Tach signal sense что это
Введение
Компактные электрические вентиляторы, благодаря невысокой цене, используются для охлаждения оборудования уже больше полувека. Тем не менее только в последние годы технологии управления вентиляторами стали значительно развиваться. В этой статье описано как и почему это развитие имело место быть и предложены некоторые полезные решения для разработчиков.
Тепловыделение и охлаждение
Контроль скорости вращения вентилятора позволяет уменьшить описанные недостатки. Поскольку запуск вентилятора на меньших оборотах снижает шум и энергопотребление и увеличивает срок его службы.
Существует несколько типов вентиляторов и способов их контроля. Один из вариантов классификации вентиляторов может быть таким:
1. 2-х проводные вентиляторы
2. 3-х проводные вентиляторы
3. 4-х проводные вентиляторы
Методы управления вентиляторами, обсуждаемые в этой статье, такие:
1. управление отсутствует
2. on/ff управление
3. линейное управление
4. низкочастотная широтно-импульсная модуляция (ШИМ, PWM)
5. высокочастотное управление
Типы вентиляторов
2-х проводными вентиляторами можно управлять регулируя напряжение питания или скважность ШИМ сигнала. Однако без тахометрического сигнала невозможно понять на сколько быстро вентилятор вращается. Такая форма управления скоростью вращения вентилятора называется открытым контуром (open-loop).
3-х проводными вентиляторами можно управлять аналогичным образом, но в этом случае у нас есть обратная связь. Можно анализировать тахосигнал и устанавливать требуемую скорость. Такая форма управления называется закрытым контуром (closed-loop).
Если управлять вентилятором регулируя напряжение питания, тахосигнал будет иметь форму меандра. И в этом случае тахосигнал будет всегда валидным, пока на вентиляторе есть напряжение. Такой сигнал показан на рисунке 1 (ideal tach).
Рисунок 1. Идеальный тахосигнал и тахосигнал при внешнем ШИМ управлении.
Для решения данной проблемы, необходимо периодически включать вентилятор на такой отрезок времени, который позволит получить несколько достоверных циклов тахосигнала. Такой подход реализован в некоторых контроллерах фирмы Analog Device, например в ADM1031 и ADT7460.
4-х проводные вентиляторы имеют ШИМ вход, который управляет коммутацией обмоток вентилятора к плюсовой шине источника питания. Такая схема управления не портит тахосигнал, в отличии от стандартной, где используется внешний ключ и коммутируется отрицательная шина. Переключение обмоток вентилятора создает коммутационный шум. Чтобы «сдвинуть» этот шум за пределы звукового диапазона частоту ШИМ сигнала обычно выбирают больше 20 кГц.
Рисунок 2. 3-х и 4-х проводные вентиляторы
Управление вентилятором
Рисунок 3. Пример on/off управления
При линейном управлении скорость вращения вентилятора изменяется за счет изменения напряжения питания. Для получения низких оборотов напряжение уменьшается, для получения высоких увеличивается. Конечно, есть определенные границы изменения напряжения питания.
Рассмотрим, например, вентилятор на 12 вольт. Для запуска ему требуется не меньше 7 В и при этом напряжении он, вероятно, будет вращаться с половинной скоростью от своего максимального значения. Когда вентилятор запущен, для поддержания вращения требуется уже меньшее напряжение. Чтобы замедлить вентилятор, мы можем понижать напряжение питание, но до определенного предела, допустим, до 4-х вольт, после чего вентилятор остановится. Эти значения будут отличаться в зависимости от производителя, модели вентилятора и конкретного экземпляра.
5-и вольтовые вентиляторы позволяют регулировать скорость вращения в еще меньшем диапазоне, поскольку их стартовое напряжение близко к 5 В. Это принципиальный недостаток данного метода.
Рисунок 4. Схема для реализации линейного управления 12-и вольтового вентилятора
ШИМ управление
Рисунок 5. ШИМ управление.
Рисунок 6. Удлинение импульса для получения информации о скорости вращения.
Рисунок 7. Схема ШИМ управления 4-х проводным вентилятором
Заключение
Tach signal sense что это
4-Wire fans
Standard for connection fans with 4 wires was developed by Intel. Main purpose of creation of new standard is possibility revolution measuring with low fan speeds and precision control of revolution in all speed range.
Signal description
| Pin | Function | Wire color |
|---|---|---|
| 1 | GND | Black |
| 2 | 12V | Yellow |
| 3 | Sense (tach.) | Green |
| 4 | Control (PWM) | Blue |
Signal GND is ground and 12V is voltage supply for fan.
Signal Sense (tachometer) provides two pulses per revolution of fan. Output is opened collector and main board must have pull-up resistor to 12V.
Signal Control (PWM) is input for PWM pulses. Base frequency is 25kHz and it is acceptable from 21kHz to 28kHz. Input has TTL level and includes pull-up resistor to 5V or to 3.3V in new constructions. Signal is not inverted and 100% PWM means maximal revolutions of fan. Motherboard has open-collector type output. This construction guarantee, that with disconnected PWM signal will runs fan with maximum revolutions.
Connector circuit:
Example of motherboard logic:
Diode D1 protects PWM output from motherboard in case, that fan has pull-up to +5V and motherboard logic is on +3.3V.
Input TACH includes pull-up to +12V and next voltage ratio box, which guarantee on the I/O board logic around 2.3V (logical 1).
Example of 4-Wire fan
I had in hand fan NIDEC F09A-12B3S1, which is supplied with boxed Intel processors. Fan is high-quality and includes two ball bearings. It is superior made with good balanced airscrew. I tried to nondestructive demounting but I failed, because it is practically not possible. I disassembled it without damage of electronics. I find that fan contains relatively complicated electronics and few integrated circuits which are unknown to me. Copying of circuit will be very time consument and without knowledge of integrated circuits practically for nothing. I decided to not copy for now.
Photographs
Links
Conclusion
On the end I write some notes, that standard solve most of 3-wire fan problems. Standard was developed with idea of backward compatibility with 3-wire fans. Teoretically is possible to use 4-wire fan like 3-wire on the board with 3-wire connector. Vice-versa it is possible to use old 3-wire fan on new board with 4-wire header, but with limited possibility of PWM control depending on board logic.
sense signal
сигнал считывания
—
[Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]
Тематики
Смотреть что такое «sense signal» в других словарях:
Signal programming — is often used in the same sense as Event driven programming.The word signal is used instead of the word event in documentation of such libraries as Qt, GTK+ and libsigc++.In the wider software development community the word signal is sometimes… … Wikipedia
Signal-flow graph — A signal flow graph (SFG) is a special type of block diagram[1] and directed graph consisting of nodes and branches. Its nodes are the variables of a set of linear algebraic relations. An SFG can only represent multiplications and additions.… … Wikipedia
Signal Corps in the American Civil War — U.S. Army Signal Corps station on Elk Mountain, Maryland, overlooking the Antietam battlefield. The Signal Corps in the American Civil War comprised two organizations: the U.S. Army Signal Corps, which began with the appointment of Major Albert J … Wikipedia
signal*/*/*/ — [ˈsɪgn(ə)l] noun [C] I 1) a movement or sound that is made by someone and has a special meaning for another person We waited for them to give us the signal to move.[/ex] 2) a fact, event, or action that shows what someone intends to do, or that… … Dictionary for writing and speaking English
Sense switch — A sense switch or program switch, is a switch on the console of a computer whose state can be tested by conditional branch instructions in software. Most early computers had several sense switches. They were typically used by the operator to set… … Wikipedia
Signal reconstruction — In signal processing, reconstruction usually means the determination of an original continuous signal from a sequence of equally spaced samples.This article takes a generalized abstract mathematical approach to signal sampling and reconstruction … Wikipedia
signal element — Each part of a digital signal, distinguished from others by its duration, position, and/or sense. Can be a start, information, or stop element … IT glossary of terms, acronyms and abbreviations
Sampling (signal processing) — Signal sampling representation. The continuous signal is represented with a green color whereas the discrete samples are in blue. In signal processing, sampling is the reduction of a continuous signal to a discrete signal. A common example is the … Wikipedia
Carrier sense multiple access with collision detection — (CSMA/CD), in computer networking, is a network control protocol in which *a carrier sensing scheme is used. *a transmitting data station that detects another signal while transmitting a frame, stops transmitting that frame, transmits a jam… … Wikipedia
Energy (signal processing) — In signal processing, the energy E s of a continuous time signal x ( t ) is defined as:E = langle x(t), x(t) angle = int < infty>^