей службы или системы. Типичным показателем может быть количество ответов с кодом состояния, отличным от 2XX.

Насыщенность

Насыщенность показывает, насколько перегружена ваша служба или система.Это может быть мониторинг количества элементов в очереди. Вы также можете изучить коэффициент использования, который отражает, насколько загружена служба. Примером этого является мониторинг занятых потоков.

Бизнес-метрики

В идеале вам необходимо обсудить и принять решение об этом наборе показателей с вашим владельцем продукта, поскольку они основаны на потребностях бизнеса. Бизнес-метрики могут быть пользовательскими метриками, сообщаемыми одной или несколькими службами.

Примерные примеры перечислены ниже:

  • Команде, ответственной за вход в систему, необходимо будет сообщать метрики для попыток входа, неудачных попыток из-за неверных паролей или даже входов, поступающих из разных каналов, но все равно попадающих в одно и то же конечная точка.
  • Команде, владеющей функцией автозаполнения для нескольких брендов, потребуется отслеживать количество запросов и уровень ошибок для каждой марки.

Показатели зависимостей

В архитектуре микросервисов может быть много внешних вызовов от вашего сервиса к другим сервисам. Эти вызовы обычно заключаются в оболочку Hystrix или других библиотек Circuit Breaker. Очень важен мониторинг основных показателей (трафик, задержки, ошибки) для этих вызовов.

Пулы подключений и метрики пулов потоков

Полезно иметь панель мониторинга, отображающую метрики для потоков Tomcat, пулов потоков прерывателя цепи и пулов клиентских соединений HTTP для сторонних вызовов.

Метрики JVM

Полезные метрики для приложений JVM включают память и ЦП, сборщик мусора или даже пулы памяти. Мы предлагаем повторно использовать приборную панель JVM (Micrometer) Grafana.

Показатели инфраструктуры

Многие службы полагаются на такие инфраструктуры, как кэш, база данных или очередь. Даже если ваша команда не владеет этими компонентами, их мониторинг может помочь вам определить основную причину проблемы. Хотя четыре золотых сигнала применимы к большинству инфраструктурных систем, эти системы также могут иметь дополнительные характеристики, которые вам необходимо отслеживать (например,грамм. размер очереди или попаданий / пропусков кеша).

Метрики платформы

Помимо метрик инфраструктуры вам может потребоваться отслеживать метрики платформы, например, предоставляемые Kubernetes или Service Mesh (например, Istio). Обычно группы реагирования на инциденты и SRE изучают такие информационные панели, чтобы получить общую картину и сократить среднее время обнаружения (MTTD) и среднее время восстановления (MTTR).

Сообщество разработчиков ПО с открытым исходным кодом разработало набор передовых методов работы с названиями и метками метрик, которым мы рекомендуем вам следовать.

Будьте предельно осторожны с показателями высокой мощности. Как указано в документах:

Каждая уникальная комбинация пар меток ключ-значение представляет новый временной ряд, который может значительно увеличить объем хранимых данных. Не используйте метки для хранения измерений с большим числом элементов (много разных значений меток), таких как идентификаторы пользователей, адреса электронной почты или другие неограниченные наборы значений.

Популярные библиотеки метрик могут иметь механизмы для предотвращения этой проблемы.Например, Micrometer предоставляет метод maximumAllowableTags через свои фильтры счетчика. Последние версии Spring Boot Actuator используют это по умолчанию для тегов URI; они предоставляют свойство management.metrics.web.client.max-uri-tags со значением по умолчанию 100 (хотя вам может потребоваться уменьшить это значение). Если в вашей библиотеке нет такой возможности, вам нужно будет реализовать эту логику.

Давайте теперь посмотрим на практические примеры, которые вы можете использовать повторно. Прежде чем мы углубимся в запросы, понимание формата Prometheus имеет решающее значение.

Если вы попадете в конечную точку / prometheus , под которой ваше приложение предоставляет метрики Prometheus, вы увидите набор метрик:

Рисунок 2: Метрики Prometheus, предоставляемые Spring Boot Actuator.

Если взять последние две строки в качестве примера, имя метрики — http_server_requests_seconds_count , и обе они содержат набор меток, таких как имя приложения , приложение , конечная точка uri и т. Д. разница клиент .

Это представление одной метрики в нескольких измерениях с помощью меток. Наличие этих нескольких измерений позволяет нам выполнять мощные запросы, которые могут охватывать несколько URL-адресов, регионов AWS и даже разных приложений.

Теперь, когда у нас есть базовое представление о формате метрик, мы можем рассмотреть полезные запросы. В этот раздел включены очень простые примеры, но вы можете использовать их в качестве отправной точки.

Скорость

RPS — Всего

Следующий запрос показывает количество запросов в секунду (RPS) для всех конечных точек:

Рисунок 3: Запрос запросов в секунду для всех конечных точек.

  • http_server_requests_seconds_count хранит количество HTTP-запросов.
  • приложение — это метка, которая отражает имя приложения. Вы можете использовать регулярное выражение и оператор ‘= ~’ для набора приложений.
  • Мы добавляем селектор времени [1m] , который переводит мгновенный вектор в вектор диапазона (за последнюю минуту).
  • До этого момента у нас есть вектор диапазона, который нам нужно преобразовать в мгновенный вектор, чтобы он отображался.Мы делаем это, применяя функцию скорости, которая показывает посекундное увеличение.
  • Наконец, мы агрегируем результаты с помощью оператора агрегирования суммы .

Рисунок 4: Визуализация общего RPS.

Если вы хотите отобразить одно число, вы можете использовать визуализацию Singlestat (или панель Stat в последних версиях Grafana).

Рис. 5: Визуализация всего RPS с помощью одного статива.

RPS — агрегаты

Часто вам нужно агрегировать результаты для каждой метки.Например, постройте график запросов в секунду для модуля Kubernetes, для каждой конечной точки или даже для каждого клиента.

Чтобы показать количество запросов в секунду для модуля:

Рисунок 6: Запрос запросов в секунду модулем Kubernetes. Рисунок 7: Визуализация запросов в секунду модулем Kubernetes.

Для RPS для каждой конечной точки и клиента вы можете использовать метки uri и client соответственно. В этих случаях, как упоминалось ранее в этом руководстве, вам нужно помнить о проблемах с высокой мощностью.

