инженер. ПГ-2. Инструкция по эксплуатации а 812. 028 То введение
 Скачать 82 Kb.
|
|
4.3. Функциональная схема 4.3.1. Состав функциональной схемы и назначение ее элементов Функциональная схема (рис. 4) состоит из следующих Циональных элементов: — индукционного датчика М1, предназначенного для преобразования значения угла поворота ротора датчика относительно статора в пропорциональный ему электрический сигнал; — диодного ограничителя, служащего для ограничения амплитуды сигнала датчика М1 в зоне больших сигналов (при больших углах поворота), с целью предохранения усилителя от перегрузки; — выпрямителя, предназначенного для амплитудного детектирования сигнала, поступающего с датчика М1 в зоне больших сигналов; — усилителя, предназначенного для усиления сигнала с датчика М1 до необходимого уровня в зоне малых сигналов, что необходимо для повышення чувствительности последующих схем; — фазочувствительных выпрямителей I и ІІ, служащих для выпрямления усиленного усилителем сигнaлa и выдачи управляющего напряжения на пороговые устройства I или II с учетом разы сигнала, т. е. в зависимости от направления поворота ротора датчика М1 относительно нулевого положения; — пороговых устройств I, II, III, предназначенных для размыкания или замыкания управляющих ключей КІ, КІІ, КІІІ при заданных уровнях сигнала датчика 1 1, т. е. при заданных углах рассогласования углового положения ротора относительно нулевого положення (углах рассогласования между осью цапф гаубицы и заданным и углами на прицеле); — управляющих ключей KI, ҚІІ, ҚІІІ, служащих для подачи и снятия напряжения питания сигнальных ламII Л1...Л3; — стабилизатора, вырабатывающего стабилизированное напряжение 12,6В постоянного тока для питания узлов схемы блока питания; — преобразователя напряжения, вырабатывающего напряжение питания индукционного датчика М1, 12,6 B x 400 Гц; — ламп Л1...Л3, предназначенных для подсветки табло на щитке узла согласования (рис. 10). Они высвечивают информацию о положении ствола относительно угла возвышения, заданного на прицеле; — цепей коммутации (рис. 4), служащих для включения: В1 - питання прицела IIГ-2 (ИНДИКАТОР); В2 - подсветки шкал; В3 - подсветки сеток; В4 - обогрева окуляров панорамы и прицела ОП5-37; В5 - подсветки указателя; — цепей подсветок и обогрева, служащих для подсветки шкал (Л4, 27), сеток (Л5, Л8), указателя (16), обогрева окуляра панорамы (R2) и окуляра прицела (R1). 4.3.2. Работа функциональной схемы Статор индукционного датчика 11 кинематически связан с рукоятка ман механизмов углов места цели ε прицеливания α. Суммва углов составляет заданный прицелом угол возвышения относительно горизонта. Ротор датчика кинематически связан с осью цапф гаубицы. Следовательно, угол поворота ротора датчика относительно статора — есть угол рассогласования Δψ между Введенным в прицет углом φ = v + c и положением от ствола гаубицы, т. е.: Δψ = ψ – φ, Рассогласование орудия с прицелом при произвохстве: выстрела должно быть не более Δψ = 2b = 2' ± 0,5' На графиках показано состояние управляющих ключей и ламп Л1...Л3 в зависимости от величины рассогласования орудия сприцелом. Здесь: Δψ = 2b = 2' ± 0,5' — зона точного согласования Δψ = 2a = 6° - 1° — зона точного наведения. Зона точного наведения введена для того, чтобы заранее предупредить наводчика о приближении к зоне точного согласования. Когда на шкалах углов места цели и углов прицеливаНия установлены нулевые положения, прицел по уровню (рис. 21) приведен в горизонт, а ствол гаубицы находится в горизонтальном положении, с индукционного датчика ! снимается нулевой сигнал, и схема находится в таком состоянии, что на щитке узла согласования (рис. 10) горят все три сигнальные лампы ЛІ...Л3 (рис. 4), которые высвечивают табло со словами «Вверх», «Вниз», «Вним.» (рис. 10). Это значит, что ствол гаубицы находится в согласованном положении с прицелом (в данном случае при нулевых установках). При установке на прицеле углов места цели и прицеливания статор индукционного датчика М1 (рис. 4) разворачивается на угол возвышення, а ротор при этом остается неподвижным между статором, кинематически связанным смеханизмами прицелта и ротором, связанным с осью цапф оруДИЯ, появляется угол рассогласования. С индукционного датчика снимается сигнал, по величине пропорциональный углу рассогласования. Сигнал поступает в блок питания. Здесь путь прохождения сигната разделяется на два канала: канал зоны точного согласования (диодный ограничитель, усилитель, фазочувствительные выпрямители I, II, пороговые устройства I, II, управляющие ключи KI, KI) и канал зоны точного наведения (выпрямитель, пороговое устройство ІІІ и управляющий ключ ҚІІІ). В зоне точного согласования сигнал с индукционного датчика М1 поступает на диодный ограничитель и далее (ограниченный по величине) на вход усилителя. Усиленный сигнал с выхода усилителя поступает на входы двух одинақовых фазочувствительных выпрямителей I и II. Одновременно на другие входы фазочувствительных выпрямителей поступают опорные напряжения, причем, на входе одного Выпрямителя опорное напряжение совпадает по фазе с напряжением питания индукционного датчика, на входе другого — находится в противофазе. С выхода фазочувствительного выпрямителя, на входах которого сигналы находятся в противофазе, снимается положительное напряжение, свыхода фазочувствительного выпрямителя, на входах которого сигналы находятся в фазе, снимается отрицательное напряжение. С выходов фазочувствительных выпрямителей напряжения поступают на входы соответствующих пороговых устройств. Пороговые устройства срабатывают лишь при достижении определенного уровня положительного напряжения и не реагируют на отрицательное напряжение. Қоэффициент усиления усилителя устанавливается таким, чтобы пороговое устройство I или сработало при развороте ротора датчика на угол более 1' от нулевого положения, при этом максимальная величина зоны согласования будет равна 2''. Пороговое устройство I или II, срабатывая, размыкает ключ КI или ҚІІ, при этом горит лампа Л1 или Л2, указывая направление перемещения ствола гаубицы в зону точного согласования. В канале зоны точного наведения сигнал с индукционного датчика М1 поступает на вход выпрямителя. Выпрямленный - сигнал поступает на вход порогового устройства III, которое аналогично пороговым устройствам зоны точного согласования. С выхода порогового устройства напряжение подается на управляющий ключ КIII, который гасит или зажигает лампу Л3 в зависимости от величины рассогласования. Порог срабатывания устанавливается таким, чтобы пороговое устройство срабатывало при углах рассогласования более 3° от нулевого положения. Если лампа Л3 погашена, это значит, что ствол гаубицы находится далеко от согласованного положения, и его можно перемещать с максимальной скоростью. Если лампа Л3 загорелась, это сигнал о том, что ствол находится вблизи зоны согласования и скорость п мещения ствола надо снизить, перемещая его с особой осторожностью, чтобы не перейти зону точного согласования. 4.4. Принципиальная электрическая схема 4.4.1. Состав принципиальной электрической схемы Принципиальная электрическая схема изделия (рис. 5) состоит из электросхем следующих основных узлов: — узла согласования; — оптического прицела ОП5-37; — кронштейна; — панорамы; — блока питания. 4.4.2. Электросхема узла согласования Электросхема узла согласования содержит индукционный датчик M1, сигнальные лампы Л1...Л3, лампу подсветки Л4 и тумблеры управления В1, В2. Индукционный датчик М1 представляет собой индукционную машину типа вращающегося трансформатора, имеющего две обмотки: обмотку питания 1, 2 и сигнальную обмотку 3, 4. При повороте ротора на некоторый угол относительно нулевого положения с сигнальной обмотки снимается сигнал, пропорциональный углу поворота. Фаза сигнала относительно напряжения питания датчика определяется направлением поворота. Напряжение питания 12,6 В х 400 Гц на обмотку 1, 2 поступает от блока питания с контактов 11, 12 разъема У2-Ш2 через контакты 10, 11 разъема У1-Ш1. Сигнал с сигнальной обмоткин 3, 4 через контакты 8, 9 разъема У1-Ш1 поступает на контакты 9, 10 разъема У2-Ш2 блока питания. Лампы Л1...Л3, подсвечивающие на табло щитка согласования надписи «Вверх», «Вниз», «Вним», управляются напряжениями, поступающими из блока питания (рис. 4) соответственно: Л1 — с контакта 14 разъема У2-Ш2 через контакт 13 разъема У1-Ш1, Л2 — с контакта 15 разъема У2-Ш2 через контакт 14 разъема У1- Ш1, Л3 — с контакта 16 разъема У2-Ш2 через контакт 15 разъема У1- Ш1. Вторыми своими контактами все лампы узла согласования подключены к корпусу, который через контакт 16 разъема У1-Ш1 и контакт 17 разъема У2- Ш 2 соединяется с корпусом блока питания. С контакта 18 разъема У2-Ш2 блока питания на контакт 17 разъема У1-Ш1 в узел согласования поступает напряксние 27 В бортсети и, далее, на вторые контакты тумблера В1 включення питання прицела ПГ-2 і тумблера В2 включения «Подсветка шкал». Это же напряжение поступает на контакт 18 разъема У1- Ш1, и далее следует на контакт 8 разъема У4-Ш8 кронштейна. С контакта 1 тумблера В1 напряжение 27В бортсети поступает на контакт 12 разъема У1- Ш1 и далее на контакт 13 разъема У2-Ш2 блока питания, т. е. тумблером В1 замыкаются цепи питания прицела ПГ-2. С контакта 1 тумблера В2 напряжение 27 в бортсети поступает на лампу Л4, предназначенную для подсветки шкал механического дублера, и на контакт 19 разъема У1-Ш1, с которого следует на контакт 4 разъема У5-Ш9 панорамы. 4.4.3. Электросхема оптического прицела Электрическая схема оптического прицела оп5-37 содерЖит лампу Л5 для подсветки сетки и обогреватель R1 для обогрева окуляра. Питание на лампу Л5 поступает через контакт 1 разъема У4-Ш7, а на обогреватель через контакт 4 разъема У4-ІШ7. Корпус прицела ОП5-37 электрически соединяется с корпусом кронштейна через контакт 2 разъема У4-Ш7. 4.4.4. Электросхема кронштейна Электросхема кронштейна содержит три тумблера: — В3 «Подсветка сеток», с помощью которого подается питание на лампу Л5 прицела ОП5-37; — В5 «Подсветка указателя», через который подается питание на лампу Л6 панорамы через контакт 7 разъема У4-Ш8 и контакт 3 разъема У5-Ш9; — B4 «Обогрев», через который подается питание на обогреватели R1 прицела через контакт 4 разъема У4-Ш7 и R2 панорамы через контакт 10 разъема У4-Ш8 и контакт 6 разъема У5-Ш9. 4.4.5. Электросхема панорамы Электросхема панорамы содержит лампы подсветки указателя Л6, подсветки шкал Л7, подсветки сетки Л8 и обогреватель R2. Питание лампы и обогреватель получают через разъем У5-Ш9, соответственно, через контакты 3, 4, 5, 6. Қорпус электрически соединен скорпусом кронштейна через контакт 2 разъема У5-Ш9 и контакт 6 разъема У4-Ш8. 4.4.6. Электросхема блока питания Электросхема блока питания (рис. 6) содержит в себе разъемы Ш5, Ш2, Ш6, предохранитель Пр1, транзистор Т1 и плату сразъемами ШЗ, Ш4. Разъем Ш5 служит для вывода из блока питания напряжений 6,3В и 12,6В и сигнала с выхода усилителя для технологического контроля. Через разъем Ш6 в блок подается непосредственно от бортовой сети напряжение питания бортовой сети 27В. Напряжение 27В с контакта 1 разъема Ш6 поступает через предохранитель Пр1 на контакт 18 разъема Ш2, далее, как указывалось выше, пройдя через тумблер B1 узла согласования (рис. 5), напряжение 27В поступает опять в блок на контакт 13 разъема Ш2 и с него на контакт 2 разъема Ш3, Ш4 платы. Транзистор Т1 связан со схемой платы через контакты 1, 3, 21 разъемов Ш3, Ш4, к которым, соответственно, подключены коллектор, база, эмиттер транзистора. Транзистор является выходным каскадом стабилизатора напряжения 12,6В, предназначенного для питания узлов принципиальной схемы платы стабилизированным напряжением. 4.4.7. Электросхема платы Электросхема платы (рис. 7) выполнена на десяти микросхемах 140УД1А (усилитель постоянного тока), одной микросхеме 1KT011A (токовый прерыватель), двух транзисторных матрицах 1HT251 и двух транзисторных матрицах 1TC609A. Для удобства изучения схемы токового прерывателя 1ҚТ01 1A (У9-ТІ, У9-T2), транзисторных матриц 1HT251 (У2-ТІ... ...У2-T3, У5-Т1...У5-Т4) и транзисторных матриц 1TC609A (У1-T1...У1-T3, У4-ТІ...У4-Т4) раскрыты. Қанал зоны точного согласования собран на микросхемах У8, У10, У11, У12, У13, диодах Д8, Д9, транзисторах микросхемы У9 (У9-Т1, У9-T2) и транзисторах У1-T2, У1-Т3, У2-T1, У2-T2 транзисторных матриц У1, У2. Диодный ограничитель собран на диодах Д8, Д9 по схеме 2-полупериодного ограничения. Он пропускает без изменения сигналы малой величины и ограничивает сигналы величиной порядка 0,1В. На микросхеме У8 собран усилитель, на вход 10 которого поступает сигнал с диодного ограничителя Д8, Д9. Велична коэффициента усиления усилителя У8 регулируется резистором R47, включенным в цепь отрицательной обратной связи. Делителем R40-R44 устанавливается необходимое смещение на входе усилителя и начальный коэффициент усилення. Резистором R42 устанавливается нуль усилителя. Корректирующая емкость C7 служит для создания условий устойчивой работы усилителя. С выхода 5 усилителя У8 сигнал поступает на входы 9, 10 фазочувствительных выпрямителей, один из которых собран на микросхеме У10, транзисторе У9-Т1, другой - на микросхеме У11, транзисторе У9-T2. Фазочувствительные выпрямители одинаковы, поэтому рассмотрим работу одного из них, например, собранного на микросхеме У10, транзисторе У9-Т1. На микросхеме У10 собран усилитель с коэффициентом усиления, равным 1, который устанавливается резисторами R48, R49, R54. Конденсатор С8 является корректирующим. Особенностью усилителя является то, что квходу 10 его подключен транзисторный ключ У9-Т1, управляемый по базе опорным напряжением, поступающим через токоограничивающий резистор R52. Знак коэффициента усиления усилителя У10 определяется состоянием ключа У9-Т1. Если ключ У9-Т1 открыт (когда на его базе положительное напряжение), то коэффициент усиления усилителя У10 равен -1, т. е. усилитель инвертирует сигнал. Если ключ У9-Т1 закрыт (когда на его базе отрицательное напряжение), то коэффициент передачи равен +1, т. е. усилитель не инвертирует сигнал. Когда сигнал на входе усилителя У10 и сигнал на базе У9-Т1 совпадают по фазе, то в положительный полупериод транзистор У9-Т1 открыт. и усилитель инвертирует сигнал, а так как на сго входах положительный сигнал, на его выходе будет сниматься отрицательный сигнал. В отрицательный полупериод ключ У9-Т1 закрыт, и усилитель не инвертирует сигнал, а так как в этот момент на его входах отрицательный сигнал, то и на выходах его снимается отрицательный сигнал. Таким образом, с выхода 5 усилителя У10 снимается пульсирующее напряжение, имеющее отрицательный знак. Это напряжение не проходит далее на пороговое устройство У12 и не вызывает его срабатывания. Когда сигнал на входе усилителя У10 и сигнал на базе У9-T1 находятся в противофазе, что соответствует повороту Индукционного датчика в другую сторону от нулевого положения, то в положительный полупериод ключ У9-T1 открыт, и усилитель У10 инвертирует сигнал, а так как на его входах в этот момент отрицательный сигнал, то на его выходе снимается положительный сигнал. В отрицательный полупериод ключ У9-Т1 закрыт, и усилитель не инвертирует, а так как на его входах в этот момент положительный сигнал, то и на его выходе снимается положительный сигнал. Таким образом, в данном случае с выхода 5 усилителя снимается пульсирующее напряжение положительной полярности. Далее, отфильтрованное фильтром R56, C10, Д12, в виде постоянного напряжения положительной полярности оно поступает на вход порогового устройства У12 и, в случае достижения заданного уровня, вызывает его срабатывание. Второй фазочувствительный выпрямитель работает аналогично, только сигнал на базе его ключа У9-T2 находится в противофазе с сигналом ключа У9-Т1. Следовательно, здесь произойдет все наоборот: когда свыхода первого выпрямителя снимается положительное напряжение, с выхода второго выпрямителя снимается отрицательное. Это означает, что при достижении сигналом определенного уровня сработает пороговое устройство, являющееся нагрузкой того фазочувствительного выпрямителя, на входах которого сигналы датчика и опорный находятся в противофазе. Так распознается направление поворота ротора индукционного датчика относительно нулевого положения. При нулевом сигнале датчика, или сигнале, меньшем заданного уровня, оба устройства не срабатывают. На микросхемах У12 и У13 собраны пороговые устройства. Пороговые устройства одинаковы, поэтому рассмотрим работу одного из них, например, собранного на микросхеме У12. Это усилитель с резистором обратной связи R62, включенным в цепь положительной обратной связи. Когда сигнал на входе 9 микросхемы У12 достигает и превысит уровень напряжения смещения на входе 10 микросистемы, заданный делителем R58, R60, усилитель лавинообразно изменит свое состояние, т. е. напряжение на его выходе скачком изменяет величину и знак. Напряжение с выхода 5 микросхемы У12 через токозадающий резистор R64 поступает на базу транзистора У2-T1, являющегося первым каскадом управляющего ключа KI (рис. 4). Работа ключа У2-Т1 (рис. 7) заключается в том, что при поступлении на его базу положительного напряжения, он открывается, и сего нагрузки R11, R8 снимается отрицательный перепад напряжения. Это напряжение поступает на второй каскад У1- Т3, который непосредственно и размыкает цепь питания лампы Л1 (4 контакт разъема Ш4). Нагрузка ключа У2-T1 разделена на два резистора с целью уменьшения перепадов напряжения на базе ключа У1-Т3. Диоды Д2 и Д1 служат для задания начального смещения на эмиттере ключа для надежного его запирания. Ключ У2-T2 точно такой же, как У1-T2. На микросхемах У14, У15 и транзисторах У2-T3 и У1-T1 собран канал зоны точного наведения. На микросхеме У14 собран пиковый детектор, величина постоянного напряжения на фильтре C13 которого точно равна амплитуде входного напряжения. Отрицательный полупериод сигнала проходит через усилитель на микросхеме У14 с коэффициентом передачи, равным — 1 и далее, Инвертированный, поступает на детектор кая до амплитудного значения конденсатор C13. Особенностью усилителя на микросхеме У14 является то, что сильная отрицательная обратная связь через резистор R67 заведена на вход 9 микросхемы с конденсатора C13 пикового детектора. Положительный потенциал на конденсаторе C13 запоминается и передается на вход усилителя на микросхеме У14, тем самым препятствуя прохождению через. него отрицательного полупериода. Выпрямленный и отфильтрованный сигнал с фильтра C13 поступает на вход порогового устройства на микросхеме У15. Пороговое устройство точно такое же, как и описанное выше в канале зоны точного согласования. В данном случае предусмотрена регулировка порога срабатывания переменным резистором R71. Этим устанавливается величина зоны точного наведения. Преобразователь напряжения собран на микросхеме У6, транзисторных ключах У4-Т1, У4-T2, У4-Т3, У5-Т1, У5-T2, У5-Т3. На микросхеме У6 собран задающий мультивибратор с времязадающей целью R29, C2, R31 и делителем смещения R30, R32. В исходном состоянии на выводе 9 микросхемы У6 имеется потенциал, близкий к потенциалу средней точки в (положительный или отрицательный относительно точки в). На выводе 10 в начальный момент потенциал по абсолютной величине в несколько раз выше потенциала на 9 выводе. Это обеспечивается подбором резисторов делителей R29, R31 и R30, R32. Конденсатор 2 начинает заряжаться через резистор R31. Источником заряда емкости будет напряжение (положительное или отрицательное относительно средней точки в), подаваемое через ключи У4-T2, У5-T3 или У5-T2, У4-Т3. Это зависит от того, какой ключ (У5-T3 или У4-Т3) открыт. Конденсатор заряжается до тех пор, пока потенциал на резисторе R31 не станет равным и не превысит потенциал на резисторе R32. После этого микросхема У6 изменит скачкообразно свое состояние по принципу порогового устройства. Напряжение на ее выходе 5 изменится на противоположное, откроются ключи, которые ранее были закрыты, и источник, заряжающий конденсатор С2, изменит свою полярность. На резисторе R32 потенциал тоже сменит полярность, но останется близким к нулю, а конденсатор C2 станет перезаряжаться через R29 до тех пор, пока потенциал на резисторе R31 не превысит потенциал на резисторе R32. Далее процесс повторяется, и мультивибратор генерирует с частотой 400—500 Гц импульсное напряжение со скважностью 2. Указанный в схеме способ подключения резисторов R29 и R30 исключает несимметрию сигнала за счет малого остаточого напряжения на ключах. Сигнал с микросхемы У6 подается на базы ключей на транзисторах У5-T3, У4-Т3. В зависимости от того, какойполярности напряжение выдается с микросхемы У6, будет открываться транзисторный ключ У5-T3 или У4-T3 и, соответственно, У4-T2 или У5-T2. К коллекторам ключей на транзисторах У4-T2 и У5-T2 подключены через делители R20, R22 и R23, R24 базы ключей на транзисторах У4-Т1 и У5-T1 соответственно. 4 ключа составляют реверсивный ключевой мост, в диагональ которого через разъем Ш4, контакты 7, 16 подключен индукционный датчик М1 (рис. 5). Ключи синхронно управляются так, что открываются попарно по диагонали, т. е. если открыт ключ на транзисторе У4-T2 (рис. 7), то открыт ключ на транзисторе У5-Т1, два другие в этот момент закрыты, и ток через датчик течет в одном направлении. Если ключ на транзисторе У4-Т1 открыт, то открыт и ключ на транзисторе У5-T2, ранее открытые ключи теперь закрыты. Ток через датчик протекает в другом направлении. Таким образом, на датчик подается симметричное переменное напряжение со скважностью 2. На микросхемах УЗ, У7, транзисторах У2-Т4, Т1 (рис. 6), стабилитроне ДЗ (рис. 7) собран стабилизатор. Стабилизатор собран по схеме со стабилизированной средней точкой, что дало возможность запитать микросхемы требующие напряжений обеих полярностей, однополярным напряжением. Здесь за среднюю точку принято напряжение 6,3В, к которой подключаются четвертые выводы микросхем. По отношению к этой точке корпус имеет потенциал -6,3В, а выдаваемое стабилизатором напряжение 12,6В потенциал -6,3В. Чувствительный элемент собран на микросхеме У3 и стабилитроне Д3. Режим стабилитрона задается резистором R16. Напряжение стабилитрона подается на 10 вывод микросхемы У3, а напряжение с делителя R18, R19 на 9 вывод. Эти напряжения сравниваются, рассогласование между ними усиливается усилителем УЗ и подается на базу транзистора У2-Т4 через токозадающий резистор R15, опять усиливается и снагрузки R14 этого каскада поступает на базу транзистоpa T1 (рис. 6) через контакт 3 разъема 4. Через контакт 21 разъема Ш4 стабилизированное напряжение 12,6В поступает на плату. На микросхеме У7 (рис. 7) и транзисторах У5-Т4, У4-Т4 собрана схема деления тополам. На 10 вывод микросхемы У7 подается напряжение сделителя R33, R34. Это напряжение равно половине напряження 12,5В, т. е. 6,3В. 9 вывод подключен к средней точке в 6,3В. Напряжение делителя R33, R34 является опорным. Изменения напряжения в точке 6,3В передаются на 9 вывод микросхемы У7, которая работает в данном случае как инвертирующий уситель. Значит, с выхода микросхемы снимается управляющее воздействие на транзисторы У5-Т4, У4-Т4, противоположное по знаку входному. Таким образом, средняя точка 6,3В поддерживается на одном уровне. Конденсаторы C3, С4 выполняют роль фильтра, а конденсатор C5 обеспечивает устойчивую работу микросхемы У7. |