Электропила устройство: Цепная электропила: устройство, какую лучше выбрать — АртСтрой — строительные материалы в Санкт-Петербурге

Содержание

Цепная электропила: устройство, какую лучше выбрать

Владельцы загородных хозяйств обширно пользуются электроинструментом, цепная пила не исключение из списка. Электропила цепная не способна работать при объемах, как бензиновые модели, однако с небольшим домашним хозяйством вполне справится. Распил и заготовка дров, обрезка, уход за деревьями происходят в разы быстрее благодаря ручному электроинструменту. Запуск устройства не составит особого труда, достаточно подключить его к сети с питанием 220 вольт. Существует большой ассортимент по мощности и в ценовом диапазоне, чтобы подобрать лучшую для хозяйства модель, следует изучить ряд параметров.

Цепная электропила

Как устроена цепная электрическая пила

Для ведения хозяйства, обрубке деревьев и уходом за прилегающей территорией к хозяйству понадобиться соответствующий инструмент. Электропила цепная справиться с поставленными задачами в миг, не требует особого технического обслуживания, достаточно мобильна. Основным принципом действия является преобразование электрического тока в механическую энергию, за счет чего вращается цепь. Главные узлы в электропиле:

Электродвигатель, располагаемый в корпусе.
Направляющие шины для поддержания режущего элемента на месте.
Цепь распилочная.
Масляный насос для охлаждения и смазки цепи.

Устройство цепной электропилы

Ручные модели цепных пил первых моделей впускались в громоздком корпусе, благодаря бензиновому двигателю, располагаемому в корпусе агрегата. Они требовали частого технического обслуживания, т.к. двигатель работал на предельных нагрузках без сопутствующего охлаждения. Мобильные цепные электропилы позволили избежать проблем с питанием, задымленностью выхлопными газами, что позволяет работать при непроветриваемом пространстве.

Пробка масляного бачка

Масло заливочное отверстие находится в корпусе, закрывается пробкой. Средний объем емкости примерно 150 мл, который позволяет при зависимости от скорости, работать не менее 2-х часов. При работах электрической пилой следует контролировать уровень масла в системе, иначе возможно испортить двигатель и режущий элемент.

Подача масла на пильную цепь

Масло поступает к шине путем перекачки специальным насосом. Большинство современных моделей оборудуются системой интенсивной смазки, которая регулирует подачу масла, в зависимости от нагрузок на полотно.

Электромотор

Основной функцией электродвигателя является создание вращательных движений, которые передаются на полотно. Передача усилия происходит прямым приводом или коническим редуктором для работ на повышенных оборотах. Последние модели оснащены системой сцепления центробежного типа, что автоматически останавливает двигатель на критических нагрузках. Надежная и долговечная служба инструмента достигается за счет наличия системы смазки подвижных частей.

Цепь и шина

Цепь выполняет распил материалов, подвергается постоянным нагрузкам. Оснащена режущими кромками, располагается к направляющей шине. Благодаря большей ширине цепи, постоянного подхода масла, исключается заклинивание.

Принцип работы электропилы

Работа электропилой производится при соответствии с максимальными нагрузками, указанными в технической документации. Цепные пилы при использовании, обладают некоторыми особенностями. Процесс начинается с подключения инструмента к бытовой сети 220 В, нажатия кнопки. Двигатель приводится в движение, передает вращающеюся силу цепному механизму через редуктор или передачу.

Применение электропилы

Цепь, закрепленная на шине позволяет распиливать полотна. Смазка цепи происходит за счет масляного насоса, расположенного в корпусе. В современных электрических пилах контролируется усилие, в зависимости от этого подается нужное количество масла к полотну.

Как выбрать электропилу цепную

При выборе любого электроинструмента необходимо обращать внимание на технические характеристики и мощность. От этих показателей зависят объемы и качество процессов, производимых на участке. Выбрать электропилу возможно из представленных при большом ассортименте на рынке, однако стоит обратить внимание на проверенных производителей.

Для того, чтобы получить гарантированную, проверенную временем надежность инструмента, следует обратить внимание к следующим фирмам:

Stihl.
Bosch.
Makita.
Partner.

Существуют более дешевые аналоги от китайских либо отечественных производителей. При покупке стоит обратить внимание на должную безопасность, массу инструмента. При работах, отсутствие этих требований может доставить немало хлопот и навредить здоровью.

Показатели мощности двигателя

Параметр необходимо грамотно изучить, подобрать электропилу, соответствующую поставленным задачам. К примеру, для срубки старых кустов или веток в огороде, подойдет вариант с низким показателем мощности, так как он более безопасный для мелких работ и экономичен.

При регулярном использовании инструмента, например спиливание средних деревьев, стоит обратиться к более мощным моделям. Средними показателями для мощности электрической пилы являются от 1,5 до 2 кВт. Диапазон мощности двигателя при больших объемах процессов должен варьироваться от 2,5 до 5 кВт.

Электропила цепная Bosch AKE 30 LI

Важно понимать, что повышенная мощность может дать сбой в старой проводке электросети, поэтому стоит приобрести стабилизатор, использовать новую проводку. В некоторых моделях, существует функция увеличения мощности при слабом токе, что позволяет продолжать действия при пониженном напряжении.

Наличие блокировочной функции

Блокировочное устройство создано в целях безопасности оператора при работах. Конструкция состоит таким образом, что невозможно включение электродвигателя без соответствующего усилия на рукоять или нажатия кнопки. Уважающий себя производитель, заботится о безопасности клиентов. При случае отсутствия или обхода блокировки, серьезный режущий инструмент может нанести увечья человеку.

Электрическая цепная пила TV 2245

Цепная электропила, не оборудованная системами безопасности, крайне не рекомендуется к покупке. Отсутствие системы говорит о нулевой гарантии безопасности производителя, либо предлагаемая пила – совсем бюджетная модель, а может и подделка.

Особенности расположения двигателя

В электрических пилах двигатель располагаются двумя способами – продольным либо поперечным устройством. Для выполнения вертикальных распилов, наиболее лучшим вариантом является поперечно расположенный электродвигатель, он позволит ровно выполнять распил под углом 90 градусов. На полках магазинов возможно встретить модели, в которых нарушена балансировка. Такими пилами тяжело будет работать вытянутыми руками, смена положения может не принести желаемого результата.

Расположение двигателя

Продольное размещение двигателя появилось позже, конструкция требует наличия редукторного механизма для передачи усилия к цепи, соответственно это отображается на цене устройства. Цепная пила с поперечным двигателем используется во всех видах работ, вне зависимости от расположения изделий.

Длина шины

Шина подбирается по нескольким параметрам, характеристики длины влияют на производительность и скорость процессов. Если предполагаются действия с толстыми породами деревьев, то выбирать стоит более длинную шину. Такое устройство позволит пропилить ствол за одни раз, однако отличается повышенной ценой.

Для пилки дров или окучивания кустов на дачных участках, подойдут модели с короткой шиной. Такие электрические пилы требуют меньшей мощности двигателя, соответственно цена на уровень ниже. Для обычных условий вполне достаточно длины от 30 см.

Цепной тормоз

При действиях с электрической пилой не редко происходят случаи обратного удара, когда рабочего отталкивает от объекта. Такие случаи вызваны контактов вращающейся на высоких оборотах цепи с твердым неподвижным объектом. Условия могут привести к травме рук или других частей тела оператора.

Пила с тормозом цепи

Для безопасной работы цепная электропила обеспечена цепным тормозом. Приспособление расположено таким образом, что во время удара оператор может резко дернуть за рычаг, тем самым остановив пилу. Решение похоже на принцип действия аварийной кнопки, расположенной при стационарном оборудовании.

Преимущества и недостатки электроинструмента

Объем поверхностей, обрабатываемых цепной электропилой типа напрямую зависит от ее уровня. Профессиональная электропила используется при продолжительных работах и способна заменить цепную с двигателем сгорания. Аккумуляторная разновидность электропил среднего, профессионального класса дадут возможно производить работы вдали от электросети, не требуя топлива.

Покупка любого агрегата должна быть обдумана и тщательно взвешена. Техническое состояние инструмента должно быть на должном уровне, чтобы качественно производить работы. При небольшом объеме, цепная электропила по дереву может не окупить вложенные средства.

При покупке необходимо обратить внимание на главные элементы:

Качество масляного насоса – он должен быть надежным, способен прокачивать разные типы масла в систему. Стоит обратить внимание на вязкости и срок гарантии.
Редуктор бюджетных моделей зачастую выполняется из пластика. Стоит поинтересоваться, возможно ли будет его заменить и во сколько обойдется финансово.
Размер цепи необходимо подбирать ходовой, режущий элемент имеет свойство часто растягиваться и рваться. Также необходимо обратить внимание на механизм натяжки.

Соблюдение условий, продуманные шаги дадут возможность приобрести долговечную и надежную электрическую пилу.

Ремонт основных неисправностей цепной электропилы

Цепная электропила является незаменимым инструментом для владельцев частных домов и дач. Ею можно обрезать ветки в саду, спиливать деревья, резать доски и другие материалы на древесной основе. Но какой бы дорогостоящий и надежный не был данный агрегат, придет момент, когда в нем появятся мелкие или крупные неисправности. Конечно же, серьезные поломки должны устраняться только в сервисном центре. Но мелкий ремонт цепной электропилы чаще всего можно выполнить собственноручно.

Устройство и принцип работы цепной электропилы

Устройство цепной электропилы отличается от устройства бензопилы только типом привода, а именно наличием электромотора вместо бензинового двигателя. Состоит агрегат из электродвигателя, размещенного в пластиковом корпусе, бачка для смазки, масляного насоса, а также из шины и цепи, имеющей режущие элементы (зубья). Как устроена цепная электропила, можно рассмотреть на рисунке ниже.

Электропилы могут быть как с поперечным расположением двигателя (показано на рисунке выше), так и с продольным (см. фото ниже).

В электропиле с поперечным расположением двигателя вращательное движение от него на ведущую звездочку передается напрямую. В аппарате с продольно расположенным электромотором этот процесс осуществляется через редуктор.

Звездочка, установленная в одной плоскости с шиной агрегата, вращаясь, тянет цепь. Последняя, установленная на шине агрегата, скользит по ней с высокой скоростью. Благодаря наличию режущих элементов на цепи происходит распиливание древесины. Поскольку полотно от электропилы имеет большую ширину, чем шина, инструмент не заклинивает в материале, а процесс пиления происходит быстро.

Для уменьшения износа пильной цепи и шины на электропилах установлена система смазки, подающая масло на пильную гарнитуру.

В систему смазки входят масляный бачок объемом около 500 мл и масляный насос. Последний во время работы электропилы непрерывно подает смазку на шину. Далее, смазка разносится с помощью цепи по всей поверхности шины и попадает как на ведущую, так и на направляющую звездочки.

Основные неисправности электропил

Поломки электрической цепной пилы не возникают на пустом месте. Чаще всего они могут появляться по причине скачков напряжения в сети, неправильной эксплуатации агрегата, плохого качества сборки аппарата. К основным неисправностям цепных электропил можно отнести следующие.

При нажиме на кнопку пуска агрегата пила не заводится. Возможно, вышел из строя сетевой кабель или электрическая вилка аппарата. Если с кабелем все в порядке, то причиной отказа агрегата может быть неисправная кнопка пуска, перегорание обмоток двигателя или полный износ щеток.
Во время работы горят щетки на электропиле, и возникает круговой огонь на коллекторе двигателя. Неисправность может вызываться износившимися щетками или замыканием обмотки якоря.
На цепь не поступает смазка. Это происходит, если закончилось масло в бачке, засорилась трубка или отверстие, отвечающие за подачу смазки, либо вышел из строя масляный насос.

Агрегат не может развить полную мощность. Возможные причины следующие: износились щетки; межвитковое замыкание или обрыв обмотки якоря; низкое напряжение в сети; вышла из строя кнопка пуска; произошло заклинивание в редукторе; неисправность тормозной системы.
Двигатель электропилы останавливается во время работы. Такое поведение агрегата может быть вызвано заклиниванием редуктора или износом щеток.
Электромотор аппарата быстро перегревается. Причин того, что пила нагревается, может быть несколько: высокая температура окружающей среды; плохая вентиляция двигателя при работе на малых оборотах; перекрыты или засорены отверстия, предназначенные для вентиляции; длительная работа агрегата под большой нагрузкой; повышенный темп работы аппаратом без перерывов на отдых; неисправность редуктора; недостаточность смазки; повреждение обмоток мотора.

Агрегат делает неровный пропил. Причиной этого могут служить затупившиеся резцы цепи или неравномерный износ шины.
При работе мотора цепь остается неподвижной. Чаще всего поломка возникает из-за выхода из строя сцепления. Также данная неисправность может возникнуть при поломке шестерен редуктора и приводной звездочки.

Разборка электропилы для устранения поломок

Чтобы приступить к устранению неисправностей своими руками, рекомендуется сначала узнать, как разобрать электропилу. Полная разборка агрегата на примере электропилы Макита происходит следующим образом.

Откиньте флажок винта, которым фиксируется шина, и немного ослабьте крепление. Далее, регулятором натяжения цепи ослабьте пильную цепь.
Полностью открутите винт крепления шины и снимите крышку.
Снимите цепь со звездочки и отсоедините шину от агрегата (вместе с цепью).
Теперь нужно выкрутить 2 винта, которыми крепится двигатель со стороны звездочки.
Также следует выкрутить пару винтов с другой стороны агрегата. Для удобства можно снять крышку масляного бачка.
Когда весь крепеж будет извлечен, можно отсоединить редуктор от двигателя.
На следующем этапе требуется снять ведущую звездочку. Поскольку она крепится с помощью стопорной шайбы, то ее следует снять, используя плоскую отвертку.
Сняв стопорное кольцо, уберите шайбу, находящуюся под ним, и снимите звездочку с вала редуктора. После чего окрутите 6 винтов, которыми крепятся зубчатые упоры и рукоятка аппарата.
Окрутив крепеж, отсоедините упоры и рукоятку от редуктора.
Далее, следует перевернуть редуктор и снять крышку.
Сняв трубочку с насоса, извлеките бачок для масла.
Нажмите рычаг тормоза по направлению торможения, пока не услышите щелчок, и снимите его.
Переверните редуктор и отсоедините алюминиевый корпус вместе с валом.
Под пластиковой крышкой, а также на шестернях можно увидеть скопление пыли, опилок и смазки.
Все детали редуктора необходимо очистить от загрязнений.
Далее, следует вынуть плунжер масляного насоса.
Извлеките масляный насос из пластиковой крышки редуктора.
Вращая обе части насоса в разные стороны, постарайтесь аккуратно вытянуть их одну из другой. После разъединения насоса из него выпадут шарик и пружина.
Далее, нужно разобрать механизм тормоза. Оденьте рычаг и поверните его до щелчка. Натяжение пружины при таком положении рычага будет минимальным.
Подденьте пружину отверткой и извлеките ее из алюминиевого корпуса.
Вместе с пружиной извлеките тяги.
Чтобы снять тормозную ленту, следует выкрутить удерживающий ее винт.
Перед сборкой на ведущую шестерню требуется нанести смазку. Это можно сделать так, как показано на следующем фото. При работе агрегата смазка разнесется по зубьям шестерен за счет центробежной силы.
На следующем этапе требуется разобрать корпус двигателя. Снимите шестерню, установленную на валу двигателя.
Извлеките электрощётки и выкрутите 6 винтов с одной стороны корпуса и 1 винт – с другой.
Снимите крышку.
Извлеките ротор двигателя, приложив небольшое усилие.

На этом полную разборку агрегата можно закончить. Сборка электропилы производится в обратной последовательности.

Алгоритм диагностики и ремонта

Приступая к ремонту цепной электропилы, необходимо провести последовательную диагностику всех узлов агрегата для выяснения причины поломки. Ремонт агрегата проводится, исходя из признаков неисправностей, которые были перечислены выше. Ниже приведена схема электропилы, на которой подробно изображено внутреннее устройство агрегата.

Электропила не включается

Если при нажатии кнопки пуска, агрегат не включается, то диагностика проводится в следующем порядке.

Проверьте напряжение в розетке. Его может не быть по причине общего отключения или неисправности розетки. Попробуйте включить агрегат в другое место.
Если напряжение в розетке есть, тогда стоит проверить сетевой кабель. Снимите крышку корпуса двигателя и прозвоните каждый провод тестером, прикасаясь одним щупом к контакту внутри агрегата, а другим к одному из стержней электрической вилки.
Если с проводом все в порядке, тогда продолжайте проверять дальше. Прозвоните тестером провода, идущие к пусковой кнопке, на предмет обрыва.
Далее, следует прозвонить контакты кнопки на входе и на ее выходе при нажатой клавише.
После этого проверьте проводники, идущие к двигателю агрегата. Если на их пути стоит модуль плавного пуска, то проверьте цепь на входе и выходе из него.

Если предыдущие действия не позволили выявить причину отказа двигателя, то следует извлечь щетки и проверить их.

Бывают случаи, что двигатель не запускается по причине полного износа одной или обеих щеток, а также из-за обрыва проводников в них. Если щетки исправны, то вероятнее всего, вышел из строя двигатель, а именно перегорели обмотки статора либо ротора. В данном случае, чтобы прозвонить катушки, необходимо иметь некоторые навыки и знания в этой области. Лучше отнести двигатель электропилы специалисту, который найдет неисправность и произведет перемотку катушек.

Горят щетки и коллектор

Появление сильного искрения под щетками может вызываться плохим контактом между ламелями якоря и электродами по причине износа последних. Чтобы проверить это, необходимо извлечь детали из щеткодержателей.

Считается, что нормальный износ щеток должен быть не более, чем на 2/3 от их первоначальной длины.

Если щетки изношены, необходимо их заменить. Также щетки могут искрить по причине забивания зазора между ламелями якоря

графитовой пылью. Поскольку графит является проводником, то он вызывает замыкание и появление искр.

Для устранения загрязнений необходимо хорошо очистить ламели с помощью спирта, ваты и зубной щетки. Также рекомендуется отполировать их самой мелкой наждачной бумагой (нулевкой).

Нет смазки на цепи и шине

Недостаток смазки на шине или ее полное отсутствие может вызываться засорением отверстия или трубки, через которые подается масло на шину. Часто цепь не смазывается, если нарушена подача смазки из бачка. Это может произойти при засорении фильтра, установленного на конце шланга. Последний всегда находится внутри емкости. Чтобы устранить неисправность, необходимо вытащить шланг из масляного бачка и промыть фильтр бензином.

Совет! Иногда масло не может поступить на шину, если оно слишком густое. Рекомендуется пользоваться специальной смазкой для цепей электрических и бензиновых пил.

Поломка масляного насоса также может стать причиной того, что масло не поступает на цепь электропилы. После прочистки фильтра, шланга и отверстия для подачи смазки включите электропилу и понаблюдайте, поступает ли смазка на шину, при условии, что в бачке достаточно масла. Если смазка не поступает, необходимо снять и разобрать масляный насос, проверить исправность пружины или других его деталей (зависит от модели агрегата) и при необходимости заменить его на новый.

Двигатель перегревается

Причиной перегрева двигателя может послужить заклинивание шестерни редуктора, если она сильно загрязнена мелкими древесными опилками, или на нее попали посторонние предметы, например, обломки пружины или пластиковых деталей. Попробуйте прокрутить вал редуктора вручную при отключенном тормозе. Если вращение затруднено, то потребуется разобрать редуктор и устранить неисправность.

Вызывать перегрев мотора может и обрыв обмоток двигателя. В таком случае произвести ремонт мотора своими руками не получится. Потребуется обращаться за помощью к специалисту.

Также двигатель может перегреваться, если не подается масло на пильную цепь. Это приводит к плохому скольжению оснастки по шине, и как следствие, к повышенной нагрузке на электромотор. Как диагностировать и устранить данную неисправность, было рассказано выше.

Двигатель не развивает полную мощность

Прежде всего, необходимо проверить напряжение в сети. Оно может иногда понижаться и приводить к падению мощности агрегата. Также падение мощности вызывается заклиниванием редуктора или износом щеток. Как устранить данные проблемы, рассматривалось выше.

Вызывает похожие симптомы и неисправная кнопка пуска. Если при проверке данной детали тестером обнаружится неисправность, то ее отремонтировать не получится. Кнопку необходимо заменить на новую. Но если проверка вышеперечисленных причин не дала результатов, то тогда остается подозревать, что перегорели обмотки якоря или в них произошло межвитковое замыкание.

Агрегат останавливается во время работы

Если агрегат останавливается при работе, то, возможно, произошел полный износ одной или обеих щеток. Проверяется это довольно просто: извлеките щетки из держателей и проверьте их длину.

Иногда попадаются щетки с коротким проводником, находящимся внутри прижимной пружины. С виду такая щетка будет иметь достаточную длину электрода, но если присмотреться к пружине, то она не будет разжата полностью из-за короткого проводника.

Также агрегат может останавливаться в процессе работы, если имеются неисправности в редукторе. В этом случае вы услышите гудение двигателя, который будет не в силах вращаться. Нередко остановку агрегата вызывает заклинивание концевой звездочки, расположенной на конце шины, по причине ее засорения. Главная задача звездочки – это перемещение цепи вокруг вершины шины. Как и в случае с поломкой редуктора, вы услышите гудение двигателя. Проверить заклинивание звездочки можно, если при выключенном агрегате и отжатом тормозе попробовать вручную протянуть цепь: если она не двигается, значит, произошло заклинивание именно в шине.

Некоторые модели шин имеют разборную конструкцию, позволяющую заменить концевую звездочку на шине электропилы при ее износе или заменить подшипники. Если на вашем агрегате установлена неразборная шина, то попробуйте прочистить все пространство возле звездочки с помощью тонкой проволоки и какой-либо проникающей жидкости, например, керосина или WD-40. После прочистки и смазки данной детали попробуйте провернуть ее. Если звездочка проворачивается с трудом или не проворачивается вообще, значит, поврежден подшипник. В таком случае шина подлежит замене.

Электропила пилит не ровно

Если электропилу уводит в сторону, то в большинстве случаев это происходит по причине одностороннего износа шины. Цепь, проходя по такой шине, перекашивается, и гарнитура производит неровный пропил. Если посмотреть на шину, то она будет с одной стороны стерта больше, чем с другой. Проблема решается заменой шины, а также цепи и звездочки, которые также подверглись неравномерному износу. Даже если на агрегат установить новую шину, то ранее изношенные детали быстро приведут ее в негодность.

Совет! Чтобы избежать неравномерного износа шины, ее рекомендуется через равные промежутки времени (при интенсивной работе через каждые 2 часа) снимать и переворачивать другой стороной.

Устройство электропилы: разбираем профессиональный инструмент — VICTAR

Предприниматели и любители интересуются, каким должно быть устройство электропилы, которая работает по 3 смены и не требует сложного технического обслуживания. Оказывается, для того, чтобы создать самую мощную и безотказную электропилу в мире, нет необходимости мудрить и внедрять новейшие технологии. Достаточно лишь использовать силу инженерной мысли и минимальный набор деталей.

В этой статье рассмотрим, как устроена промышленная электропила ЭПЧ-3, почему она так быстро завоевала доверие ведущих деревообрабатывающих предприятий и редко требует ремонта.

Взрыв-схема и устройство мощной электропилы

Конструкция ЭПЧ-3 надежна и проста как автомат Калашникова. Эта пила не имеет шины и состоит из нескольких деталей:

Электромотор
Валик редуктора
Звездочка
2 подшипника
1 ведомая шестеренка
Масляный насос плунжерного типа

Мотор — это “сердце” пилы, главная её часть, которая обеспечивает мощность и работоспособность инструмента. Мотор также достаточно прост по внутреннему устройству и состоит из нескольких деталей:

Вентилятор
Сам мотор с крышкой
Корпус редуктора
Статор и ротор (без щеток)
2 подшипника
Шестеренка

Взрыв-схема электропилы ЭПЧ-3. Что внутри?

Любой слесарь может разобрать и собрать пилу за 1 час — произвести небольшой ремонт или заменить детали можно на базе предприятия без обращения в сервисный центр.

Почему устройство электропилы ЭПЧ-3 — это главное преимущество?

Чем дольше обслуживается оборудование, тем больше денег теряют предприятия — работа встает, материалы ждут обработки, сотрудники остаются без зарплаты.

Простое устройство этой электропилы привлекает предпринимателей. В отличие от сложных по устройству бензиновых пил, ЭПЧ-3 легко обслуживается и ремонтируется в “полевых” условиях. Достаточно заказать необходимые запчасти, посмотреть несколько видеоуроков от производителя, и работа не будет останавливаться ни на день.

Наверняка, у вас возник вопрос — “Где брать запчасти?”. И здесь ещё одно неоспоримое преимущество — электропила производится в России, поэтому всё необходимое будет отправлено в максимально сжатые сроки. Также производитель рекомендует к использованию недорогие расходные материалы (масла, цепи, звездочки и пр.), которые можно приобрести в вашем городе.

Устройство электропилы позволяет выделить ряд весомых преимуществ:

Конструкция очень простая — ремонт можно поручить сотрудникам на производстве. При необходимости можно использовать понятные уроки от бесплатной Школы обслуживания и ремонта электропил ЭПЧ-3.
Запчасти производятся в России, поэтому на вашем бюджете не будут сказываться колебания курсов валют.
Пилу ЭПЧ-3 можно устанавливать на раскряжевочные узлы, пилорамы и торцовки, сэкономив деньги на дорогостоящем оборудовании.

Профессиональные электропилы — это мощный и надежный инструмент, не требующий сложного обслуживания. Узнайте больше о технике Victar и забирайте её на тест-драйв уже сегодня!

Устройство цепной электропилы

Как разобрать и отремонтировать цепную электропилу своими руками, причины основных неисправностей

Устройство и принцип работы цепной электропилы

В электропиле с поперечным расположением двигателя вращательное движение от него на ведущую звездочку передается напрямую. В аппарате с продольно расположенным электромотором этот процесс осуществляется через редуктор.

Для уменьшения износа пильной цепи и шины на электропилах установлена система смазки, подающая масло на пильную гарнитуру.

Основные неисправности электропил

При нажиме на кнопку пуска агрегата пила не заводится. Возможно, вышел из строя сетевой кабель или электрическая вилка аппарата. Если с кабелем все в порядке, то причиной отказа агрегата может быть неисправная кнопка пуска, перегорание обмоток двигателя или полный износ щеток.
Во время работы горят щетки на электропиле, и возникает круговой огонь на коллекторе двигателя. Неисправность может вызываться износившимися щетками или замыканием обмотки якоря.
На цепь не поступает смазка. Это происходит, если закончилось масло в бачке, засорилась трубка или отверстие, отвечающие за подачу смазки, либо вышел из строя масляный насос.
Агрегат не может развить полную мощность. Возможные причины следующие: износились щетки; межвитковое замыкание или обрыв обмотки якоря; низкое напряжение в сети; вышла из строя кнопка пуска; произошло заклинивание в редукторе; неисправность тормозной системы.
Двигатель электропилы останавливается во время работы. Такое поведение агрегата может быть вызвано заклиниванием редуктора или износом щеток.
Электромотор аппарата быстро перегревается. Причин того, что пила нагревается, может быть несколько: высокая температура окружающей среды; плохая вентиляция двигателя при работе на малых оборотах; перекрыты или засорены отверстия, предназначенные для вентиляции; длительная работа агрегата под большой нагрузкой; повышенный темп работы аппаратом без перерывов на отдых; неисправность редуктора; недостаточность смазки; повреждение обмоток мотора.
Агрегат делает неровный пропил. Причиной этого могут служить затупившиеся резцы цепи или неравномерный износ шины.
При работе мотора цепь остается неподвижной. Чаще всего поломка возникает из-за выхода из строя сцепления. Также данная неисправность может возникнуть при поломке шестерен редуктора и приводной звездочки.

Разборка электропилы для устранения поломок

Откиньте флажок винта, которым фиксируется шина, и немного ослабьте крепление. Далее, регулятором натяжения цепи ослабьте пильную цепь.
Полностью открутите винт крепления шины и снимите крышку.
Снимите цепь со звездочки и отсоедините шину от агрегата (вместе с цепью).
Теперь нужно выкрутить 2 винта, которыми крепится двигатель со стороны звездочки.
Также следует выкрутить пару винтов с другой стороны агрегата. Для удобства можно снять крышку масляного бачка.
Когда весь крепеж будет извлечен, можно отсоединить редуктор от двигателя.
На следующем этапе требуется снять ведущую звездочку. Поскольку она крепится с помощью стопорной шайбы, то ее следует снять, используя плоскую отвертку.
Сняв стопорное кольцо, уберите шайбу, находящуюся под ним, и снимите звездочку с вала редуктора. После чего окрутите 6 винтов, которыми крепятся зубчатые упоры и рукоятка аппарата.
Окрутив крепеж, отсоедините упоры и рукоятку от редуктора.
Далее, следует перевернуть редуктор и снять крышку.
Сняв трубочку с насоса, извлеките бачок для масла.
Нажмите рычаг тормоза по направлению торможения, пока не услышите щелчок, и снимите его.
Переверните редуктор и отсоедините алюминиевый корпус вместе с валом.
Под пластиковой крышкой, а также на шестернях можно увидеть скопление пыли, опилок и смазки.
Все детали редуктора необходимо очистить от загрязнений.
Далее, следует вынуть плунжер масляного насоса.
Извлеките масляный насос из пластиковой крышки редуктора.
Вращая обе части насоса в разные стороны, постарайтесь аккуратно вытянуть их одну из другой. После разъединения насоса из него выпадут шарик и пружина.
Далее, нужно разобрать механизм тормоза. Оденьте рычаг и поверните его до щелчка. Натяжение пружины при таком положении рычага будет минимальным.
Подденьте пружину отверткой и извлеките ее из алюминиевого корпуса.
Вместе с пружиной извлеките тяги.
Чтобы снять тормозную ленту, следует выкрутить удерживающий ее винт.
Перед сборкой на ведущую шестерню требуется нанести смазку. Это можно сделать так, как показано на следующем фото. При работе агрегата смазка разнесется по зубьям шестерен за счет центробежной силы.
На следующем этапе требуется разобрать корпус двигателя. Снимите шестерню, установленную на валу двигателя.
Извлеките электрощётки и выкрутите 6 винтов с одной стороны корпуса и 1 винт – с другой.
Снимите крышку.
Извлеките ротор двигателя, приложив небольшое усилие.

Алгоритм диагностики и ремонта

Приступая к ремонту цепной электропилы, необходимо провести последовательную диагностику всех узлов агрегата для выяснения причины поломки. Ремонт агрегата проводится, исходя из признаков неисправностей, которые были перечислены выше. Ниже приведена схема электропилы, на которой подробно изображено внутреннее устройство агрегата.

Электропила не включается

Если при нажатии кнопки пуска, агрегат не включается, то диагностика проводится в следующем порядке.

Проверьте напряжение в розетке. Его может не быть по причине общего отключения или неисправности розетки. Попробуйте включить агрегат в другое место.
Если напряжение в розетке есть, тогда стоит проверить сетевой кабель. Снимите крышку корпуса двигателя и прозвоните каждый провод тестером, прикасаясь одним щупом к контакту внутри агрегата, а другим к одному из стержней электрической вилки.
Если с проводом все в порядке, тогда продолжайте проверять дальше. Прозвоните тестером провода, идущие к пусковой кнопке, на предмет обрыва.
Далее, следует прозвонить контакты кнопки на входе и на ее выходе при нажатой клавише.
После этого проверьте проводники, идущие к двигателю агрегата. Если на их пути стоит модуль плавного пуска, то проверьте цепь на входе и выходе из него.

Если предыдущие действия не позволили выявить причину отказа двигателя, то следует извлечь щетки и проверить их. Бывают случаи, что двигатель не запускается по причине полного износа одной или обеих щеток, а также из-за обрыва проводников в них. Если щетки исправны, то вероятнее всего, вышел из строя двигатель, а именно перегорели обмотки статора либо ротора. В данном случае, чтобы прозвонить катушки, необходимо иметь некоторые навыки и знания в этой области. Лучше отнести двигатель электропилы специалисту, который найдет неисправность и произведет перемотку катушек.

Горят щетки и коллектор

Считается, что нормальный износ щеток должен быть не более, чем на 2/3 от их первоначальной длины.

Если щетки изношены, необходимо их заменить. Также щетки могут искрить по причине забивания зазора между ламелями якоря графитовой пылью. Поскольку графит является проводником, то он вызывает замыкание и появление искр.

Нет смазки на цепи и шине

Недостаток смазки на шине или ее полное отсутствие может вызываться засорением отверстия или трубки, через которые подается масло на шину. Часто цепь не смазывается, если нарушена подача смазки из бачка. Это может произойти при засорении фильтра, установленного на конце шланга. Последний всегда находится внутри емкости. Чтобы устранить неисправность, необходимо вытащить шланг из масляного бачка и промыть фильтр бензином.

Поломка масляного насоса также может стать причиной того, что масло не поступает на цепь электропилы. После прочистки фильтра, шланга и отверстия для подачи смазки включите электропилу и понаблюдайте, поступает ли смазка на шину, при условии, что в бачке достаточно масла. Если смазка не поступает, необходимо снять и разобрать масляный насос, проверить исправность пружины или других его деталей (зависит от модели агрегата) и при необходимости заменить его на новый.

Двигатель перегревается

Причиной перегрева двигателя может послужить заклинивание шестерни редуктора, если она сильно загрязнена мелкими древесными опилками, или на нее попали посторонние предметы, например, обломки пружины или пластиковых деталей. Попробуйте прокрутить вал редуктора вручную при отключенном тормозе. Если вращение затруднено, то потребуется разобрать редуктор и устранить неисправность.

Вызывать перегрев мотора может и обрыв обмоток двигателя. В таком случае произвести ремонт мотора своими руками не получится. Потребуется обращаться за помощью к специалисту.

Также двигатель может перегреваться, если не подается масло на пильную цепь. Это приводит к плохому скольжению оснастки по шине, и как следствие, к повышенной нагрузке на электромотор. Как диагностировать и устранить данную неисправность, было рассказано выше.

Двигатель не развивает полную мощность

Вызывает похожие симптомы и неисправная кнопка пуска. Если при проверке данной детали тестером обнаружится неисправность, то ее отремонтировать не получится. Кнопку необходимо заменить на новую. Но если проверка вышеперечисленных причин не дала результатов, то тогда остается подозревать, что перегорели обмотки якоря или в них произошло межвитковое замыкание.

Агрегат останавливается во время работы

Если агрегат останавливается при работе, то, возможно, произошел полный износ одной или обеих щеток. Проверяется это довольно просто: извлеките щетки из держателей и проверьте их длину.

Иногда попадаются щетки с коротким проводником, находящимся внутри прижимной пружины. С виду такая щетка будет иметь достаточную длину электрода, но если присмотреться к пружине, то она не будет разжата полностью из-за короткого проводника.

Также агрегат может останавливаться в процессе работы, если имеются неисправности в редукторе. В этом случае вы услышите гудение двигателя, который будет не в силах вращаться. Нередко остановку агрегата вызывает заклинивание концевой звездочки, расположенной на конце шины, по причине ее засорения. Главная задача звездочки – это перемещение цепи вокруг вершины шины. Как и в случае с поломкой редуктора, вы услышите гудение двигателя. Проверить заклинивание звездочки можно, если при выключенном агрегате и отжатом тормозе попробовать вручную протянуть цепь: если она не двигается, значит, произошло заклинивание именно в шине.

Некоторые модели шин имеют разборную конструкцию, позволяющую заменить концевую звездочку на шине электропилы при ее износе или заменить подшипники. Если на вашем агрегате установлена неразборная шина, то попробуйте прочистить все пространство возле звездочки с помощью тонкой проволоки и какой-либо проникающей жидкости, например, керосина или WD-40. После прочистки и смазки данной детали попробуйте провернуть ее. Если звездочка проворачивается с трудом или не проворачивается вообще, значит, поврежден подшипник. В таком случае шина подлежит замене.

Электропила пилит не ровно

Если электропилу уводит в сторону, то в большинстве случаев это происходит по причине одностороннего износа шины. Цепь, проходя по такой шине, перекашивается, и гарнитура производит неровный пропил. Если посмотреть на шину, то она будет с одной стороны стерта больше, чем с другой. Проблема решается заменой шины, а также цепи и звездочки, которые также подверглись неравномерному износу. Даже если на агрегат установить новую шину, то ранее изношенные детали быстро приведут ее в негодность.

Цепная электропила

Как устроена цепная электрическая пила

Электродвигатель, располагаемый в корпусе.
Направляющие шины для поддержания режущего элемента на месте.
Цепь распилочная.
Масляный насос для охлаждения и смазки цепи.

Устройство цепной электропилы

Пробка масляного бачка

Подача масла на пильную цепь

Электромотор

Цепь и шина

Принцип работы электропилы

Применение электропилы

Как выбрать электропилу цепную

Stihl.
Bosch.
Makita.
Partner.

Показатели мощности двигателя

Электропила цепная Bosch AKE 30 LI

Наличие блокировочной функции

Электрическая цепная пила TV 2245

Особенности расположения двигателя

Расположение двигателя

Длина шины

Цепной тормоз

Пила с тормозом цепи

Преимущества и недостатки электроинструмента

При покупке необходимо обратить внимание на главные элементы:

Качество масляного насоса – он должен быть надежным, способен прокачивать разные типы масла в систему. Стоит обратить внимание на вязкости и срок гарантии.
Редуктор бюджетных моделей зачастую выполняется из пластика. Стоит поинтересоваться, возможно ли будет его заменить и во сколько обойдется финансово.
Размер цепи необходимо подбирать ходовой, режущий элемент имеет свойство часто растягиваться и рваться. Также необходимо обратить внимание на механизм натяжки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как самостоятельно выбрать цепную электропилу?

Вопросы о том, что представляет собой цепная электропила, как выбрать электропилу, интересуют как любого домашнего мастера, так и профессионального строителя. Цепная электропила представляет собой инструмент, в котором цепь является основной функциональной деталью агрегата. По своей комплектации цепная электропила аналогична бензопиле. У этих двух инструментов схожие устройство и рабочее назначение, однако они оснащены различными двигателями.

Устройство цепной электропилы.

Кроме того, у электропилы имеется один масляный бачок. Учитывая тот нюанс, что электрические двигатели более легкие, у большей части электроинструментов нет сцепления. Однако некоторые производители все же изготавливают пилы с центробежным сцеплением или аналогичным, менее усложненным устройством.

При внесении конструктивных изменений производители ставят цель обезопасить инструмент и предотвратить преждевременную поломку двигателя и редуктора пилы в момент заклинивания. Двигательный ротор сам по себе имеет тяжелый вес, обладая при этом ощутимой инерцией. Этот нюанс говорит о том, что если резко произвести выключение, то цепь еще некоторое время вращается. Из-за сцепления происходит быстрое отсоединение цепи от движка, что способствует осуществлению работы в более безопасном режиме.

Как устроена электропила?

Электрический двигатель может быть расположен как вдоль, так и поперек пилы.

Именно от этого зависит форма инструмента. Более распространенным считается первый вариант. Такая конструкция позволяет производителям создавать модели без наличия тяжелого и усложненного редуктора. От того, какая режущая часть у инструмента, зависит его разновидность.

Таблица характеристик электропил.

На данный момент их две:

Первый вид применяется для непродолжительной работы. Если сравнить электрическую пилу с бензопилой, то электропила находится в более выигрышном положении, так как инструмент позволяет работать не только на открытом воздухе, но и в помещении. При выполнении нужных действий электропила работает без выработки выхлопных газов. Среди разновидностей инструмента особого внимания заслуживает дисковая электрическая пила для обработки дерева.

Однако, прежде чем применять инструмент в действии, следует убедиться в том, что электропроводка без труда выдержит напряжение, а затем предпринять соответствующие меры. Такое положение вещей обусловлено тем, что зачастую такой инструмент (даже при слабой мощности) способен выбить пробки, и мощная электропила может стать причиной испорченной электропроводки.

Вернуться к оглавлению

Если рассматривать вопрос о том, какой инструмент подобрать для дачи (пилу с бензиновым движком или цепную), то стоит заметить, что владельцы садовых участков, разбирающиеся в пилах, их функциональных особенностях и удобствах в эксплуатации, отдают предпочтение второму варианту.

Выбор электропилы зависит от предполагаемых работ.

Цепная электропила идеально подходит для обработки дерева при выполнении строительных, плотницких и садовых работ.

В области профессионального строительства переработку леса осуществляют более мощными цепными электропилами, специально предназначенными для этого. В качестве примера можно привести такой инструмент, как пила SADKO ECS 2400.

Двигатель агрегата имеет продольное расположение, а благодаря повышенной мощности инструмент можно эксплуатировать сутками при условии соблюдения правил, указанных в инструкции по применению, делая необходимое количество перерывов через определенные промежутки времени.

В противном случае двигатель может не выдержать. А он, как известно, считается самой дорогостоящей составляющей инструментов подобного плана.

Видимое преимущество электрических пил, по сравнению с бензиновыми, не только в том, что отсутствует момент загрязнения окружающей среды, но и в достаточно сниженном шуме во время работы.

Вернуться к оглавлению

Электропила в работе очень удобна, но ее минус в том, что мощность ее невелика.

После приобретения инструмента, убедившись в том, что он идеально подходит, в целях сохранения цепной электропилы в функциональном состоянии следует соблюдать ряд основных несложных правил. Следовать им необходимо, исходя из тех соображений, что цепная электропила — дорогостоящий инструмент и относиться к нему нужно соответствующим образом.

Средняя цепная электропила способна воспроизводить по 30000 оборотов в час, а это существенно ниже, чем при использовании цепных бензопил.

По этой причине инструмент, работающий от электричества, больше подойдет для выполнения не слишком больших объемов работ. А вот в качестве вспомогательного инструмента для домашнего мастера такая пила придется как нельзя кстати.

В том случае, если агрегат принято использовать для выполнения такой глобальной работы, как заготовка дров, ее необходимо производить в максимально экономном режиме с обязательным наличием перерывов. Однако идеальным вариантом в таком случае будет цепная пила на бензине.

Вернуться к оглавлению

Как выбрать цепную электропилу? Кроме вышеперечисленных нюансов, необходимо знать, какие модели цепных электропил представлены в строительных супермаркетах и на рынке. При подходе к данному вопросу речь не идет о каком-то конкретном производителе.

При выборе электропилы необходимо обратить внимание на систему безопасности , особенно это важно для тех, кто не опытен в работе с таким инструментом.

Попадая в специализированный магазин, стоит обратиться за получением профессиональной консультации к обслуживающему персоналу. Следует знать, что среди инструментов есть электрическая пила с большим спектром действия («Универсальная»). Ее наименование говорит само за себя.

Пила предназначена для резки ламината, гипсокартона, деревянных досок, плиточных керамических изделий, тугоплавкого пластика, декоративного камня, кирпичей и даже стальных листов, ширина которых не превышает 12 мм. Остановив свой выбор на электропиле данного вида для выполнения строительных работ небольшого масштаба, не нужно приобретать дополнительный инструмент подобного плана. К примеру, существуют цепная пила специально для резки шифера, ножовка для выполнения слесарных работ, ленточная и бензиновая пилы.

В качестве примера подойдет универсальная цепная пила такой модели, как Gardena CST 3518. Инструмент подобного типа отличается удобством в эксплуатации. Такой электропилой можно работать в любом ракурсе, под разными углами, как одной, так и двумя руками, не прилагая особых усилий. При этом предоставляется возможным воспроизводить прямые и выгнутые линии разрезов. Кроме строительства, электропилы с успехом используются для спиливания сухих веток при уходе за плодовыми деревьями и кустарниками, для заготовки дров на зиму и выполнения разного рода плотницких работ.

Применяют инструмент как в капитальном строительстве, при возведении домов и сооружений, так и при выполнении разовых работ, учитывая возможность распиливать металл, камень и утолщенную древесину.

Вернуться к оглавлению

Наиболее распространенной причиной поломки цепных электропил является короткое замыкание, которое возникает вследствие скопления конденсата внутри электрического инструмента сразу после его включения. Согласно выводам специалистов в данной области, это происходит по большей части в весенний период, после зимнего хранения электропил. Замыкание возможно предотвратить, если перед использованием внести инструмент на сутки в комнату.

Учитывая возможность скачков напряжения в электрических сетях, желательно контролировать работу инструмента во время смены напряжений тока. При наличии таких колебаний выполнение ремонтных работ необходимо отложить. К тому же следует помнить и о необходимости перерывов во время работы. Цепной электрической дрели обязательно нужно давать время от времени отдыхать (инструмент не может функционировать беспрерывно). После каждой эксплуатации цепь инструмента нужно подтачивать и править.

С таким инструментом работать в несколько раз легче, так как отпадает необходимость прилагать больше усилий. Если этого не делать, то тупая цепь будет провоцировать возможность дополнительной нагрузки на двигатель, что в конечном счете приводит к преждевременному выходу электрической пилы из строя.

Теперь вы знаете ответ на вопрос о том, как самому правильно выбрать цепную электропилу.

Электропилы цепные — ТОП-10, устройство, типы и описание, видео

Электропила – это портативный механический инструмент, работающий от электрического двигателя. Большинство современных электропил – это универсальные инструменты, способные помочь в решении различных бытовых задач. Давайте рассмотрим устройство электрических пил, особенности их самостоятельного выбора и практического применения, а также ознакомимся с рейтингом наиболее качественных современных моделей.

Устройство электропилы – из чего состоит инструмент?

Практически все электро пилы цепные, которые сейчас находятся в продаже, обладают почти идентичной конструкцией. Их устройство состоит из таких основных деталей и механизмов:

электрический двигатель, работающий от сети с напряжением 220 Вольт;
съемная шина и цепь со звездочкой – пильная гарнитура, отвечающая за распиловку древесины;
натяжитель цепи и регулятор уровня натяжения – механизмы, позволяющие настроить натяжение пильного элемента, не применяя инструменты;
система смазки – набор деталей и механизмов, отвечающих за распределение смазочного материала на шину и цепь;
система торможения цепи – состоит из предохранительного реле и защитного щитка, предотвращающего оператора от травмы при обратном ударе;
рукоятки для удобной работы с электропилой;
кабель питания;
прямой привод или конический редуктор – первый механизм предусмотрен в случае, если двигатель электропилы расположен в поперечном положении. Вторым механизмом комплектуются пилы с продольным расположением мотора.

Выводы специалистов и практические показатели подтверждают, что более надежным и удобным при эксплуатации вариантом является электропила цепная с поперечным расположением мотора. Ее конструкция сбалансирована гораздо лучше, благодаря чему работа с ней не так быстро утомляет оператора.

Какие бывают электропилы – типы и описание

В наши дни электропилы используются не только для работы в саду, но и в качестве помощников при выполнении различных бытовых, ремонтных и строительных задач. В зависимости от области применения и функций различают такие виды электрических пил:

- цепные пилы – инструменты этого типа используются для дачи в целях ухода за деревьями и заготовки требуемого количества дров для отопления. Рабочим элементом таких пил служит пильная гарнитура, в состав которой входит шина и цепь. На рынке также представлены ленточные садовые электропилы, рабочим органом которых вместо цепи выступает стальная лента. При необходимости для работы с цепными и ленточными инструментами можно применять различные насадки для электропилы, которые позволят нарезать металл или пенобетон;

- циркуляционные электропилы – среди их основных преимуществ выделяется максимальная точность распила. Благодаря этому циркуляционные пилы часто используются для дома в целях изготовления различных деревянных и металлических деталей. Инструменты этого типа можно применять для резки древесины, металла, поливинилхлорида и других материалов;
- лобзиковые электропилы – инструменты этого типа предназначаются для точного фигурного распиливания ламината, древесины, ПВХ труб и металла. Среди особенностей таких электропил следует выделить высокие колебания режущей части. Благодаря этому при использовании электролобзиков может выполняться продольная и поперечная резка материалов;

- сабельные электропилы – оборудование такого рода позволяют выполнить ремонт и резку в труднодоступных местах. Сабельные электрические пилы могут пилить не только древесину, но и металл или пенобетон;

электрические ножовки – оборудование этого рода по форме и функциям очень похоже на инструменты предыдущего типа. Разница между ними только в том, что ножовки более мощные и выносливые, что позволяет использовать их для резки более твердых материалов.

Каждый из перечисленных типов оборудования представлен на рынке моделями с разными характеристиками. Мощные инструменты подойдут для применения в промышленности и строительстве, а маленькие модели с более скромными показателями могут успешно применяться в быту.

Как правильно выбрать электропилу – советы начинающим и не только

Выбор электропилы для ухода за садом и других бытовых целей – это довольно сложная задача, особенно, если у покупателя нет опыта и нужных знаний. Чтобы правильно выбрать инструмент, который будет соответствовать конкретно вашим требованиям, следует изучить ряд основных факторов. В их перечень входит:

мощность двигателя – чем выше этот параметр, тем габаритнее будет оборудование. Как правило, для бытовых нужд оптимально подойдет пила, мощностью 2 кВт, однако не нужно забывать, что мотор инструмента должен иметь определенный запас мощности. Это требуется для того, чтобы исключить чрезмерные нагрузки на мотор прибора;
наличие функции плавного запуска – на момент запуска пилы на нее воздействует максимальный ток, что приводит к повышенному износу двигателя. Опция плавного запуска позволяет избежать этого и продлить сроки эксплуатации электропилы;
цепной тормоз – данный механизм позволяет избежать обратного удара при соприкосновении пильной гарнитуры с распиливаемой поверхностью;
система автоматической смазки – это совокупность элементов и механизмов, основная задача которых заключается в распределении нужного количества масла на пильную шину и цепь;
аккумулятор 12 Вольт – наличие этого элемента позволяет временно использовать инструмент в местах, отдаленных от прямого источника питания.

Помимо всех перечисленных параметров большое значение имеет доступность запасных деталей для выбранной электропилы. В большинстве случаев найти запасные части не составит труда, так как щетки, шестерни и другие расходные материалы практически универсальны, и подходят для совершенно разных электропил. Тем не менее, в продаже все же имеются инструменты, устранить неисправности которых можно только с применением исключительно оригинальных запчастей.

Марки цепных электропил – рейтинг по качеству и надежности

Рынок представленных сегодня электропил достаточно большой. Конечно же, в нем есть свои компании-лидеры и аутсайдеры. Ниже представляем наш ТОП-5 компаний, производящих наиболее качественные и надежные цепные электрические пилы:

5-ое место занимает всемирно известная компания Hyundai. Отличные характеристики электропил данной марки в паре с их грамотно продуманной конструкцией делают технику корейского бренда одной из самых надежных в мире;
4-ое место занимает компаний Makita. Для сборки электропил компания используя исключительно высококачественные запчасти, готовые прослужить максимально длительные сроки;
3-е место занимают голландские электропилы Iron Angel. Каждая, без исключения, пила цепная электрическая данной марки – это отлично сбалансированный прибор, способный справиться с наиболее сложными бытовыми и строительными задачами;
2-ое место заняли немецкие бензопилы компании AL-KO. В ассортименте данного бренда можно встретить, как большое и мощное строительное оборудование, так и цепные мини-электропилы, что позволяет выбрать подходящий для себя вариант абсолютно каждому желающему;
лидером нашего рейтинга стала всемирно известная марка Stihl. Каждый инструмент данного бренда – это мощная, правильно сбалансированная пила, которую можно использовать, как для стройки, так и для ухода за садом. Для производства электропил компания Stihl использует только наиболее качественные запчасти и активно внедряет фирменные системы и механизмы.

Вошедшие в наш рейтинг марки электропил цепных обладают отличной репутацией среди жителей по всему миру. Они производят исключительно качественную технику, на которую равняются изготовители, набирающие популярность на рынке.

ТОП-10 лучших цепных электропил – лидеры современного рынка

Если вам необходимо выбрать качественную электропилу, но времени на изучение ее характеристики у вас нет, тогда предлагаем вам наш рейтинг самых надежных моделей, использование которых принесет вам исключительно удовольствие. В наш обзор вошли следующие электропилы:

- 10-е место занимает Makita BUC122RFE – это компактная электропила, предназначенная для выполнения различных ландшафтных работ, ухода за садом и мелкого строительства. Электрическая схема данной модели максимально проста, что позволяет быстро отремонтировать ее своими руками;

- на 9-ом месте расположилась пила Husqvarna 436 Li – данная полупрофессиональная модель обладает небольшим весом и оборудуется эффективной системой гашения вибраций. Среди минусов следует выделить завышенную стоимость пилы;

- 8-ое место занимает пила AL-KO EKS 2400/40 – это профессиональная модель, которая используется для продольной и поперечной распиловки древесины, а также единичного спиливания деревьев;
- на 7-ом месте расположилась пила Huter ELS-2400. Модель в данной модификации успешно справляется с распиливанием крупных брусьев и спиливанием небольших деревьев;
- 6-ое место занимаем электропила Makita UC3530A – это одна из лучших моделей в полупрофессиональном классе. Среди плюсов пилы выделяется хорошая балансировка и отменное качество сборки;
- на 5-ом месте расположилась модель Makita UC4010A – данная пила комплектуется системой плавного запуска, эргономичными прорезиненными рукоятками и механизмом бесключевой замены цепи;
- на 4-ом места находится пила Patriot ESP 1816 – одна из наиболее дешевых и высококачественных пил в категории полупрофессиональных инструментов. Среди плюсов следует выделить наличие качественной системы автоматической смазки цепи;
- тройку лидеров открывает пила MTD ECS 18/35 – к плюсам этой модели относится наличие металлической шестерни, что существенно продлевает сроки эксплуатации инструмента;

- 2-ое место занимает модель Makita UC4041A – эта пила обладает качественной сборкой и высокой мощностью, что позволяет применять ее для решения практически любых бытовых задач. Именно на основе этой пилы зачастую создаются всевозможные самодельные агрегаты;

лидером нашего рейтинга стала электропила Bosch AKE 40 S – это, безусловно, лучшая модель в классе полупрофессиональных пил. Она прекрасно сбалансирована, имеет функцию плавного запуска и бесключевой замены цепи.

В наш рейтинг не вошли электропилы украинского, а также российского производства. Их качество пока еще заметно уступает импортным аналогам, однако стоимость отечественной техники на порядок ниже всех перечисленных моделей.

Как пользоваться электропилой – рекомендации новичкам

Правильная эксплуатация и уход за электропилой – это наиболее важные факторы, от которых зависят сроки эксплуатации выбранного вами инструмента. Помочь в этом сможет инструкция по эксплуатации и ряд факторов, придерживаясь которых, вы сможете работать с техникой, не переживая за ее поломку. К основным правилам по использованию пилы относится:

регулярно производите заточку пильной цепи – это позволит создавать минимальную нагрузку на мотор инструмента. Особенно сильно от работы с затупленной цепью страдают китайские электропилы – из-за этого их двигатели практически моментально перегреваются;
правильно храните электропилу – особенно актуальным этот вопрос будет для аккумуляторов, которые должны сберегаться только в теплом и сухом помещении;
ни в коем случае не используйте пилу при сильных перепадах напряжения в сети – некоторые модели техники не оборудованы защитным реле, что приведет к мгновенному перегреву и выходу из строя мотора пилы. Особенно часто от перепадов напряжения страдают все те же китайские пилы;
работайте с пилой только в сухом помещении подальше от источников воды и влаги.

Соблюдение всех перечисленных рекомендация поможет вам избежать скоропостижного ремонта своей техники и лишних финансовых затрат.

Устройство Масляного Насоса Электропилы — NZIZN.RU

Как самостоятельно выбрать цепную электрическую пилу?

Вопросы о том, что представляет собой цепная электрическая пила, как избрать электрическую пилу, заинтересовывают как хоть какого домашнего мастера, так и проф строителя. Цепная электрическая пила представляет собой инструмент, в каком цепь является основной многофункциональной деталью агрегата. По собственной комплектации цепная электрическая пила подобна бензопиле. У этих 2-ух инструментов идентичные устройство и рабочее предназначение, но они обустроены разными движками.

Устройство цепной электрической пилы.

Не считая того, у электрической пилы имеется один масляный бачок. Беря во внимание тот аспект, что электронные движки более легкие, у большей части электроинструментов нет сцепления. Но некие производители все таки изготавливают пилы с центробежным сцеплением либо аналогичным, наименее усложненным устройством.

При внесении конструктивных конфигураций производители ставят цель обезопасить инструмент и предупредить досрочную поломку мотора и редуктора пилы в момент заклинивания. Двигательный ротор сам по для себя имеет тяжкий вес, владея при всем этом осязаемой инерцией. Этот аспект гласит о том, что если резко произвести выключение, то цепь еще некое время крутится. Из-за сцепления происходит резвое отсоединение цепи от движка, что содействует осуществлению работы в более неопасном режиме.

Как устроена электропила?

Электронный движок может быть размещен как вдоль, так и поперек пилы.

Конкретно от этого зависит форма инструмента. Более всераспространенным считается 1-ый вариант. Такая конструкция позволяет производителям создавать модели без наличия томного и усложненного редуктора. От того, какая режущая часть у инструмента, зависит его разновидность.

Таблица черт электропил.

Сейчас их две:

1-ый вид применяется для недолговременной работы. Если сравнить электрическую пилу с бензопилой, то электропила находится в более выигрышном положении, так как инструмент позволяет работать не только на открытом воздухе, но и в помещении. При выполнении подходящих действий электрическая пила работает без выработки выхлопных газов. Посреди разновидностей инструмента особенного внимания заслуживает дисковая электропила для обработки дерева.

Но, до того как использовать инструмент в действии, следует убедиться в том, что проводка без усилий выдержит напряжение, а потом сделать надлежащие меры. Такое положение вещей обосновано тем, что часто таковой инструмент (даже при слабенькой мощности) способен вышибить пробки, и мощная электрическая пила может стать предпосылкой испорченной проводки.

На каком инструменте остановить выбор?

Если рассматривать вопрос о том, какой инструмент подобрать для дачи (пилу с бензиновым движком либо цепную), то стоит увидеть, что обладатели садовых участков, разбирающиеся в пилах, их многофункциональных особенностях и удобствах в эксплуатации, отдают предпочтение второму варианту.

Выбор электрической пилы находится в зависимости от предполагаемых работ.

Цепная электрическая пила совершенно подходит для обработки дерева при выполнении строй, плотницких и садовых работ.

В области проф строительства переработку леса производят более массивными цепными электрическими пилами, специально созданными для этого. В качестве примера можно привести таковой инструмент, как пила SADKO ECS 2400.

«SPARKY»-цепная электро пила.Ремонт масляного насоса.Ремонт пилы «Спарки» своими руками.

Самостоятельный ремонт цепной электро пилы SPARKY. Ремонт масляного насоса своими руками.

Не подается масло на цепь? Ремонт электропилы «Титан ПЭЦП 2200»

Black Decker.

Основные правила эксплуатации цепной электрической пилы

Электропила в работе очень удобна, но ее минус в том, что мощность ее невелика.

После приобретения инструмента, убедившись в том, что он идеально подходит, в целях сохранения цепной электропилы в функциональном состоянии следует соблюдать ряд основных несложных правил. Следовать им необходимо, исходя из тех соображений, что цепная электропила — дорогостоящий инструмент и относиться к нему нужно соответствующим образом.

Каким образом подходить к выбору электрической пилы?

Как выбрать цепную электропилу? Кроме вышеперечисленных нюансов, необходимо знать, какие модели цепных электропил представлены в строительных супермаркетах и на рынке. При подходе к данному вопросу речь не идет о каком-то конкретном производителе.

Причины возможных поломок цепных электропил

Теперь вы знаете ответ на вопрос о том, как самому правильно выбрать цепную электропилу.

Электропила Stihl MSE 230 C-BQ, Шина 40 см 12092000126

Электропила MSE 230 C-BQ, Шина 40 см — достаточно мощный и эргономичный электроинструмент с устройством быстрого натяжения цепи STIHL для простого и быстрого подтягивания цепи без инструмента, цепным тормозом QuickStop Super, при отпускании задней рукоятки пильная цепь мгновенно останавливается, мягкой ручкой для удобства в работе, светодиодным индикатором перегрузки. Устройство идеально подходит для отделочнеых работ.

Электропила MSE 230 C-BQ, Шина 40 см оснащена функцией ограничения пускового тока, нет риска возникновения перегрузки сети при включении. Зубчатый упор имеет конструкцию, позволяющую устойчиво зафиксировать агрегат на древесном полотне и обеспечить большую точность ведения. Ручка электрической пилы ШТИЛЬ отличается высокой эргономичностью и удобством захвата, надежно ложится в ладонь. Натяжение цепи производится с помощью устройства, расположенного под крышкой цепной звездочки. Для получения доступа к регулирующему колесику необходимо ослабить гайку.

Смазка пильной части модели MSE 230 производится системой Ematic, включающей направляющую шину, пильную цепь и масляный насос с регулируемой подачей. За счет такой конструкции не проливается ни одной капли смазки, которая попадает непосредственно на детали. Расход масла сокращается до 50%.

Особенности и преимущества MSE 230 C-BQ, Шина 40 см:

Мощность
Цепной тормоз QuickStop Super
Система быстрого натяжения цепи
Мягкая ручка
Удобство
Светодиодный индикатор перегрузки

Оснащение

Система смазки цепи Ematic

Система STIHL Ematic состоит из направляющей шины Ematic, пильной цепи Oilomatic и масляного насоса с регулируемой подачей. Особая конструкция шины и цепи заставляет каждую каплю масла попасть именно туда, где оно требуется для смазывания. Это позволяет сократить расход масла на 50 %.

Система быстрого натяжения цепи (B)

Фирменная система быстрого натяжения цепи STIHL (B) превращает натяжение пильной цепи в детскую забаву. Нужно лишь ослабить гайку крепления крышки цепной звёздочки, и с помощью регулировочного колесика легко и быстро натянуть цепь. Инструмент для этого не требуется.

Прозрачный масляный бак

Абсолютный контроль уровня масла: благодаря прозрачным стенкам бака вы всегда сможете оценить количество масла для смазывания цепи. Масло быстро и удобно заливается с помощью системы заправки STIHL.

Эргономичная мягкая ручка

Благодаря мягкой ручке эргономичной формы в задней зоне захвата инструмент надёжно и удобно лежит в руке.

Тормоз QuickStop Super (Q)

Удобный цепной тормоз — эксклюзив компании STIHL. В системе QuickStop Super дополнительно активируется цепной тормоз при отпускании задней ручки бензопилы. Цепь останавливается в кратчайшее время. С помощью функции QuickStop Super особенно эффективно и удобно работать, когда бензопилу приходится часто останавливать.

Устойчивый зубчатый упор

Точное и безопасное пиление: зубчатый упор фиксирует инструмент на древесине и, тем самым, обеспечивает точное ведение.

Защита от перегрузки (светодиод)

Максимальная мощность без перегрузки: если вдруг ваша электропила нагреется слишком сильно, она автоматически отключит двигатель с помощью красной кнопки перегрузки. Красный светодиод сигнализирует о наличии перегрузки и перегрева. Но уже через пару минут двигатель охладиться и вы сможете возобновить работу.

Плавный пуск с ограничением пускового тока

Функция ограничения пускового тока не допускает перегрузки сети при включении. Это позволяет подключать пилу даже к слабым электросетям.

Крышка масляного бака, открывается без инструмента

Обнаружив ошибку или неточность в тексте или описании товара, выделите ее и нажмите Shift+Enter.

Электропилы цепные — ТОП-10, устройство, типы и описание, видео

Устройство электропилы – из чего состоит инструмент?

электрический двигатель, работающий от сети с напряжением 220 Вольт;
съемная шина и цепь со звездочкой – пильная гарнитура, отвечающая за распиловку древесины;
натяжитель цепи и регулятор уровня натяжения – механизмы, позволяющие настроить натяжение пильного элемента, не применяя инструменты;
система смазки – набор деталей и механизмов, отвечающих за распределение смазочного материала на шину и цепь;
система торможения цепи – состоит из предохранительного реле и защитного щитка, предотвращающего оператора от травмы при обратном ударе;
рукоятки для удобной работы с электропилой;
кабель питания;
прямой привод или конический редуктор – первый механизм предусмотрен в случае, если двигатель электропилы расположен в поперечном положении. Вторым механизмом комплектуются пилы с продольным расположением мотора.

Какие бывают электропилы – типы и описание

- цепные пилы – инструменты этого типа используются для дачи в целях ухода за деревьями и заготовки требуемого количества дров для отопления. Рабочим элементом таких пил служит пильная гарнитура, в состав которой входит шина и цепь. На рынке также представлены ленточные садовые электропилы, рабочим органом которых вместо цепи выступает стальная лента. При необходимости для работы с цепными и ленточными инструментами можно применять различные насадки для электропилы, которые позволят нарезать металл или пенобетон;

- циркуляционные электропилы – среди их основных преимуществ выделяется максимальная точность распила. Благодаря этому циркуляционные пилы часто используются для дома в целях изготовления различных деревянных и металлических деталей. Инструменты этого типа можно применять для резки древесины, металла, поливинилхлорида и других материалов;
- лобзиковые электропилы – инструменты этого типа предназначаются для точного фигурного распиливания ламината, древесины, ПВХ труб и металла. Среди особенностей таких электропил следует выделить высокие колебания режущей части. Благодаря этому при использовании электролобзиков может выполняться продольная и поперечная резка материалов;

- сабельные электропилы – оборудование такого рода позволяют выполнить ремонт и резку в труднодоступных местах. Сабельные электрические пилы могут пилить не только древесину, но и металл или пенобетон;

электрические ножовки – оборудование этого рода по форме и функциям очень похоже на инструменты предыдущего типа. Разница между ними только в том, что ножовки более мощные и выносливые, что позволяет использовать их для резки более твердых материалов.

Как правильно выбрать электропилу – советы начинающим и не только

мощность двигателя – чем выше этот параметр, тем габаритнее будет оборудование. Как правило, для бытовых нужд оптимально подойдет пила, мощностью 2 кВт, однако не нужно забывать, что мотор инструмента должен иметь определенный запас мощности. Это требуется для того, чтобы исключить чрезмерные нагрузки на мотор прибора;
наличие функции плавного запуска – на момент запуска пилы на нее воздействует максимальный ток, что приводит к повышенному износу двигателя. Опция плавного запуска позволяет избежать этого и продлить сроки эксплуатации электропилы;
цепной тормоз – данный механизм позволяет избежать обратного удара при соприкосновении пильной гарнитуры с распиливаемой поверхностью;
система автоматической смазки – это совокупность элементов и механизмов, основная задача которых заключается в распределении нужного количества масла на пильную шину и цепь;
аккумулятор 12 Вольт – наличие этого элемента позволяет временно использовать инструмент в местах, отдаленных от прямого источника питания.

Марки цепных электропил – рейтинг по качеству и надежности

5-ое место занимает всемирно известная компания Hyundai. Отличные характеристики электропил данной марки в паре с их грамотно продуманной конструкцией делают технику корейского бренда одной из самых надежных в мире;
4-ое место занимает компаний Makita. Для сборки электропил компания используя исключительно высококачественные запчасти, готовые прослужить максимально длительные сроки;
3-е место занимают голландские электропилы Iron Angel. Каждая, без исключения, пила цепная электрическая данной марки – это отлично сбалансированный прибор, способный справиться с наиболее сложными бытовыми и строительными задачами;
2-ое место заняли немецкие бензопилы компании AL-KO. В ассортименте данного бренда можно встретить, как большое и мощное строительное оборудование, так и цепные мини-электропилы, что позволяет выбрать подходящий для себя вариант абсолютно каждому желающему;
лидером нашего рейтинга стала всемирно известная марка Stihl. Каждый инструмент данного бренда – это мощная, правильно сбалансированная пила, которую можно использовать, как для стройки, так и для ухода за садом. Для производства электропил компания Stihl использует только наиболее качественные запчасти и активно внедряет фирменные системы и механизмы.

ТОП-10 лучших цепных электропил – лидеры современного рынка

- 10-е место занимает Makita BUC122RFE – это компактная электропила, предназначенная для выполнения различных ландшафтных работ, ухода за садом и мелкого строительства. Электрическая схема данной модели максимально проста, что позволяет быстро отремонтировать ее своими руками;

- на 9-ом месте расположилась пила Husqvarna 436 Li – данная полупрофессиональная модель обладает небольшим весом и оборудуется эффективной системой гашения вибраций. Среди минусов следует выделить завышенную стоимость пилы;

- 8-ое место занимает пила AL-KO EKS 2400/40 – это профессиональная модель, которая используется для продольной и поперечной распиловки древесины, а также единичного спиливания деревьев;
- на 7-ом месте расположилась пила Huter ELS-2400. Модель в данной модификации успешно справляется с распиливанием крупных брусьев и спиливанием небольших деревьев;
- 6-ое место занимаем электропила Makita UC3530A – это одна из лучших моделей в полупрофессиональном классе. Среди плюсов пилы выделяется хорошая балансировка и отменное качество сборки;
- на 5-ом месте расположилась модель Makita UC4010A – данная пила комплектуется системой плавного запуска, эргономичными прорезиненными рукоятками и механизмом бесключевой замены цепи;
- на 4-ом места находится пила Patriot ESP 1816 – одна из наиболее дешевых и высококачественных пил в категории полупрофессиональных инструментов. Среди плюсов следует выделить наличие качественной системы автоматической смазки цепи;
- тройку лидеров открывает пила MTD ECS 18/35 – к плюсам этой модели относится наличие металлической шестерни, что существенно продлевает сроки эксплуатации инструмента;

- 2-ое место занимает модель Makita UC4041A – эта пила обладает качественной сборкой и высокой мощностью, что позволяет применять ее для решения практически любых бытовых задач. Именно на основе этой пилы зачастую создаются всевозможные самодельные агрегаты;

лидером нашего рейтинга стала электропила Bosch AKE 40 S – это, безусловно, лучшая модель в классе полупрофессиональных пил. Она прекрасно сбалансирована, имеет функцию плавного запуска и бесключевой замены цепи.

Как пользоваться электропилой – рекомендации новичкам

регулярно производите заточку пильной цепи – это позволит создавать минимальную нагрузку на мотор инструмента. Особенно сильно от работы с затупленной цепью страдают китайские электропилы – из-за этого их двигатели практически моментально перегреваются;
правильно храните электропилу – особенно актуальным этот вопрос будет для аккумуляторов, которые должны сберегаться только в теплом и сухом помещении;
ни в коем случае не используйте пилу при сильных перепадах напряжения в сети – некоторые модели техники не оборудованы защитным реле, что приведет к мгновенному перегреву и выходу из строя мотора пилы. Особенно часто от перепадов напряжения страдают все те же китайские пилы;
работайте с пилой только в сухом помещении подальше от источников воды и влаги.