Duration

Чтобы показать задержку (например,грамм. p99) для каждой конечной точки, вы можете использовать следующий запрос:

Рисунок 8: Запрос продолжительности / задержки для каждого uri.

  • http_server_requests_seconds хранит задержку HTTP-запросов.
  • квантиль = 0,99 дает p99. Вы можете узнать больше о квантилях.
  • Наконец, мы объединяем результаты для каждой конечной точки с помощью агрегатора max .

Рисунок 9: Визуализация продолжительности / задержки для каждого URI.

Обратите внимание, что квантили можно рассчитывать как по гистограммам, так и по сводкам.

По умолчанию ваше приложение может не сообщать квантили. Например, для приложений Spring Boot вам нужно установить для этого management.metrics.distribution.percentiles . Мы рекомендуем сообщать процентили p50, p75, p90, p95, p99, p999 и определять для них переменную на ваших информационных панелях.

Если вы хотите включить или исключить определенные конечные точки, вы можете сделать это с помощью метки uri . Например, uri = ~ "/ api / v1 /.*" будет отображать конечные точки только по пути / api / v1 / , а uri! ~ "/ Swagger.* " исключает конечные точки Swagger.

Неудачные запросы не являются репрезентативными примерами задержки, поскольку они могут быстро завершиться неудачно (например, 500) или занять много времени, если тайм-аут отсутствует или неправильно настроен. Мы Рекомендуем визуализировать задержки для успешных запросов и, при необходимости, иметь другую панель для отслеживания задержек для неудавшихся запросов.

Ошибки

Самый простой способ визуализировать ваши ошибки — использовать панель статистики, аналогичную показанной на рисунке 5.

Рисунок 10: Запрос частоты ошибок (5XX).

Коэффициенты успеха

Более наглядным способом было бы визуализировать коэффициенты успеха для каждой конечной точки:

Рисунок 11: Запрос для коэффициентов успеха (200 с). Рисунок 12: Визуализация коэффициентов успеха (200 с) по uri.

Зависимости

Важно уметь определять проблемы с вашими зависимостями. Эти же сигналы можно использовать для отслеживания таких вызовов. Вы можете получить эти показатели из библиотек Circuit Breaker, таких как Hystrix или Resilience4J.

Чтобы проверить, какие метрики предоставляет автоматический выключатель, вы можете просмотреть документацию или обратиться к конечной точке / prometheus .

Hystrix использует ключи (в частности, ключи команд и ключи групп команд) для идентификации и группировки команд. Они доступны как метки key и group при использовании издателя метрик Hystrix. Результат вызова сохраняется в метке события .

Resilience4J предоставляет ярлыки name , state и kind , как описано в документации.Имя используется для идентификации вызова, а тип является результатом.

RPS

Следующие запросы возвращают количество запросов в секунду на модуль Kubernetes для выбранного ключа / имени:

Hystrix

Рисунок 13: Запрос количества запросов в секунду на модуль для выбранного ключа Hystrix.

Resilience4J

Рисунок 14: Запрос количества запросов в секунду на модуль для выбранного имени Resilience4J.

Задержка

Чтобы построить график задержки для выбранного квантиля (например,грамм. 0.99):

Hystrix

Рисунок 15: Запрос задержки вызова Hystrix для выбранного квантиля.

Resilience4J

Рисунок 16. Запрос задержки вызова Resilience4J для выбранного квантиля.

Ошибки

Наконец, для ошибок:

Hystrix

Рисунок 17: Запрос частоты ошибок для выбранного ключа Hystrix.

Resilience4J

Рисунок 18: Запрос частоты ошибок для выбранного имени Resilience4J.

Создание панелей зависимостей вручную занимает много времени. Мы рекомендуем использовать панель «Повтор» в Grafana.

Для этого вам сначала нужно определить переменную для ваших ключей / имен:

Рисунок 19: Определение переменной для ваших ключей Hystrix.

Затем вы можете выбрать одно значение для ключа / имени из раскрывающегося списка , создать одну панель и использовать параметр Повторение в настройках Общие вашей панели.

После того, как вы нажмете на опцию All , Grafana отобразит несколько панелей, по одной для каждой зависимости.

Мы рекомендуем нашим командам создавать свои информационные панели внутри папки и использовать одну и ту же папку, по крайней мере, для информационных панелей, относящихся к одной и той же службе. Имя папки может совпадать с именем проекта или отражать основной элемент, фамилию и т. Д.

Мы также настоятельно рекомендуем использовать теги. Теги полезны при поиске информационных панелей и позволяют добавлять ссылки на другие информационные панели или URL-адреса.

Таксономия зависит от многих факторов, включая структуру компании, но следующие категории обычно не зависят от компании:

  • Сфера деятельности (для нас это будет «поиск», «жилье» и т. Д.)
  • Название семейства или технического компонента
  • Название технологии (например, микрометр, dropwizard, elasticache)
  • Название службы / инфраструктуры

Последние версии Grafana поддерживают ссылки на панели инструментов, ссылки на панели и каналы данных. Это могут быть ссылки на другие информационные панели или ссылки на полезные URL-адреса. Они полагаются на теги, и после создания ссылок они будут доступны на странице вашей панели управления.

Рисунок 20: Информационная панель Ссылки на другие информационные панели и внешние системы мониторинга.

В дополнение к ссылкам на панели инструментов мы предлагаем использовать ссылки на панели. Это могут быть ссылки на системы мониторинга, используемые для ведения журнала (например, Splunk) или распределенной трассировки (например, Haystack) и перенаправление на конкретный поиск, связанный с сервисом и панелью.

Рисунок 21: Связи панели с другими панелями мониторинга и внешними системами мониторинга. Шаблоны

— еще одна ключевая особенность Grafana, которая позволяет избежать дублирования, используя переменные вместо жестко заданных значений. Мы видели эту функцию в запросах, которые мы использовали ранее для метрик Hystrix и Resilience4J.Вы можете определить переменные для источника данных, имени приложения, модулей Kubernetes или даже процентилей, для которых вы хотите построить метрики. Значения этих переменных будут отображаться в виде раскрывающихся списков, и вы можете использовать выбранные значения в своих запросах.

И последнее, но не менее важное: аннотации позволяют отмечать точки событиями. Это удобно для сопоставления показателей с такими событиями, как развертывания или A / B-тесты, и мы настоятельно рекомендуем его использовать.

В этой статье мы рассмотрели лучшие практики по мониторингу метрик и панелей мониторинга и показали вам, как создавать панели мониторинга Grafana на основе метрик Prometheus.Эти примеры можно использовать в качестве отправной точки для создания более сложных запросов и большего количества визуализаций. Однако всегда помните, что меньше значит лучше, а простое лучше, чем сложное!

Примечание: Спасибо Виноду Канумалле и Фабиану Пиау за рецензирование сообщения в блоге.

Узнайте больше о технологиях в Expedia Group

Микроскопические датчики с использованием оптических беспроводных интегральных схем

Самые маленькие объекты, которые можно разрешить невооруженным глазом, имеют размер ∼100 мкм. Этот предел устанавливает границу между привычным и микроскопическим, видимым и невидимым мирами.В связи с расширением Интернета вещей (1) и растущим развертыванием имплантируемых биомедицинских устройств (2) исследователи создали небольшие автономные платформы с беспроводными электронными датчиками, размеры которых не превышают этого предела (3 ⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓ – 16). Начиная с первоначальной работы над Smart Dust почти два десятилетия назад (3, 4), эти платформы содержат кремниевые интегральные схемы, которые питаются от различных комбинаций радиочастоты (RF) и взаимодействуют с ними (5 (– 11). , батарейки (6, 9, 10), ультразвук (12, 13) и свет (14⇓ – 16), но дальнейший прогресс замедлился из-за таких проблем, как размер радиочастотных антенн или ограничения методов сборки, таких как провод склеивание или нарезка вафель.Если бы такие устройства можно было сделать еще меньше и производить полностью параллельно, без необходимости нарезки кубиками или ручной сборки, это значительно расширило бы диапазон возможных применений. Такая микроскопическая сенсорная платформа будет: 1) почти невидимой, 2) более чем в 100 раз дешевле из-за увеличения количества устройств на единицу площади, 3) развертываемой в сверхмалых средах и 4) гораздо менее инвазивной при использовании в качестве имплантированного устройства.

Здесь мы представляем платформу для создания устройств, которые соответствуют этому описанию: микроскопические, автономные, полностью фотолитографические оптические беспроводные интегральные схемы (OWIC).Мы объединяем кремниевую электронику с фотоэлектрическими элементами и светодиодами, используя методы плоской гетерогенной интеграции, упаковки и сборки. Мы производим OWIC размером всего 0,00005 мм 3 , что более чем в 10 000 раз меньше объема в масштабе 3 мм, типичном для современных беспроводных технологий с дистанционным мониторингом. Полученные OWIC действительно микроскопические по размеру, видимые невооруженным глазом в лучшем случае как крошечные недифференцированные точки.

Результаты и обсуждение

Рис.1 A показывает полную автономную OWIC 8 мкм × 75 мкм × 175 мкм на оборотной стороне пенни; это видно только под микроскопом. Режим работы схематически проиллюстрирован на рис. 1 B . Когда устройство освещено: 1) кремниевые фотоэлектрические элементы обеспечивают питание схемы, 2) электроника на основе металлооксидных полупроводников (NMOS) n-типа и / или входные электроды воспринимают сигнал из окружающей среды, и 3) microLED передает сигнал, используя свет. Фотоэлектрические элементы толщиной 2 мкм занимают менее (50 мкм) 2 , а меза microLED толщиной 900 нм, используемая для связи, занимает около (10 мкм) 2 .

Рис. 1.

Микроскопические OWIC. ( A ) Оптическая микрофотография OWIC с измерением напряжения на обратной стороне пенни. Это практически невидимо невооруженным глазом. ( B ) Схема работы OWIC. Оптическая связь и оптическая мощность объединены с электроникой в ​​полностью интегрированный микроскопический сенсорный блок.

Мы выбираем оптический ввод-вывод (I / O), потому что соответствующие оптоэлектронные компоненты могут быть легко уменьшены до микромасштаба и считаны удаленно с использованием связи в дальнем поле и свободном пространстве.Напротив, устройства, основанные (50 мкм) 2 на RF при этом размере (17⇓⇓ – 20), в основном ограничены связью в ближней зоне, требуя, чтобы считыватели и источники питания находились на расстоянии менее миллиметра от датчиков (12 ). Ультразвук также становится многообещающим подходом, но на сегодняшний день это устройство является специализированным, а датчики не были уменьшены до действительно микроскопических масштабов (12, 13). Напротив, оптика дальнего поля — чрезвычайно хорошо разработанная и широко распространенная технология для ввода света в небольшие системы и из них.

Изготовление сенсоров OWIC требует разнообразного набора методов микро- и нанопроизводства, как показано на рис. 2 и описано ниже (более подробную информацию см. В приложении SI ). Одним из самых сложных этапов производства является внедрение микро-светодиодов. В прошлом велась обширная работа по интеграции компонентов кремния и GaAs (21–24), включая перенос штампа из эластомера (21). Мы разработали альтернативный метод, схематически проиллюстрированный на рис.2 A D , который основывается на этой предыдущей работе, имея при этом благоприятные преимущества для нашего производственного процесса за счет 1) исключения необходимости использования разрывных тросов для сборных микросветов (21, 24 ), и 2) не требующие адгезионных слоев на подложке для переноса перед переносом (21, 24).Последнее, в частности, улучшит топографию и ограничит температурный баланс при последующей обработке.

Рис. 2.

Параллельное изготовление OWIC. ( A ) Микро-светодиоды из GaAs с предварительным рисунком, выращенные на Al 0,9 Ga 0,1 As, предотвращающий травление слой, внедренный в нарезанный ПММА. Подложка GaAs и ограничитель травления Al 0,9 Ga 0,1 As затем избирательно травятся ( B и C ). ПММА, содержащий GaAs microLED, затем ( D ) переносится на ( E ) подложку КНИ, содержащую p − n-переход.Затем ПММА удаляется путем сухого травления, и микросветодиоды прикрепляются к подложке тонким конформным оксидным слоем. ( F ) Кремниевые фотоэлектрические элементы, вертикальные полевые МОП-транзисторы и электрические межсоединения затем подвергаются фотолитографическому рисунку вместе с инкапсулирующими слоями SU-8 и SiO 2 для упаковки. ( G ) Кремний подложки под устройством затем выборочно вытравливается с помощью OWIC, только привязанных к подложке с помощью тонких алюминиевых съемных меток. ( H ) Оптическое изображение датчика OWIC с маркированными компонентами (до травления подложки).( I ) Изображение микросхемы, содержащей тысячи интегрированных OWIC. ( J ) Изображение различных датчиков OWIC, подвешенных на отколовшихся метках после протравливания подложки под ними.

