В последнее время на рынке стало появляться много весовых контроллеров китайского производства. Мы занимаемся производством весовых контроллеров уже 20 лет и решили проверить, что за продукцию представляет на рынке Китайский производитель. Для этого нами был закуплен первый попавшийся на глаза контроллер, внешне напоминающий производимые нами изделия. Он был разобран и далее в этой статье мы хотим дать сравнительную характеристику китайского и российского весового контроллера. Нам всегда было интересно, откуда берётся такая низкая цена на китайскую продукцию и что предлагают за эти деньги их производители.
Мы не будем здесь рассматривать вопрос дешевизны труда в Китае и их удобный доступ к электронным компонентам, меньшие затраты на логистику, а рассмотрим изделие с технической точки зрения в свете сравнения с нашей продукцией. Та же мы не будем описывать полное устройство нашего контроллера, а его состав будет понятен из описания мест, которым мы уделим особое внимание в китайском.
Рассмотрим изделие внешне и внутренне по следующему плану:
1. Корпус;
2. Клеммы;
3. Индикатор;
4. Печатные платы;
5. Источник питания;
6. Основные схематические решения (насколько это позволит внешний осмотр).
По каждому рассмотренному пункту тут же произведём анализ.
1. Корпус.
Корпус контроллера представляет из себя стандартное изделие одной из китайских фирм.
Это вполне нормальное решение использовать стандартный корпус специализированного производителя. В своих изделиях мы придерживаемся того же принципа, поскольку с самого начала не имели возможности изготовить собственный корпус по разным причинам. Тем не менее, мы всё равно считаем, что стандартный корпус имеет свои преимущества, а именно:
-стандартные размеры окон или посадочных мест для установки.
-возможность быстрой замены самим пользователем в случае его сильной порчи.
-качественное изготовление и качественная фурнитура, ввиду того, что изготовитель является профессионалом в своей области.
2. Клеммы.
Клеммы – винтовые, встроенные в конструкцию корпуса, на наш взгляд – не совсем удачные. Для того, чтобы уместилось их необходимое количество производителю корпуса пришлось использовать второй верхний ряд, то есть у производителя прибора будет возникать необходимость делать как минимум две печатные платы, что удорожит конструкцию не в пользу покупателя.
Несмотря на то, что на рынке существую неплохие модели винтовых клемм, здесь – это скорее недостаток, так как клеммы специализированного производителя как правило более качественные, многие из них используют запатентованные технологии, такие как «cage clamp», «push in plus» и им подобные, что гораздо лучше, чем клеммы на винтах, ввиду того, что невозможен срыв резьбы зажимающего винта. Также быстрозажимные клеммы обеспечивают поджим контакта непрерывно в течении всего срока эксплуатации контакта. Клеммы на винтах, напротив, имеют неприятное свойство ослабляться со временем, а также от вибраций, они периодически требуют поджима, что в конце концов и приводит к срыву резьбы. Другим неприятным свойством винтовых клемм является срыв шлица головки винта.
3. Индикатор.
Индикатор используется довольно маленького размера. В подобном приборе нашего производства используется индикатор большего размера, что даёт преимущество пользователю видеть результат измерения с большего расстояния.
4. Печатные платы
В данном случае, при сборке изделия, китайцы использовали способ соединения плат друг с другом методом «встык», используя медный слой платы и вырезы в них, как соединительные площадки, сделав конструкцию неразборной, т.е. без возможности её последующего ремонта и с очень неудобным доступом к электронным компонентам. То-есть по технологичности сборки прибор совсем не производит впечатление дешёвого, напротив – сборка очень затруднительна и должна затрагивать пайку четырёх! печатных плат встык мощным паяльником и производиться вручную! При этом необходимо соблюдать большую точность стыковки углов. Дополнительно к этому добавим пайку клемм на плату встык (без отверстий), так же вручную, что тоже требует точности стыковки. Вот тут невольно всплывает вопрос – и откуда такая низкая цена? Так же, после всего этого было бы неплохо платы промыть, чего китайцы не сделали. Естественно, в такой конструкции, учитывая большое количество соединений должно пропорционально расти количество отказов за счёт трещин и «не пропайки».
5. Источник питания.
Источник питания собственного изготовления. Параметры данного источника предсказать невозможно, так как он не является модульным изделием с известными параметрами какого-нибудь специализированного производителя блоков питания, а именно – напряжение пробоя, проходная ёмкость, шум, и др. параметры. Возможно, в их варианте это и удешевляет прибор, мы же считаем, что использование модульного источника питания специализированного производителя более предпочтительно. За 20 лет работы, выпустив несколько тысяч приборов мы НИ РАЗУ не имели проблем с подобными источниками питания.
Почему использование модульного источника питания предпочтительнее?
Потому, что:
1. Фирма-производитель источника питания проверяет партию, либо каждый выпущенный блок питания на соответствие параметрам, а также на работоспособность.