Устройства SAW | Линии продуктов | Электронные компоненты и устройства

Приложения	Группа	Характеристики	Размер (мм)
TD-LTE	41TRx	Высокая мощность, износостойкость Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.1 x 0,9 x 0,7 макс.
TD-LTE	41Rx	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность Широкая полоса пропускания	1.1 x 0,9 x 0,7 макс.
TD-LTE	41TRx	Высокая мощность, износостойкость Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность Широкая полоса пропускания	1.4 x 1,1 x 0,7 макс.
TD-LTE	40TRx 41TRx	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.4 x 1,1 x 0,7 макс.
TD-LTE	39Rx, 41TRx	Высокая мощность, износостойкость Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.8 x 1,4 x 0,7 макс.
TD-LTE	39Rx, 41Rx	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.5 x 1,1 x 0,7 макс.
TD-LTE	39Rx, 41TRx	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.8 x 1,4 x 0,7 макс.
UMTS LTE TD-LTE	1Rx, 3Rx, 7Rx 1Rx, 3Rx, 41Rx 34Rx, 39Rx, 41Rx	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.8 x 1,4 x 0,6 макс.
UMTS LTE	8Rx, 26Rx	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность	1.5 x 1,1 x 0,55 макс.
W-LAN Bluetooth	–	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая мощность, долговечность Герметичное уплотнение	1.4 x 1,1 x 0,7 макс.
GNSS	–	Малый размер Низкие вносимые потери Высокая селективность Герметичное уплотнение	1.4 x 1,1 x 0,7 макс.

Устройство для обработки поверхностных акустических волн — обзор

Проблемы и достижения

Типичное устройство на ПАВ стандартной конструкции способно измерять присутствие одного химического агента. Чтобы обеспечить возможность измерения нескольких химических и биологических аналитов на одном устройстве на ПАВ, рассматривается несколько подходов. Первое; двунаправленная линия задержки на ПАВ использует обе стороны IDT, используемого как в качестве входа, так и выхода устройства.Входной сигнал, генерируемый в IDT, преобразуется в SAW, распространяясь в обоих направлениях через разные чувствительные слои. На одной стороне устройства SAW проходит через чувствительный слой и отражается от массива плавающих отражателей, возвращаясь к IDT, который теперь действует как выход. Вторая ПАВ распространяется через дополнительный чувствительный слой со значительно большим смещением от IDT и идентифицируется вторым эхом в устройстве, действующем как модель линии задержки. Другой подход к различению двух эхо-сигналов в двунаправленном датчике на ПАВ — добавление тега идентификатора, который также можно использовать для идентификации устройства в беспроводных приложениях (Lim et al., 2011). Двунаправленный датчик на линии задержки на ПАВ страдает от увеличения времени распространения из-за более длинной линии задержки, более низкого отношения сигнал / шум и требует более сложного анализа сигналов по сравнению с классической конструкцией однонаправленного датчика на линии задержки на ПАВ (Lim et al., 2011 ).

Второй подход к добавлению нескольких чувствительных слоев к одному датчику на ПАВ использует наклонные встречно-штыревые преобразователи (SIDT), действующие как входы и выходы для устройства. Наклонная геометрия SIDT приводит к тому, что резонансная частота преобразователя на одной стороне устройства выше, чем на другой (Huang et al., 2009; Синха и Кумар, 2013). Затем определяются базовые резонансные частоты, соответствующие каждому из чувствительных слоев, которые размещены в разных местах в середине устройства. Сдвиг базовых резонансных частот устройства показывает количество соответствующего аналита. Wang et al. продемонстрировала, что модель линии задержки SIDT превосходит классический прямоугольный дизайн аналогичных размеров; благодаря уменьшению инерционных потерь на 16,1 дБ и увеличению предела обнаружения на 216%, а также дополнительной функциональности измерения с трех различных чувствительных слоев (Wang et al., 2013).

Обычный химический датчик на ПАВ, оснащенный прямоугольными ВШП, не соответствует круговой природе излучающих акустических волн, и по этой причине большая часть входного сигнала теряется из-за дифракции. Акустические волны, генерируемые на входе IDT, распространяются во всех направлениях, как и от любого точечного источника, и по этой причине прямоугольные IDT должны быть размещены как можно ближе друг к другу, чтобы поглощать значительное количество акустической энергии, которая в противном случае была бы потеряна. из-за дифракции.Кроме того, устройства на ПАВ часто ограничиваются использованием изотропных пьезоэлектрических подложек для обеспечения равномерного распространения волн. Акустические волны, которые отражаются от квадратных краев подложки, вместе с рассеянием волн, вызванным анизотропными областями пьезоэлектрического материала, создают нежелательные искажения в форме выходного сигнала. Инерционные потери и искажения, вызванные незахваченными акустическими волнами, распространяющимися за пределы ограниченной апертуры, часто преодолеваются путем увеличения амплитуды входного сигнала, что впоследствии увеличивает общую потребляемую мощность устройства.Чтобы ограничить потери из-за дифракции волн, площадь чувствительного слоя минимизирована, что снижает чувствительность прямоугольной структуры. Чтобы преодолеть недостатки, связанные с ограниченной площадью чувствительного слоя и вносимыми акустическими волнами потерями, были исследованы сфокусированные встречно-штыревые преобразователи (FIDT) (Fang et al., 1989; Pavan and Valluru, 2015). С точки зрения вида сверху входной FIDT следует по дуге, действуя как акустическая линза, фокусирующая акустические волны, чтобы максимизировать амплитуду на выходе IDT датчика.Эта концепция получила дальнейшее развитие при разработке полностью кругового датчика на ПАВ, где входной FIDT полностью охватывает выходной FIDT в полностью круглом устройстве на ПАВ (Laude et al., 2008; Hesjedal and Behme, 2001; Tigli and Zaghloul, 2007, 2008 г.). На акустическую волну, генерируемую входным FIDT в круглой конструкции, меньше влияют вносимые потери, присутствующие в классической архитектуре на ПАВ. Улучшение вносимых потерь на 8–17,4 дБ и улучшение полосы пропускания на 3 дБ на 6,08 МГц — 10.8 МГц были зарегистрированы для устройства на круговой ПАВ по сравнению с прямоугольной ПАВ с той же центральной частотой (Tigli and Zaghloul, 2007, 2008).

Поверхностная акустическая волна — обзор

Отклик

Работа фильтров на ПАВ ограничена определенным диапазоном частот, относительной шириной полосы, шириной полосы перехода и задержками, поскольку скорость распространения ПАВ составляет примерно 3000 метров в секунду (плюс-минус 20 процентов) на наиболее полезные материалы.

Частота : Наивысшая центральная частота, достижимая с помощью устройства SAW, зависит от способности печатать тонкие линии.Если расстояние между электродами составляет 0,75 микрон, то устройства будут работать с центральной частотой 2 ГГц. На низких частотах длины волн становятся очень длинными (3 мм на 1 МГц). Поскольку устройство должно иметь длину в сотни или тысячи длин волн и быть намного толще, чем длина волны, устройства на ПАВ становятся непрактичными на частотах ниже 5 МГц.

Задержка : Размер подложки для практических устройств ограничен примерно 6 см, что означает, что максимальная полезная задержка составляет порядка 20 микросекунд.Если приложение требует очень больших задержек, а стоимость не является особо важным фактором, то задержки можно расширить до диапазона 100 микросекунд, используя длинные подложки. Проблема достижения очень коротких задержек — это проблема физического приближения преобразователей друг к другу. Минимально возможная задержка, которая может быть достигнута в фильтре, в два раза больше, чем ширина полосы перехода.

Ширина полосы перехода : Продолжительность импульсного отклика ограничена размером подложки периодами менее 10 микросекунд, так что ширина полосы перехода ограничена значениями более 100 кГц.

Внутриполосная пульсация : Устройства на ПАВ разработаны с использованием тех же математических методов, которые используются для разработки цифровых КИХ-фильтров. В случае устройств SAW конструкция реализуется путем регулировки длины и положения электродов, и это может быть сделано с точностью примерно до одного процента. Кроме того, внутренне генерируемые эхо-сигналы добавляют ряби к частотной характеристике. Измеренная амплитудно-частотная характеристика полосовых фильтров на ПАВ обычно соответствует теоретическим проектным характеристикам в пределах ± 0.5 дБ. В особых случаях, когда приложение допускает более высокие вносимые потери и требует дополнительных затрат на разработку, отклонения отклика могут быть уменьшены до ± 0,2 дБ.

Подавление внеполосных сигналов : Подавление внеполосных сигналов ПАВ зависит от точности, с которой установлены преобразователи, и изоляции преобразователя, встроенной в устройство. Типичные современные фильтры на ПАВ обеспечивают подавление внеполосных сигналов приблизительно на 50–70 дБ. При определенных обстоятельствах подавление внеполосного сигнала может быть увеличено до 80 дБ.Также возможно каскадирование фильтров на ПАВ для улучшения подавления, если можно допустить стоимость, потери и внутриполосные отклонения двух фильтров.

Уровни эха : Основным источником шума, создаваемого фильтром на ПАВ, являются сигналы (называемые эхом), которые предшествуют и / или следуют за основной импульсной характеристикой устройства. Два эхо-сигнала в SAW-фильтре — это сигналы прямой подачи, которые поступают непосредственно на выход без какой-либо задержки, и эхо-сигнал с тройным прохождением, который возникает с задержкой, в три раза превышающей задержку основного сигнала.Эти эхо-сигналы сильно зависят от метода, с помощью которого устройства подключаются к вспомогательной электронной схеме, и обычно на 45 дБ ниже основного сигнала.

Температурная зависимость : И центральная частота, и задержка фильтров на ПАВ зависят от температуры, поскольку размеры подложки и скорость ПАВ меняются в зависимости от температуры. Эти два эффекта объединены в один член, называемый температурным коэффициентом задержки SAW (TCD). Температурный коэффициент задержки составляет примерно 90 ppm / ° C (частей на миллион на градус Цельсия) для подложек LiNbO ₃, используемых в устройствах с большой пропускной способностью, и менее 1 ppm / ° C для кварцевого материала, используемого в фильтры с низкой пропускной способностью.

Динамический диапазон : Типичный динамический диапазон 50–70 дБ, в некоторых случаях его можно расширить до 100 дБ. Максимально возможный сигнал ограничивается перегоранием, а наименьший входной сигнал, который может обработать устройство на ПАВ, ограничивается потерями преобразователя и тепловым шумом, генерируемым в нагрузке.

Шум Рисунок : Коэффициент шума фильтра на ПАВ равен коэффициенту шума выходного усилителя плюс вносимые потери устройства. Эффективный коэффициент шума высок (обычно 15–35 дБ), и именно по этой причине устройства на ПАВ в настоящее время используются в основном в секциях ПЧ приемников.

Разработка мощных долговечных устройств на ПАВ с эпитаксиальными алюминиевыми электродами | Обзор бумаги | Метаморфоза журнала Murata’s Technical Magazine № 16

Разработка мощных долговечных устройств на ПАВ с эпитаксиальными алюминиевыми электродами

Осаму Накагавара
[Лауреат премии Ричарда М. Фулрата 2010 года от Американского керамического общества]

Устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) отличаются своей компактностью, что привело к их широкому применению в мобильных устройствах в качестве частотных фильтров.В последнее время изучается использование устройств на ПАВ в дуплексерах (фильтры разветвления антенны, которые могут выполнять как передачу, так и прием), которые являются важным пассивным элементом оборудования связи, но серьезным техническим препятствием является повышение надежности (высокая надежность). силовая долговечность) фильтра передачи, где применяется большая мощность.

В высокочастотных диапазонах на уровне ГГц, в частности, для электродов требуется микроскопическое формирование рисунка на уровне 0,5 мкм, и эти конструкции подвержены разрушению рисунка при протекании энергии.Чтобы преодолеть эти практические препятствия в устройствах на ПАВ, прочность рисунка была увеличена за счет превращения алюминиевого электродного материала в эпитаксиальную пленку с атомной ориентацией, и это привело к значительному увеличению долговечности по мощности. В испытаниях на срок службы, определяющих долговечность по мощности, устройства на ПАВ, в которых используется эпитаксиальная пленка, продемонстрировали стойкость по мощности, которая была феноменально в 106 раз дольше, чем у обычных поликристаллических электродов (что эквивалентно сроку службы 280 лет), и они были разработаны в первые в мире электроды W- CDMA SAW дуплексер.

Эта технология обладает чрезвычайно высокой универсальностью, и в настоящее время она широко используется в дуплексерах на ПАВ в Японии и за рубежом для нескольких полос частот в стандартах связи третьего поколения (UMTS), а также на мировом рынке связи. Эта технология вносит значительный вклад в развитие отрасли, позволяя создавать компактные и низкопрофильные конструкции устройств связи, особенно сотовых телефонов.

Кроме того, открытие этой новой модели роста кристаллов получило широкое признание как ценный академический вклад в область кристаллографии, и по этой причине было признано Ричардом М.Премия Фулрата Американского керамического общества. Основанная в 1978 году в память о великой работе покойного профессора Ричарда М. Фулрата, внесшего огромный вклад в технологический обмен между Японией и США в области керамической промышленности, награда Fulrath вручается людям, которые внесли важный вклад в развитие керамической промышленности. развитие керамической науки и техники. В 2010 году было пять американских и японских лауреатов, а в октябре 2010 года в конференц-центре Джорджа Брауна в Хьюстоне, штат Техас, был проведен симпозиум и банкет.Эта технология описана в этой статье.

Обычно алюминий используется в качестве электродной пленки для возбуждения ПАВ из-за его низкого сопротивления и низкого удельного веса. Однако одним из недостатков алюминия является то, что миграция напряжения [1] имеет тенденцию происходить из-за приложения повторяющегося напряжения от распространения ПАВ, что приводит к низкой долговечности по мощности. Поскольку ширина электрода на ПАВ обратно пропорциональна рабочей частоте, проблема миграции напряжений ^{* 1} стала еще более заметной с более широким использованием микроскопических структур, которые встречаются в конструкции высокочастотных устройств.

Миграция напряжения вызывается диффузией по границе зерен, состоящей в основном из атомов алюминия. В объеме значения энергии активации для самодиффузии алюминия для монокристаллов без границ зерен и для поликристаллов со многими границами зерен составляют 135,1 и 67,55 кДж / моль соответственно, что указывает на то, что атомам алюминия в монокристаллах требуется большее количество энергии для диффузии. (менее подвержены диффузии) по сравнению с поликристаллами. Например, время, необходимое для самодиффузии 100 нм атома алюминия при 100 ° C для монокристаллов, оценивается в 10 ⁹ раз больше, чем время для поликристаллов с большим количеством границ зерен, что указывает на чрезвычайно медленные атомные движение.Это было основанием для нашей гипотезы о том, что сопротивление миграции напряжения может быть улучшено путем перехода на эпитаксиальную пленку ^{* 2}, где электроды имеют чрезвычайно малое количество границ зерен внутри кристалла.

