采矿用电子雷管

Foreground: Detonator box of yellow color intended for detonating explosives; Background: Mining blast at an open pit copper mine

矿用雷管定时精度对爆破作业的安全性和有效性有重大影响。爆破序列需要精确定时。缺乏精确控制会导致不良后果。

雷管必须具有弹性和可靠性。它们必须设计成在最恶劣的条件下避免失火,例如附近爆炸的冲击、地面振动、气体或水侵入、极端温度和 EMI。SiTime MEMS 定时解决方案旨在在这种极端条件下运行,并提供安全运行所需的稳健性和可靠性。

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SiTime MEMS 定时优势

完整的 MEMS 时钟树

小型振荡器 (XO)

低抖动差分 XO

低功耗32.768 XO

准确且坚固

抗冲击、振动、EMI

MEMS 谐振器的密封性

卓越的温度稳定性

易于使用、经久耐用

可编程功能

无石英可靠性问题

>20 亿小时 MTBF

雷管(也称为起爆帽)用于在采矿、采石和土木工程等应用中引爆爆炸装置。商用炸药稳定且易于操作,因此即使意外掉落、操作不当或暴露在火中也不会爆炸。因此,它们需要小型起爆爆炸才能引爆。雷管可提供这种起爆爆炸。

采矿业中使用的雷管定时精度对爆破作业的安全性和有效性有重大影响。具有精确定时的“爆破列车”用于爆破岩石;缺乏精确控制会导致不良后果,例如飞石(爆炸时向非预期方向抛出的岩石)、地面振动过大、岩石等级不均匀以及失火或意外引爆。

有线雷管框图

单个有线雷管通常通过差动线路并联连接到编程和点火装置。该线路为雷管提供电源以及单独的命令(例如延迟编程、启动、解除和点火)。通过调整从序列开始到单个雷管引信时刻的时间延迟,将点火顺序编程到雷管中。所有雷管同时触发;每个雷管的单独延迟执行爆炸模式。

弹性和可靠性是雷管的关键参数。雷管必须设计成在最恶劣的条件下避免失火和意外射击:附近爆炸的冲击、地面振动、气体或水侵入、极端温度等。EMI 干扰是意外射击的常见原因,可能由雷电、静电、附近的射频发射器或有缺陷设备的杂散电流引起。

 

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Block Diagram – Wired Detonators

 

一旦启动点火序列并开始爆炸,雷管很可能会与电源 + 通信线路断开。因此,雷管配有一个内部电源电容器,可保持其运行直至引信被触发。引信触发前的计时由微控制器管理,使用可靠的计时源,例如 SiT1811 振荡器。

 

无线雷管框图

无线雷管的工作原理与有线雷管类似。它们由电池供电,并通过无线电传输取代电源 + 通信线路。目前有多种技术可以创建无线发射器和接收器;其中一些技术依赖于时钟源。高稳定性、低抖动的时钟源可实现更可靠的传输、更低的错误率和更少的干扰。

 

电子雷管的 MEMS 定时

设备 主要特征 关键价值
MHz 振荡器
SiT8021 1 至 26 MHz
立即购买
  • -40°C 至 +85°C
  • ±50 ppm 稳定性
  • 1.5 x 0.8 CSP 封装
  • 高可靠性
  • EMI 弹性
  • 低电量
  • 占地面积小
  • 卓越的频率稳定性
  • MEMS可靠性
32.768 kHz振荡器
  • ±20, ±50 ppm 稳定性
  • 1.14 至 3.3 V 电源
  • 典型电流消耗:490 nA(无负载)
  • 最高 -40°C 至 +105°C
  • 1.2 x 1.1 毫米 QFN
  • 高可靠性
  • EMI 弹性
  • 低电量
  • 占地面积小
  • 卓越的频率稳定性
  • MEMS可靠性
差分振荡器
SiT9366 1 至 220 MHz
立即购买
SiT9367 220 至 725 MHz
立即购买
  • 低抖动 0.23 ps RMS [1]
  • LVPECL、LVDS、HCSL
  • 2.5 至 3.3 V
  • -40°C 至 105°C
  • 3.2 x 2.5 毫米封装
  • 满足严格的抖动要求
  • PCB 占用空间小,布局更简单
  • 灵活性使设计变得简单
  • MEMS可靠性

1 12 kHz 至 20 MHz 积分范围

SiTime 定时解决方案的优势

  • 耐冲击和振动性能确保雷管即使附近发生爆炸也能继续工作。
  • EMI 弹性可最大限度降低错误时间、失火或意外点火的风险。
  • 无论操作条件如何,整个温度范围内的频率准确性和稳定性都能确保完美的爆破时机。
  • 低功耗可最大限度延长电源电容器或电池的运行时间;或者,它可以使用更小、更低成本的电容器或电池。
  • MEMS 谐振器的密封性确保定时组件在存在外部污染物的情况下不会出现性能下降或故障。
  • 小尺寸的尺寸使得制造更小的雷管成为可能。
  • 可编程、低抖动差分振荡器是无线接收器的完美时钟源。

MEMS 计时性能优于石英

更高的可靠性

品质更佳,更坚固

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SiTime timing devices are up to 50x more reliable than legacy quartz
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SiTime – Better Quality, More Robust

 

数百万种配置

不受振动影响

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SiTime – Millions of Configurations
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SiTime – Immune to Vibration
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