Процесс интеграции microLED показан на рис. 2 A E . Во-первых, светодиодные гетероструктуры GaAs были выращены коммерческим поставщиком методом эпитаксиального выращивания с использованием химического осаждения из газовой фазы (MOCVD) на основе Al 0,9 Ga 0,1 As, задерживающего травление слоя, который сам был выращен на толстой подложке из GaAs.Затем изготавливаются MicroLED с использованием стандартной фотолитографии и обработки полупроводников. Затем полиметилметакрилат (ПММА) наматывают на подложку и отверждают (рис. 2 A ). Затем подложку погружают в смесь лимонной кислоты и перекиси водорода (рис. 2 B ), которая выборочно удаляет подложку из GaAs с незначительным травлением слоя Al 0,9 Ga 0,1 As, предотвращающего травление. ПММА служит защитным покрытием для микро-светодиодов на этапе травления.Затем слой, предотвращающий травление, выборочно удаляется разбавленной плавиковой кислотой (рис. 2 C ). Затем полимерная пленка, содержащая микро-светодиоды (рис. 2 D ), переносится на подложку кремний-на-изоляторе (КНИ). Перед переносом легирующие примеси рассеивались и активировались в слое устройства КНИ с образованием p – n-перехода. Активация присадок перед переносом позволяет избежать воздействия высоких температур на микросветодиоды. Затем пленка из ПММА вытравливается с помощью реактивного ионного травления (RIE), и микролидеры прикрепляются к подложке конформным оксидом (рис.2 E ).

Поскольку везде на подложке КНИ имеется однородный кремниевый p − n-переход с легирующими добавками, уже активированными во время более раннего высокотемпературного отжига, этот метод позволяет впоследствии изготавливать электронику в соответствии с перенесенными микро-светодиодами (рис. 2 E). G ). Путем травления соответствующих слоев в этом p – n-переходе и создания электрического контакта мы производим фотоэлектрические и n-канальные вертикальные полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET).Последующий этап фотолитографии используется для электрического соединения Si-электроники и GaAs microLED. Такой подход, основанный на использовании светодиодов, упрощает процесс переноса, поскольку не требует согласования микролидных светодиодов с уже существующими микромасштабными компонентами. Кроме того, эта полностью параллельная гетерогенная интеграция приводит к появлению OWIC с размерами и плотностью, которые были бы недостижимы с помощью других методов межсоединений, таких как соединение проводов.

На заключительных этапах изготовления устройства инкапсулируются в SU-8 и SiO 2 и готовятся к выпуску.Отверстия сделаны в скрытом оксидном слое подложки SOI вокруг OWIC с использованием RIE, оставляя термический оксид под OWIC, чтобы служить в качестве нижнего инкапсулирующего слоя. Затем на тонкие алюминиевые полоски наносится рисунок, чтобы временно удерживать OWIC на более поздних этапах обработки. Затем SU-8 формируется поверх OWIC, чтобы служить в качестве верхнего инкапсулирующего слоя, как схематично показано на рис. 2 F . Оптическое изображение OWIC до травления дифторидом ксенона (XeF 2 ) показано на рис.2 H с обозначенными компонентами.

Кремниевая подложка под OWIC затем протравливается XeF 2 , который имеет высокую селективность против травления инкапсулирующих слоев, защищая кремниевую электронику OWIC. На этом этапе модули OWIC завершены и удерживаются на подложке только алюминиевыми съемными метками, как схематично показано на рис. 2 G . На рис. 2 J показаны оптические изображения различных конструкций OWIC после травления XeF 2 .

Интеграция, упаковка и сборка OWIC происходят параллельно, производя тысячи устройств на квадратный дюйм (Рис. 2 I ). Приблизительно 3 миллиона OWIC могут уместиться на одном коммерческом 8-дюймовом корпусе. пластина, что делает цену за датчик менее 1 цента с учетом затрат на производство стандартных дополнительных металлооксидных полупроводников (CMOS) (25). Конструкции также не ограничиваются одной конфигурацией на каждой подложке. Платформу OWIC можно настроить для множества возможных приложений; может быть реализована любая схема на основе кремния или датчик, состоящий из p – n переходов и электроники NMOS.

Завершенные OWIC, удерживаемые только метками освобождения, могут быть легко отделены от объемного субстрата и размещены / диспергированы, как показано на рис. 3. Один из методов включает выпуск OWIC в раствор. Алюминиевые антиадгезионные бирки предназначены для избирательного травления в разбавленном гидроксиде тетраметиламмония без повреждения OWIC. Затем OWIC могут быть разбавлены водой, что позволяет использовать множество способов доставки, включая инъекцию шприцом, заливку полимера и аэрозолизацию (рис. 3 A C ), что было бы невозможно для более крупных датчиков (26⇓ – 28).Альтернативно, OWIC могут быть непосредственно удалены с подложки с помощью стеклянной микропипетки и точно помещены на целевую подложку (рис. 3 D J ). Этот метод очень похож на тот, который используется в стандартных, имеющихся в продаже машинах для захвата и размещения. Для биологических применений, требующих введения устройств в ткань, на рис. 3 K N подробно описана пара микромашинных силиконовых микроигл, которые могут контролируемым образом доставлять устройства в ткань (более подробную информацию см. В приложении SI, приложение ).На рис. 3 N показано, как эти микроиглы используются для введения датчика OWIC в ткань мозга мыши, как обсуждается ниже.

Рис. 3.

Режимы манипуляции и доставки. ( A C ) OWIC могут быть выпущены в растворе для последующей ( A ) инъекции шприцом, ( B ) заделки в гибкий полимер или ( C ) аэрозолизации на подложке. ( D J ) Высушите захват и место OWIC с помощью стеклянной микропипетки.Схематические и оптические изображения ( D и E ) стеклянной микропипетки, входящей в контакт с OWIC, который все еще привязан к массивной подложке с помощью алюминиевых съемных меток ( F и G ) с применением вакуума для удаления OWIC из объемной подложки и ( H и I ) высвобождение OWIC в точном месте и ориентации на другой подложке. ( J ) OWIC помещаются точно в логотип Cornell на предметном стекле. ( K N ) Метод введения OWIC в ткань с контролируемым положением и ориентацией с использованием пары специальных микроигл, которые могут скользить относительно друг друга.Схема процесса введения: ( K ) пара микроигл удерживает OWIC, когда он вставляется в ткань, ( J ) верхняя микроигла и ее экструдированный штифт толкают OWIC в определенное место, и ( M ) ) микроиглы удаляются из ткани, выходящей из OWIC. (Микроиглы подробно описаны в Приложении SI, Дополнительные материалы .) ( N ) Оптическое изображение OWIC, вставленного в мозг живой мыши с помощью специальных микроигл ( слева, ), и изображение устройства после микроигл. был удален ( Правый ).

Функция датчиков напряжения OWIC показана на рис. 4. Датчик питается дистанционно с помощью лазера с длиной волны 532 нм, который соединен с объективом микроскопа для достижения освещения всего поля обзора. Этот свет управляет последовательно включенными фотоэлектрическими элементами (PV) n , каждый из которых выводит приблизительно с их напряжением холостого хода В oc . При достаточной входной оптической мощности общее приложенное напряжение нВ oc , управляющее схемой, является относительно постоянным, обеспечивая изоляцию от шума / изменений условий освещения (подробности см. В приложении SI , рис.S11).

Рис. 4.

OWIC с измерением напряжения. ( A ) Изображение выпущенных OWIC, чувствительных к напряжению. ( B ) Характеристики выходной оптической мощности как функция напряжения, приложенного к входным электродам. ( C ) Импульс входного напряжения 20 мВ (черный) и соответствующая оптическая запись от датчика напряжения OWIC (красный) работали при непрерывном и импульсном входном питании. Области показаны на сером фоне, когда горит индикатор, обеспечивающий питание OWIC. ( D ) Локальная проводимость раствора, измеренная оптически с помощью датчика напряжения OWIC внутри герметичного микрофлюидного канала 50 мкм × 200 мкм, содержащего раствор KCl.Поскольку более высокие концентрации KCl диффундируют в микрофлюидную систему и через канал подается известный ток, OWIC измеряет переходы от низкой к высокой проводимости, точно согласовывая измерения с внешним коммерческим датчиком (синяя рамка). ( Врезка ) Оптическое изображение OWIC в микрофлюидном канале.

Напряжение от фотоэлектрических модулей управляет последовательной комбинацией полевого МОП-транзистора и микро-светодиода (рис. 2 H ). Результирующий выходной свет с центром на 840 нм затем собирается в объектив микроскопа и контролируется с помощью кремниевого фотодетектора ( SI Приложение , рис.S6). В этих экспериментах объектив находился на расстоянии 5 мм, чтобы максимизировать сигнал, но обычно использовались и более длинные рабочие расстояния.

Измеренная выходная мощность microLED в зависимости от напряжения на его входных электродах показана на рис. 4 B . Изменения входного напряжения модулируют ток полевого МОП-транзистора, который изменяет количество светового потока. Этот пик достигает значения около нулевого смещения с нормализованным изменением SV = (dP / dV) /P=2,3 · 10−3/mV. Чувствительность по напряжению S V сопоставима для различных плат OWIC с типичными отклонениями в 10%.Для небольших изменений напряжения (∼ +/- 100 мВ) измеренное напряжение, таким образом, определяется как ΔV (t) = 1SV (ΔP (t) P), где ΔP / P — измеренное процентное изменение выходного оптического сигнала при заданное время (более подробная информация о калибровке приведена в приложении SI ).

Обратите внимание, что измеренное напряжение зависит от нормализованных изменений выходного света, а не от абсолютной величины самого сигнала. Кроме того, изменения входящего света не оказывают существенного влияния на привод, как обсуждалось выше.Это делает точное измерение кратковременных изменений напряжения довольно устойчивым к деталям оптического пути, а также к постепенным изменениям условий освещения / сбора.

Показанное устройство имеет разрешение по напряжению 8 мкВ Гц -1/2 при работе в условиях непрерывного освещения, работает на скоростях более 10 кГц и потребляет ∼60 мкВт энергии. Чтобы снизить энергопотребление, его можно измерить при низких рабочих циклах, хотя и с соответственно ухудшенными шумовыми характеристиками.На рис. 4 C показан OWIC с измерением напряжения, работающий с рабочим циклом 30%, что снижает среднюю мощность до 18 мкВт. Для средней мощности 1 мкВт чувствительность по напряжению все еще меньше 0,1 мВ Гц -1/2 . Хотя разрешение по напряжению этих проверенных концепцией датчиков более чем адекватно для многих приложений, оно недостаточно чувствительно, чтобы обнаруживать, например, нейронную активность. Однако в будущих поколениях могут быть добавлены более сложные схемы для улучшения разрешения (15). См. Приложение SI , рис.S10 для получения более подробной информации о спектрах шума.

Рис. 4 D показывает датчик напряжения OWIC, используемый для измерения локальной проводимости воды в закрытом микрожидкостном канале, актуальный для приложений, включая сортировку по отдельным ячейкам (29) и опреснение морской воды (30). Когда через микрожидкостный канал проходит известный фиксированный ток, падение напряжения на OWIC прямо пропорционально проводимости раствора. На рис. 4 D показаны оптические записи в реальном времени OWIC, измеряющего напряжение, в герметичном полидиметилсилоксановом канале размером 50 мкм × 200 мкм, первоначально содержащем раствор хлорида калия (KCl) с низкой концентрацией.Небольшие объемы KCl с более высокой концентрацией впоследствии добавляются в ближайший резервуар и диффундируют в канал. Измеренные удельные проводимости 2,2, 17,7 и 165,9 мСм см -1 близко соответствуют значениям 2,1, 17,8 и 142,7 мСм см -1 входных растворов, измеренных с помощью коммерческого прибора. Средняя потребляемая мощность OWIC составляла ~ 10 мкВт. Средняя входная мощность света, падающего на фотоэлектрические элементы, составляла ∼80 мкВт, что указывает на эффективность оптической линии связи ∼12% (или 0.2%, если учесть 6 мВт, подаваемых на полное поле зрения).