, где электроды имеют чрезвычайно малое количество границ зерен внутри кристалла. Θ-повернутые Y-образные X-образные подложки LiNbO3 (называемые ниже «θ-повернутые YX LN-подложки» ниже), которые обеспечивают превосходные характеристики распространения SAW, а титан используется в качестве промежуточный слой, который служит буфером для уменьшения несоответствия решеток алюминия и подложки.На рисунке 1 показано сравнение результатов измерения полюсной фигуры [3] при использовании дифракции рентгеновских лучей (XRD) ^{* 3} в направлении падения алюминия [200] на пленку алюминий / титан и однослойную пленку алюминия, образованную вакуумное испарение на подложке LN при θ = 64 °. На рисунке 1 (а) показана кольцевая дифракционная картина, показывающая, что [111], которая представляет собой плотноупакованную плоскость в перпендикулярном направлении подложки, растет для алюминиевой однослойной пленки, а в пределах [111] самолет.

С другой стороны, на рис. 1 (b) были обнаружены четко определенные пятна шестикратной симметрии, что указывает на то, что была выращена трехосно ориентированная эпитаксиальная алюминиевая пленка, которая также имела регулярность в плоскости [111], кроме того, к основанию перпендикулярно направлению. С точки зрения кристаллографии алюминий имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) структуру, и поскольку полюсная фигура [200] для монокристаллического алюминия имеет трехкратно симметричное пятно, эпитаксиальная пленка на рис. 1 (b) имеет два монокристаллические домены.Поскольку они имеют один и тот же центр симметрии, это говорит о том, что направление роста оси алюминия [111] одинаково, и она имеет двойную доменную структуру, которая повернута на 180 ° внутри плоскости.

Рис.1

Кроме того, особое внимание следует обратить на центр симметрии пятна шестикратной симметрии, то есть на эксцентриситет примерно 26 ° в ориентации алюминия [111]. Поскольку угол, образованный осью Z повернутой θ подложки YX LN и линией, перпендикулярной подложке, составляет 90 ° -θ, это можно интерпретировать как характерную картину роста кристаллов, где алюминиевая плоскость [111] растет вместе с плоскостью Z подложки LN, служащей эпитаксиальной плоскостью.На рисунке 2 показана модель эпитаксиального отношения направленности алюминия на подложке LN с углом 64 °, и это указывает на то, что направление алюминия [111] и ось Z подложки LN совмещены. Пленки алюминий / титан также были сформированы с разными углами среза на подложке LN, а именно θ = 70 ° и 90 ° (Z-срез). В результате, как показано на фиг. 3 (a) и (b), углы эксцентриситета составляют 20 ° и 0 °, соответственно, и удовлетворяется вышеописанное соотношение алюминия [111] и LN [001].

Фиг.2

Рис.3

На рис. 4 показано изображение, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ), с поперечными сечениями плоскостей алюминия, титана и 64 ° LN. Это позволяет подтвердить четкие изображения решетки для LN, титана и алюминия. Кроме того, границы алюминий / титан и титан / LN не показывают пограничного слоя, такого как аморфный слой, что указывает на непрерывный рост эпитаксиальной пленки. Направление падения (наблюдения) алюминиевой пленки составляет [-1-12], и направление алюминия [111], вычисленное из этого, почти совпадает с направлением полосы решетки, показанной на рисунке.Кроме того, шаг на кромке решетки титана и подложки LN указывает на то, что плоскости, параллельные плоскости алюминия [111], представляют собой плоскость [001] титана и плоскость LN [001]. Кроме того, поскольку угол, образованный плоскостью алюминия [111] и плоскостью титана [001] для границы пленки и подложки, составлял от 25 ° до 26 °, было возможно визуально подтвердить эпитаксиальный рост для плоскости Z LN. Причины такого отношения направленности описаны ниже.

Фиг.4

Учитывалась согласованность кристаллической решетки для плоскости [001] титана и плоскости [111] алюминия по отношению к плоскости Z LN. Расположение решетки и межатомное расстояние для каждой плоскости показаны на рис. 5. Плоскость Z LN, плоскость [001] титана, имеющая гексагональную плотноупакованную (ГПУ) структуру, и плоскость алюминия [111], имеющую гранецентрированную кубическую форму. Все структуры представляют собой плотноупакованные структуры ^{* 4} и имеют атомное расположение, аналогичное показанному на рисунке.Кроме того, когда сравниваются межатомные расстояния, титан использует промежуточное значение между подложкой LN и алюминием, и, таким образом, это уменьшает несоответствие между LN и алюминием. Считается, что реакционная способность титана добавляется к этой плотности решетки для обеспечения эпитаксиального роста металлической пленки на оксидной монокристаллической подложке.

Рис.5

Затем эпитаксиальная алюминиевая пленка, сформированная на LN 64 °, используется для изготовления дуплексера на ПАВ и оценивается ее энергетическая долговечность.Как на передающей, так и на приемной стороне использовались лестничные фильтры. На рисунке 6 представлена схематическая диаграмма системы оценки. Для оценки использовался тест на ускорение, основанный на входной мощности и температуре чипа. Точкой включения была частота на верхней стороне, где вносимые потери становятся 2,5 дБ в атмосфере при 85 ° C. Результаты оценки энергетической долговечности показаны на рис. 7. Время пробоя нанесено на график для значений, рассчитанных на основе фактически измеренных значений с использованием коэффициента температурного ускорения.Для сравнения это также показано вместе с энергетической долговечностью поликристаллического алюминиевого электрода, который представляет собой обычную структуру. Эпитаксиальный электрод с трехосной ориентацией показал время пробоя, которое было в 10 ⁶ раз больше, чем у обычного электрода (эквивалентно сроку службы 280 лет), и это значение достаточно велико для практического использования. На основе этой технологии в 2004 году был разработан первый в мире дуплексер на ПАВ для W-CDMA, который является стандартом третьего поколения.

И мы успешно разработали эпитаксиальные электроды на подложках LiTaO3, которые обычно используются в качестве LN, описанного в этой статье, и обладают превосходными температурными характеристиками. В настоящее время это широко используется в дуплексерах на ПАВ в Японии и за рубежом для диапазонов 2 ГГц, 1,7 ГГц и 800 МГц для стандартов связи третьего поколения (UMTS), и более трех миллионов единиц продолжают производиться и продаваться в месяц (совокупно всего более 100 миллионов единиц).

Фиг.6

Рис.7

Эпитаксиальный алюминий, полученный здесь, не показывает границ кристаллических зерен в поле зрения на фиг. 4, и считается, что граница зерен существует в очень небольшой степени на границе зерен, образованных с образованием двойных доменов. Считается, что резкое уменьшение границ кристаллических зерен из-за эпитаксиального роста увеличивает энергию активации системы, что приводит к значительному увеличению долговечности по мощности. Премия Фулрата была присуждена в знак признания как высокой практичности этой технологии, так и академической ценности открытия этой уникальной модели кристаллического роста.

Глоссарий

* 1 Миграция стресса:

Миграция напряжения — это явление, подобное электромиграции, которая возникает в тонкой алюминиевой пленке интегральных схем. При миграции напряжения атомы алюминия перемещаются из-за внутреннего напряжения в пьезоэлектрических подложках, вызванного распространением поверхностных акустических волн, что приводит к образованию бугорков, пустот и других дефектов.

* 2 эпитаксиальный:

Эпитаксиальный означает рост на кристалле, который поддерживает фиксированные ориентационные отношения на кристаллической подложке, которая служит основой.В большинстве тонких пленок это образует высокоориентированную пленку, в которой атомы чрезвычайно выровнены.

* 3 Рисунок полюса для дифракции рентгеновских лучей (XRD):

Рентгеновская дифракция (XRD) Pole Figure: Это метод дифракции рентгеновских лучей для получения информации об ориентации кристалла в плоскости. Как показано на рисунке, положения рентгеновского излучения и детектора (θ-2θ) зафиксированы на определенной кристаллической плоскости. «Направление падения алюминия [200]», упомянутое в этой статье, означает, что (θ-2θ) зафиксированы на определенной кристаллической плоскости.«Направление падения алюминия [200]», упомянутое в этой статье, означает, что θ и 2θ выровнены на отражающей поверхности алюминия [200]. При необходимости он поворачивается на φ = 0 ～ 360 ° путем изменения наклона ψ кристаллической плоскости. Стереографическая проекция этой серии сканирований — полюсная фигура.

* 4 гранецентрированная кубическая (ГЦК) структура, шестиугольная плотноупакованная (ГПУ) структура:

Плотноупакованные структуры, в которых атомы наиболее плотно упакованы, — это гранецентрированная кубическая (ГЦК) структура для кубической кристаллической решетки и гексагональная плотноупакованная (ГПУ) структура для гексагональной кристаллической решетки.Плоскость [111] гранецентрированной кубической структуры и плоскость [001] гексагональной плотноупакованной структуры являются плотноупакованными плоскостями (показаны на рисунке как алюминий [111] и титан [001]).

Оригинальная бумага

«Эпитаксиально выращенные алюминиевые пленки с промежуточным слоем титана на Y-X LiNbO с поворотом в θ ³ пьезоэлектрических монокристаллических подложках». J. Crystal Growth 249 (2003) 497-501.
«Мощные и долговечные антенные дуплексеры на ПАВ для W-CDMA с эпитаксиально выращенными алюминиевыми электродами.»2002 IEEE Ultrasonics Symposium Proc. (2002) 43-46.
«Высокомощный прочный фильтр на ПАВ с эпитаксиальными алюминиевыми электродами на Y-X LiTaO3, повернутом на 38,5 °, с помощью двухэтапной технологической последовательности в промежуточном слое титана». Протокол симпозиума IEEE по ультразвуковому оборудованию, 2003 г. (2003) P2L-2.

Технология SAW | Технологии | Компания

Обзор

Поверхностная акустическая волна (ПАВ), распространяющаяся на поверхности пьезоэлектрического кристалла, может использоваться в качестве носителя информации. Поскольку акустическая энергия сосредоточена на поверхности кристалла, информация доступна для обработки сигнала.Этот метод является чрезвычайно общим: можно синтезировать любой линейный полосовой фильтр с произвольной амплитудой и фазой, ограниченный только шириной фотолитографической линии и размером кристалла. Эти устройства небольшие, прочные, стабильные и способны производить крупносерийное производство с низкими затратами. Microsemi разрабатывает и производит различные ВЧ / СВЧ продукты на ПАВ, включая дисперсионные фильтры, линии задержки, полосовые фильтры, корреляторы, модули и генераторы.
SAW Фильтры бывают двух типов: Поперечный Резонатор
Концептуально смоделировано как: линия задержки с ответвлениями LC резонаторная сеть
Импульсная характеристика: FIR (конечный) IIR (бесконечный)
Передаточная функция: все нули, без полюсов полюса и нули
Фаза полосы пропускания: линейный минимум (нелинейный)
Поперечные фильтры SAW
Базовый поперечный фильтр на ПАВ состоит из двух электромеханических преобразователей, которые передают и принимают акустические волны.Каждый преобразователь состоит из плоского набора периодических встречно-штыревых электродов, подключенных к двум шинам. Шины подключаются к электрогенератору или нагрузке. Одиночный встречно-штыревой электрод действует как элементарный акустический источник или детектор с амплитудой, определяемой длиной электрода, и фазой, определяемой положением электрода. Фильтр может иметь другие электроды в дополнение к преобразователям: многополосный соединитель, который обеспечивает дополнительную гибкость конструкции и производительность, или решетчатые отражатели для дополнительной длины импульсной характеристики или тройного подавления прохождения или более низких потерь.
Резонаторные фильтры на ПАВ
Базовый резонатор на ПАВ состоит из встречно-штыревого преобразователя между двумя решетчатыми отражателями. Отражатели образуют резонансную полость, а преобразователь соединяет полость с внешним контуром. Эквивалентная схема резонатора на ПАВ имеет ту же форму, что и кристаллический резонатор, и фильтры резонатора на ПАВ могут быть спроектированы с использованием методов кварцевых фильтров. Простой резонатор на ПАВ может иметь Q> 10000 и использоваться для стабилизации генератора. Резонаторы на ПАВ также могут быть многомодовыми с несколькими преобразователями и несколькими отражателями, что обеспечивает широкую палитру конструкции фильтров.Резонаторные фильтры на ПАВ обычно имеют гораздо более узкую полосу пропускания, чем поперечные фильтры, и имеют гораздо меньшие вносимые потери, но имеют нелинейную фазу и более ограничены по коэффициенту формы.
Дисперсные фильтры на ПАВ
Для реализации дисперсионного ЧМ-отклика поперечный фильтр может использовать длинные непериодические встречно-штыревые электроды, а длинные непериодические резонансные решетчатые отражатели могут быть добавлены для дальнейшего увеличения длины ЧМ-отклика.
Конструкция преобразователя
Регулировка длины и положения электрода позволяет разработчику SAW синтезировать любой конечный импульсный отклик.Для фильтров, заданных в частотной области, методы проектирования цифровых КИХ-фильтров используются для нахождения начального оптимума, то есть самого короткого временного отклика. Фильтры также могут быть указаны непосредственно во временной области. Частота дискретизации временной характеристики часто выбирается равной 4-кратной центральной частоте. Ширина электрода обычно составляет половину периода, т.е. обычно 1/8 длины акустической волны. Эта структура имеет низкий коэффициент отражения в полосе пропускания, что снижает паразитные помехи.
Оптимальная длина электродов определяется итерационным процессом, который начинается с начальной временной характеристики:
найти длину и положение электродов по временной характеристике
анализировать
испытание на соответствие спецификации, если нет:
добавить предполагаемое исправление ошибок и усечь время
повторить
В ходе анализа необходимо смоделировать ряд вторичных эффектов, в том числе:
отражения внутри преобразователей
Масса, топография и проводимость металлических электродов
Дифракция, затухание и дисперсия при распространении
Импеданс источника и нагрузки
паразитные сопротивления
шина электромагнитная линия передачи эффекты
отражения между преобразователями
Вторичные эффекты основы и упаковки, которые также необходимо учитывать:
паразитные поверхностные и объемные волны, отражения от краев подложки и дна
Утечка электромагнитного излучения в подложке, корпусе и внешних соединениях
Общие характеристики
Типичный Предел Типичный Предел
Тип фильтра Поперечный Резонатор
Центральная частота (Fo, МГц) 20-1500 10–2500 100-1500 50–2500
Относительная пропускная способность (%):
для кварца: .5-5 .1-20 – .05-.1
для танталата лития: 5-10 1-40 – .5-1
для ниобата лития: 10-30 5-150 – 5-10
Мин. вносимые потери (дБ) 20 10 6 3
Мин.возвратные потери (дБ) 3 15 10 15
Макс. длина ответа (us) 10 100 – –
Вносимые потери и относительная ширина полосы тесно связаны. По мере увеличения относительной ширины полосы вносимые потери увеличиваются до 12 дБ на октаву. Вносимые потери обычно составляют от 20 до 40 дБ без настройки.Настройка фильтра снизит вносимые потери и увеличит обратные потери, но также увеличит паразитные тройные побочные эффекты и пульсации в полосе пропускания.
Тройной транзит
Тройной прохождение в поперечных фильтрах вызвано нежелательными отражениями акустических волн от преобразователей. Отражение можно визуализировать как электрическое отражение от источника или сопротивления нагрузки. Тройной транзит ниже основного отклика примерно на вдвое больше вносимых потерь и отстает от основного отклика ровно на удвоенную задержку вставки.Тройной транзит на -40 дБ вызовет быструю пульсацию полосы пропускания 0,17 дБ (размах) и 1,15 градуса (размах). SPUDT (однофазный однонаправленный преобразователь) специально создает распределенные механические отражения внутри преобразователя для подавления электрических отражений, что позволяет снизить вносимые потери. Резонаторный фильтр не имеет тройного прохождения.
Feedthru
Feedthru — это нежелательная прямая утечка из входной цепи в выходную. Иногда его называют ложным с нулевым временем, потому что он не задерживается и приводит к основному отклику.Это вызывает быстрое колебание полосы пропускания, такое как тройной транзит, и ухудшает отклонение полосы задерживания. Это может быть вызвано внутренней емкостной или индуктивной связью, но обычно из-за недостаточного заземления. Часто это серьезная проблема, которая в решающей степени зависит от практики монтажа печатной платы.
Материал
Выбор материала пьезоэлектрической подложки является наиболее важным и предполагает компромисс между относительной шириной полосы пропускания, вносимыми потерями и температурной стабильностью.
Кварц (SiO2) Танталат лития (LiTaO3) Ниобат лития (LiNbO3)
Направление отсечения и распространения 36YX X112Y YZ
Скорость SAW (м / с) 3158 3296 3488
d Скорость (ppm) в зависимости от X = (температура -25 ° C) -.2 3,44 .94 0,88
Согласование импеданса
Преобразователь на ПАВ можно приблизительно смоделировать как параллельную RC-цепь с реактивным сопротивлением около 50 Ом и сопротивлением намного большим, чем 50 Ом. Обычно, хотя и не всегда, фильтры на ПАВ должны согласовываться по сопротивлению. В преобразователь иногда загружается шунтирующий резистор, чтобы обеспечить широкополосное и тройное подавление транзита, а затем доводить его до 50 Ом с помощью простой LC или схемы автотрансформатора.
Управление мощностью
Фильтры
на ПАВ — это пассивные линейные устройства, но входная мощность в конечном итоге ограничена пробоем диэлектрика и прочностью материала. Уровень сжатия IP-1 на входе -1 дБ составляет примерно 15-20 * log10 (Fo / 1 ГГц) дБм для LiNbO3 и LiTaO3 и на ~ 7 дБ выше для SiO2. Входная точка пересечения IIP3 3-го порядка на ~ 10 дБ выше IP-1.
Температура
Фильтры
на ПАВ работают без повреждений от -55 ° С до 125 ° С, но частотная ось отклика масштабируется, потому что скорость субстрата на ПАВ зависит от температуры.Расчетная ширина полосы пропускания полосовых фильтров должна увеличиваться, а расчетная ширина полосы заграждения должна уменьшаться на общий сдвиг центральной частоты. Крутизна ЛЧМ-сигнала дисперсионных фильтров должна соответствовать входному сигналу с ошибкой времени-полосы <.1. Затухание распространения во всех фильтрах увеличивается с квадратом абсолютной температуры, что может стать значительным для длинных фильтров. Некоторые проекты могут стать нереализованными без запекания.
Пакет
Упаковка может быть TO, DIP, Flatpack, LCC или изготовлена по индивидуальному заказу.Все упаковки герметичны и прошли 100% -ные испытания на полную и полную герметичность. Компоненты согласования импеданса могут быть встроены в корпус или установлены снаружи. Усилители могут быть интегрированы в корпус для получения единичного усиления. В комплект поставки может быть встроена печь с пропорциональным регулированием для стабилизации температуры.
Крепление
При установке необходимо учитывать сквозное соединение и согласование импеданса. Используйте плотный набор заземляющих переходных отверстий, чтобы создать прочную заземляющую поверхность и предотвратить утечку в диэлектрике печатной платы.Используйте прямое заземление от корпуса к печатной плате: прямая пайка, короткие припаянные контакты, механическая шпилька или фланец и отсутствие зазора. Внешние индукторы согласования входного и выходного импеданса должны быть по возможности разделены и расположены так, чтобы свести к минимуму взаимную индуктивность. Microsemi обычно поставляет испытательный стенд с первым прототипом устройства, которое включает эти меры.
Тест
Microsemi измеряет s-параметры в 2-портовой частотной области всех продуктов при низких, комнатных и высоких температурах.Данные фазы представлены с удаленным наименьшим квадратом полинома и коэффициентами полинома, указанными в заголовке графика. Отклики во временной области вычисляются с помощью БПФ на основе измеренных данных в частотной области. Заключительный отчет об испытаниях с листом данных приемочных испытаний и подтверждающими графиками поставляется с каждым продуктом.
Типичные конструкции преобразователей на ПАВ
Устройства на поверхностных акустических волнах (SAW) используются во многих различных областях применения, включая электронику, микроэлектромеханические (MEMS) датчики или даже микрожидкостные лаборатории на кристалле (LoC).Геометрия электрода обычно имеет узкую полосу частот — это может быть напрямую использовано в радиочастотных фильтрах или генераторах. Поскольку скорость акустической волны, распространяющейся по поверхности материала, чрезвычайно чувствительна к изменениям свойств материала, таких как температура, давление или массовая нагрузка из-за посторонних веществ, датчики на ПАВ могут быть разработаны для этих условий. Деформация и удлинение консольной конструкции изменяют задержку распространения между набором преобразователей — таким образом, можно реализовать акселерометр.Поверхностные волны могут объединяться в заполненные жидкостью микроканалы, создавая силы; Перспективное приложение для устройств типа «лаборатория на кристалле».
Обычное устройство на ПАВ состоит из пьезоэлектрической подложки (обычно из кристаллических материалов, таких как ноибат лития или танталат лития) и металлических электродов, нанесенных на поверхность, как показано на рисунке:
Воспроизведено по: Cebrail ÖZBEK, CO ГАЗОВЫЙ ДАТЧИК ПРИМЕНЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО Fe CALIX [4] МОЛЕКУЛ АРЕНЫ, Технологический институт Змир, магистерская диссертация, 2013 г.
Электрические сигналы, подаваемые на электроды, преобразуются в механическую вибрацию из-за пьезоэлектричества подложки.Эта вибрация распространяется по поверхности подложки.
Некоторые из наиболее часто используемых конфигураций электродов показаны на следующем рисунке:
Воспроизведено по: Gergely Simon, Модулированное ультразвуковое разделение частиц и клеток в микрофлюидных устройствах с поверхностной акустической волной, Университет Хериот-Ватт, докторская диссертация, 2019
В простейшем случае ширина и зазоры всех пальцев электродов равняются четверти рабочей длины волны [подрисунок (а)].Это обеспечивает двунаправленную узкополосную работу. Рефлекторные структуры за преобразователем [рис. (B)] используются для захвата энергии под преобразователем, создавая резонатор с высокой добротностью. Также показаны некоторые более экзотические конструкции преобразователей для широкополосных приложений [(e), (f)].
Когда требуется однонаправленный преобразователь — для линий задержки или микрофлюидных приложений — можно использовать однофазный однонаправленный преобразователь (SPUDT), здесь конструкция электродов позволяет конструктивную интерференцию прямых бегущих волн и подавляет обратные волны [(d)] .
Эту операцию можно проверить с помощью элементарной ячейки 3D SAW (перекрестные ссылки на модели OnScale) и измерения потока мощности через левую и правую стенки. Поскольку модель является периодической, можно предположить, что среднее значение двух потоков мощности представляет собой общий поток мощности в «синфазном» режиме, в то время как разницу можно рассматривать как симметричный поток мощности. Например, как и для обычной симметричной элементарной ячейки на ПАВ, мощность, проходящая через две поверхности, является антисимметричной (та же величина, но противоположный знак), общий поток мощности почти равен нулю, как и ожидалось, поэтому нет чистого потока мощности в любом направлении.Схема модели сбоку и результаты измерения мощности показаны ниже:
Однако для конфигурации электродов SPUDT (см. Схему модели ниже) существует четкий поток мощности синфазного режима с ненулевой амплитудой и положительным смещением в направлении положительной оси x, что означает, что преобразователь в основном направляет энергию в этом направлении, как показано на следующем графике показывает:
В этом сообщении блога был представлен краткий обзор обычно используемых конструкций преобразователей поверхностных акустических волн с результатами моделирования общей симметричной элементарной ячейки на ПАВ и асимметричной элементарной ячейки SPUDT для проверки однонаправленного потока мощности в конструкции SPUDT.
Принцип устройства
SAW: (a) Генерация SAW и связанное движение поверхности; …
Контекст 1
… развитие микрофлюидики на ПАВ систематически обсуждается в этой статье. Как правило, устройства на ПАВ состоят из встречно-штыревых электродов (IDT), нанесенных на пьезоэлектрическую подложку, как показано на рис. (1a). При подаче ВЧ-сигнала на IDT пьезоэлектрическая подложка сжимается и расширяется из-за перераспределения зарядов.Непрерывные деформации приводят к запуску ПАВ, которая имеет как продольные, так и поперечные колебания по ходу распространения волн. Комбинированный эффект заставляет точку у поверхности перемещаться …
Контекст 2
… приводит к запуску ПАВ, которая имеет как продольные, так и поперечные колебания вдоль распространения волн. Комбинированный эффект заставляет точку у поверхности двигаться по эллипсу, который находится в плоскости, перпендикулярной поверхности и параллельной распространению волны.Длина волны ПАВ определяется шагом преобразователя = 2d (рис. (1b)). Центральная частота f 0 ПАВ определяется …
Контекст 3
… массивом, тканевой инженерией или массивом биодатчиков. Был предложен активный метод, использующий SSAW для формирования рисунка частиц. Частицы будут притягиваться к узлам давления или противоузлам, образованным в канале / камере для жидкости. Выравнивание частиц достигалось в линии внутри жидкостной камеры с парой IDT, расположенных напротив друг друга (рис.(10а)) [46]. Расстояние между этими линиями можно регулировать, изменяя рабочие резонансные частоты. Структура двумерных (2D) частиц SSAW может быть сформирована путем изменения положения нескольких IDT. Wood et al. [47] использовали две пары ПАВ с камерой, расположенной в центре (рис. (10b)). Стоячая волна …
Контекст 4
… расположена напротив друг друга (рис. (10a)) [46]. Расстояние между этими линиями можно регулировать, изменяя рабочие резонансные частоты.Структура двумерных (2D) частиц SSAW может быть сформирована путем изменения положения нескольких IDT. Wood et al. [47] использовали две пары ПАВ с камерой, расположенной в центре (рис. (10b)). Стоячая волна будет загонять частицы в массив с интервалом, равным половине длины волны ПАВ (или половине шага). Сообщается, что внутри камеры диаметром 1,2 мм 456 узлов образуют массив частиц. Shi et al. [48] получили аналогичные результаты только с двумя датчиками, расположенными в ортогональном направлении….
Контекст 5
… образуют массив частиц. Shi et al. [48] получили аналогичные результаты только с двумя датчиками, расположенными в ортогональном направлении. Расстояние между решеткой можно было регулировать, управляя частотами ПАВ. Так называемые «пинцеты SAW» обладают такими преимуществами, как высокая скорость, низкое энергопотребление и простота интеграции в миниатюрную систему. Рис. (10). (а) Выравнивание частиц в камере с жидкостью с помощью пары IDT; (b) 2D-массив, состоящий из двух пар частиц…
Контекст 6
… фокусировка, формирование рисунка, SSAW также обеспечивает активный, быстрый, простой и высокопроизводительный механизм сортировки частиц [49]. Устройство состояло из пары IDT с подключенным каналом PDMS, расположенным между ними. Смесь частиц с различными размерами была засеяна в два потока внешней оболочки трехпоточной системы ламинарного потока (рис. (11)). После активации двух преобразователей на пьезоэлектрической поверхности образовывалась SSAW.Исходя из конструкции канала, внутри канала образовался только один узел давления (пучность). Частицы могут быть привлечены к этой точке давления только в том случае, если акустическая сила больше, чем сила сдвига. Область сортировки была пересечением …
Контекст 7
… усилие сдвига. Область сортировки представляла собой пересечение микроканала и апертуры ПАВ. Использовали флуоресцентные частицы двух диаметров: 4,17 мкм (зеленые) и 0,85 мкм (красные). Для зеленых частиц большего диаметра акустическая сила достаточно велика, чтобы вытолкнуть их в средний поток, в то время как красные частицы остались во внешней невидимости (рис.(11)). При скорости потока 2,5 мм / с время отделения зеленой флуоресценции составляло всего 360 мс. В документе сообщается об эффективности 80% крупных частиц, мигрирующих в центральный поток, что сопоставимо или выше, чем у других описанных методов. Рис. (11). а) план сортировочного эксперимента SSAW; (b) Поперечное сечение …
Контекст 8
… толкает их в средний поток, в то время как красные частицы остаются во внешней невидимости (рис. (11)). При скорости потока 2.5 мм / с, время разделения зеленой флуоресценции всего 360 мс. В документе сообщается об эффективности 80% крупных частиц, мигрирующих в центральный поток, что сопоставимо или выше, чем у других описанных методов. Рис. (11). а) план сортировочного эксперимента SSAW; б — поперечное сечение микроканала перед рабочей зоной; (c) Поперечное сечение микроканала после рабочей зоны и отделения частиц было .