- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Содержание
Введение………………………………………………………………………..….3
Принцип построения индукционного измерителя скорости……………….…4
Принцип действия индукционного измерителя скорости………………………8
Функциональная схема индукционного измерителя скоро-сти………………...11
Аналоговая часть…………………………………...………………………11
Преобразователь «напряжение - время» (ПНВ)……………………….....15
Преобразователь «время - цифра» (ПВЦ)………………………………...20
Конструкция индукционного преобразовате-ля…………………………………22
Заключе-ние…………………………………………………………………….…..24
Список литературы………………………………………………………………..25
Фрагмент для ознакомления
Время разряда (1 конденсатора 6С32 от напряжения Um до Uo зависит от величины Um и быстроты разряда.
Величина Um определяется скоростью судна v, а быстрота разряда — опорным напряжением Uon, которое всегда постоянно. Таким образом, временной интервал (1 оказывается пропорциональным скорости судна.
Можно доказать, что временной интервал (1 не только пропорционален скорости, но и не зависит от колебаний тока возбуждения i0 индукционного преобразователя, т. е. от
изменения напряжения судовой сети. Действительно, напряжение Um определяется равенством
где RC — постоянная времени заряда конденсатора 6С32.
При разряде конденсатора 6С32 до величины Uo будет иметь место следующая зависимость:
Отсюда получаем (9)
Величина Uc зависит от скорости судна ( и тока возбуждения i0 индукционного преобразователя ИП:
где k — коэффициент передачи индукционного преобразователя и схемы лага;
Rc — сопротивление обмотки возбуждения ИП;
Rc i0 — падение напряжения на обмотке возбуждения ИП;
i0 — ток в цепи возбуждения ИП, зависящий от напряжения судовой сети.
Опорное напряжение Uon снимается с резистора (3R1 на рис. 4) , включенного в цепь возбуждения ИП. Через этот резистор проходит ток i0 поэтому величина Uоп может быть представлена как падение напряжения: UОП =RОП i0
где RОП — сопротивление резистора 3R1.
Таким образом, равенство (9) можно записать в следующем виде:
(10)
Это выражение показывает, что временной интервал (1 не зависит от тока возбуждения i0 и, следовательно, от колебаний напряжения судовой сети.
Прямоугольный импульс ( =(0 +(1, вырабатываемый нуль-органом НО2, подается в СУК, где из него исключается постоянный временной интервал (0 = 18 мс.
Следовательно, выходным сигналом блока ПНВ является прямоугольный импульс
(1 = nv. Коэффициент пропорциональности п, как показывает выражение (10), есть постоянная величина, зависящая от конструктивных параметров k, Rc, Ron и (0 .
С выхода ПНВ сигнал (1 подается на вход преобразователя «время — цифра» (ПВЦ).
Преобразователь «время - цифра» (ПВЦ)
Схема ПВЦ предназначена для преобразования прямоугольных импульсов длительностью (1 = nv, снимаемых с блока ПНВ, в отсчеты скорости v и пройденного расстояния S.
К узлу ПВЦ (см. рис. 6) относятся: цифровой фильтр ЦФ; корректор К; устройство индикации скорости УИС; устройство индикации расстояния УИР.
Узел ПВЦ работает следующим образом.
Прямоугольные импульсы (1 с частотой следования 8 Гц из СУК подаются на вход ЦФ. В ЦФ вырабатывается некоторый средний прямоугольный импульс (усредненный строб) (ср. Осреднение производится за промежуток, равный постоянной времени фильтра. Выключателем 6S3 можно установить одно из двух фиксированных значений постоянной времени ЦФ. За время (ср производится подсчет импульсов, имеющих частоту f0 =250 кГц и поступающих в ЦФ от ГПИ. Количество сосчитанных импульсов соответствует скорости судна с некоторой ошибкой. Для устранения этой погрешности в схеме имеется корректор К, который вырабатывает импульсы дополнительной частоты fдоп. Величина и знак fдоп задаются заранее составленной программой корректора. Программа вводится в действие сигналом скорости дискретно, через 1 уз. В результате образуется исправленная частота (fo+ fдоп). Благодаря действию корректора счетчик УИС за время (ср подсчитывает количество импульсов, соответствующее исправленному значению скорости судна v.
При помощи выключателя 6S2 корректор может быть включен в работу (положение 1) или отключен (положение 2).
Устройство индикации скорости УИС предназначено для отображения на цифровом индикаторе скорости судна в узлах. Индикация скорости осуществляется с периодичностью в 1 Гц.
Устройство индикации расстояния УИР служит для подсчета общего количества импульсов, идущих пачками на счетчик. Через определенное количество импульсов, проходящих через делитель, формируется счетный импульс, который через усилитель мощности 6А16 подается на шаговый двигатель 6М1. Этот двигатель через редуктор связан с механическим счетчиком пройденного расстояния S.
500 счетных импульсов соответствуют пройденному расстоянию в 1 милю. Выключателем 6S4 можно включать или отключать счетчик расстояния.
Конструкция индукционного преобразователя
Индукционный преобразователь (ИП) (пр. 9)представляет собой забортное устройство, устанавливаемое в прорези днища заподлицо с обшивкой корпуса судна. Он является датчиком сигнала, получаемого в результате преобразования скорости потока воды, обтекающей корпус судна, в электрическое напряжение.
На рис.8 представлена конструкция индукционного преобразователя.
Его основными деталями являются трехстержневой электромагнит 7 и два электрода 6 для съема сигнала ~ Uип. Электромагнит, создающий поток магнитной индукции Ф, имеет три обмотки 4, в которые подается напряжение питания ~ Uип (50 Гц).
Рис. 8. Конструкция индукционного преобразователя (пр. 9)
Обмотки электромагнита соединены последовательно. Нижняя часть 5 индукционного преобразователя выполнена из изоляционного материала.
Съемные электроды 6, находящиеся на ее поверхности, соприкасаются с забортной водой. Внутренняя полость корпуса 3 индукционного преобразователя залита эпоксидной смолой и представляет собой монолитную конструкцию, которая при помощи шпилек и гаек крепится к стойке 1 прибора 9. Для контроля изоляции между проводами ИП и его корпусом 3 имеется электрод 2, впаянный в корпус. К этому электроду подводится отдельный провод. Внутри стойки 1 проходит жгут из пяти проводов, которые через штепсельный разъем 8 соединяют схему лага с элементами ИП. Индукционный преобразователь (пр. 9) устанавливается в клинкете (пр. 11). Клинкет изолируется от корпуса судна при помощи полиэтиленовых втулок.
Все провода ИП экранируются с целью уменьшения помех.
Заключение
В работе рассмотрены принципы построения и действия сложного измерительного устройства – индукционного относительного лага, использующего индукционные преобразования для получения скорости движения объекта. Относительный лаг является важнейшим навигационным прибором, и останется таковым в обозримом будущем. Понимание принципов построения и работы ИЭЛ позволяет наглядно изучить действие систем автоматики на основе индукционных преобразователей.
Список литературы:
Лаврентьев А.В. и др. «Основы комплексирования морских средств навигации». СПб.: ВМИ, 1999, ч.1 (Учебник).
Парамонов А.Б. «Относительные лаги». СПб.: ВВМУ, 1996 (Учебное пособие).
Клименко А.Н., Позняк В.К., Радосавлевич Б.Д. Технические средства навигации подводных лодок, ч. 1. СПб: СПб ВМИ, 2005 (учебник).
25
Рис. 1. Блок – схема лага ИЭЛ
Судовая сеть
(220V 50 Гц
на репитеры
УП
ИП
Пр.29
Пр.9
(UИП
(UОП
(UИП
ПНВ
Пр.1
ПВЦ
УИС
2
1,
3
УИК
УОК
УИР
(
f0 =250кГц
(
f0
V
_UОП
_UС
Пр.6
Прибор 3
S
Пр.5
Пр.59
Цифровой отсчет
2
1,
3
6
8,
4
3
1
Пр.119
Аналоговый
отсчет
V
(6)
ИП
(UИП
29K1.1
29K2.1
29C3
29A1
29R17
29R20
29R21
29R22
29A2
29K2.2
29C4
29K1.2
(UЭТ
CK
29H1
+15B
3T1
(U
50Гц
3R1
29R18
29K1
29K2
(UИП=(UС+(UК
6A2
6R11
УП
6R23
6R13
УИП
6A7.1
6C21
6R33
6R31
6A7.2
Z1
_ UС
В схему ПНВ
Z2
_ UОП
6R19
6A5
6R45
HO1
6C13
6R34
6R32
6R10
6R9
6C23
6A3
6A4
6R7
6A8.1
6A8.2
(UОП
6R6
Калибровка
-15B
+
6R24
УОК
Работа
1
2
3
6S1.3
Контроль блоков
4(1)
5(2)
6(3)
7(4)
8(5)
9(6)
10(7)
11___
6H2
6H1
V=80,46H1
Блок синхроимпульсов 4
Цифровой фильтр 5
Корректор 6
Делитель-интегратор 7
Вход преобразователя 8
Блок преобразователя 9
Блок «V» 10
Ручной ввод скорости 11
Схема контроля
лага
6S14
Работа
Калибровка Работа
Масштаби
рование
1 2 3
+ 15B -
(UОП
6S1.2
плавно
Масштабирование
грубо
6R8
6R12
Список литературы:
1.Лаврентьев А.В. и др. «Основы комплексирования морских средств навигации». СПб.: ВМИ, 1999, ч.1 (Учебник).
2.Парамонов А.Б. «Относительные лаги». СПб.: ВВМУ, 1996 (Учебное пособие).
3.Клименко А.Н., Позняк В.К., Радосавлевич Б.Д. Технические средства навигации подводных лодок, ч. 1. СПб: СПб ВМИ, 2005 (учебник).
Вопрос-ответ:
Как работает индукционный измеритель скорости?
Индукционный измеритель скорости основан на принципе работы индукционных преобразователей. Он состоит из датчика, который генерирует переменное магнитное поле, и обмотки, которая расположена на подвижном объекте. При движении объекта в магнитном поле возникают индукционные токи, которые создают напряжение на обмотке. По изменению этого напряжения можно определить скорость движения объекта.
Какие функции выполняет аналоговая часть индукционного измерителя скорости?
Аналоговая часть индукционного измерителя скорости выполняет ряд функций. Она фильтрует и усиливает сигнал от датчика скорости, преобразует его в напряжение или ток, преобразует его в числовое значение с помощью аналого-цифрового преобразователя, а также выполняет калибровку и компенсацию ошибок.
Какими принципами управляется работа индукционного измерителя скорости?
Работа индукционного измерителя скорости управляется двумя основными принципами - принципом индукции и принципом электромагнитного взаимодействия. Принцип индукции заключается в том, что при прохождении магнитного поля через проводник возникает электродвижущая сила, и наоборот, при движении проводника в магнитном поле возникает электродвижущая сила. Принцип электромагнитного взаимодействия заключается в том, что при проходе через обмотку тока создается магнитное поле, которое взаимодействует с подвижным объектом и вызывает в нем индукционные токи.
Как можно преобразовать сигнал от индукционного измерителя скорости в цифровую форму?
Сигнал от индукционного измерителя скорости можно преобразовать в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя. Этот преобразователь принимает аналоговый сигнал и преобразует его в цифровой код. В результате получается числовое значение, которое можно использовать для дальнейшей обработки в цифровых устройствах.
Как работает индукционный измеритель скорости?
Индукционный измеритель скорости основан на принципе индукционного преобразователя. Датчик содержит катушку, через которую проходит изменяющийся магнитный поток. При движении объекта с определенной скоростью, меняется поток магнитного поля через катушку, что вызывает появление электродвижущей силы и соответствующего сигнала скорости.
Как строится индукционный измеритель скорости?
Индукционный измеритель скорости строится на основе индукционного преобразователя. Он включает в себя катушку с определенным количеством витков, пропускающую магнитный поток. Этот поток изменяется при движении объекта с определенной скоростью, что позволяет измерять скорость движения.
Как работает аналоговая часть индукционного измерителя скорости?
Аналоговая часть индукционного измерителя скорости осуществляет преобразование полученного сигнала в аналоговый вид. Обычно используется преобразователь напряжение-время (ПНВ), который вырабатывает амплитудно-импульсные напряжения с разной длительностью импульсов в зависимости от скорости. Таким образом, аналоговая часть обеспечивает точное измерение скорости движения объекта.
Какова функциональная схема индукционного измерителя скорости?
Функциональная схема индукционного измерителя скорости включает в себя датчик скорости, аналоговую часть и цифровую часть. Датчик скорости воспринимает изменения магнитного потока при движении объекта. Аналоговая часть преобразует сигнал в аналоговый вид, а цифровая часть обрабатывает и выводит результаты измерения. Такая схема обеспечивает точное измерение скорости.
Каковы основные принципы действия индукционного измерителя скорости?
Основные принципы действия индукционного измерителя скорости заключаются в использовании индукционного преобразователя для измерения изменений магнитного потока при движении объекта. Изменения потока вызывают появление электродвижущей силы и соответствующего сигнала скорости. Этот сигнал далее обрабатывается в аналоговой и цифровой частях для получения точных результатов измерения.
Как работает индукционный измеритель скорости?
Индукционный измеритель скорости работает на принципе индукционного преобразования, при котором измеряется изменение электрического сигнала, вызванного движением объекта через магнитное поле. Датчик содержит намотанные провода, которые создают магнитное поле. При движении объекта через это поле, возникает электрический сигнал, который преобразуется в скорость.
Каков принцип действия индукционного измерителя скорости?
Принцип действия индукционного измерителя скорости заключается в том, что при движении объекта через магнитное поле, создаваемое датчиком, изменяется индукция магнитного поля. Это приводит к изменению электрического сигнала, который измеряется и преобразуется в значение скорости. Таким образом, чем быстрее движется объект, тем больше изменение электрического сигнала и тем выше значение скорости, которое показывает измеритель.