Мои изобретения. «Долбомуфта»

Как я уже писал ранее, работа инженера может быть нисходящей — «сделай вот это вот так-то и так-то, с помощью вот этого, чтобы выглядело так-то и работало вот так» и восходящей — «если я сделаю вот это, то это будет работать лучше и позволит, в свою очередь, сделать вот то».

Однако, есть еще один вариант, редкий, как осознанное сновидение и точно так же заставляющий потом задуматься о том, как о нем вообще можно было бы задумываться. Этот вариант начинается со слова «О!», им же и заканчивается. Речь идет о внезапных изобретениях, состоянии, когда вдруг осенило.

Несомненно, то же самое можно было бы и разработать, но иногда просто случается вдруг изобрести. У меня есть пара десятков таких изобретений, о них я и хотел рассказать.

В те времена, когда мониторы, даже будучи плоскими снаружи, все равно оставались круглыми изнутри, а квантовую способность пучка элементарных частиц огибать препятствия использовали для получения цветной картинки, а вовсе не для соревнований, у кого кубитов больше, я работал на заводе, где такие мониторы делали. И там возникла задача настройки напряжения питания какого-то узла. Для выполнения этой настройки, согласно техпроцессу, требовалось подключить куда-то на плате щуп мультиметра, просунув руку сквозь пучок проводов, по одному из которых бежало 28 киловольт. Затем взять отвертку, вставить ее жало в колесико потенциометра и выставить что-то около 120 вольт. С точностью, ну, хотя бы до ±3 вольта.

Я не знаю, каким надо быть инженером, чтобы не попытаться это автоматизировать хоть как-то. И если с измерениями было все просто, то как крутить потенциометры в промышленных условиях и масштабах? Особенно, если точность в упомянутые ±3 вольта находилась в секторе около одного градуса поворота этого потенциометра?

И тогда мне в голову пришла идея сделать инструмент, основе которого я дал название «Долбомуфта». Конструктивно это была электроотвертка, состоящая из небольшого мотора ДПМ-20, вал которого крутил небольшой цанговый патрон, в котором зажималось длинное жало от отвертки. Но вал мотора крутил жало не непосредственно, а через выточенную на токарном станке стальную конструкцию, вносящую значительный люфт при вращении туда-сюда, порядка 10-15 градусов. В этом и была идея.

Отвертка с «долбомуфтой» подключалась к другому моему прибору, который я назвал «My device», именно эту фразу он писал на ЖК дисплее при включении. Сотрудники же прочли это название в кириллическом исполнении, так одним из главных приборов на заводе стал «Мудевис».

Кстати, «Мудевисы», коих я насобирал штук двадцать, в основном за свой счет, так тогда было принято, экономили компании около 15 тысяч долларов каждый, поскольку заменяли собой видеогенераторы, формирующие несколько испытательных таблиц в нескольких видеорежимах, были шлюзами для подключения монитора к ПК по цифровой шине в настроечных целях, а также являлись контроллерами «долбомуфт» там, где это требовалось.

ПЛИС Альтера в приборе формировала у меня нужную картинку на экране монитора, а микроконтроллер, кстати было это где-то в начале нулевых и прошивки я писал на чистом ассемблере, управлял всем остальным, в том числе и «долбомуфтой». Сигма-дельта АЦП прибора позволял мгновенно измерять напряжение до 200 вольт с точностью до скольких-то там милливольт. Разумеется, самая сложная часть программы отвечала за обслуживание ЖК индикатора, который во время настройки монитора превращался в шкалу. Это было сделано исключительно для красоты.

Как же работала «долбомуфта»? Очень просто. На мотор подавался переменный ток с частотой около 20 Герц и регулируемой скважностью. При равной длительности импульсов обеих полярностей мотор начинал быстро дергаться туда-сюда в пределах люфта муфты. Но стоило изменить соотношение длительностей, как мотор начинал стучаться в муфту, передавая с каждым ударом немножко момента в жало отвертки. Иными словами, мотор вращал жало не за счет тока в обмотках, а только за счет момента инерции своего ротора, который он успел накопить, пока выбирал люфт в «долбомуфте». К моменту удара ток был уже выключен.

Результат был потрясающим. Потенциометр поворачивался на нужный угол быстрее, чем за секунду с точностью, чего уж там ±3 вольта, а ±0.1 вольта не хотите? Силу удара я сделал обратно пропорциональной точности настройки. Но было и еще одно удивительное свойство «долбомуфты» — в процессе настройки отвертку можно было свободно вращать в руках, это не сказывалось ни на самом процессе, ни на точности настройки. И после настройки тоже, потому что потенциометр вращался гораздо тяжелее отключенного мотора.

Весь процесс сводился к тому, что оператор цеплял «крокодил» за ножку какого-то там резистора, вставлял отвертку в шлиц потенциометра, нажимал на отвертке кнопку, через секунду слышал «пи-пик» из «Мудевиса» и все, процедура настройки, на которую изначально выделялось 45 секунд, была завершена.

Вот так и работали мои Мудевисы с Долбомуфтами еще долго-предолго.