МСРП_12_96 (1). Аналогоимпульсная система регистрации полетной информации мсрп1296 Цель работы
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
АНАЛОГО-ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ПОЛЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ МСРП-12-96 1. Цель работы Целью работы является: - ознакомление с назначением, структурой и техническими характеристиками МСРП-12-96; - ознакомление с представлением и распределением данных в системе; - изучение принципа работы функциональных блоков, входящих в состав системы. 2. Общие сведения М  СРП-12-96 использует магнитный способ записи и относится к БСРПИ с аналого-импульсной формой представления ПИ (рис. 1). МСРП-12-96 записывает АП, PК и служебную информацию. Для сохранения данных ЛПМ помещен в шаровой контейнер (накопитель) с противоударной (ударная перегрузка до 100g и статическая распределенная нагрузка до 9800Н), жаропрочной и теплоизоляционной оболочкой (температура до 1000°С 10 мин.). Данные записывают на магнитную ленту с непрерывным стиранием «старой» ПИ (всегда остается запись информации последних 75 мин. полета).Рис. 1. Система МСРП-12-96 (1- ЛПМ, 2 - кодирующее устройство, 3 - соединительный блок, 4 - распределительный щиток с блоком преобразования PК, 5 - фильтр радиопомех) В зависимости от типа ВС систему комплектуют потенциометрическими ПИП и согласующими устройствами. АП и PК можно регистрировать в различных комбинациях (зависит от типа ВС). Регистрацию PК производят наложением на АП и с помощью уплотнителя РК (УКР-4) до 4-х PК по измерительному каналу вместо АП. Технические данные системы Число измерительных каналов 12 Частота опроса измерительных канала 12±3 Гц Суммарная погрешность записи и воспроизведения (ДУМС) не выше ±3% (без погрешности ПИП) Количество регистрируемых АП не более 12 Количество регистрируемых РК не более 24 РК (наложением на АП) Диапазон изменения напряжения выходного напряжения ПИП АП от 0 до +6,3В Запись временных отметок 1 раз в секунду по 13 каналу Носитель информации магнитная лента шириной 6,25 мм Длина носителя информации 250 м Скорость протяжки ленты ЛПМ 96 ±1% мм/с Длительность записи информации 38 мин. Питание (через фильтр радиопомех) постоянное напряжение +27В±10% Потребляемая мощность 180 Вт (с обогревом 250 Вт) 3. Принцип действия и функциональная схема МСРП-12-96 Принцип действия МСРП-12-96 (рис. 2) состоит в последовательном кодировании напряжений ПИП, согласующих устройств и отметок времени с использованием время-импульсной модуляции и последующей записью данных на носитель.   Рис. 2. Функциональная схема МСРП-12-96 ПИП и согласующие устройства запитаны через распределительный щиток стабилизированным напряжением +6,3В от блока питания, а при отказе бортсети от аварийного источника. Напряжение ПИП и согласующих устройств ДАП1-ДАП12 (в зависимости от значения АП)через коммутаторы «АП-РК» (управляется блоком преобразования PК) и «АП-калибровочное напряжение» (управляется калибровочным устройством) подаются на соответствующие 12 ячеек. Кодирующие ячейки являются ждущими мультивибраторами длительность выходного импульса которых линейно зависит от напряжения, поданного на сетку левой половины лампы. Импульс, полученный после дифференцирования цепочкой ДЦ1 импульса кадрового мультивибратора, запускает 1-ю кодирующую ячейку. Каждая последующая ячейка (2-13) запускается импульсом, полученным при дифференцировании импульса предыдущей ячейки. Последняя 13-я кодирующая ячейка кодирует секундные отметки времени от ЭОВ. Выходные импульсы кодирующих ячеек через дифференцирующие цепочки (ДЦ14-ДЦ28)поступают на усилитель-смеситель и через устройство формирования в ЛПМ для записи. Информация на магнитной ленте представлена в виде кадров данных, которые являются последовательной записью системы импульсов кодирующих ячеек, расстояние между которыми линейно зависит от напряжения ПИП и согласующих устройств (рис. 3). Д   ля обеспечения расшифровки записи параметров используют систему калибровочных напряжений (0В, +6,3В), которые выдает 1 раз в 60±20с калибровочное устройство (расположено в соединительном блоке). С помощью коммутатора «АП-калибровочное напряжение» происходит отключение от входов кодирующих ячеек сигналов ПИП и подключение калибровочных напряжений.Рис. 3. Структура кадра информации МСРП-12-96 МСРП-12-96 регистрирует PК (выдают ДРК1-ДРК24), которые формируют распределительный щиток с блоком преобразования и уплотнители PК УКР-4 (на рис. 2 не показан). Блок преобразования PК и коммутатор «АП-РК» управляют записью сигналов от ДРК1-ДРК24 (запись АП в результате наложения на них PК получается с разрывами (см.рис.7)). 4. Блоки МСРП-12-96 4  .1. Кодирующее устройство (рис. 4, 5) преобразует напряжения, выдаваемые ПИП, согласующими устройствами и ЭОВ, в серию импульсов с время-импульсной модуляцией, где временной интервал между импульсами прямо пропорционален величине параметра.Рис. 4. Внешний вид кодирующего устройства  Рис. 3 Упрощенная принципиальная электрическая схема кодирующего устройства системы МСРП-12-96 Рис. 5. Упрощенная принципиальная электрическая схема кодирующего устройства К  одирующее устройство (временные диаграммы работы на рис. 6) состоит из кадрового мультивибратора (Л1),13 кодирующих ячеек (Л2-Л14), усилителя-смесителя (Л15А), схемы запуска (Л15Б), блокинг-генератора (Л16), преобразователя напряжения и коммутатора «АП-калибровочное напряжение» и ЭОВ.Рис. 6. Временные диаграммы работы кодирующего устройства Кадровый мультивибратор (Л1) вырабатывает импульсы прямоугольной формы (длительность 2600 мкс, частота следования 12 Гц, что определяет частоту опроса измеряемых параметров). На правом аноде формируется отрицательный импульс (рис. 6а), на левом - положительный (рис. 6в). Отрицательный импульс с правого анода лампы (Л1)дифференцируется цепочкой (С2,R45,рис. 5, 6б), и через диод (V2)отрицательный импульс, соответствующий по времени переднему фронту кадрового импульса, поступает на сетку усилителя-смесителя (Л15А). Этот импульс является 1-м в формируемой системе импульсов. Положительный импульс с левого анода лампы (Л1)дифференцируется цепочкой (C1,R44,рис. 6г) и через диод (V1)отрицательный импульс, соответствующий по времени заднему фронту кадрового импульса, поступает на сетку усилителя-смесителя (Л15А). Полученный импульс - 2-ой в формируемой системе импульсов. Одновременно положительный импульс с левого анода лампы (Л1)дифференцируется цепочкой (С17,R101)и через диод (V16)отрицательный импульс поступает на анод (Л2А), т.е. на запуск 1-й кодирующей ячейки. Временной интервал между импульсами 1 и 2 постоянный (2600 мкс) и служит для формирования импульса сброса счетчика в ДУМС. Кодирующая ячейка является ждущим мультивибратором с катодной связью. В исходном (устойчивом) состоянии мультивибратора правая половина лампы открыта, левая - закрыта. В неустойчивое состояние его переводит отрицательный импульс на анод левой половины лампы. Время нахождения мультивибратора в неустойчивом состоянии, т.е. длительность вырабатываемого импульса, определяют параметры схемы и управляющие напряжения ПИП подаваемые на сетку левой половины лампы. Подбор элементов схемы и режимов работы лампы обеспечивает линейную зависимость длительности импульса ждущего мультивибратора от напряжения ПИП. Таким образом, отрицательный импульс (рис. 6г) запускает 1-ю кодирующую ячейку и на аноде лампы (Л2)вырабатывается положительный импульс (рис. 6д), длительность которого пропорциональна величине измеряемого параметра. Минимальному напряжению ПИП (0В)соответствует длительность импульса MIN=1750 мкс, а максимальному (6,3В) - MAX=3900 мкс. Положительный импульс с анода лампы (Л2Б)дифференцируется цепочкой СЗ, R46(рис. 6е), и через диод (V3) отрицательный импульс, соответствующий по времени заднему фронту импульса 1-й кодирующей ячейки, поступает на сетку усилителя-смесителя (Л15А). Полученный импульс является 3-м в формируемой системе импульсов, а временной интервал между импульсами 2 и 3 пропорционален величине измеряемого параметра по каналу 1. Одновременно положительный импульс с анода лампы (Л2Б)дифференцируется цепочкой (С21, R102, рис. 6г)и отрицательный импульс через диод (V17)поступает на анод лампы (ЛЗА). На лампе (ЛЗ)собрана 2-я кодирующая ячейка, которая вырабатывает положительный импульс (рис. 6ж),длительность которого пропорциональна величине напряжения по каналу 2. Положительный импульс с анода лампы (ЛЗБ)дифференцируется цепочкой (С4,R47, рис. 6з) и через диод (V4)отрицательный импульс, соответствующий по времени заднему фронту импульса 2-й кодирующей ячейки, поступает на сетку усилителя-смесителя Л15А. Полученный импульс является 4-м импульсом системы, а временной интервал между 3-м и 4-м импульсами пропорционален величине напряжения ПИП канала 2. Таким образом, запуск каждой последующей ячейки производит отрицательный импульс, полученный после дифференцирования положительного импульса, вырабатываемого предыдущей кодирующей ячейкой. Последнюю кодирующую ячейку используют для кодирования сигналов отметки времени (рис. 6и,к).Управляющее напряжение подается с ЭОВ (мультивибратор с автоколебательным режимом работы). Период следования импульсов мультивибратора 1с, длительность 0,5с. Наличию сигнала отметки времени соответствует длительность интервала MAX=3900 мкс, отсутствию - MIN=1750 мкс. После очередного срабатывания кодирующие ячейки приводятся в устойчивое состояние, в котором находятся до прихода следующего запускающего импульса от кадрового мультивибратора. Положительные импульсы с правых анодов дифференцируются цепочками (СЗ,R46; С4,R47; ...; С15,R58)и на вход усилителя-смесителя (Л15А)через диоды (V3-V15)поступает серия из 15 отрицательных импульсов (рис. 6л), расстояния между которыми пропорциональны напряжениям ПИП. С выхода усилителя серия 15 положительных импульсов (рис. 6л) поступает на схему запуска (Л15Б)блокинг-генератора (Л16), работающего в ждущем режиме. Отрицательные импульсы (рис. 6н) с выхода схемы запуска запускают блокинг-генератор, вырабатывающий отрицательные импульсы (длительность 3 мкс, амплитуда 80-100В (рис. 6о)). Cформированная серия 15-ти отрицательных импульсов поступает для записи в накопитель. Минимальную и максимальную длительность импульсов кодирующих ячеек регулируют потенциометрами: R59-R71 -установка 1750 мкс, R77-R89 - установка 3900 мкс. Коммутатор «АП - калибровочные напряжения» с периодом 1 раз в 60±20с отключает от входов всех кодирующих ячеек напряжения ПИП и подключает к ним на время 0,7-1,5с напряжение 0В, а через 0,7с - +6,3В. Коммутатор выполнен на электромагнитных реле с управлением от калибровочного устройства (соединительный блок). Калибровочное устройство состоит из 3 однотипных транзисторных реле времени. Преобразователь напряжения предназначен для преобразования напряжения бортсети постоянного тока в напряжения питания анодов ламп, смещения ламп блокинг-генератора и его схемы запуска и накала ламп. 4.2. Лентопротяжный механизм (накопитель) (  рис. 7) предназначен для записи измерительной информации на магнитную ленту поочередно по 2 дорожкам, с переходом с одной дорожки на другую при реверсе ленты. Для записи используют 2 записывающие головки (одну - при движении ленты с нижней катушки на верхнюю, а вторую - при обратном движении). Для снятия информации перед очередной записью используют 2 стирающие головки.Рис. 7. Внешний вид ЛПМ Л  ПМ (рис. 8) построен по однодвигательной схеме. Катушки (1) расположены одна над другой, а для уменьшения детонации и повышения стабильности средней скорости движения применен петлевой тракт. Прижим ленты к ведущему валу (7) обеспечивают 2 прижимных ролика (6) с двух сторон вала.Привод ЛПМ состоит из электродвигателя стабилизированной скорости (12), редукторов (5,11), выходных валов (10), маховика (9), электромагнитных муфт (13)и 2-х катушек, связанных через шестеренчатые пары (2)сведомыми частями электромагнитных муфт. Рис.8 Кинематическая схема ЛПМ Крутящий момент электродвигателя передается через редуктор на 2 выходных вала (10), которые вращаются с постоянной скоростью. С помощью шкивов (4), установленных на валы, и резиновых пассиков (3)приводятся во вращение ведущие части электромагнитных муфт и маховик с ведущим валом. Шкив, обеспечивающий электромагнитных муфт, вращается в одном направлении с постоянной скоростью независимо от направления движения ленты. Сцепление ленты с ведущим валом обеспечивают 2 прижимных ролика, перемещаемые электромагнитом (8). Система стабилизации натяжения ленты обеспечивает отклонение от средней скорости протяжки ленты не выше ±1%. Постоянство натяжения ленты (независимо от диаметра рулонов на катушках) обеспечивает автоматическая регулировка тока электромагнитных муфт (13)с помощью потенциометра (14), движок которого механически связан со следящим щупом (15), положение которого определяется диаметром рулона на нижней катушке. Электрическая схема ЛПМ обеспечивает: - фиксацию на ленте серии импульсов от кодирующего устройства на головки записи; - автоматическое включение двигателя ЛПМ; - автоматическое отключение двигателя ЛПМ при обрыве или уменьшении натяжения ленты; - реверсирование электродвигателя при прохождении металлизированного слоя ленты; - питание электромагнитных муфт кассет стабилизированным напряжением постоянного тока +27В; - ускоренную перемотку ленты на верхнюю кассету; - автоматическое включение обогрева при температуре ниже 10°С и обдув воздухом при температуре выше 20°С. Для визуальной индикации движения ленты служит контрольная лампа, которая при нормальном движении ленты работает в проблесковом режиме. Для разрыва питания сигнальной лампы при движении ленты применяют герметичные магнитоуправляемые контакты, управление которыми производят с помощью вращающегося постоянного магнита. 4.3. Распределительный щиток (  рис. 9) предназначен для подключения ПИП АП и согласующих устройств к блоку питания и измерительным каналам кодирующего устройства, преобразования и периодического подключения к измерительным каналам РК вместо АП, включения ЛПМ на земле кнопкой «Имитатор шасси».Рис. 9. Внешний вид распределительного щитка Распределительный щиток преобразует и коммутирует по 12 измерительным каналам 24 РК (РК1-РК24, рис. 10).  Рис. 10. Функциональная схема преобразования в РЩ-1 Через распределительный щиток проходит цепь включения ЛПМ при необжатом шасси или при срабатывании сигнализатора скоростного напора (ССА-0,7-2,2И) при разбеге самолета. От систем ВС на распределительный щиток поступают РК в виде постоянного напряжения +27В (РК1-PК12; PК14-РК24). РК13является последовательностью импульсов +27В (длительность 0,1-0,3с, частота 2-4 Гц). РК распределены по измерительным каналам так: PК1, PК13 - канал №1, РК2, РК14 - канал №2 и т.д. В схеме распределительного щитка происходит преобразование РК. Сигналы РК1-РК12преобразуются в прерывистые сигналы нулевого уровня напряжения (длительность 0,4с, частота 0,25 Гц), которому соответствуют временные интервалы между канальными импульсами длительностью 1750 мкс. Сигналы РК14-РК17, РК19-РК24преобразуются в импульсы напряжения +6,3В (длительность 0,4с, частота 0,25 Гц). Сигналы PК13и PC18преобразуются в импульсные сигналы напряжения +6,3В (длительность 0,5с, частота 1 Гц). Напряжению +6,3В соответствует временной интервал длительностью 3900 мкс. При отсутствии PК обмотки реле К1-К12, К1'-К12' обесточены и на вход кодирующего устройства подаются напряжения ПИП, пропорциональные значениям АП. Первую группу РК (РК1-РК12)записывают на график с разрывами линий изображения АП до уровня 0В. Преобразование РК1-PК12 производит задающий мультивибратор, работающий в автоколебательном режиме, и ключевая схема. Задающий мультивибратор вырабатывает импульсы прямоугольной формы (длительность 0,4с, период 4с). С выхода мультивибратора эти импульсы через усилитель поступают на ключевую схему, которая на время 0,4с, в соответствии с периодом работы мультивибратора, замыкает минусовую цепь реле К1-К12. При наличии РК1-РК12 реле (K1-K12) отключает АП на входе кодирующей ячейки и подключает вместо него на время 0,4с напряжение напряжением 0В (корпус прибора). Преобразование РК14-РК17, РК19-РК24производит задающий мультивибратор и схемы, состоящей из инверторов, 2-х ждущих мультивибраторов, усилителя и ключевой схемы. Импульсы задающего мультивибратора с помощью инвертора управляют ждущим мультивибратором №1. Ждущий мультивибратор №1 формирует положительный импульс длительностью 1-3с. Этот импульс запускает ждущий мультивибратор №2, формирующий положительные импульсы длительностью 0,3-0,5с. Импульсы через усилитель поступают на ключевую схему, которая на время 0,3-0,5с замыкает минусовую цепь питания реле К2'-К5', К7'-К12'. Реле обеспечивают запись РК уровнем напряжения +6,3В. PК13поступает в МСРП-12-96 в виде импульсов напряжения +27В (длительность 0,1-0,3с, частота 2-4 Гц), который схема «Формирователь маркера» преобразуют в прерывистый сигнал напряжения +6,3В (тн=0,5с, f=l Гц). РК18преобразуется отдельным мультивибратором, при работе которого срабатывает реле К6', что обеспечивает запись PК импульсами +6,3В (длительность 0,5с, частота 1 Гц). На рис. 11 приведена осциллограмма с записями PК всех указанных типов преобразований.  Метки РК+6,3В Метки РК 6,3В РК13 РК15 РК14-РК17 РК19-РК24 Метки РК+0,3В (РК1 – РК12) Р Метки РК 0В (РК1-РК12) ис. 11. Пример записи РК МСРП-12-96 после декодирования 5. Методические указания При изучении МСРП-12-96 необходимо обратить внимание на принцип кодирования информации. По структурной схеме системы рассмотреть взаимодействие блоков при прохождении информационных сигналов от ПИП АП и РК. 6. Вопросы для самопроверки 1. Перечислите основные технические характеристики МСРП-12-96? 2. Какие блоки входят в состав МСРП-12-96 и какие функции выполняет каждый блок? 3. Какую информацию записывает МСРП-12-96 на носитель? 4. Влияет ли скорость протяжки магнитной ленты в МСРП-12-96 на точность регистрации данных? 5. В чем заключается принцип работы кодирующего устройства? 6. По принципиальной схеме поясните работу кадрового мультивибратора и кодирующей ячейки? 7. Для чего предназначен распределительный щиток и какой принцип его работы? 8. По функциональной схеме поясните работу схемы преобразования в РЩ-1? 9. Для чего предназначен лентопротяжный механизм и какой принцип его работы? |