2. При невозможности использовать блок питания одного производителя всегда есть возможность заменить его на блок другого производителя.
3. Стабильные параметры: выходное напряжение, ток, шум и т.п.
4. Стандартные, заранее известные габариты блоков.
5. Возможность выбора блоков с повышенными параметрами, например, напряжением пробоя вход-выход.
6. Другие многочисленные преимущества, не описанные здесь.
6. Основные схематические решения.
Основные схематические решения, использованные в приборе на столько, на сколько их можно было разглядеть внешне. Будем описывать преимущества и недостатки в свете сравнения с нашими приборами.
6.1. В фильтре блока питания отсутствуют помехоподавляющие высоковольтные конденсаторы, присутствует лишь катушка индуктивности. В следствии этого фильтрация из сети питания 220 В будет хуже, чем в фильтре, где конденсаторы присутствуют.
6.2. В фильтре блока питания отсутствует варистор, ограничивающий высоковольтные кратковременные выбросы в сети питания 220 В.
6.3. Отсутствует гальваническая изоляция между АЦП и процессором – в общем прибор будет иметь подверженность влиянию помех, приходящих извне. Считаем в промышленности это неприемлемым вариантом.
6.4. Использован простой 18 битный АЦП без управления его параметрами - только чтение данных. Меньше возможностей по настройке параметров измерения.
6.5. В питании датчика использована, судя по надписи на корпусе, микросхема линейного регулятора фирмы «Holtec» HT7550. Микросхема имеет высокую стабильность напряжения питания в зависимости от изменения температуры окружающей – 0.45 мВ при изменении на градус Цельсия и её можно считать высокоточной микросхемой питания. При этом производитель позиционирует её, как микросхему для аудио и видео применения. Максимальный выходной ток, обеспечиваемый микросхемой, составляет 100 мА, что позволяет подключить сопротивление нагрузки до 50 Ом. В своих приборах мы так же ограничиваем нагрузку 50 Ом, но максимальный выходной ток наших источников питания в три раза выше для большей надёжности в целом. При этом цена нашей микросхемы источника питания почти не отличается от HT7550.
6.6. Защита от короткого замыкания питания датчика организована с использованием самовосстанавливающегося предохранителя. Не ясно, зачем это сделано, так как современная микросхема источника питания имеет внутреннюю защиту от КЗ длительного действия и этого достаточно. Более того - самовосстанавливающийся предохранитель имеет низкое быстродействие, не стабильные параметры в зависимости от температуры окружающей среды и текущего через него тока и деградирует со временем, увеличивая своё сопротивление до бесконечности, пока не выйдет из строя совсем, особенно если его максимальный ток срабатывания близок к номинальному току в цепи. То-есть предохранитель имеет конечный цикл выключений - включений и в прецизионной цепи измерения, на наш взгляд, не должен быть использован вовсе.
6.7. Отсутствует внешний супервизор питания, активизирующий линию сброса для защиты от ложной записи в память при включении, отключении, просадках питания.
6.8. Использование электромеханических реле в конструкции не является преимуществом, так как управление внешними устройствами желательно производить низким, не более 24 В, напряжением питания в следствии возникающих при коммутации помех. Использование твердотельных реле в данном случае было бы лучшим решением. В следствии использования электромеханического реле с возможностью коммутации напряжения 220 В, у пользователя может возникнуть соблазн подключить нагрузку, например, контактор непосредственно к микроконтроллеру без использования промежуточных реле. Коммутировать 220 В напрямую в непосредственной близости к микроконтроллеру – значит подвергать прибор возможному общему зависанию и, в следствии этого, последующей остановке процесса дозирования. Так же это приводит к ухудшению точности измерения в следствии возникающих высоковольтных искровых помех.
При том, что всё вышесказанное относительно прибора нашего производства не было достигнуто какими-то фантастическими способами, т.е. китайцам никто не мешал сделать так, чтобы их прибор был немного лучше, при этом стоимость поднимется не сильно, так как речь идёт о пассивных и активных компонентах общего применения.
Ещё раз подчеркнём – описанное выше – это то, что удалось рассмотреть внешне, но уже немного даёт представление о технических возможностях прибора
Заключение и вывод.
С нашей точки зрения данный прибор китайского производителя не является годным для промышленного использования, в связи с этим трудно предположить его реальное место применения. Так же отметим, что он не является полным аналогом прибора нашего производства, хотя и заявляет на аналогичные функции. Прибор является скорее бытовым вариантом весового дозатора в свете сравнения с профессиональным промышленным контроллером КВ-01 нашего производства.
Учитывая, что на территории России довольно тяжёлые условия производства (низкое качество электросетей, низкое качество помещений, плохое обслуживание техники и др.) мы бы не советовали останавливаться на приобретении подобных изделий для промышленного применения.