Довелось мне тут на прошлой неделе пообщаться с юным созданием (возраста моего внука) на весьма неожиданную тему на стыке системной инженерии и философии. И вроде как несколько дней уже прошло, а всё не отпускает. Решил вот, с вами поделиться.
Парень сказал, что им надо летом сделать что-то вроде “задания”. Из предложенных вариантов он выбрал такое:
Имеется некая конструкция с SPDT реле (12В). Общий полюс реле заведён на землю, а нормально замкнутая позиция не используется никак - болтается в воздухе, используется только нормально-разомкнутая, когда реле “включено”.
Требуется, используя эту свободную позицию, сделать индикатор “включённости” реле для юзера. Питание и земля доступны. Нельзя трогать схемы обмотки реле и рабочей позиции.
Оцениваться работа будет по двум параметрам: 1) защита идеи - обосновать, почему выбрана именно такая идея/схема; 2) доказательство, что номиналы деталей подобраны оптимально (по потреблению тока в обоих режимах) для избранной схемы. Под режимами понимается когда реле включено и когда выключено.
Парень пришёл ко мне со своей схемой и с просьбой помочь посчитать оптимальные номиналы, а то мол формулы трёхэтажные получаются, где-то мол путаюсь и результат никак с Мультисимом не совпадает. Да и оптимальность надо как-то доказать.
В его схеме использовался двуногий R/G светодиод, который должен светится зелёным, когда реле включено и красным - когда выключено. Мне эта схема показалась избыточной и я предложил свою - с обычным одноцветным светодиодом. На рисунке ниже слева моя схема, справа - его. На его схеме, для простоты, вместо реле просто нарисован тумблер, который одним концом на GND - собственно реле именно это и делает - замыкает что-то на землю, так что всё нормально.
Как видите, в моей схеме всё тупо: реле включено - светодиод светится, реле выключилось (как на рисунке) - светодиод погас. При 12 В, ток при светящемся светодиоде - 5мА, при не светящемся - 6мА. Всё!
У него же, при правильно подобранных номиналах, если реле включено (как на рисунке), светится зелёным, если выключено (замкнуть тумблер на землю) - красным.
Я сказал парню, что у нас имеется двоичный показатель (реле включено или выключено) и использовать для его визуализации троичный элемент (зелёный / красный / не светится) - просто избыточно с точки зрения системной инженерии.
На что парень ответил, что а) зато это красивее и заметнее; и б) поскольку этот светодиод светится всегда (пусть и разными цветами), его можно заодно использовать как индикатор наличия питания. Но, главное (а).
Далее он добавил, что если бы мы никогда не использовали избыточность, то все автомобили были бы одного цвета, а на моё замечание, что у Форда поначалу так и было, парировал: “ну от этого же отказались”.
В общем, он меня убедил, что хотя его схема в разы хуже по энергетике, она имеет право на существование просто потому, что имеет. Помог я ему с расчётом номиналов (ну, Вы знаете, как я помогаю - он у меня два дня пыхтел, но сделал - любо дорого).
А сам я всё думаю. Да, конечно, с точки зрения системного инженера я прав, но … блин … и в его словах есть какая-то сермяжная правда!? В конце, концов ведь очень много чего в нашей жизни функционально избыточно и энергозатратно, но просто красиво (балет, например). Или балет балетом, а миллиамперы миллиамперами? Есть мысли?
P.S. я, разумеется, не о критических случаях, например, “бортовые системы”, где каждый пикоампер экономится. Нет, речь о разумной аппаратуре с разумными требованиями.
