Category: техника

Была такая байка. Студент-первокурсник радиотехнического факультета подходит на первой паре к преподу и просит поставить зачёт за весь семестр, так как он уже неплохо разбирается в предмете. Тот говорит, “Хорошо, но сдайте мне курсовой проект — блок питания на девять вольт. Сделаете хороший — поставлю вам зачёт.”

Ну, через неделю студент приносит преподу блок питания. Тот меряет напряжение — девять вольт. Подключает к осциллографу: пульсаций — никаких.

–Хорошо, давайте зачётку.

Препод целый месяц использовал его блок питания, а потом блок питания работать перестал. Он решил его вскрыть и поглядеть, что с ним случилось. Открывает — батюшки, а там две “квадратные” батарейки 3336 “Планета”, подключённые последовательно!

А теперь, вишь, техника дошла до того, что стало наоборот — в батарейки стали встраивать блоки питания! Русский радиолюбитель Алексей Игонин купил 9-вольтовую батарею типа “Крона”, и выяснил, что от неё не работает портативный радиоприёмник. Вернее, он работает, но принимает только жуткий шум и свист. Батарейка акуумуляторная, перезаряжаемая от разъёма USB-C, внутре у ней нейронка преобразователь напряжения 3.6V->9V, и питается оно от литий-полимерного “кирпичика”. Только так как это Китай, корпус батареи неметаллический, а экранированием никто не занимался, оно “светит” радиопомехами так, что принять решительно ничего невозможно. Прикольно.

У меня была газовая плита, которая оставила самые тяжкие впечатления. Во-первых, плита была Самсунг, а то, что Самсунг делает говно, я тогда ещё не знал. Но дело было даже не в том, что она как-то там работала не очень (хотя работала она действительно хреново). Хуже всего было, что её забодаешься мыть и чистить. Решётка на ней была — чугуниевая, слона на бегу удержит, ей убить было можно. А пространство с горелками было сильно утоплено в плиту, разумеется, “ради вашего же блага” — удерживать пролитое. Только вот заодно эта утопленность собирала огромное количество грязи, и мне реально надоело её мыть. И смотрю я на нормальные газовые плиты, не Самсунг, продающиеся на нашем рынке, и вижу в них абсолютно ту же проблему. Огромные тяжёлые решётки, сильная утопленность в плиту, собирающая срач:

А теперь посмотрим на газовые плиты, на которых готовят пищу наши японские друзья (в Японии как-то не привились электрические плиты, не знаю даже, почему):

Опуская очевидную разницу в количестве горелок — какую проще чистить и мыть? Ответ-то ведь очевиден.

Кроме того, подобного рода плиты бывают в Италии:

Почему подобного рода газовые плиты не продаются на нашем рынке — загадка. Ведь очевидно, насколько они удобнее в чистке. Нет, надо громодить вот такую ерунду. Почему, с какой целью — непонятно.

Я у себя везде в чуланах ставлю не лампочки, где они светят только под потолок, а светодиодные ленты, которые приклеиваю по бокам от дверцы. Тогда весь чулан равномерно освещается сверху донизу, и всё видно даже на нижних полках. Светодиодные ленты я обычно покупаю в сборе вместе с блоками питания. Одна из лент перестала работать — умер блок питания. Хорошо, что у меня был запасной, тоже на 12V. Решил старый вскрыть, поглядеть, что же с ним случилось — и как только я его открыл, сразу же увидел, что с ним не так. Проверьте свои таланты электронного детектива:

Нет? Ну, ракурс действительно не очень, давайте вот так:

Всё равно не видно? Ну, тогда вот он, виновник, крупным планом:

Я-то думал, что тема с вспухшими конденсаторами на схемах с импульсной стабилизацией напряжения умерла году эдак в 2010-м, когда уже, казалось бы, все выучили эти уроки. Ан нет — китайцы до сих пор ставят говно. И хоть на конденсаторе и было написано, что он “Low ESR”, всё равно он пожелал мне приятного млекопитания.

Однако я скажу ещё вот что. Эта коробочка размером меньше спичечного коробка, и она закрыта пластмассовым кожухом наглухо, никакого обдува. Так что не низким эквивалентным сопротивлением единым — даже “Вишэй” можно перегреть. А ещё китайцы решили сэкономить на предохранителе. Он там плавкий, но обычный стеклянный, а не керамический с песком внутри. Недостатком такого предохранителя, используемого на входной цепи высокого напряжения, является то, что при его перегорании там может вспыхнуть электрическая дуга. А она, мягко говоря, горячая, и запросто может устроить пожар. Керамический предохранитель с песком внутри дуге загореться просто не даст, поэтому он безопаснее. Но Китай такой Китай, поэтому сэкономили, завернув на всякой случай предохранитель в термоусадочный кембрик (неужели он остановит пожар?)

И ведь кто-то это говно сертифицировал по стандарту ETL. Наверняка внутрь не смотрели, блин.

Но зато стоит три копейки, да. Китайские запчасти плюс китайский инженеринг: минус плюс минус даёт два минуса.

Вот как вы думаете, современные процессоры, встретив в коде условный переход типа if () {} else {}, какую ветвь кода выполняют?

Правильный ответ: обе.

Почему? Потому что оперативная память, раздери её Вулкан, до сих пор является самой тормозной частью компьютера. Компьютер может выполнять инструкции гораздо быстрее, чем подтаскивать данные из памяти, поэтому он тупо выполняет обе ветви, и данные, полученные в результате ветви, которая не должна была исполниться, потом выбрасывает.

Только вот с выбрасыванием есть… эффекты. Которыми можно злоупотребить. Именно отсюда растут ноги туевой хучи эксплойтов типа Spectre, Meltdown, и прочих радостей. Теперь с эффектами засветились процессоры AMD.

Я плохо понимаю конкретику, но каким-то образом злоумышленники могут заставить центральный процессор считать, что команда XOR является рекурсивным вызовом. Далее, как водится, идёт переполнение буфера, и возврат стека на произвольный адрес, который любезно подсовывает ему хакер. Таким образом могут быть возвращены приватные данные из другого непривилегированного процесса.

https://www.bleepingcomputer.com/news/security/new-inception-attack-leaks-sensitive-data-from-all-amd-zen-cpus/

Когда же всё это починят? Да никогда. Убирание спекулятивного исполнения стоит огромного падения в производительности. Поэтому оно с нами будет как минимум до тех пор, пока память типа SRAM не будет стоить как обычная оперативка RAM.

Помимо техники “Самсунг”, я также глубоко ненавижу технику “Дженерал Электрик”. Даже их дорогущие светодиодные лампочки — полное фуфло. Служат год, потом в них перегорает драйвер (там нечему больше ломаться) и до свиданья. Дома поменял всё на Feit, Cree, и Филипс — и с тех пор забыл про перегорающие лампочки как про страшный сон.

А сегодня я наконец-то выяснил, почему они изготавливают такую отвратительную бытовую технику: лампочки, которые не горят, стиральные машины, которые не стирают, и холодильники, где не закрываются двери.

Их отделение бытовой техники в 2016 году купили китайцы Циндао Хайэр. Вот и вся отгадка. Инженеринг раньше был нормальный американский, а стал — китайский, сиречь, одноразовый.

Нет, я не хочу сказать, что всё, сделанное в Китае, плохого качества. У многих товаров есть разная сортность. Если тебе захотелось купить дешёвого говна — будь уверен — уже дешёвое говно ты завсегда найдёшь, типа вот таких свёрел:

Картинка украдена из Реддит-группы Chinesium. Там богато.

Но когда что-то продаётся за много денег, типа холодильника, китайского качества в плохом смысле не ожидаешь.

PS: В 2020 году GE продали своё отделение осветительных приборов компании Savant Systems. Не знаю, может быть, с тех пор их лампочки стали нормальными — возможно. Но проверять не стану 😀

Читаю ругательный пост про Сухой Суперджет от авиационного механика. О том, что самолёт сильно страдает от “нестандартных технических решений”, хотя иногда создаётся впечатление, что он его хает только потому, что Сухой — не Боинг 🙂 В частности, он сильно возмущается наддувом бака с гидравлической жидкостью. На Боингах и Эрбасах она делается при помощи сжатого воздуха, отбираемого от компрессора, или азотом. А на Сухом она делается поршнем, что вызывает сложности — поршень давится азотом высокого давление, и никак иначе, поэтому если почему-то азота нет, то бак ты не наддуешь, и гидравлика может не работать.

Почему сделали так, а не как на Боинге? Предположу, что Сухие не стали изобретать велосипед, и взяли уже придуманный узел от какого-нибудь боевого самолёта, типа Су-34. Поршень имеет свои преимущества: в баке не болтается газовый пузырь, поэтому если делать какие-нибудь фигуры высшего пилотажа или просто лететь вверх ногами, то в гидравлическую систему попадёт газ, она не будет работать, и разобьёсся к соответствующей матери. Бочку, впрочем, сделать можно.

На сугубо гражданском самолёте это, конечно, нафиг не надо, но то отдельный разговор. Эмбраер тоже так делает, “по-нашему, по-бразильски”.

Всё это была присказка. Удивило меня в этом посте не это. Вот что меня удивило:

Нет, не скалывающаяся краска. И даже не то, что на русском самолёте стоит американский манометр калифорнийской компании Роджерсон-Кратос.

Удивило меня то, что давление на русском ероплане меряется в наших посконных фунтах на двадратный дюйм (PSI). Только позавчера я поддувал шины своего пикапа до пятидесяти фунтов на квадратный дюйм 🙂 Гляди-ка, и на иностранных еропланах точно так же. И на европейском Эйрбасе давление тоже меряют в PSI.

Рехнуться. А вы всё спрашиваете, “когда же, наконец, Америка перейдёт на метрическую систему?” Полагаю, что в отдельных нишах на метрическую систему даже зарубежные страны не перейдут никогда, как водопроводные и газопроводные трубы в России до сих пор меряют в дюймах.

Решил немного попробовать поиграться с акселерометрами. Чисто по приколу. Оказалась весьма занятная вещь.

Современные акселерометры работают по пьезодинамическому принципу. Грубо говоря, есть полый куб, сделанный из пьезоэлектрических пластин, а внутри куба — шарик. В зависимости от положения куба и ускорения, им испытываемого, шарик по-разному давит на пластины, и получается электрический сигнал. Самые простые акселерометры выдают аналоговый сигнал, который можно считывать в микроконтроллер через АЦП.

Взял совсем недорогой и простенький акселерометр ADXL335 (картинка с Adafruit):

Даже тупо по надписям на плате сразу понятно, как с ним работать.

В качестве интерфейса между компьютером и акселерометром взял свою старенькую Arduino UNO (чего ж ещё, для исследовательских-то целей).

Теперь немного технического описания и математики. ADXL335 я питаю от 3.3 вольт. При ускорении в 0g, на соответствующем выходе платы имеем VCC/2, т.е. 1.65V. АЦП на ATMEL ATmega328P — 10-битные, соответственно, получаем разрешение 5V/1024 = 4.9mv на одну единицу. 1.65V/4.9mv = 336.

Так оно и получилось: будучи положенными на абсолютно плоскую доску, оси X и Y при считывании выдавали 336, а ось Z — 403 (потому что гравитация, и там у нас не 0g, а вовсе даже 1g).

Чувствительность акселерометра составляет, при питании от 3.3 вольт, 330 милливольт на 1g. 330mv/4.9mv = 67, 336 + 67 = 403, всё правильно.

Но, блин, Ардуино, это, конечно, хорошо, но не очень. При запитывании платы напрямую от USB, на входе АЦП микроконтроллера есть очень сильный шум. У меня постоянно прыгали измерения — от 0.98g до 1.02g. Связано это даже не сколько с самим микроконтроллером, сколько с тем, что напряжение 5 вольт, выдаваемое обычным компьютером — это что-то чудовищное, с высокочастотными наводками, и прочими радостями. Поэтому если кому-то хочется на обычной Ардуино заниматься считыванием АЦП — сделайте себе одолжение, подключите сначала нормальное стабилизированное питание. Запитался от моего старого лабораторного БП с линейным стабилизатором напряжения — и наконец-то узрел нормальные непрыгающие значения.

В принципе, с шумом можно бороться софтовыми методами, считывая значения много раз, и усредняя их. Но в зависимости от задач, это делать не всегда практично. Акселерометр можно использовать, например, для расчёта пройденного расстояния. От показаний надо брать двойной интеграл, так как позиция’ = скорость’ = ускорение. Но если показания из-за усреднения доступны только раз в секунду, то получится фигня, очень неточно.

Поэтому в данном виде акселерометр для таких задач непригоден. С ним можно только приблизительно рассчитывать, как наклонена плата. Ведь при наклонении акселерометра, ускорение свободного падения на оси Z падает, и начинает действовать на другие оси. А дальше, в-общем, простая тригонометрия — проекции сил на оси, треугольники. Угол наклона оси Z — арккосинус от считываемого ускорения, никакой магии. Наклони её на 90 градусов — будешь считывать 0g, arccos(0) = 90°, всё правильно.

Дабы не мудохаться со сложными схемами питания, заказал другой акселерометр — MPU6050. У него внутри неонка свой АЦП, причём 16-битный, что круче в 64 раза, а данные он отдаёт по I2C или SPI. Кроме того, у него есть трёхосный гироскоп! Я даже не знал, что бывают твёрдотельные гироскопы, круто! Буду продолжать изыскания.