מד טכומטר מטוסים. תכנית, תיאור

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

מד מהירות מטוסים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

מד הטכומטר המתואר במאמר נועד למדוד את מהירות הסיבוב של מדחף דגם מטוס, אך ניתן להשתמש בו כדי לנטר את פעולתם של מנגנוני להב אחרים - רוטורים, אימפלרים ותריסים. עקרון הפעולה של מכשיר זה מבוסס על מדידת תדירות ההפסקה על ידי להבי המדחף של זרימת קרינת אינפרא אדומה מאופנת שנוצרת על ידי מד הטכומטר ונכנסת לאלמנט הרגיש לאור שלו.

בהשוואה לטכומטרים למטרות דומות [1-3], בדומה לעקרון הפעולה המתואר, המכשיר המוצע עמיד יותר בפני רעשים. זה יכול למדוד את מהירות הסיבוב של מדחפים המכילים שניים, שלושה וארבעה להבים. הטכומטר מצויד במחוון חוגה של מהירות הסיבוב, המספק לא רק מידע כמותי, אלא גם מידע איכותי על הדינמיקה של שינויים בפרמטר הנשלט [4].

למכשיר שני מגבלות למדידת מהירות סיבוב המדחף: עד 3000 סל"ד ועד 30000 סל"ד. טעות מדידה - לא יותר מ-±2,5%. ישנו כיול קוורץ, שמגביר את דיוק המדידה ומאפשר לנטר במהירות את ביצועי המכשיר. מד הטכומטר עשוי על בסיס רכיב נגיש וקל להגדרה.

התרשים הפונקציונלי של המכשיר מוצג באיור. 1. מתנד קוורץ מייצר רצף תקופתי של פולסים מלבניים בתדר של 100 קילו-הרץ. מהפלט של הגנרטור, פולסים אלו מוזנים למחלקי תדרים של 20000 ו-2000, היוצרים פולסים הבאים בתדר של 50 ו-500 הרץ, בהתאמה. פולסים אלו נועדו לכייל את מד הטכומטר לפני ביצוע מדידות. תדר של 50 הרץ מתאים למהירות מדחף של 3000 סל"ד (מקסימום בגבול המדידה הראשון), ותדר של 500 הרץ מתאים ל-30000 סל"ד (מקסימום בגבול המדידה השני). מתג SA1 בוחר את מגבלת המדידה, ומתג SA2 בוחר את מצב הפעולה של המכשיר (כיול או מדידה).

מד טכומטר דגם מטוס
אורז. 1. תרשים פונקציונלי של מד הטכומטר

במצב כיול המכשיר, פולסים בתדר של 50 או 500 הרץ מסופקים דרך מתגים SA1.1 ו-SA2.1 לאחת הכניסות של האלמנט הלוגי AND, שהכניסה השנייה שלו מסופקת עם פולסים בתדר של 100 קילו-הרץ מהפלט של מתנד הקוורץ. ביציאה של האלמנט הלוגי נוצר רצף של התפרצויות של פולסים בתדר של 50 קילו-הרץ בתדר של 500 או 100 הרץ. רצף זה נשלח לכניסת האות של משדר ה-IR, אשר פעולתו מתאפשרת על ידי לחיצה ממושכת על כפתור SB1. טריגר במעגל הכפתורים מבטל את הקפצת המגעים שלו.

לאחר שהגענו למקלט ה-IR, שנמצא במרחק מה מהמשדר וממוקם על אותו ציר אופטי, קרינת ה-IR מומרת שוב לאות דופק חשמלי. הוא מוגבר ומסונן על ידי מגבר פס פס. האות המוגבר מזוהה על ידי משרעת והופך לרצף של פולסים הבאים עם קצב החזרה של התפרצויות קרינת IR. לאחר הגברה ועיצוב על ידי טריגר של שמיט, הפולסים הללו הופכים למלבנים עם נפילות תלולות.

במצב כיול, פולסים מהפלט של הדק Schmitt מפעילים מונו-יציב, המנרמל את משך הזמן שלהם, אשר, בהתאם למגבלת המדידה שנבחרה, משתנה על ידי מתג SA1.2. רכיב ה-DC של מתח המוצא המונווויברטור, ביחס ישר לתדר, נמדד על ידי מד מתח באמצעות מיקרו-אמפרמטר PA1 ונגדים נוספים R_ext1 ור_ext2, שנבחר על ידי מתג SA1.3. נגדים אלו הם נגדי כוונון; בעזרתם, במצב הכיול, המחט של מיקרו-אמפר PA1 מוגדרת לחלוקת הסולם האחרונה בכל גבול מדידה.

כאשר מתג SA2 מועבר למצב "מדידה". במקום פולסי כיול, מסופקת רמה קבועה של אחד לוגי לכניסת השסתום (אלמנט לוגי AND), וכתוצאה מכך רצף פולסי ה-IR הנפלטים בתדר של 100 קילו-הרץ הופך לרציף. קרינת IR בדרך מהמשדר למקלט מופסקת מעת לעת על ידי להבי מדחף מסתובב של דגם מטוס, המוכנסים למרווח בין המשדר למקלט. לכן, תדר הפולס במוצא הדק שמיט שווה למכפלת מהירות הסיבוב של המדחף ומספר הלהבים שלו. יכולים להיות שניים, שלושה או ארבעה. כדי לקחת בחשבון גורם זה, מחלק קצב חזרות דופק לשניים, שלוש או ארבע כלול בנתיב האות בין הדק Schmitt למתג ה-one-shot באמצעות מתגים SA3 ו-SA2.2.

התרשים הסכמטי של מד הטכומטר מוצג באיור. 2. מחולל פולסים בתדר של 100 קילו-הרץ מורכב מאלמנטים לוגיים DD1.1, DD1.2, נגד R4 ומהוד קוורץ ZQ1. אלמנט לוגי DD1.3 הוא חוצץ. מחלקי התדר בנויים על מונים בינאריים DD2, DD7 ואלמנטים לוגיים DD1.4, DD4.1-DD4.3, DD6.1. פולסים בתדר של 50 הרץ מוסרים מפין 15 של מונה DD7, ופולסים בתדר של 500 הרץ מוסרים מפין 13 של מונה DD2.

מד טכומטר דגם מטוס
אורז. 2. תרשים סכמטי של מד הטכומטר

אלמנטים DD8.1, DD8.2 מבצעים את הפונקציה הלוגית AND.הטריגר שיוצר את האות המאפשר את פעולת המשדר מורכב מאלמנטים לוגיים DD8.3, DD8.4. אלמנטים לוגיים DD6.2-DD6.4, המחוברים במקביל, והטרנזיסטור VT4 יוצרים מגבר פולס המפעיל את הדיודה הפולטת IR VD4.

מקלט ה-IR מורכב מפוטודיודה VD1 ומעוקב מקור בטרנזיסטור VT1. מגבר הפס-פס בנוי על מגבר OP DA1 וטרנזיסטור VT2. מעגל R7R8C5 מגדיר הטיה קבועה בכניסה הבלתי-מתהפכת של המגבר, והנגד R10 קובע את זרם הבקרה שלו. מעגל המשוב השלילי של המגבר נוצר על ידי הנגד R12 וקבל הבידוד C4. קבל C6 משמש לתיקון תדרים של מגבר ההפעלה. טרנזיסטור VT2 הוא עוקב פולט שמגדיל את כושר הטעינה של מגבר OP-DA1.

בטכומטר המיוצר על ידי המחבר, רווח המתח של מגבר הפס-פס בתדר של 100 קילו-הרץ הוא 400. תדרי החיתוך של פס המעבר ברמת -3 dB הם 75 ו-135 קילו-הרץ. ממדגם למדגם של המכשיר, ערכי הפרמטרים הללו עשויים להיות שונים מאלה שניתנו ב-15...20%, מה שאין לו השפעה משמעותית על פעולת המכשיר. עם זאת, תדר ההגברה המקסימלי צריך להיות בטווח של 100±5 קילו-הרץ. במידת הצורך, הוא מותאם על ידי בחירת נגדים R10, R12 וקבלים C4, C6. בדרך כלל זה מספיק לבחור נגד R10.

גלאי המשרעת מורכב על דיודות VD2 ו-VD3, והמגבר של פולסים שזוהו מורכב על מגבר OP DA3. מעגל R16R24C10 מספק את ההטיה הקבועה הדרושה בכניסה הלא-הפוכה של מגבר ההפעלה. הנגד R31 קובע את זרם הבקרה שלו. קבל C12 הוא קבל הפרדה. מעגל המשוב השלילי של המגבר נוצר על ידי נגדים R27, R33 וקבלים C16, C18. רווח המתח באמצע פס המעבר הוא 5. קבלים C12, C16 יוצרים את תגובת התדר של המגבר באזור התדר הנמוך (תדר חיתוך 1...2 הרץ), והקבלים C18 - באזור התדר הגבוה (תדר חיתוך 8 קילו-הרץ). עכבת הכניסה של המגבר נקבעת על ידי הנגד R22.

הדק Schmitt מורכב מאלמנטים לוגיים DD3.1, DD3.2 ומנגדים R3, R5 שקובעים את ספי המיתוג שלו. המונה הבינארי הכפול DD5 והאלמנטים הלוגיים DD3.3, DD3.4 יוצרים מחלקי תדרים לשניים, שלושה וארבעה.

מכשיר ה-One-shot מיוצר על טיימר משולב DA2, שמרכיבי התזמון שלו הם קבל C13 והנגדים R25 ו-R26, המוחלפים כאשר מגבלת המדידה משתנה. קבל C15 הוא קבל סינון. המתג האלקטרוני בטרנזיסטור VT3 ומעגל ההבחנה R21C8 יוצרים פולסים קצרים כדי להפעיל את המונו-יציב ברגעים של נפילות דופק מתגברות בכניסה של המפתח האלקטרוני.

נגדים R29, R30, R34, R35 יוצרים התנגדויות נוספות עבור מיקרו-אמפר PA1. קבל C17 מפחית את הריצוד של מחט המיקרואממטר בגבול המדידה התחתון. המגעים של כפתור SB1.2 עוקפים את מיקרו-אמפר PA1 כאשר הכפתור אינו נלחץ, ואין צורך לקרוא את המכשיר. זה מבטל תנודות חדות של המחט שלו, שמסוכנות למיקרו-אמפר, כאשר מד המהירות מופעל ומכבה, בעת החלפת מגבלות מדידה ומצבי פעולה.

המכשיר מופעל ממקור מתח מיוצב של +9 V עם זרם מוצא מרבי של לפחות 0,5 A. קבלים C2, C3, C9, C14 הם אלו המסננים במעגל החשמל.

חלקי הטכומטר מותקנים באופן צירים על קרש לחם. הדיודה הפולטת VD4 והפוטודיודה VD1 ממוקמות מחוץ ללוח במרחק של 150...200 מ"מ אחד מהשני, ויוצרות פער שכאשר מודדים את מהירות הסיבוב, חוצים להבי המדחף המסתובבים.

המכשיר משתמש בקבלי תחמוצת K50-35; ניתן להשתמש באלה דומים אחרים במקום זאת. במקום מתאימים קבלים קרמיים - K10-17, KM-6 או מיובאים. קבל תזמון C13 - K73-17, ניתן להחליפו בקבלי K73-9, K73-24 או סרט אחר. נגדים קבועים - C2-33. נגדי גוזם - SP2-2a או דומים אחרים. המכשיר משתמש במתגי רולר PGK ובכפתור כפול KM2-1, שבמקום זה ניתן להשתמש בשאר דומים. מיקרו-אמפר - M906 או אחר עם זרם סטיית מחט כולל של 100 μA.

ניתן להחליף דיודות KD522B בדיודות מאותה סדרה או, למשל, מסדרות KD503, KD521. במקום דיודה פולטת IR AL129A, מתאימות דיודות מאותה מטרה של סדרת AL107, AL118 או מיובאות. ניתן להחליף את הפוטודיודה FD-256 בפוטודיודות FD-21KP, FD-25K, FD-26K. החלפת טרנזיסטור אפקט שדה KP307G - טרנזיסטורים מאותה סדרה עם אינדקס או סדרה שונה KP303, טרנזיסטורים KT315B - מבני סיליקון n-p-n אחרים בהספק נמוך. במקום טרנזיסטור KT973A מותר להשתמש ב-KT973B.

בעת החלפת מגברים KR1407UD3 ו-KR140UD1208 ב-1407UD3 ו-140UD12, בהתאמה, יש לקחת בחשבון את ההבדלים ביניהם בסוג הדיור והקצאות הפינים. ניתן להחליף את המיקרו-מעגלים מסדרת K561 במיקרו-מעגלים מסדרת 564 או באנלוגים מיובאים, ואת המיקרו-מעגל KR1006VI1 ניתן להחליף בסדרת 555 המיובאת.

להתאמה של הרכיבים הפונקציונליים של מד הטכומטר אין תכונות מיוחדות והיא מתבצעת על פי שיטות ידועות. יישור הצירים האופטיים של הדיודה הפולטת VD4 ופוטודיודה VD1 נשלטת על ידי המשרעת המקסימלית של האות בתדר של 100 קילו-הרץ ביציאה של מגבר הפס-פס (מפיץ של טרנזיסטור VT2) כאשר כפתור SB1 נלחץ. מחט המיקרו-אמפר PA1 מוגדרת לחלוקת הסולם האחרונה בעת כיול המכשיר בגבולות המדידה של 3000 ו-30000 סל"ד, בהתאמה, באמצעות נגדי חיתוך R35 ו-R34.

כאשר מודדים את מהירות הסיבוב של מדחף שהלהבים שלו עשויים מחומר הסופג קרינת IR בצורה חלשה, מושגת פעולה תקינה של מד הטכומטר על ידי הפחתת רגישותו לקרינת IR. לשם כך, נגד חיתוך R6 מפחית את משרעת האות בכניסה של מגבר פס הפס.

ספרות

Mil G. שלט אלקטרוני של דגמים. - מ.: DOSAAF, 1980.
Evstratov V. בורג בשליטה. - דוגמנית-מעצבת, 1992, מס' 11, עמ'. 6, 7.
מד טכומטר אופטי. - כתובת אתר: radiokot.ru/circuit/digital/measure/03.
Mezhlumyan A. דיגיטלי או אנלוגי? - רדיו, 1986, מס' 7, עמ'. 25, 26.

מחבר: O. Ilyin

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

בית חם 10.10.2008

בניינים צורכים עד 45% מכלל האנרגיה הנצרכת בעולם. זה יותר ממה שמוציאות כל המכוניות בעולם ביחד.

בגרמניה מתבצעת תוכנית לחיזוק הבידוד התרמי של בתים ישנים. בית אירופאי ממוצע דורש 160-300 קילוואט-שעה למ"ר שטח בשנה, ומבנה עם בידוד תרמי מודרני דורש רק 15-30 קילוואט-שעה.

חימום או מיזוג אוויר מופעלים רק בימים הקרים או החמים ביותר. נכון, בבנייה חדשה בגרמניה, בתים כאלה מהווים כיום רק שני אחוזים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ CC2591 - שבב מגבר בתדר גבוה

▪ תצוגות HELIOS

▪ מיקרופלסטיק משפיע על החיים באדמה

▪ טיפול ברטט מסייע בסוכרת

▪ טיסות לחלל מזיקות לכבד

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר סינתיסייזרים תדרים. מבחר מאמרים

▪ מאמר קרום מים. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר היכן הופיעה המפה האמיתית הראשונה? תשובה מפורטת

▪ מאמר לחץ דם ומדידתו. בריאות

▪ מאמר מגבר טלפון עם איסוף אינדוקטיבי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אנטנת צועדים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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