На рис. 5 показана работа датчиков температуры OWIC. Они состоят из кремниевых фотоэлектрических элементов, соединенных последовательно с GaAs microLED в корпусе 8 мкм × 65 мкм × 100 мкм (рис. 5 A ). Зависимость выходной мощности от температуры показана на рис. 5 B и определяется как ΔT (t) = 1ST (ΔP (t) P), где S T = 2 × 10 −2 / K и варьируется от устройства к устройству менее чем на 5%.Это связано с хорошо известным уменьшением V oc с повышением температуры, что в основном вызвано температурной зависимостью собственной плотности носителей и ширины запрещенной зоны кремния (31). Как и в случае с OWIC с измерением напряжения, выходной сигнал относительно нечувствителен к изменениям входной мощности для интенсивностей не менее 300 нВт мкм -2 ( SI Приложение ).

Рис. 5.

Температурно-чувствительные OWIC. ( A ) Изображение выпущенных, чувствительных к температуре OWIC.( B ) Характеристики выходной оптической мощности в зависимости от температуры. ( C ) Измерение небольших быстрых изменений температуры, вызванных резистивным элементом, размещенным рядом с датчиком температуры (см. SI Приложение , Дополнительные материалы ). ( D ) Оптические записи от OWIC в воде (синий), воздухе (красный) и вакууме (черный) после включения входной мощности с фиксированной интенсивностью в момент времени 0. Пунктирная линия представляет собой экспоненциальную аппроксимацию отклика в воздухе.( E ) Установившаяся температура от чувствительного к температуре датчика OWIC в герметичной вакуумной камере для различных давлений. ( Вставка ) Необработанная оптическая запись выходной мощности при 3,4 торр для входной мощности с низким коэффициентом заполнения. ( F ) Трехмерная реконструкция имплантированного OWIC и сосудистой сети в головном мозге мыши. Кровеносные сосуды, помеченные флуоресцеином и полученные с помощью трехфотонной микроскопии с возбуждением 1320 нм (красный). Имплантированный OWIC визуализируется путем генерации третьей гармоники без метки тем же лучом с длиной волны 1320 нм (желтый).Аппарат номинально проникает в мозг на 160 мкм. ( Правый ) Изображение мыши после введения с прозрачным черепным окном, установленным для визуализации. ( G ) Оптическая запись температуры от датчика OWIC, отслеживаемого in vivo, когда входная мощность использовалась для нагрева устройства и окружающей ткани. Наблюдается минимальный температурный шум 7 мК Гц −1/2 в полосе частот 800 Гц. Пунктирная линия показывает экспоненциальное соответствие данных. ( H ) Долговременные оптические измерения установившегося изменения температуры как функции средней входной мощности (регулируемой с помощью рабочего цикла) в течение 9 и 16 дней после установки.Линейные посадки показаны пунктирными линиями.

Рис. 5 C показывает работу датчика температуры OWIC: импульсы тока проходят через ближайший резистор, вызывая быстрый джоулев нагрев, который регистрируется OWIC. Чувствительность в этом измерении составляет 3 мК Гц -1/2 , усредненная по полосе пропускания 1 кГц. Требования к питанию для работы сопоставимы с описанными выше OWIC с измерением напряжения (подробности см. В приложении SI ).

Эти OWIC могут также измерять теплопроводность и теплоемкость на микромасштабе.На рис. 5 D показаны оптические записи с датчиков температуры OWIC в различных средах, включая воздух при атмосферном и низком давлении (800 мТорр) и воду. В момент времени 0 включается средняя интенсивность света ∼100 нВт мкм -2 -500 нВт мкм -2 мощность пиковой интенсивности с рабочим циклом 20% — включается как для питания, так и для нагрева устройства. По мере нагрева устройства температура отслеживается в реальном времени с точностью до миллисекунды. Отклик соответствует экспоненте с постоянной времени τ = C / G , где C и G — соответственно эффективная теплопроводность и теплоемкость датчика и окружающей его среды.На этот раз также устанавливается самое быстрое время отклика для датчика, которое на основе приведенного выше уравнения масштабируется как квадрат размера датчика. Таким образом, датчик OWIC на 100 мкм в 100 раз быстрее, чем устройство миллиметрового масштаба.

Начальная скорость нагрева dT / dt и установившееся изменение температуры ∆T позволяют определить C и G по отдельности: C = P abs / ( dT / dt ) и G = P abs / ∆T , где P abs — потребляемая мощность.Например, в воздухе предполагаемая теплоемкость составляет C ∼ 10 −7 JK −1 и теплопроводность G ∼ 25 µW K −1 , что соответствует известному размеру датчика OWIC и теплопроводность воздуха ( СИ приложение ). Когда OWIC окружен водой, изменение температуры меньше из-за более высокой теплопроводности воды, что согласуется с простыми оценками ( SI Приложение ).

В будущем мы предполагаем, что датчики температуры OWIC могут использоваться для зондирования различных небольших образцов, например.ж., микрокристаллы квантовых материалов размером 100 мкм для измерения их теплоемкости и теплопроводности. Такие измерения сейчас затруднены из-за большой тепловой массы традиционных датчиков, заглушающих сигнал от самого образца.

Чувствительные к температуре OWIC могут дополнительно использоваться для контроля давления в газовой среде, поскольку в малых масштабах эффективная теплопроводность газов зависит от давления (32). На рис. 5 E показана выходная световая мощность и извлеченная ∆T из термочувствительного OWIC внутри герметичной вакуумной камеры.При изменении давления установившееся изменение температуры оптически регистрируется снаружи камеры через окно высокого вакуума. Используя этот датчик OWIC, мы измеряем давление с чувствительностью приблизительно P / P = 10 −3 при полосе пропускания 10 Гц в указанном диапазоне. Устройство работает с низким рабочим циклом, потребляет в среднем 10 мкВт и занимает пространство не больше пылинки. Эти беспроводные оптические записи давления имеют множество потенциальных применений в микроэлектромеханических системах, микроэлектронике и системах «лаборатория на кристалле», где устройства часто герметично закрыты в вакууме, и желателен метод удаленного мониторинга давления в микромасштабной среде ( 32, 33).

OWIC также обладают большим потенциалом в качестве встроенных датчиков в живые организмы. Многофотонное трехмерное (3D) изображение in vivo чувствительного к температуре OWIC в мозге живой мыши показано на рис. 5 F . Хорошо видны устройство и окружающая сосудистая сеть головного мозга. Изготовленные на заказ силиконовые микроиглы, показанные на рис. 3 K N , использовались для введения и доставки OWIC, в данном случае на глубину 160 мкм в головном мозге. Поперечное сечение устройства для введения составляет 45 мкм × 95 мкм, что обеспечивает минимально инвазивную доставку.Кроме того, после удаления кремниевой микроиглы не остается никаких связанных компонентов. После операции было установлено прозрачное черепное окно (рис. 5 F ), позволяющее визуализировать и контролировать датчик OWIC, стандартный метод хронических оптических измерений.

Затем OWIC использовался для мониторинга локальных изменений температуры in vivo. Понимание локальных изменений температуры в головном мозге важно, например, в оптогенетических приложениях, где чрезмерное оптически индуцированное нагревание может повредить ткани.Как показано на рис. 5 G , внешний импульсный лазер намеренно самонагревается и питает чувствительный к температуре OWIC. Это измерение позволяет контролировать 1) время отклика системы OWIC-ткань, 2) установившееся изменение температуры и 3) температурное разрешение in vivo на расстоянии ~ 5 мм. Мы измеряем разрешение 7 мК Гц −1/2 и изменения температуры со скоростью 10 3 К с −1 , контролируемые с периодической дискретизацией с частотой 800 Гц.Мы нашли тепловую постоянную времени 10 мс, что соответствует ожиданиям от теплоемкости и теплопроводности устройства и окружающей среды. Такие быстрые измерения были бы недостижимы с помощью датчиков температуры макромасштаба и их большей теплоемкости.

Приведенные выше результаты лишь намекают на возможности микроскопических оптических беспроводных электронных датчиков в биологических системах. Для полного решения вопросов биосовместимости, ожидаемого срока службы устройства, глубины проникновения света и других проблем, характерных для каждого целевого приложения, потребуется дальнейшая обширная работа.Например, любые будущие приложения in vivo должны будут решить проблему деградации сигнала из-за поглощения и рассеяния, вероятно, с полностью независимым от интенсивности вводом-выводом, таким как импульсно-позиционная модуляция (15). Но возможность регистрации температуры, напряжения и т. Д. С помощью беспроводного датчика размером не больше большой ячейки может иметь большое значение.

Описанная здесь платформа OWIC подталкивает беспроводные датчики к действительно микроскопическим масштабам. Датчики первого поколения являются подтверждением концепции, но платформу можно легко расширить, включив в нее более сложные схемы NMOS и CMOS в будущем.Улучшенный дизайн и эффективность также приведут к более широкому применению OWIC. В частности, более низкое энергопотребление, улучшенные протоколы связи и даже более длинные расстояния считывания могут быть результатом изучения импульсных схем мощности с малым рабочим циклом (15), дифференциальных радиометрических измерений двух микро-светодиодов с разной длиной волны (34) и узких длин волн, коллимированных вертикальных -резонаторные лазеры с поверхностным излучением (35) соответственно. Потенциальные будущие приложения включают беспроводную нейронную запись с датчиком, настолько маленьким, чтобы избежать образования рубцов, измерения теплоемкости образцов, слишком маленьких, чтобы их можно было измерить иным способом, беспроводные датчики, предоставляющие количественную информацию внутри микрофлюидных систем.Мы подчеркиваем, что OWIC являются общей платформой для микроскопического ввода-вывода, и любой из множества микромасштабных электронных датчиков, изготовленных с использованием стандартных литографических методов, может быть легко интегрирован.

Введение в автоматический выключатель с Resilience4j

В Halodoc мы приняли архитектуру сервисов на основе микросервисов, и все медицинские услуги, предоставляемые Halodoc, такие как покупка лекарств, онлайн-консультации с врачом, лабораторное обследование или посещение больницы, обслуживаются множеством детализированных взаимосвязанных сервисов .

Одним из основных преимуществ архитектуры микросервисов является то, что сбои могут быть изолированы и может быть достигнута постепенная деградация сервисов, поскольку сервисы независимы друг от друга. Например, во время сбоя в работе Halodoc клиенты могут не иметь возможности заказывать лекарства через Интернет, но они все равно могут проконсультироваться с врачом или записаться на прием в больницу. Чтобы справиться с таким постепенным ухудшением качества обслуживания, необходимо применить несколько логик аварийного переключения, чтобы справиться с временными сбоями и сбоями. Взаимозависимые сервисы терпят неудачу вместе без логики переключения при отказе, и в конечном итоге система получает альтернативную форму проблемы громового стада.

В такой ситуации, когда одна или несколько служб недоступны или демонстрируют высокую задержку, постоянная бомбардировка нисходящей службы запросами может привести к каскадному отказу по всему предприятию. Логика повторных попыток клиента службы только ухудшает ситуацию для службы и может полностью вывести ее из строя. В такой катастрофической ситуации в нескольких системах можно применить схему выключателя. Автоматический выключатель помогает системе изящно выжить, когда нисходящие сервисы либо недоступны, либо имеют большие задержки.


Зачем нужен автоматический выключатель?

Несмотря на инвестиции в создание надежной инфраструктуры, многие ИТ-организации продолжают сталкиваться с простоями баз данных, оборудования и программного обеспечения в определенный момент времени. Автоматические выключатели позволяют системе корректно справляться с некоторыми из этих отказов. Это помогает предотвратить каскадные отказы в сложной распределенной системе и обеспечивает отказоустойчивость в системах, где отказ неизбежен, обеспечивая быстрое и быстрое восстановление.

Для интеграции автоматического выключателя доступно несколько библиотек с открытым исходным кодом:

  • Resilience4j
  • Netflix Hystrix
  • Sentinel by Alibaba
  • Failsafe
  • Service Mesh, например Istio, Linkerd, Cilium
  • и т. Д. Автоматический выключатель работает?

    Автоматический выключатель завершает вызов функции внутри объекта автоматического выключателя, который постоянно отслеживает отказы. Как только сбой достигает определенного порога, автоматический выключатель срабатывает, и все последующие вызовы автоматического выключателя возвращаются с ошибкой без вызова обернутой функции.

    Конечный автомат автоматического выключателя

    Автоматический выключатель в любой момент времени может находиться в любом из следующих состояний:

    ЗАКРЫТО Он будет в закрытом состоянии, и если отказы превысят установленное пороговое значение в любой момент времени цепь отключится и перейдет в разомкнутое состояние.

    OPEN — Он будет в открытом состоянии, когда будут зарегистрированы сбои и будет достигнут порог, т.е. вызовы начнут быстро завершаться сбоем, даже не выполняя вызовы функций.

    HALF_OPEN — Автоматический выключатель не выполняет обернутые вызовы функций, когда он ОТКРЫТ. По истечении времени ожидания он переходит из состояния OPEN в HALF_OPEN и разрешает только настраиваемое количество вызовов. Дальнейшие вызовы отклоняются до тех пор, пока не будут выполнены все разрешенные вызовы. Если частота отказов или медленных вызовов больше или равна настроенному порогу, состояние снова меняется на ОТКРЫТО. Если частота отказов и низкая частота вызовов ниже порогового значения, состояние снова меняется на ЗАКРЫТО.

    Почему Resilience4j?

    Самая популярная структура, которая заботится об устойчивости, — это Hystrix, и, к сожалению, Hystrix находится в режиме поддержки. Resilience4j — это альтернативная легкая отказоустойчивая библиотека, вдохновленная Netflix Hystrix и разработанная для Java 8 и функционального программирования. Он построен на основе Vavr, расширения функционального языка для Java 8, не имеющего никаких других зависимостей от внешних библиотек.

    Resilience4j предоставляет функции высшего порядка (декораторы) для улучшения любого функционального интерфейса, ссылки на метод или лямбда-выражения.В любом функциональном интерфейсе, лямбда-выражении или ссылке на метод можно разместить более одного декоратора. Преимущество состоит в том, что можно выбрать нужные декораторы и ничего больше.

    Реализация

    Resilience4j обеспечивает поддержку различных инструментов сборки, таких как Maven и Gradle. В нашем случае мы используем Maven для реализации.

    В Java необходимо определить настраиваемую конфигурацию выключателя, как показано ниже:

    Реестр выключателя может быть создан с настраиваемой глобальной конфигурацией, как показано:

    Чтобы украсить защищенную функцию, которая должна управляться схемой прерыватель может быть выполнен следующим образом:

    Resilience4j также поддерживает модуль Micrometer для систем мониторинга, таких как InfluxDB или Prometheus.

    Показатели автоматического выключателя могут быть зарегистрированы, как показано:

    Информационная панель показателей может быть настроена в соответствии с требованиями к данным. Есть несколько свойств, которые он поддерживает прямо из коробки

    • Состояние выключателя
    • Частота вызовов при сбоях
    • Низкая частота вызовов
    • Запрещенные вызовы

    Резюме

    В этом посте мы обсудили, как вводить автоматический выключатель в системе может помочь обеспечить высокую доступность обслуживания.Мы также вкратце обсудили, как схема автоматического выключателя изящно справляется с простоями и медлительностью ключевых служб и помогает этим службам восстанавливаться за счет снижения нагрузки.

    Присоединяйтесь к нам

    Мы всегда ищем талантливых инженеров на всех должностях в нашей технической команде. Если вас увлекают сложные проблемы, которые оказывают большое влияние, обращайтесь к нам по адресу [email protected]

    О Halodoc

    Halodoc — это приложение номер 1 в сфере здравоохранения в Индонезии.Наша миссия — упростить и предоставить качественное медицинское обслуживание по всей Индонезии, от Сабанга до Мерауке. Мы связываем более 20 000 врачей с нуждающимися пациентами с помощью нашей службы телеконсультации. Мы сотрудничаем с более чем 3500 аптеками в более чем 100 городах, чтобы доставить лекарства к вашему порогу. Мы также установили партнерские отношения с крупнейшим поставщиком лабораторий Индонезии для предоставления лабораторных услуг на дому, и, в довершение всего, мы недавно запустили услугу назначения премиум-класса, которая сотрудничает с более чем 500 больницами, что позволяет пациентам записываться на прием к врачу внутри нашего приложения.Нам очень повезло, что нам доверяют наши инвесторы, такие как Фонд Билла и Мелинды Гейтс, Singtel, UOB Ventures, Allianz, GoJek и многие другие. Недавно мы закрыли раунд серии B и в общей сложности собрали 100 миллионов долларов для нашей миссии. Наша команда неустанно работает над тем, чтобы создать лучшее медицинское решение, персонализированное для всех потребностей наших пациентов, и постоянно работает над упрощением здравоохранения в Индонезии.

    Онлайн-курс

    по методам совместного проектирования и моделирования субмикрометрических полупроводниковых устройств от NIT Jalandhar [20-24 августа]: Зарегистрируйтесь до 19 августа

    О курсе

    Субмикрометровые полупроводниковые устройства для совместного проектирования схем и методы моделирования значительно изменили современную электронную промышленность и современное проектирование систем.Существует большая потребность в обучении кадров в области наноэлектроники для интегрированных технологий.

    Основная цель этого курса — предоставить теоретические и практические знания о последних тенденциях в области субмикронных устройств и их моделировании применительно к технологии СБИС.

    В ходе этой программы ученые, академики и представители отрасли в своих областях знаний обсудят текущий сценарий новых полупроводниковых устройств и их приложений, используемых в современных тенденциях исследований.Этот курс дает возможность познакомиться с технологией проектирования электронных схем с использованием инженерных инструментов.

    Содержание

    • Проблемы, связанные с производством в субмикрометрическом дизайне полупроводников
    • Проблемы спинтроники и рекомендации
    • МОП-транзистор и его концепции моделирования
    • Глубокий субмикронный анализ цифровых схем Систематические вариации
    • Разработка и внедрение MEMS аналого-цифровых преобразователей
    • Проектирование и моделирование на основе ПЛИС
    • Расширенные схемы СБИС для AI / ML

    Регистрация

    • Заинтересованные кандидаты могут зарегистрироваться на этой странице.
    • Полную регистрационную форму с регистрационным взносом необходимо отправить по указанной ниже ссылке в Google до 19 августа 2020 г. до 16:30.

    Контакт

    Доктор Ашиш Раман
    Телефон: 0181-26

    -02, вн.

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *