מדידות במערכות העברת מידע בסיבים אופטיים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מדידות במערכות העברת מידע בסיבים אופטיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

למערכות שידור סיבים אופטיות מודרניות יש יכולות מהירות ופס רחב גבוהות, יציבות ואמינות ורמת אמינות גבוהה של העברת מידע. כדי לעמוד בתכונות הללו, כל המרכיבים שלהם חייבים לתפקד במסגרת מגבלות טכניות קפדניות. אבל איך לשלוט על הפרמטרים הרבים של כבל אופטי, חוטים אופטיים, שבהם נושא המידע הוא זרימת פוטונים, ולא אלקטרונים, כמו בקווי תקשורת חשמליים? כאן מכשירי מדידה מסורתיים אינם מתאימים. השיטות והמכשירים המשמשים למדידה וניטור פרמטרים בקווי תקשורת כאלה מתוארים במאמר שפורסם.

עבור מערכת שידור סיבים אופטיים (FOTS), כמו עבור כל מערכת כבלים (על כבלים קואקסיאליים או סימטריים), ישנם פרמטרים כלליים אותם יש למדוד במהלך בדיקות הבנייה, ההפעלה, ההסמכה וההקמה, וכן במהלך ההפעלה. עבודה מונעת. יחד עם זאת, ל-FOSP יש תכונות משמעותיות בשל העובדה שנושא המידע הוא זרם של פוטונים.

כדי לפעול בטווח האופטי, נעשה שימוש במחוללי קוונטים אופטיים (לייזרים) המייצרים קרינה קוהרנטית, גלאי פוטו קוונטיים (פוטודיודות ופוטוטרנזיסטורים), בסיב האופטי עצמו ובמספר אלמנטים נוספים. הם יצרו לא רק ציוד קצה עבור VOSP, אלא גם מכשירי מדידה. יש למדוד את הפרמטרים הכלליים הבאים ב-FOSP:

1) ההספק היחסי הממוצע של קרינה אופטית המוכנסת לקו, ב-dBm (dB ביחס ל-1 mW);

2) הנחתה של האות האופטי בקו ב-dB;

3) רגישות מערכת השידור ב-dBm לשיעור שגיאה נתון בנתיב השידור;

4) אורך גל של קרינה אופטית במיקרונים או ננומטר;

5) רוחב קו הקרינה הספקטרלי, ננומטר;

6) פיזור הפולס האופטי בנתיב האופטי, ps/nm*km.

בנוסף למדידת פרמטרים אלו, המערכת שולטת בכיבוי האוטומטי של הלייזר במקרה של תאונה (למשל, שבר בכבל האופטי), וכן בתדירות ומשך הפעלתו הזמנית בעת בדיקת הקו המשוחזר. .

למאפיינים הנמדדים של האלמנטים הקוונטיים והאופטיים של ה-FOSP יש גם תכונות ספציפיות, במיוחד הפרמטרים של הפולט - לייזר מוליכים למחצה: אורך גל קרינה liz (מיקרומטר או ננומטר), רוחב קו ספקטרלי Dl (nm), כוח קרינה ממוצע Po ( mW) וכו'.

חשוב גם לדעת את הפרמטרים של גלאי הפוטו: טווח הרגישות הספקטרלית של הפוטו-גלאי (מיקרומטר), רגישות (A/W), ערך זרם כהה (nA), קיבול פנימי של הפוטודיודה (pF), גודל (קוטר) של אזור רגיש לאור (מיקרומטר), יעילות קוונטית (h) .

הפרמטרים הבאים נמדדים בסיבים אופטיים ובכבלים: הנחתה בקילומטר של OF או OC המוכנסת לאורך של 1 ק"מ, ב-dB/km; פיזור דופק אופטי, ps/nm ק"מ; סוג פרופיל מקדם השבירה; קוטר חומר החימום עם מעטפת מגן ובמידת הצורך בלעדיו, במיקרונים; עבור multimode OFs - צמצם מספרי.

הפרמטרים הנקראים כלליים במאמר זה הינם בסיסיים ונתונים למדידות בשלבים שונים של תכנון, בנייה ותפעול של FOTS.

מדידת הספק אופטי ממוצע Po. כדי למדוד פרמטר זה נדרש חיישן הרגיש לקרינה אופטית בתחום אורכי הגל הספקטרליים המקבילים. במקרה שלנו מדובר בשלושה טווחים (לפי המינוח המקובל - שלושה חלונות של שקיפות): I OP - Dl1=0,82...0,86 µm; II OP - Dl2=1,31...1,35 מיקרומטר; III OP - Dl3=1,53...1,56 מיקרומטר.

