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1-2021

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Komponenten Verbesserter

Komponenten Verbesserter Support für Motorsteuerungen und erweitertes Entwicklungs-Ökosystem Vereinfachte Systementwicklung durch Produkte, Tools, einen Algorithmus für maximiertes Drehmoment und ein erweitertes Angebot an Referenzdesigns für Motorsteuerungen stützung für den PIC32MK umfasst Motorsteuerungssoftware für sensorgesteuerte und sensorlose Anwendungen über das MPLAB Harmony v3 Software-Framework. Microchip Technology Inc www.microchip.com Mit dem zunehmenden Einsatz von Elektromotoren in immer mehr Anwendungen, benötigen Entwickler Produkte und Tools, die sicherstellen, dass Systeme so effizient wie möglich laufen und sich gleichzeitig die Größe der Leiterplatte, die Anzahl der Bauelemente und der Energieverbrauch verringert. Microchip Technology Inc. erweitert daher sein Angebot für Motorsteuerungen, das digitale Signalcontroller (DSCs) und Mikrocontroller (MCUs) umfasst, die von Designtools, Entwicklungshardware, einem Algorithmus zur Maximierung des Drehmoments und einem Referenzdesign für Kühlschrankkompressoren unterstützt werden. „Neue Bausteine wie unsere dsPIC33C DSCs mit ihrer hohen analogen Integration zeigen, dass wir weiterhin in die einfachere Entwicklung von Motorsteuerungen investieren und gleichzeitig die Kosten für das Design und die Stückliste in den Bereichen Automotive, Industrie, Medizintechnik und Consumer senken wollen“, erklärte Joe Thomsen, Vice President der MCU16 Business Unit bei Microchip. „Unser nun verbessertes Support- Ökosystem hilft Entwicklern, ihre Designs mit der optimalen Kombination aus Leistungsfähigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit schneller fertig zu stellen.“ Microchips Angebot für Motorsteuerungen wurde ergänzt um: • dsPIC DSCs: Die kostenoptimierten, für funktionale Sicherheit ausgelegten DSCs dsPIC33CK64MC10x für die feldorientierte Regelung (FOC) werden durch Motorsteuerungs-Plugin-Module (PIMs) für bestehende Motorsteuerungs-Entwicklungsboards und nun auch durch ein neues kostengünstiges Low-Voltage Motorsteuerungs-Entwicklungsboard unterstützt. Die integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) MPLAB X und der MPLAB Code Configurator (MCC) unterstützen die schnelle Code-Entwicklung, während die motorBench-Entwicklungssuite eine für die FOC-Motorsteuerung optimierte Code-Generierung gewährleistet. • PIC32MK MCJ- und MCM-MCUs für FOC: Die 32-Bit-MCUs der zweiten Generation bieten 32-Bit-Fließkomma- und DSP-Leistung mit flexiblen Kommunikationsoptionen. Durch die gemeinsame Nutzung analoger Funktionen mit dem dsPIC33CK unterstützen sie die nahtlose Migration über Bauteilklassen hinweg. Diese Bausteine verfügen außerdem über mehrere CAN-FD- und USB-Anschlüsse. Die MCUs werden in der MPLAB X IDE mit drei Entwicklungshardware-Optionen unterstützt. Die Softwareunter- • motorBench- Entwicklungssuite: Version 2.35 des GUI-basierten Softwareentwicklungstools von Microchip verkürzt die Zeit, die zum Anlaufen eines FOC-geregelten Motors erforderlich ist und generiert optimierten Quellcode, der für einen bestimmten Motor angepasst ist. Diese Version erweitert die Unterstützung der dsPIC33CK DSCs und fügt einen neuen AT- PLL-Schätzer (Angle Track Phase Locked Loop), Feldschwächung (FW), maximales Drehmoment pro Ampere (MTPA), Totzeitkompensation (DTC) und viele andere neue Funktionen hinzu. • Zero Speed/Maximum Torque (ZS/MT) Algorithmus: Erübrigt Hallsensoren in Anwendungen, die ein hohes Drehmoment bei Stillstand oder niedrige Drehzahlen für Motoren mit niedriger Induktivität erfordern. Die dsPIC33 DSCs, SAM- und PIC32MK-Motorsteuerungs-MCUs werden unterstützt. • dsPIC33CK Low-Voltage Motorsteuerungs-Entwicklungsboard: Bietet eine Plattform für die Anwendungsentwicklung und eine Referenz für das Kunden-Board- Design für dsPIC33CK DSCs. • Kostengünstiges, hocheffizientes Referenzdesign für Kühlschrankkompressoren: Schließt sich einer wachsenden Reihe sofort einsatzfähiger Designs an, die Best Practices für anwendungsspezifische Motorsteuerungsdesigns bieten, um die Markteinführung zu beschleunigen. ◄ 78 meditronic-journal 1/2021

Komponenten Minimierte Fehlanpassungen durch Signal Integrity Engineering beim „medical-grade“ USB-3.0-Kabel Die Vorteile der USB-3.0-Technologie gegenüber USB 2.0 hinsichtlich der Übertragungsraten von bis zu 5 Gigabit/s führen zu einer deutlich höheren Nachfrage dieser Übertragungsart. Insbesondere im Bereich der medizinischen Echtzeit-Bildgebung lassen sich brilliante Darstellungen realisieren. Dazu kommt eine universell nutzbare Schnittstelle über USB-Stecker. Damit lassen sich Geräte und Anwendungen entwickeln, die aufgrund der hohen Verbreitung dieser Standardisierten Schnittstelle an nahezu allen Endgeräten angeschlossen werden können. SAB Bröckskes www.sab-kabel.de Materialien Kombiniert mit dem Streben nach leichten und damit schmiegsamen Verbindungskabel ohne „memoryeffect“, der zum unerwünschten Krangeln führen kann, stellen sich insbesondere an die Konstruktionsmerkmale der Leitung anspruchsvolle Anforderungen. Um im Einsatz darüber hinaus auch - zum Beispiel - eine Autoklavierbarkeit und handgeführte Bewegung zu gewährleisten, muss die Auswahl an Materialien und Fertigungsprozessen exakt aufeinander abgestimmt sein. Hochpräzise Fertigungsprozesse bei der Leitungsherstellung Auch Asymmetrien im Kabel führen schnell zu Störungen durch Laufzeitunterschiede und Signalabstrahlungen, große Prozesstoleranzen zu Fehlanpassungen und Reflexionen. Als Folge daraus kann es zu Übertragungsverlusten, Verzerrungen des Signals, Laufzeitund Datenfehlern und schlussendlich zu einer verminderten Bildqualität führen. „Einen erheblichen Einfluss auf die Übertragungseigenschaften haben die Präzision der Fertigungsprozesse und die Auswahl der Impedanz-relevanten Materialien“ so Marc Gerlatzek, Produktverantwortlich für den Bereich Medizintechnik bei SAB Bröckskes. „Durch gezieltes Signal Integrity Engineering und Abgleich mit unseren dokumentierten Erfahrungswerten aus einer Vielzahl von Messungen stellen wir homogene Übertragungswerte auf der gesamten Leitungslänge sicher“. Längenabhängige Faktoren wie „voltage drop“ oder Dämpfung sind dabei limitierend. Leitungsquerschnitte für eine erhöhte Leistungsübertragung kommen dabei fischerconnectors.com genauso in das Anforderungsprofil wie tolerierte Außendurchmesser. Um solche kundenspezifische Modifikation dennoch zu ermöglichen, setzt der Kabelspezialist auf engen Kundenkontakt. Da alle Leitungsfertigungen ausschließlich auf Serienanlagen erfolgen, ist jeder Prototyp zugleich ein Serienprodukt, das sich zur Vorstellung bei der benannten Stelle eignet. An diesen Leitungsfertigungen, die bereits ab 100 m möglich sind, lassen sich unter realen Bedingungen Messungen sowohl an der Meterware als auch an der Konfektion durchführen. Der anschließende Erkenntnisaustausch und - bei Bedarf - die anschließende praktische Umsetzung in Konstruktionsmerkmale sind elementar wichtig für einen kontinuierlich erfolgreichen Einsatz. ◄ MEDICAL CONNECTIVITY SOLUTIONS ■ STERILIZABLE & DISPOSABLE SOLUTIONS ■ ASSEMBLED SOLUTIONS: SILICONE AND THERMOPLASTIC ■ LIGHTWEIGHT AND EASY TO HANDLE, EVEN WITH GLOVES ■ WATERTIGHT SEALING UP TO IP68 FISCHER CORE SERIES DISPOSABLE ■ Cost-effective single-use plugs FISCHER MINIMAX SERIES ■ Signal & power FISCHER FREEDOM SERIES Low profile, easy integration ■ Modular or turnkey solution ■ USB 3.0, Ethernet & HDMI 360° mating & fully cleanable ■ ■ meditronic-journal 1/2021 FC_DE_Medical_Meditronic_Jan21_108x151.indd 1 15.01.21 11:25 79

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