כדי למדוד את ההספק הממוצע של קרינה אופטית, משתמשים בפוטודיודות שתוכננו במיוחד למטרה זו. ניתן לחבר את המכשיר לסיבים אופטיים, חד-מודים וגם מולטי-מודים, שקוטרם יכול להגיע עד 500 מיקרון. מדידת הספק אופטי באמצעות פוטודיודה מבוססת על היחס בין זרם הפוטו I PD הנגרם מקרינה אופטית, שהוא פרופורציונלי להספק הממוצע של קרינה אופטית ויחס הפוך לאורך הגל. בהתאם, סולם מד ההספק הוא מדורג במיליוואט (mW) או dBm עבור חלון השקיפות המתאים.

נכון לעכשיו, מדי כוח אופטי ממוצע מיוצרים על ידי התעשייה המקומית ומספר חברות זרות. כמעט כל המכשירים הללו הם קטנים בגודלם, במשקלם, בעלי הפעלה עצמית וניתן להשתמש בהם גם בתנאי מעבדה או מפעל, וגם במהלך הבנייה, ההפעלה וגם במהלך ההפעלה של VOSP. לוח המכשירים עשוי על בסיס מחוונים דיגיטליים, לרוב גביש נוזלי. יש להם מתגי טווח מדידה עבור שלושה חלונות שקיפות - 0,85 מיקרומטר, 1,3 מיקרומטר ו-1,55 מיקרומטר, מתגי כיול mW/dBm וחוגה אפס. הקרינה האופטית הנמדדת מסופקת באמצעות סיב אופטי המסתיים במחבר אופטי (לרוב מסוג FC או PC), שעבורו מותקנים שקעים (שקעים) של המחבר האופטי באחד מהקירות הצדדיים של המכשירים.

הפרמטרים האופטיים, הממדים, המשקל ותנאי ההפעלה של המכשירים מוצגים בטבלה, ותצוגה כללית של חלק מהם מוצגת באיור. 1 ו-2.

(לחץ להגדלה)

מדידות במערכות העברת מידע בסיבים אופטיים

מדידת הנחתה בסדר ובקו. הנחתה (או אובדן) של אנרגיית האות האופטי בסיב אופטי (OF) ובכבל אופטי (OC) נגרמת על ידי ספיגה, פיזור אור על חוסר הומוגניות מקומיות ופיזור אור Rayleigh (מולקולרי) על מולקולות חומר. בנוסף, ברמות מוגברות של כוח המוכנסות ל-OF (יותר מ-13 dBm), מתווספות תופעות פיזיקליות כגון, למשל, מה שנקרא פיזור ראמאן מגורה לגורמים הקובעים הפסדים.

הנחתה עקב ספיגה עקב פגמים בחומרים הפכה כל כך קטנה עד שקשה למדוד אותם וכאשר הספק האות האופטי נמוך מ-10 mW, הפסדים בסיב האופטי נקבעים בעיקר על ידי פיזור ריילי. סוג זה של פיזור מתרחש על מולקולות קוורץ SiO2. ההספק שלו הוא ביחס הפוך לחזק הרביעי של אורך הגל, כלומר, ככל שאורך הגל גדל, הפסדים כאלה יורדים במהירות.

הפסדים נוספים מתרחשים ב-OK בעת צירוף אורכי בנייה. הם מופיעים על חוסר הומוגניות מקומיות, מקומות של ריתוך או הדבקה של קצוות סיבים אופטיים. אי-הומוגניות מקומיות כוללות גם קצוות שטוחים בקצוות הסיב האופטי, שמהם משתקפת אנרגיה בכיוון ההפוך (פנימי). עבור OF של קוורץ, הפסדים אלה הם כ-4% (או -14 dB) מהספק המתרחש.

קיימות מספר שיטות למדידת הנחתה של קרינה אופטית במהלך התפשטותה בסיב אופטי: שתי נקודות, החלפה, פיזור Rayleigh back-domain, מיצוי סיבים אופטיים.

מבין השיטות המפורטות, הפשוטה והאמינה ביותר, המשמשת בבנייה, הזמנה ותפעול, היא שתי נקודות. הוא, בתורו, מחולק לשלושה סוגים: שיטת הניתוק, שיטת הבלתי שבירה ושיטת הפיזור המכויל.

השיטה הנפוצה ביותר בתחום הבנייה והמחקר היא שיטת שבירת הסיבים. קרינה אופטית מוכנסת לקצה הקלט של הסיב האופטי (שחייב להיות שטוח ומאונך לציר הסיב האופטי). במקרה זה, מקור הקרינה וקצה הקלט של ה-OF קבועים בצורה נוקשה, כך שבמהלך המדידות לא מופרים התנאים להזנת אנרגיה ל-OF. נלקח OB באורך ידוע L0. קצה הפלט מוחדר ליחידת הקליטה של המונה ומקובע בה בצורה נוקשה. לאחר מכן, ההספק האופטי P1 שיוצא מקצה המוצא של הסיב האופטי נמדד. ערך זה נרשם. לאחר מכן, סיבים באורך L1 מופרדים מה-OB של שיטות הביקוע. קצה הפלט של הסיב הנותר באורך L2 = L0-L1 חייב להיות שטוח ומאונך לציר OB, שנשלט על ידי מיקרוסקופ מיוחד. אם איכות קצה הפלט אינה משביעת רצון, הסיב מבוקע מחדש ונבדק. לאחר קבלת סוף האיכות הנדרשת, הוא מוכנס מחדש ליחידת הקליטה של מד ההספק האופטי וההספק האופטי P2 נרשם. לפיכך, ערכי ההספק האופטי P1 במוצא של סיב באורך L1 ובכניסה שלו P2 נקבעים. הנחתה בסיב באורך L1 נקבעת על ידי הנוסחה k=P2/P1 (פעמים) או a=10lgP2/P1 (dB).

היתרון של שיטה זו הוא שהיא אינה דורשת מכשירים מיוחדים, שכן כל מכשירי הקלטה סטנדרטיים מתאימים ליישומו. אבל לשיטה זו יש גם חסרון משמעותי: היא מסוג "הרסני" ובעלת יעילות נמוכה.

בפועל, הסוג השני של שיטת שתי נקודות משמש לעתים קרובות יותר - מדידה לא הרסנית. בשיטה זו, מקור לקרינה אופטית באורך גל נתון מסופק עם כבל אופטי חד-סיבי פלט, שקצהו מוטבע במחבר אופטי. מכיוון שלסיבים אופטיים מודרניים ומחברים אופטיים יש שינויים קטנים מאוד בפרמטרים גיאומטריים ואופטיים, השונות בערכי הנחתה בעת חיבור מחבר אופטי אחד למשנהו אינה עולה על 0,1 dB. מהאמור לעיל עולה כי מדידות הנחתה ב-0V או OK, המבוצעות על פי הסכימה הבאה, נכונות. מד כוח אופטי מחובר למחבר היציאה של הפולט והנתונים המתקבלים מתועדים. לאחר מכן מחבר היציאה מחובר לקצה הקלט 0V (שהוא חלק בלתי נפרד מה-OK), מוטבע גם הוא ב-OR, ולקצה המוצא שלו מחבר מד הספק. מתוך ערך ההספק הנמדד, ההנחתה מחושבת באמצעות הנוסחה לעיל.

כדי למדוד הנחתה בשיטה המתוארת, התעשייה מייצרת בודקים אופטיים. מכשירים כאלה מכילים מקור קרינה מכויל יציב ומד כוח אופטי בבית אחד. חלק מהחברות מייצרות בודקים אופטיים המורכבים משני בלוקים נפרדים - פולט ומד כוח. בודק אופטי, המורכב משני בלוקים נפרדים, מתברר בחלק מהמקרים כנוח יותר, שכן הוא מאפשר מדידות בקצוות שונים של הקו. שני סוגי הבודקים מיוצרים, למשל, על ידי SIMENS. הסוג השני של הבודקים כולל מכשירים ביתיים מסוג אלמז. מכשיר זה מאפשר לך למדוד עוצמת אות אופטי והנחתה ב-OK באחד מחמישה אורכי גל: 850, 1310, 1540, 1550 ו-1560 ננומטר. טווח הערכים הנמדדים הוא -50...+3 dB עם שגיאה מוחלטת שאינה עולה על +0,2 dB.

מדידות במערכות העברת מידע בסיבים אופטיים

השיטה הנפוצה ביותר להערכת רמת הנחתה בקישורי סיבים אופטיים מודרניים היא שיטת הרפלקמטריה, המבוססת על מדידת פיזור ריילי לאחור בתחום הזמן. לשם כך, רצף תקופתי של פולסים אופטיים של משך t ותקופת חזרה Ti מוכנס לסיב האופטי. פולסי אנרגיה יחזרו לקצה הקלט. המשרעת שלהם פרופורציונלית להספק של פולסים אופטיים המרוחקים מפולס הכניסה (הפניה) בזמן השווה לזמן הנסיעה של הפולס בכיוון קדימה ואחורה. אם נסתכל על האותות הללו במסך של אוסילוסקופ, נראה עקומה מסוימת מלאה ברעש, שערכה הממוצע יורד באופן אקספוננציאלי לאורך קנה המידה של הזמן. עקומה כזו אינה מאפשרת קריאות מדויקות ואינה נוחה לשימוש. עם זאת, חזרה תקופתית על העקומה מאפשרת לצבור תוצאות מספר פעמים, מה שמאפשר לקבל קו הנחתה נקי בהתאם לאורך הסיב הנמדד. מכיוון שבטכנולוגיית תקשורת כל הפרמטרים היחסיים נמדדים ב-dB, עקומה זו עוברת לוגריתם בכל אחת מהקואורדינטות האנכיות שלה, שבגללן היא לובשת צורה של קו ישר משופע. התלות המתוארת של ערך ההנחתה באורך הסיב נקראת רפלקוגרמה אופטית.

מן הסתם, מהרפלקוגרמה ניתן לקבוע לא רק את ההנחתה, אלא גם את אורך הסיב האופטי, את המרחק לאי-הומוגניות מקומית, כולל מקום הנזק 0 V.

מדידות במערכות העברת מידע בסיבים אופטיים

לשיטת הרפלקמטריה יש מספר יתרונות על פני שיטות אחרות למדידת הנחתה: המדידה מתבצעת בקצה אחד של הקו או מקצה אחד של כבל אופטי או סיב; יְעִילוּת; היכולת לקבוע את אורך 0B או OK, מיקום ההטרוגניות המקומית (לדוגמה, סדק 0B או עיקול רדיוס קטן); היכולת לנטר כל העת את כל המסלול ולאבחן אותו.

רפלקמטרים אופטיים (איור 3 ו-4) מיוצרים על ידי חברות שונות ברחבי העולם (טבלה 2).

עסקים	שם הכלי	טווח דינמי, dB	אורך גל מיקרומטר	דיוק אורך, מ	אורך כבל מרבי, ק"מ	אזור מת, מ	רזולוציית קריאה אנכית, dB
ANDO (יפן)	AQ7210	37 34	1,3 3,4	0,5 ... 10	320	13 10	0,001
ANDO (יפן)	AQ7220	32 29	1,3 1,55	0,5 ... 10	160	25 325	0,001
Granet Pracitronic (גרמניה)	OFR14	45 30	1,3 1,55	0,625 ... 4	13 240	30	0,001
שלומברגר (צרפת)	S179740TDR S179750TDR	24 22	1,3 1,55	+1 +1	140 140	5 5	0,01 0,01
שלומברגר (צרפת)	S17721 S17723	40 35	0,85 1,3	3 ... 5 2 ... 16	25 33	0,5-5	0,02 0,02
Wavetek (ארה"ב)	7780	36 34	1,3 1,55	0,3 ... 4	170	לא יותר מ 8	0,02
OPTEL (רוסיה)	OP5-21	27 24	1,3 1,55	1	100	2	0,01
SPC SPECTR (רוסיה)	"ATLAS 2010"	23 24 25	0,85 1,3 1,55	+1	110	1	0,01

מדידת רגישות של מערכות שידור מודרניות. הפרמטר העיקרי הקובע את איכות השידור הוא ההסתברות לטעות בעת העברת מידע דיגיטלי. נכון לעכשיו, הנורמה היא ההסתברות לטעות עבור מספר נתון של סמלים משודרים (אפסים ואחדים) שווה ל-10-9...10-12 (בהתאם למהירות השידור). הרגישות של מערכת שידור דיגיטלית מובנת כעוצמת האות המינימלית בקבלה שבה עדיין נצפתה הסתברות השגיאה שצוינה. עבור מערכות שידור סיבים אופטיים, מדידות רגישות נעשות באמצעות מנחתים משתנים אופטיים. הם עובדים על פי התוכנית הבאה (איור 5).

מדידות במערכות העברת מידע בסיבים אופטיים

רצף פסאודו אקראי של אות דיגיטלי בקוד המתאים למה שמועבר בקו האמיתי מסופק לכניסה החשמלית של האות הדיגיטלי הקבוצתי של ציוד STM ממד שיעור השגיאות (ER). בציוד STM, אות זה מומר לדיגיטלי, אשר מסופק למחבר האופטי של יחידת השידור. הכניסה של מנחת מכויל משתנה אופטי (ATT) מחוברת ליציאה זו באמצעות כבל אופטי חד סיב (OC). ), שהפלט שלו מחובר גם באמצעות כבל אופטי לציוד קולט האותות האופטי STM. מהפלט החשמלי של נתיב הקליטה, האות הדיגיטלי המתקבל מחובר לכניסת PPI.

לפני תחילת המדידות באמצעות מד כוח אופטי, רמת ההספק האופטית המקסימלית המותרת עבור סוג נתון של ציוד STM נקבעת בכניסה של נתיב הקליטה. זה נעשה על ידי הפחתת הנחתה המוכנסת לקו על ידי מנחת מכויל משתנה. במקביל, קריאות ה-ATT נרשמות. לאחר מכן כבל הקו מנותק ממד הכוח MI ומחובר לכניסה האופטית של נתיב הקליטה STM. לאחר מדידת מקדם השגיאה במצב זה, שתוצאתו נשמרת, הנחתה מוכנסת לנתיב האופטי על ידי מנחת ה-ATT עד שמקדם השגיאה (נקרא גם הסתברות שגיאה) עולה לערך Posh>10-9 (10-10). לאחר מכן הכבל האופטי הליניארי מנותק מהכניסה האופטית של נתיב הקליטה STM ומחבר מחדש למד הספק MI. כוח זה יהיה הערך שקובע את רגישות המערכת. זכורה גם כמות ההנחתה שמכניס ה-ATT לנתיב האופטי.

התעשייה מייצרת מנחתים מכוילים משתנים למדידות על קווי סיבים אופטיים. כדוגמה, ניתן לציין מנחת אופטי משתנה מסוג OLA-15 E-0004 מבית HEWLET PACKARD. מנחת מסוג זה יכול להכניס הנחתה לקישור סיב אופטי מ-3 עד -60 dB. ערך הנחתה מוצג בצורה דיגיטלית. ההנחתה בטווח שצוין משתנה בצורה חלקה בשלבים של 0,1 dB.

התעשייה המקומית מייצרת גם מנחתים כאלה, למשל, מסוג NTGV243. טווח ההנחתה שהוא מציג הוא -1 עד -45 dB. הקריאה היא ורנייה יותר.

מדידת אורך גל ופס ספקטרלי של קרינה אופטית. ידוע שברשתות סיבים אופטיים אזוריים ומקומיים משתמשים ב-0V, בעיקר בעל חלון שקיפות שני, ברשתות טראנק - שלישי. במערכות תקשורת סיבים אופטיות שונות, ניתן להשתמש במגברים סיבים אופטיים באורך גל כזה או אחר שאינם חופפים לחלון שקיפות נתון. ייתכן שזו הסיבה שהמערכת הנבנית או המתוקנת לא תעבוד. לכן, החשיבות של מדידת אורך הגל של הקרינה ברורה. בנוסף לאורך הגל, חשוב גם לדעת את רוחב הקו הספקטרלי (כלומר, רוחב הפס של הקרינה האופטית). הפער בין קטעים שונים של קישור הסיב האופטי לפרמטר זה מוביל לפיזור (כלומר הרחבה) של פולסים אופטיים כשהם מתפשטים בקו האופטי. לחוסר התאמת רוחב קו ספקטרלי יש השפעה חזקה במיוחד על ביצועי האיכות במערכות ההולכה STM-4, STM-16, STM-64 וכו'.

אורך הגל של הקרינה האופטית ורוחב הקו הספקטרלי נמדדים באמצעות מכשיר מיוחד - מנתח ספקטרום אופטי. מכשירים אלו מיוצרים בייצור המוני על ידי מספר חברות זרות, למשל, HEWLET PACKARD.

הפיזור של פולסים אופטיים נמדד גם במהלך הייצור ובדיקות המפעל של סיבים אופטיים וכבל אופטי. התעשייה מייצרת גם מכשירים מיוחדים למדידת פיזור של פולסים אופטיים בקישורים סיבים אופטיים. מכשירים כאלה כוללים, למשל, מכשיר מסוג ID-3 המיוצר על ידי מכון המחקר להעברת חום (מינסק).

כאן נקראו רק מספר פרמטרים הנמדדים במערכות תקשורת סיבים אופטיים; בפועל נמדדים מאפיינים אחרים הטבועים גם במערכות תקשורת קונבנציונליות.

מחבר: O. Sklyarov, Ph.D. טכנולוגיה. מדעים, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שלד חיצוני רך 09.07.2013

לראשונה, מדענים ומהנדסים הצליחו ליצור "שלד חיצוני רך" המבוסס על שימוש בשרירים מלאכותיים, במילים פשוטות, מדובר למעשה ב"חליפת סופרמן" שניתן ללבוש כדי להגביר את הכוח והסיבולת.

היחידה יוצאת הדופן נוצרה על ידי מומחים מאוניברסיטאות הרווארד ובוסטון בפקודת משרד ההגנה האמריקאי. המכשיר הוא סט שרירים נוסף המופעל על ידי מדחס אוויר. זה מבדיל ביסודו את הפיתוח הזה מאנלוגים אחרים מסוג HULC, המצוידים ב"עצמות" מתכת כבדה או פלסטיק עם כוננים הידראוליים או חשמליים. לכן, המפתחים מכנים את ההמצאה שלהם "אקסוסוויט", כי ככזו אין בה שלד: רק רשת מורכבת שמתאימה לרגליים ובעזרת שרירי ריאות עוזרת לשרירים אנושיים לכופף ולשחרר את הגפיים.

החליפה כוללת שרירים פנאומטיים, מדחס, מצבר לחץ (במילים אחרות גליל אוויר דחוס) וחיישנים המותקנים על מפרקי הברך, הירך והקרסול. חיישנים עוקבים באופן רציף אחר תנוחת הרגליים ומכווצים / מיישרים את השרירים הפנאומטיים בנקודת זמן מוגדרת בהחלט.

שוב, חליפת החוץ פועלת כמו קבוצה נוספת של שרירים ומחזקת אדם, כאילו הוא עוסק באימון גופני באופן אינטנסיבי במשך מספר שנים. תיאורטית, חליפת חוץ יכולה להפיק כוח גדול פי כמה מחוזק השרירים שלנו, אבל זה מעלה את השאלה לגבי העומס המותר על עצמות ומפרקי אדם, מכיוון שלחליפה אין שלד מלאכותי משלה. עם זאת, עבור אדם מבוגר מאומן היטב, החליפה מעניקה יתרונות רציניים בכוח, גם אם היא מגדילה אותו ב-20-30% "בלבד". בנוסף, עם כניסתם של השרירים הקלים והחזקים, יהיה קל לשלב בין חליפת חוץ עם שלד חיצוני הלוקח על עצמו עומס בלתי נסבל לאדם.

לדברי המפתחים, השימוש בחליפת האקסוסויט הוא מאוד טבעי: אתה פשוט מרגיש איך "כוח הקסם" עוזר לך ללכת ולהרים חפצים כבדים. כשאתה מוריד את החליפה, אתה מרגיש שאתה מאבד כוח נוסף. ה"טבעיות" הייחודית של חליפת האקסוסו אינה דומה לשלדים חיצוניים מגושמים וכבדים. כמובן שחליפת האקסוסוד אינה מאפשרת לשאת עומס של 10 ק"ג למשך 100 שעות, אך בעתיד ניתן יהיה להחביא אותו מתחת לבגדים. חליפת האקסוסוד שוקלת 7,5 ק"ג ומכווננת כל כך עד כדי כך שהלובש לפעמים שוכח שהיא קיימת.

המפתחים מאמינים ש-exosuit שלהם יכול להיות שימושי בשלושה תחומים. בעיקר למטרות צבאיות, לסייע לחיילים לנסוע למרחקים ארוכים יותר ולשאת משאות כבדים יותר. בנוסף, ניתן להשתמש בו ברפואת ספורט ושיקום. במקרה האחרון, ה-exosuit יכולה לעזור לאנשים שלא איבדו את יכולת ההליכה, אלא עם שרירים מוחלשים או מנוונים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חומרי נפץ ישפרו את בטיחות המכוניות החשמליות

▪ עגבנייה יתושים

▪ ניקוי יעיל של דליפת שמן

▪ טיסה מעל הר הגעש

▪ SMS לאוטובוסי טרולי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר מחוונים, חיישנים, גלאים. בחירת מאמרים

▪ מאמר הארה של האובייקט. וידאו ארט

▪ מאמר היכן המקום הקר ביותר ביקום? תשובה מפורטת

▪ מאמר חשמלאי לרשתות תאורה ותאורה. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר כיצד לתת לצמנט לפורטלנד את התכונה של עמידה בכפור חמור. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ כתבה Papiros מהאוויר. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר