Розробка універсальних систем для виявлення фактичного стану комутаційної апаратури
Оцінка найбільш характерних відмов та несправностей, що виникають при експлуатації контакторів на літальних апаратах. Основні методи діагностики та профілактики комутаційної апаратури. Формула для визначення сигналу на виході цифрового вольтметра.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 10.11.2017 |
Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Вступ
Задачі, що стоять перед цивільною авіацією можуть бути виконані тільки при умові неперервного вдосконалення методів та засобів обслуговування авіаційної техніки, підвищення росту технічної грамотності спеціалістів та продуктивності праці. Для подальшого підвищення безпеки польотів, росту продуктивності праці, зменшення трудоємності, підвищення якості виконаних робіт, збільшення терміну придатності авіаційної техніки, виявлення несправності не менш важливе значення має перехід на обслуговування авіаційної техніки по фактичному її стану.
Виконання цієї задачі буде неможливим, якщо експлуатаційні та ремонтні підприємства цивільної авіації не будуть володіти спеціальним та принципово новим обладнанням. Розроблений пристрій контролю стану авіаційної комутаційної апаратури є одним із типів такого обладнання.
Не дивлячись на розвиток і вдосконалення приладів та пристроїв безконтактної комутації, застосування електромагнітних реле в сучасній апаратурі автоматики і радіоелектроніки збільшується. Це пояснюється тим, що електромагнітні реле володіють рядом вагомих переваг порівняно з пристроями безконтактної комутації по температуростійкості, по опору контактів в замкнутому стані (мале) і опір контактів у розімкненому стані (практично безкінечно великий), по стійкості до перевантажень у ланцюгах обмоток та контактів, по діапазону комутуючих струмів та напруг, по ізоляції між “входом” (обмоткою) та “виходом” (контактами), по стійкості до радіації, по можливості одночасної комутації декількох незалежних, гальванічно не зв'язаних електричних ланцюгів, по вартості та по іншим параметрам.
Тема даного дипломного проекту присвячується розробці нових універсальних систем для виявлення фактичного стану комутаційної апаратури.
1. Комутаційна апаратура як об'єкт контролю
Сучасні літальні апарати (ЛА), з точки зору аеродинамічних якостей, міцності, властивостей та характеристик використовуваних на них двигунів, є дуже сучасними машинами, але надійність їх неможлива без використання сучасного обладнання; контрольно вимірювальних і пілотажно навігаційних приладів; засобів зв'язку, електронного радіолокаційного та радіонавігаційного обладнання, механізмів та апаратів для автоматичного керування різного роду агрегатами та літаком в цілому.
Електричне обладнання, що встановлюється на літаках являє собою складний комплекс різних по принципу дії та конструктивному виконанню апаратів, приладів, машин та пристроїв. Реле та контактори в загальному об`ємі електрообладнання більшості ЛА займають значне місце. Це пояснюється тим, що з їх допомогою можна реалізувати дистанційне керування джерелами та споживачами електричної енергії: сигналізацію, блокіровку, автоматизацію. Можливість комутаційної апаратури (КА) виконувати вище названі операції залежить не тільки від її конструкції, але й і від параметрів електричних ланцюгів, в яких вона повинна працювати. Такими параметрами електричних ланцюгів є: величина і рід комутаційного струму, напруга у ланцюгу, індуктивність і ємність ланцюга. Параметрами ж характеризуючими саму КА являються:
- напруга ланцюга управління;
- напруга комутаційного ланцюга;
- струм комутаційного ланцюга;- споживчий струм;
- напруга споживання;
- опір контактів.
В залежності від вхідного параметра КА можна розділити на апаратуру струму, напруги, потужності, частоти та інших величин.
Слід відмітити, що КА може реагувати не тільки на значення величини але й на різницю значень, на зміну знаку та на швидкість зміни вхідної величини.
В даний час відомі такі реле та контактори що встановлені на ЛА, як ПКЕ, ТКЕ, ТКД , ТКС, ТПЕ, СПЕ та інші.
Маркіровка таких реле та контакторів розшифровується наступним чином:
1-е місце напруга живлення котушки.
П (п'ятнадцять) - 14 В;
Т (тридцять) - 27 В;
С (сто) - 115 В.
2-е місце
К - контактор;
П - живлення ланцюга управління змінним струмом.
3-е місце номінальний струм у ланцюгу контактів.
Е - одиниці;
Д - десятки;
С - сотні;
Т - тисячі.
4-е місце струм у ланцюгу контакторів (кількість одиниць, десятків, сотень, тисяч).
5-е місце кількість пар нормально замкнутих контактів.
6-е місце кількість пар нормально розімкнених контактів.
7-е місце режим роботи
К - короткочасний;
Д - тривалий.
8-е місце температура навколишнього середовища.
0 - + 60;
1 - + 100.
9-е місце температура навколишнього середовища.
Д - додатково + 25.
10-е місце модифікація контактора;
Б - наявність допоміжного ланцюга;
Г - герметичне виконання;
Т - тропічне виконання.
Одним із самих важливих параметрів КА, характеризуючих її справність, являється опір рухомих контактів, який у процесі експлуатації КА змінюється (збільшується) через зношення контактних пар від механічної (удару, вібрації, стирання), хімічної (атмосферної корозії, утворення діелектричних плівок), електричної (дугоутворення) дії. Збільшення опору контактних пар веде в свою чергу до виходу за межі допусків та інших нормативно технічних параметрів (НТП) характеризуючи справність КА. У зв'язку з цим виникає необхідність заміни (у більшості випадків) реле та контакторів на КА першої категорії, що дуже дорого, так як контакти майже всієї КА виконані із сплавів дорогоцінних металів (срібла, золота, платини та інших).
На основі вище сказаного виникає питання про використання при перевірці КА на відповідність НТП пристрою, дозволяючого виконувати діагностику та профілактику КА, який і розроблюється в даному дипломному проекті.
Розглянемо найбільш характерні відмови та несправності, виникаючі при експлуатації контакторів на ЛА.
Контактор не працює. Ознакою цього може бути не переключення споживачів енергії із однієї енергосистеми на іншу при подачі напруги на клеми обмотки контактора (сердечник не притягується до полюсу, нормально розімкнені контакти не замикаються). Причиною цього може бути: поганий контакт у місцях приєднання проводів на клемах обмотки контактора, обрив обмотки в середині контактора, заїдання рухомої системи контактора, спікання нормально замкнутих контактів, забруднення шунтуючих контактів, обрив проводу у ланцюгу керування або поганий контакт. Іншою може бути ситуація коли при включенні ланцюга керування, тобто при відключені обмотки контактора, контактор не переключає споживачів на іншу енергосистему, нормально розімкнуті контакти не розмикаються. Причиною цього може бути: заїдання рухомої системи контактора, спікання нормально розімкнутих контактів.
Однією із несправностей контактора являється не включення навантаження, при включенні та виключенні ланцюга управління контактор працює не раціонально, але при замкнутих, нормально замкнутих або нормально розімкнутих контактах, споживачі не переключаються з однієї системи на іншу. Це наслідок обриву силового ланцюга або поганого контакту в місцях з'єднання, забруднення контактів, відсутності контактного тиску.
Наступна несправність-це спікаються або розплавляються нормально замкнуті або нормально розімкнуті контакти. При цьому контактор працює у режимі “дзвінка”, тобто при включеному ланцюгу управління та включеній обмотці контактора сердечник опускається, нормально розімкнуті контакти розмикаються, а нормально замкнуті контакти замикаються і процес повторюється багаторазово. При цьому виникає значне дугоутворення, контакти спікаються або розплавляються. Це виникає через велике зниження напруги на клемах обмотки контактора (нижче напруги відключення контактора) через велике падіння напруги в ланцюгу при пускових режимах (при підключенні з однієї енергосистеми на іншу).
На сучасних ЛА існує ряд систем, де широко застосовують КА. Тому постає завдання розробити універсальний пристрій, здатний виконувати діагностування та відновлення стану контактів середньострумної КА.
Існуючі на даний час пристрої діагностування стану контактів КА, як показав аналіз, мають ряд недоліків.
Відомий пристрій для вимірювання опору контактів середньо-струмних реле (Рис. 1.1.), що вміщує в собі: вимірювальний прилад, підключений паралельно контактам, та блок захисту вказаного приладу від перевантаження струмом. Для підвищення точності вимірювання блок захисту даного пристрою включений між джерелом живлення та дослідними контактами, та виконаний у вигляді послідовного з'єднання: обмеженого резистором та діністором, в загальній точці яких підключений блок сигналізації на транзисторі.
Даний пристрій має ряд недоліків, головним з яких являється варіація контактного опору, зумовлена тим, що опір при кожному замиканні контакту не залишається постійним. Звідси й низька достовірність контролю стану контактів досліджуваного реле.
Рис. 1.1. Пристрій для вимірювання перехідного опору контакту:
1- дослідні контакти;
2- мілівольтметр;
3- шина джерела живлення;
4- обмежуючий резистор;
5,7- діністор;
6- резистор;
8- транзистор;
9- лампа;
10- шунтуючий конденсатор
Існує пристрій, що має транзистор, проміжок емітер-колектор якого ввімкнений послідовно із джерелом стабілізованого струму та паралельно ланцюгу контакту із струмообмежуючими резисторами. Дякуючи такому включенню підвищується точність вимірювання.
Дослідний контакт через струмообмежувальний резистор підключений до джерела стабілізованого струму. Паралельно контакту включений проміжок емітер-колектор транзистора. Керування транзистором здійснюється від схеми керування, котра синхронно із перемикачем режиму живлення контакту, підключає або порогову схему, у випадку вмикання оціночного режиму, або вимірювальну схему у випадку перемикання на вимірювальний режим. При цьому вмикання вимірювального режиму (запирання транзистора та підключення до контакту вимірювальної схеми) виникає лише після того як з порогової схеми подається сигнал про відсутність перевищення вхідним сигналом наперед заданого рівня напруги. Схема дозволяє мати постійно доволі низький рівень напруги живлення, який запобігає пробою плівки дослідного контакту. Тому вимірювання перехідного опору контактів у даному випадку, не буде. Але причиною варіації контактного опору в даному випадку буде являтися: забруднення, механічне зношення, електрична ерозія. А це означає, що запропонована вище схема не дозволяє доволі вірно визначити стан контактів дослідної КА .
На авіаремонтних заводах (АРЗ) цивільної авіації (ЦА) та в лабораторіях авіаційно-технічних баз (АТБ) ЦА для контролю КА використовують стенд перевірки комутаційної апаратури (СПКА-1). Стенд дозволяє виконувати перевірку наступних параметрів:
- для вимикачів та перемикачів:
а) працездатність при навантаженні номінальним струмом;
б) падіння напруги на клемах.
- для реле та контакторів:
а) працездатність при навантаженні номінальним струмом;
б) падіння напруги на силових контактах;
в) напругу спрацювання та відпускання.
- для автоматів захисту мереж:
а) працездатність при навантаженні номінальним струмом;
б) час спрацювання по відношенню з номінальним струмом;
в) падіння напруги на елементах.
Визначення напруги спрацювання та відпускання реле (контакторів) постійного струму виконують змінюючи напругу, що подають на обмотку реле (контактора) включену до виходів “ + OK - ” стенда, з допомогою потенціометра R12, а покази знімаються з вольтметра V2.
Визначення напруги спрацювання та відпускання реле (контакторів) змінного струму проводять зміцнюючи напругу, що подають на обмотку реле (контакторів) з допомогою автотрансформатора АОСН. Обмотка реле (контактора) підключається до виходів “ ~ OK ”. Вимірювання напруги спрацювання виконують з допомогою вольтметра V2.
Рис. 1.2. Електрична схема стенда СПКА-1
Перевірку силових контактів КА постійного струму виконують змінюючи струм навантаження, як ступінчату, з допомогою вимикачів B1-B5, так і плавно реостатом R13. Покази знімаються з амперметра A2.
Перевірка силових контактів КА змінного струму виконується ступінчато перемикачем П2 та плавно автотрансформатором АОСК стенда. Струм навантаження вимірюється амперметром А1. Лампа Л2 займається при справних контактах перевіряє мого виробу.
Вимір часу спрацювання АЗС виконується при підключенні їх до виводів “+СК-” для автоматів постійного струму, та “ ~CK ” для автоматів змінного струму, при допомозі електросекундоміра.
Стенд являє собою комплекс апаратури та приборів, об'єднаних загальною електричною схемою. Всі елементи змонтовані в двох металічних чемоданах, один з яких є стендом керування, другий є блоком навантажень.
Недоліком цього стенда є низька точність контролю та недостатня пропускна здатність.
Всі перераховані вище пристрої не дозволяють проводити відновлення контактної поверхні контактів КА, та процес перевірки не автоматизований.
2. Вибір методу діагностики та профілактики комутаційної апаратури
Для визначення працездатності середньоточної КА використовують різні характеристики: напруга спрацювання (Uзпр), напруга відпускання (Uвідп) та інші.
Одним із показників готовності являється опір замкнених контактів. Варіація опору замкнених контактів проявляється в тому, що цей опір не залишається постійним, а має значення, що змінюються при кожному наступному замиканні. Навіть нові реле (контактори) можуть значно розрізнятися по варіації опору замкнених контактів. Для відбору КА, що має малі значення варіації опору замкнених контактів, потрібно вибрати деяку оцінку. Такою оцінкою може служити середньоквадратичне відхилення контактного опору:
, (2.1)
де Rк-опір контактів,
- математичне очікування опору контактів.
Схема простого пристрою, із допомогою якого можна одержати дані необхідні для обчислення ?ко в цілях визначення стану КА зображена на Рис. 2.1.
Котушка дослідного реле K підключається послідовно з кнопкою S та резистором Rн до джерела Е1. Опір вибираємо таким, щоб струм через котушку був рівний струму, протікаючому через неї при роботі.
Контакти реле включаються послідовно з одним із резисторів зрівноваженого моста. При натисненні на кнопку S контакти реле замикаються. По шкалі цифрового вольтметра ЦВ, включеного в вимірювальну діагональ моста, знімається напруга розбалансу моста Uр , що спричинена опором контактів. Покази вольтметра записуються.
Операція повторюється n-раз, після чого до пристрою приєднується слідуюче реле.
Сигнал на виході цифрового вольтметра описується наступною формулою:
, (2.2)
де Rк-опір контактів реле; тR- опір плеча моста; Uр-напруга розбалансу.
Так як Rк<< 2R то
(2.3)
Користуючись методом статичної лінеаризації можна знайти зв'язок між ко та середньоквадратичним відхиленням сигналу Uр:
(2.4)
або:
, (2.5)
тобто u однозначно визначає ко.
Отримані дослідні результати обробляють по формулі (2.1.). Результатом обробки являється таблиця значень ко. Якщо даний тип КА вже раніше досліджувався, то повинно бути відомим значення мах , по значенню якого проводиться бракування КА. При цьому, якщо мах ко , то контакти КА задовольняють вимоги. В протилежному випадку КА не придатна до використання.
Рис. 2.1. Пристрій для визначення середньоквадратичного відхилення контактного опору
комутаційний контактор цифровий вольтметр
Застосування зрівноваженого моста в якості чутливого елементу, дозволило не використовувати після кожного процесу вимірювання балансировку, так як нас цікавить не абсолютне значення напруги розбалансу, а середньоквадратичне відхилення. Використання одинарного моста значно підвищило точність вимірювань перехідного опору.
Вибір методу діагностики напруги спрацювання та відпускання контактів базується на методі послідовних наближень при якому, у кожному із етапів наближень до параметра зпрацювання (або відпускання) контактора, контролюючий параметр (напруга зпрацювання або відпускання) збільшується (або зменшується) починаючи з початкового для цього етапу рівня та наближають поетапно до величини при якій виникає зпрацювання (або відпускання) контактора.
Збільшення (або зменшення) напруги проводиться з відповідною цьому етапу швидкістю збільшення (або зменшення) контролюючої величини, при чому значення вказаної швидкості зростання (або зменшення) напруги змінюють від етапу до етапу аж до моменту зпрацювання (відпускання) контактора. Зменшення швидкості, збільшення (зменшення) контролюємої напруги приводить до зменшення похибки вимірювання, визваної перехідними процесами на початку кожного з етапів послідовних наближень.
Етапи наближення до параметра спрацювання та етапи наближення до параметра відпускання чередують.
Зменшення похибки забезпечують тим, що на кожному з етапів послідовних наближень після зпрацювання (або відпускання) реле або контактора, контролюємий параметр вхідного сигналу зменшують (збільшують) до рівня, котрий із заданим запасом вище (або нижче) рівня відпускання (або зпрацювання) контактора.
Вибір методу діагностики контактів під навантаженням базується на необхідності перевірки контакторів у “тепловому режимі”.
Для проведення перевірки контакторів у “тепловому режимі” необхідно: пропускати через замкнені контакти перевіряємого контактора, котрий знаходиться у ввімкненому стані, струм, величина якого визначається типом даного контактора та витримати контактор у цьому режимі на протязі часу, вказаного у технології, для повірки даного типу контактора.
По закінчені перевірки контакторів у “тепловому режимі” необхідно провести перевірку контролюємих величин передбачених технологією перевірки контактора даного типу.
3. Розробка функціональної та принципової схем
Проектований пристрій, який далі називатимемо стендом, призначений для перевірки комутаційної апаратури в умовах авіаційно-технічних баз (АТБ) та авіаційних заводів ЦА.
Згідно з вимогами, поставленими до наземної апаратури діагностики розробляємий стенд повинен забезпечувати:
1. Необхідну точність одержаних результатів;
2. Автоматизацію процесу діагностики та профілактики КА;
3. Високу чутливість вимірювального елемента;
4. Велику бистродію;
5. Малу споживчу потужність;
6. Високу надійність;
7. Виробничу та експлуатаційну технологічність;
8. Безпеку при експлуатації, технічному обслуговувані та ремонті;
Функціонально стенд складається з двох частин.
Перша частина стенда виконує діагностику та профілактику комутаційної апаратури, та складається з двох каналів:
1-й канал, канал діагностики стану контактних поверхонь комутаційної апаратури;
2-й канал, канал очистки контактів комутаційної апаратури.
Перший та другий канали вмикаються у роботу поперемінно.
Функціональна схема стенда, об'єднуюча в собі функціональні елементи цих двох каналів, зображена на Рис. 3.1.
Друга частина стенда виконує діагностику напруги зпрацювання та відпускання контактів, а також діагностику контакторів під навантаженням.
Вона також складається з двох незалежних каналів:
1-й канал, канал діагностики напруги зпрацювання та відпускання контакторів;
2-й канал, канал діагностики контакторів під навантаженням.
Канали вмикаються у роботу послідовно один за одним відповідно технології перевірки контакторів.
Функціональна схема стенда, об'єднуюча в собі функціональні елементи цих двох каналів, зображена на Рис. 3.2.
Рис. 3.1. Функціональна схема діагностики та профілактики КА
КО - контролюємий об'єкт (дослідна КА);
ВЕ - вимірювальний елемент величини перехідного опору контактів дослідної КА;
АЦП - аналогово-цифровий перетворювач, перетворює аналоговий сигнал, отриманий з вимірювального елемента, в цифровий код необхідний для роботи ЕОМ;
ЕОМ - мікроелектронно обчислювальна машина, автоматизує роботу стенда;
БКС - блок комбінованих схем, отримує вихідну інформацію з мікро ЕОМ та виконує управління стендом виходячи з цієї інформації;
БОК - блок очищення контактів, виконує профілактику контактних поверхонь КА від ізолюючих плівок та різних забруднюючих речовин;
БІ - блок індикації, візуально інформує оператора про справність КА та про незадовільний стан розривних контактних пар КА;
ЦВ - цифровий вольтметр необхідний для візуального спостереження числового значення перехідного опору комутуючих контактів КА;
БПНЗВ - блок перевірки напруги зпрацювання та відпускання.
Рис. 3.2. Функціональна схема діагностики напруги зпрацювання та відпускання контактів, а також діагностики контакторів під навантаженням
1-формувач заданих законів зростання контролюємого параметра вхідного сигналу;
2-формувач заданих законів зниження контролюємого параметра вхідного сигналу;
3,4-маштабний підсилювач;
5,6-аналоговий ключ;
7-підсилювач напруги;
8-блок керування;
9-блок вибору режиму;
10-блок комутації режиму;
11-блок резисторів навантаження;
12-амперметр;
13-контролюємий об'єкт.
Стенд працює у слідуючих режимах:
режим підготовки;
режим діагностики;
режим профілактики;
режим перевірки напруги зпрацювання контактора;
режим перевірки напруги відпускання контактора;
режим перевірки контактора під навантаженням.
У режимі підготовки здійснюється введення у пам'ять ЕОМ даних по комутаційній апаратурі та процесу роботи стенда. Для режиму діагностики та профілактики у пам'ять ЕОМ вводять слідуючі дані: максимальне значення середньоквадратичного відхилення напруги на вимірювальному елементі max, значення кількості спрацювань комутаційної апаратури в одному циклі роботи стенда N, значення кількості циклів роботи стенда n, значення початкового розбалансу вимірювального елемента Uро, оптимальне значення часу розімкненого та замкненого стану контактів комутаційної апаратури tзмк та tрзмк, значення кр1 середньоквадратичне відхилення напруги, по якому проводиться попередня розбраковка комутаційної апаратури, значення кр1 середньоквадратичного відхилення напруги, по якій здійснюється керування додатковим опором у блоці очистки контакторів.
Для режиму перевірки напруги зпрацювання та відпускання контактора, та режиму перевірки контактора під навантаженням, в пам'ять ЕОМ вводять слідуючі дані: напругу зпрацювання Uзпр та напругу відпускання Uвідп перевіряємого типу контактора, М-кількість етапів наближення, значення критичної напруги зпрацювання Uзпркр та критичної напруги відпускання Uвідпкр, по яких виконується відбракування перевіряємого контактора. У режимі діагностики визначається середньоквадратичне відхилення напруги вимірювального елемента Uвср (тобто перехідний опір контактів дослідної комутаційної апаратури) та різниця значення математичного очікування напруги розбалансу та напруги початкового розбаланса вимірювального елемента:
тек=Uвср-Uро ,
а також постійний візуальний контроль перехідної характеристики струму в обмотці електромагніта реле або контактора.
У режимі профілактики у роботу підключається блок очистки контакторів.
При описанні роботи візьмемо за основу алгоритм програми роботи ЕОМ зображений на Рис. 3.3.
Рис. 3.3. Алгоритм програми роботи ЕОМ
Ввівши початкові дані у пам'ять ЕОМ, стенд починає роботу у режимі діагностики. Якщо тек>кр1, то стенд переводиться у режим підготовки. Якщо ж навпаки, то ЕОМ на слідуючому етапі порівнює значення тек та max, і, якщо тек<max, то КА в нормі і стенд переводиться у режим підготовки. Якщо ж навпаки, то стенд переходить у режим профілактики, де на початку порівнюється значення тек з кр2, по якому визначається необхідність включення додаткового опору у ланцюг розрядки конденсатора. Після закінчення циклу профілактики стенд автоматично переходить у режим діагностики.
У режимі профілактики напруги зпрацювання та відпускання контактора стенд працює слідуючим чином: у початковому стані після подачі команди “ Скидання ” та аж до моменту подачі команди “ Пуск ” ключі 5 та 6 закриті, напруга U70 на виході підсилювача (на вході контактора 13) рівна нулю, а дослідний контактор 13 знаходиться у не спрацьованому стані, тому U13 на виході контактора рівна нулю. У цьому стані напруга U1 та U2 на виходах формувачів 1 та 2 відповідно рівна U1(0) та U2(0), напруга U3(0) та U4(0) відповідає початковим для першого етапу наближення рівням напруги Uзпр1 та Uвідп1 на вході контактора, визначених наприклад, як граничні значення полів допуску напруги зпрацювання (Uзпр) та відпускання (Uвідп) контактора.
У момент часу t0 у блок 8 надходить команда “Пуск” та починається цикл роботи пристрою. У цей момент часу відкривається ключ 5 на вхід формувача 1 від блока 8 надходить команда, по якій напруга збільшується, U1 на виході формувача 1 починає збільшуватися до рівня U1(0) по першому заданому закону підвищення, а напруга U2 залишається незмінною до моменту часу t1, коли перевіряємий контактор 13 спрацьовує та напруга U13 стає рівною одиниці, а напруга U7 досягає значення перевищуючого величину напруги зпрацювання контактора Uзпр на величину динамічної похибки контролю Uзпр1 першого етапу наближення.
Часові діаграми зміни сигналів пристроїв представлені на діаграмах Рис. 3.4.
По команді блока керування у момент часу t1 масштабний підсилювач 3 зменшує коефіцієнт передачі до величини К31, що відповідає першому етапу наближення та напруга U3 на його виході зменшується до рівня U3:
,
при якому напруга U7 досягає початкового для другого етапу наближень, рівня зпрацювання контактора, значення Uзпр2. Одночасно відбувається закриття ключа 5 та відкриття ключа 6 та напруга U7 на виході реле встановлюється рівною початковому для першого етапу наближення, до рівня напруги відпускання контактора, значення Uвідп1.
Починаючи з моменту часу t1 напруга U1 на виході формувача 1 залишається незмінною та рівною досягнутій до цього моменту часу значенню, рівною U1(t1), а напруга U2 на виході формувача 2 зменшується до рівня U2(0) заданного законом зниження.
Рис. 3.4
У момент часу t2 виникає відпускання контактора 13 і напруга U13 стає рівною нулю, напруга U2 досягає значення U2(t2).
Напруга U7 у цей момент досягає значення яке менше величини напруги відпускання контактора Uвідп на величину динамічної похибки Uвідп1 першого етапу наближення. В цей момент часу масштабний підсилювач 4 збільшує коефіцієнт передачі до величини К41, відповідаючого першому етапу наближення і напруга на його виході збільшується до величини U4(t2) :
,
при якому напруга U7 досягає початкового для другого етапу наближення рівня відпускання контактора значення Uвідп2. Одночасно проходить закриття ключа 6 та відкривання ключа 5 і напруга U7 на виході контактора встановлюється рівною початковій для другого етапу наближення, рівня напруги зпрацювання контактора, значення Uзпр2, при цьому забезпечується співвідношення:
Uзпр1<Uзпр2<Uзпр.
Рівень Uзпр2 визначається з урахуванням динамічної похибки Uзпр1. В інтервалі часу t2-t3 здійснюється другий етап наближення до рівня Uзпр зі швидкістю її зміни у напругу U7 меншою ніж швидкість її зміни у інтервалі часу t0-t1. Величина динамічної похибки контролю другого етапу наближення до рівня Uзпр буде рівна Uзпр2. При чому, за рахунок зменшення швидкості зміни напруги U7 досягається співвідношення:
Uзпр2<Uзпр1.
В інтервалі часу t3-t4 здійснюється другий етап наближення до рівня Uвідп із швидкістю зміни напруги U7 меншої ніж швидкість зміни у інтервалі часу t1-t2. Величина динамічної похибки контролю другого етапу наближення до рівня Uвідп буде рівна Uвідп2, при чому також досягається співвідношення:
Uвідп2<Uвідп1
Цикл контролю завершується останнім N-м етапом наближення, при якому забезпечується умова:
UвідпN<Uд, UзпрN<Uд,
де Uд - допустима динамічна похибка контролю.
Кількість етапів наближення та швидкості зміни напруги U7 на кожному із цих етапів, визначають з умови забезпечення мінімального значення часу контролю та допустимої похибки контролю.
Блоки 1 та 2 можуть бути виконані на основі інтеграторів.
Блоки 3 та 4 можуть бути виконані на основі операційних підсилювачів.
Блоки 5 та 6 можуть бути виконані на основі аналогових комутаторів.
Блок 8 являється кінцевим автоматом і схема його виконання залежить від вибраної кількості послідовних наближень та використовуємої елементної бази.
По закінчені роботи каналу перевірки напруги зпрацювання та відпускання контакторів, у роботу включається канал перевірки контактора під навантаженням.
Перевірка контакторів під навантаженням заключається у перевірці силових контактів комутаційної апаратури номінальним або підвищеним струмом. Регулювання струму навантаження виконується ступінчато або плавно.
Через вимикачі В1-В5 блока 9 подається напруга на обмотки контакторів К1-К5 блока 10, які при спрацюванні підключають потужні резистори, чим забезпечується ступінчате регулювання струму навантаження.
Плавна зміна струму навантаження здійснюється реостатом R13, розміщеним у стенді та підключеним у паралель з опорами блока навантажень 11.
Ввімкненням почергово або одночасно в різних комбінаціях вимикачів В1-В5 та реостата R13 можна досягнути зміни струму навантаження від 1,5 до 300 А.
Перемикачем ПГ виконується зміна діапазону вимірювання амперметра А2, що вимірює струм навантаження.
Принципова схема стенда, та пропонуємих у функціональних схемах блоків, може бути виконана на слідуючих пристроях.
Вимірювальний елемент (ВЕ) побудуємо по методу описаному у розділі 2.1., на основі неврівноваженого моста постійного струму, який і буде вимірювальним елементом схеми (Рис.3.5.). В одному з плечей моста передбачений роз'єм для підключення дослідної КА та перехідника для введення початкового розбаланса (Uро).
Блок очистки контактів зробимо по методу очистки контактів розглянутому у розділі 2.2., де блок очищення контактів (БОК) виконаний на конденсаторі (Рис. 3.6).
Рис. 3.5. Вимірювальний елемент
Рис. 3.6. Блок очистки контактів
Блок комбінаційних схем (БКС) виконаємо на логічних елементах (Рис. 3.7).
Блок індикації (БІ) побудуємо на світодіодах (Рис. 3.8).
Блок аналогових ключів 5 та 6 виконаємо на логічних елементах (Рис. 3.9).
Формувачі заданих законів зміни контролюємого параметра, масштабні підсилювачі та блок керування виконаємо на основі великих інтегральних схем.
Рис. 3.7. Блок комбінаційних схем
Рис. 3.8. Блок індикації
Рис. 3.9. Блок аналогових ключів
Підсилювач напруги (Рис. 3.10) виконаємо по типовій схемі з 3-х каскадів: погоджувальний каскад на транзисторі V1, підсилювач напруги на транзисторі V2 та підсилювач потужності на транзисторах V3, V4.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Рис. 3.10. Підсилювач напруги
Блок перевірки КА під навантаженням виконаємо за слідуючою схемою.
Рис. 3.11. Блок перевірки КА під навантаженням
4. Розрахунок елементів схеми стенда
Дослідимо мостову схему постійного струму, що перебуває у рівновазі, проведемо розрахунок чутливості моста по потужності, визначимо залежність вихідного сигналу незрівноваженого моста від зміни активного опору в одному з плеч моста.
Під умовою рівноваги мостової схеми вважають таке співвідношення параметрів схеми (плеч моста), яке відповідає відсутності відхилення стрілки приладу, тобто відсутності струму у вимірювальній діагоналі. При кінцевому опорі гальванометра струм у вимірювальній діагоналі може бути рівний нулю тільки коли рівні нулю потенціали між вершинами цієї діагоналі, тобто між точками c та d, (Рис. 4.1.). В свою чергу умова Ucd=0 відповідає рівності падіння напруги в плечах моста відповідно в першому та четвертому або у другому та третьому, тобто:
або (4.1)
(4.2)
Підставивши вираз (4.2) в (4.1) та поділивши почленно одне на друге, отримаємо класичну умову рівноваги мостової схеми, математичний вираз якої може бути представлений формулами:
(4.3)
Виконуємо розрахунок чутливості моста по потужності. Для розрахунку поставленої задачі скористаємося методом електрорушійних сил (ЕРС), основаного на відомій теоремі компенсації, яка формулюється так: “ Збільшення опору у будь-якій гілці викликає таку ж зміну струмів у всіх гілках розглядаємого ланцюга, яке викликало б введення в цю гілку (послідовно з вимірювальним опором) джерела ЕРС, рівного добутку, взятому з протилежним знаком, з попередньо протікаючим струмом на вимірювальному опорі”.
Рис. 4.1. При кінцевому опорі гальванометра струм у вимірювальній діагоналі може бути рівний нулю тільки коли рівні нулю потенціали між вершинами цієї діагоналі, тобто між точками c та d
В відповідності з цією теорією поява невеликого струму у гілці нуль індикатора попередньо зрівноваженого моста, викликаного зміною вимірювального опору R1 на малу величину R (Рис.4.2.), можна розглядати як результат введення у зрівноважену схему послідовно з R1 деякої еквівалентної ЕРС, рівної - (Рис. 4.2).
Тут I1-старе значення струму у плечі з R1, яке приймається невідомим. У результаті ми приходимо до еквівалентної схеми (Рис. 4.3) з двома джерелами ЕРС Е0 та е, при чому її опори задовольняють співвідношення . В наслідок цього режим генеральної діагностики не впливає на струм в індикаторі. Тому генераторна діагональ може бути взагалі відкинута, а еквівалентна схема в цьому випадку приймає вигляд, приведений на Рис. 4.3. По характеру схеми видно, що питання про найбільшу чутливість моста по потужності зводиться до питання про максимум потужності отриманої навантаженням Rп від генератора е(R1) через чотирохполюсник a c` c``d.
(4.4)
Якщо потужність розсіювання в плечі R1 рівна:
,
тоді:
Замінивши I1 отримаємо:
, (4.5)
де - відносна зміна опору в плечі з R1.
Рис. 4.2. Результат введення у зрівноважену схему послідовно з R1 деякої еквівалентної ЕРС, рівної -
Рис. 4.3. результат введення у зрівноважену схему послідовно з R1 деякої еквівалентної ЕРС, рівної -
Із схеми видно, що потужність Pп досягає максимального значення (Pп)max=P0 при виконанні умови:
R4=0 R2+R3= Rп=R1
Для повністю симетричного рівноплечого моста:
(4.6)
Чутливість схеми:
(4.7)
Вибираємо параметри моста:
R1=R2=R3=R4=2 Ом
Струм у плечі:
І=2.5 А
R беремо з таблиці технічних характеристик електромагнітних реле типу ТКЕ; ТДЕ; ПНЕ; СПЕ;ТВЕ.
Ом
Тоді:
Вт
Резистори вибираємо типу С5-16 мв, Ррозс=5 Вт. Номінальним опором 2 Ом, з похибкою %.
Розглянувши питання чутливості мостової схеми, ми впевнились, що якщо зрівноважений міст вивести із стану рівноваги шляхом зміни опору одного з плеч, то в індикаторі з'явиться струм, величина якого буде пропорційна відносному приросту змінившогося плеча та напрузі, підведеної до схеми. Якщо ми приймемо, що основне значення плечового опору, відповідаючого умові рівноваги, та напруга, що живить схему, залишаться величинами постійними, то ми можемо рахувати, що струм рівноваги пропорційний абсолютному приросту опора. Звідси слідує, що якщо існує така залежність, то у результаті відпадає необхідність в зрівноважуванні мостової схеми. Величина приросту опору плеча може бути визначена безпосередньо по показам гальванометра в індикаторній діагоналі.
Ця ідея й лежить в основі спеціального типу мостових схем, отримавших назву не зрівноважених. Однак необхідно підкреслити, що так як відхилення індикатора пропорційно не опору плеча, а тільки його абсолютному приросту, не зрівноважені мости використовуються тільки у тих випадках, коли нас цікавить саме приріст (зміна) деякого параметра, а не весь параметр в цілому. Однак необхідно згадати, що при аналізі чутливості ми приймаємо що R<<R . При цій умові ми й отримуємо доволі зручну для нас лінійну залежність:
Iп=f(R)
При аналізі чутливості поблизу точки рівноваги таке допущення безперечно повністю закономірне. Але, так як ми маємо намір використовувати не зрівноважений міст, як засіб вимірювання в більш чи менш значних інтервалах зміни R, то функція Iп=f(R) не буде підкорятися лінійному закону. Степінь цієї не лінійності як і нахил градуювальної кривої, тобто чутливість схеми, являється дуже важливою характеристикою не зрівноважених мостових схем.
Знайдемо розрахунковим шляхом залежність струму в індикаторі від зміни опору одного з плеч. Після зміни R в плечі (Рис.4.4.) у діагоналі з'явиться струм Іп.
Рис. 4.4. Зміна опору одного із плеч
(4.8)
де:
Вираз (4.8) приведемо до вигляду:
, (4.9)
де:
(4.10)
Із виразу (4.9.) видно, що всі значення, які входять в a та b для заданого моста постійні. Таким чином, величина струму в зазначеній діагоналі являється функцією тільки опору R. Залежність Iп=f(R) зображена на Рис. 4.5.
Рис. 4.5. Залежність Iп=f(R)
У випадку одного перемінного плеча, характер цієї залежності буде однаковий для будь-якого моста. Дійсні значення кривої визначаються величиною та всіма параметрами моста.
Практичну цікавість являє отримання найбільшої чутливості, тобто максимальне значення кута - нахилу дотичної до кривої в точці 0 та найменше відхилення цієї кривої від прямої лінії, тобто мінімальне значення відрізка EF або E`F`. Із виразу (4.9.) знаходимо:
(4.11)
Знаходження кута зводиться до визначення чутливості моста біля моменту рівноваги або так званої чутливості в нульовій точці. Позначимо її як S0.
Припустимо, що у виразі (4.11.) R=0, тоді:
(4.12)
Після перетворень отримаємо слідуючий вираз:
(4.13)
,
де - вхідний опір схеми відносно a` a``.
Для повністю рівноплечого моста:
(4.14)
(4.15)
Таким чином, вираз (4.14) та (4.15) дають нам все необхідне для розрахунку по формулі (4.13) струму в індикаторі незрівноваженого рівноплечого моста.
При E=U0 та R0=0
(4.16)
(4.17)
Відхилення кривої Iп=f(R) від закону прямої лінії визначає нам степінь нерівномірності шкали. Якщо рівняння дотичної Е Е` представити у вигляді:
, (4.18)
то видно, що відрізок EF=- дає нам абсолютне значення відхилення від прямолінійності шкали у точці G . Позначимо відносну степінь нерівномірності шкали через Д , тобто
(4.19)
Підставимо вираз (4.18) та (4.13) у вираз (4.19) отримаємо:
Таким чином, вираз (4.13) для струму можна тепер записати у вигляді:
(4.20)
Це рівняння являється кінцевим для визначення струму пристрою (індикатора). Як видно із формули (4.20), струм залежить від чутливості в нульовій точці, степеня нерівномірності шкали та величини не рівноваги моста.
Таким чином, отримані всі необхідні формули для розрахунку моста та визначення його шкали. Як показав В.А. Петровський, отримані результати можна дуже зручно представити графічно у вигляді номограми, користуючись проектною побудовою.
Рис. 4.6. Номограмма, у системі координат
Принцип цієї побудови заключається в слідуючому: якщо в прямокутній системі координат (Рис.4.6.) провести з точки С (полюса) деяку пряму та роздивитися два подібних трикутника АОД та АВС, то можна записати слідуючу пропорцію:
,
звідки:
(4.21)
Порівнюючи вирази (4.13) та (4.21) можна побачити, що ці рівняння співпадають при
R = X
Тобто, для визначення характеру шкали незрівноваженого моста (рахуємо, що шкала гальванометра рівномірна) необхідно визначити значення (в Ом) та (мА) . Ці значення будуть визначати розташування полюса С (Рис. 4.7).
Повертаючи пряму навколо полюса С (Рис. 4.7) в відповідності з заданим значенням R, знаходимо відповідне йому значення струму Iп . Точки перетину абсцис опору та ординат струму являються точками кривої Iп=f(R), що безпосередньо представляють форму шкали не зрівноваженої мостової схеми.
Рис. 4.7.Форма шкали не зрівноваженої мостової схеми
Якщо позначити кут нахилу прямої до осі абсцис як , то цей кут буде визначати виключно чутливість в нульовій точці:
.
При допомозі цієї монограми можна вирішити й зворотну задачу розрахунку схеми по заданій графічній кривій Iп=f(R). Для цього достатньо взяти дві точки на цій кривій, наприклад G та H, побудувати прямокутники AGBO та DHEO тоді точка перетину їх діагоналей визначить місце розташування полюса С, яке в свою чергу відразу дозволить знайти величини RA та S0.
До цих пір ми не звертали уваги на те, що чутливість у нульовій точці та струм в індикаторі прямопропорційні напрузі живлення схеми Е0 (або U0). Тобто, шкала незрівноваженого моста буде незмінною тільки при умові, що живлення схеми буде постійним.
Для проектуємого стенда в якості електронно-обчислювальної машини (ЕОМ) візьмемо мікро ЕОМ типу К1816ВЕ48, що являє собою функціонально закінчену велику інтегральну схему, яка вміщує на одному кристалі всі необхідні для організації програмного на командному рівні обчислювального процесу: арифметико-логічний пристрій (АЛП), оперативно-запам'ятовуючий пристрій (ОЗП), постійно-запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) команд, запам'ятовуючий пристрій (ЗП) програм, багатоканальний інтерфейс введення-виведення, таймер-лічильник, векторну схему переривань, генератор тактових імпульсів з можливістю зовнішньої синхронізації, блок синхронізації та керування, внутрішні двонаправлені шини обміну даних.
Велика інтегральна схема серії К1816 розрахована на експлуатацію при слідуючих умовах:
- напруга живлення 50,5 В;
- розрядність оброблюємих даних 8;
- споживча потужність 600-750 мВт;
- робочий діапазон температур 10…+70С;
- ємність навантаження не більше 150 пФ;
- час зберігання інформації в запам'ятовуючому
- пристрої (ЗП) програм при вимкненому
- джерелі живлення 25000 годин;
- кількість циклів перепрограмування
- запам'ятовуючого пристрою (ЗП) програм 25;
- об'єм запам'ятовуючого пристрою (ЗП) програм 1 Кбайт;
- об'єм оперативно - запам'ятовуючого пристрою (ОЗП) 64 байт.
У великій інтегральній схемі передбачена можливість програмного розширення розрядності оброблюємих даних до 8 біт та апаратного розширення запам'ятовуючого пристрою (ЗП) програм до 4 Кбайт, оперативно запам'ятовуючого пристрою (ОЗП) до 384 байт, числа ліній введення-виведення інформації.
Умовне позначення великої інтегральної схеми К1816ВЕ48 показано на Рис. 4.8.
Призначення виходів великої інтегральної схеми К1816ВЕ48 приведено у таблиці № 4.1.
Широкі можливості та функціональна закінченість великої інтегральної схеми К1816ВЕ48, сумісність по входам та виходам з мікросхемами ТТЛ, простота програмування та можливість перепрограмування дозволяють використовувати її в пристроях цифрової обробки інформації, не вимагаючи великої бистродії.
Рис. 4.8. Велика інтегральна схема К1816ВЕ48
Таблиця 4.1. Виходи великої інтегральної схеми К1816ВЕ48
Для роботи мікро ЕОМ необхідний аналогово-цифровий перетворювач (АЦП), вибір якого ми проводимо в даному розділі.
В якості АЦП візьмемо велику інтегральну схему К1113ПВ1, що представляє собою функціонально закінчений АЦП послідовного наближення. Велика інтегральна схема містить в собі вмонтоване джерело опорної напруги, синхрогенератор, компаратор, регістр послідовного наближення та трьохстабільний буфер.
Умовне позначення великої інтегральної схеми АЦП К1113ПВ1 показано на Рис. 4.9.
Призначення виходів великої інтегральної схеми АЦП К1113ПВ1 приведено в таблиці 4.2.
Основні електричні параметри експлуатації:
- напруга живлення +5В та -15 В;
- споживчий струм 10 та 18 мА;
- розрядність оброблюваних даних 10;
- час перетворення 30 мкс;
- напруга вхідного аналогово
- однополярнаго сигналу 0…+10 В;
- двополярного сигналу -5…+5 В;
- вхідний опір 5 кОм;
- абсолютна похибка 0.4;
- диференційна нелінійність від 0.1 до 0.4.
Для формування ступінчатої зміни напруги на виході цифро-аналогово перетворювача, що необхідного для забезпечення працездатності стенда в режимі перевірки напруги зпрацювання та відпускання комутаційної апаратури, необхідний аналого-цифровий перетворювач. В якості такого АЦП візьмемо велику інтегральну схему К155ИЕ7, що являє собою функціонально закінчений АЦП дванадцятирозрядного лічильника.
АЦП К155ИЕ7 містить в собі вмонтоване джерело опорної напруги, синхрогенератор, компаратор, регістр послідовного наближення.
Основні електричні параметри експлуатації:
- напруга живлення +5 В;
- споживчий струм 10 та 18 мА;
- розрядність оброблюваних даних 12;
- час перетворення 30 мкс;
- напруга вхідного аналогово
- однополярного сигналу 0…+10 В;
- двополярного сигналу -5…+5 В;
- вхідний опір 5 кОм;
- абсолютна похибка 0.4;
- диференційна нелінійність від 0.1 до 0.4.
Рис. 4.9. Велика інтегральна схема АЦП К1113ПВ1
Таблиця 4.2. Виходи великої інтегральної схеми АЦП К111ПВ1
Для забезпечення працездатності стенда у режимі перевірки напруги зпрацювання та відпускання комутаційної апаратури необхідний цифро-аналоговий перетворювач.
Візьмемо цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) побудований на великій інтегральній схемі К572ПА2 Рис.4.10. Мікросхеми ЦАП К572ПА2 являються універсальними структурними елементами для побудування мікроелектронних ЦАП, АЦП та керованих цифровим кодом дільників струму. Вони призначені для перетворення 12-розрядного прямого двійкового коду на цифрових входах в струм на аналоговому виході який пропорційний значенням коду та (або) опорної напруги.
Велика інтегральна схема К572ПА2 складається більш ніж з тисячі елементів розміщених у герметичному металокерамічному плоскому корпусі з вертикальним розміщенням виходів.
Призначення виходів великої інтегральної схеми ЦАП К572ПА2 наведено у таблиці № 4.3.
Перетворювач розрахований на роботу від двох джерел живлення U1=5B5 та U2=15B5.
Рис. 4.10. Велика інтегральна схема АЦП К1113ПВ1
Таблиця 4.3. Виходи великої інтегральної схеми ЦАП К572ПА2
5. Розрахунок показників надійності
Ускладнення систем, агрегатів та приладів авіаційного обладнання, які використовуються на сучасних літаках, підвищило з одної сторони, відповідальність виконуємих системою функцій, контролюючих успішне виконання польоту, з іншої сторони-швидкість відмови елементів системи при їх експлуатації. Тому виникає проблема забезпечення високої надійності різних систем, і в першу чергу тих, з роботою яких пов'язана безпека польоту. Із збільшенням загальної надійності систем літака збільшились вимоги до надійності приладів, пристроїв та стендів, з допомогою яких виконується перевірка та контроль працездатності цих систем.
Надійність-властивість систем виконувати всі задані функції в певних умовах експлуатації на протязі заданого часу при збереженні значень основних параметрів в межах встановлених технічними вимогами.
При конструюванні та створені сучасного авіаційного обладнання до нього пред'являють високі вимоги, так як у відношенні надійності, так і у відношенні технологічності, малої ваги, вартості та інші. Так як ці вимоги суперечать одна одній, то розробнику обладнання приходиться враховувати багато різних факторів, до яких відноситься:
- якість використаних вузлів виробу;
- правильний вибір режимів роботи схеми;
- вибір уніфіцированих пристроїв;
- блочна побудова схеми;
- використання нових матеріалів, та інші.
Оцінку надійності стенда виконаємо для періоду нормальної експлуатації, тобто якщо допустити, що інтенсивність відмов постійна в часі та рівна значенням і(t) за період експлуатації, тобто:
Основними характеристиками надійності являються:
- імовірність безвідмовної роботи:
- середній час безвідмовної роботи:
,
де - інтенсивність відмов, яка визначається для розрахункових елементів по довідковим даним;
t- час роботи проектного пристрою.
Загальна інтенсивність відмов обчислюється слідуючим чином
,
де і- інтенсивність відмови окремо взятого елемента і-го типу;
Nі- кількість елементів і-го типу.
Визначення безвідмовної роботи всієї системи здійснюється по формулі:
Середній час безвідмовної роботи системи визначається по формулі:
Зробимо слідуючі припущення:
- відмови елементів системи являються подіями незалежними та випадковими;
- всі елементи одного типу рівнонадійні;
- імовірність безвідмовної роботи елементів схеми від часу змінюється по експоненціальному закону, тобто не залежить від часу;
- всі елементи схеми працюють в номінальному режимі, передбаченому технічними вимогами.
Інтенсивність відмови елементів схеми наведена в таблиці 5.1.
Таблиця 5.1 складена для розрахунку імовірності безвідмовної роботи всієї системи. По даним цієї таблиці заповнимо таблицю 5.2., по значенням якої побудуємо графік імовірності безвідмовної роботи стенда Рис. 5.1.
Із графіка імовірності безвідмовної роботи стенда видно, що з плином часу імовірність безвідмовної роботи стенда падає, але враховуючи, що проектований стенд пропонується використовувати 800 год/рік, можна зробити висновок (використовуючи таблицю 5.2), що імовірність безвідмовної роботи стенда на протязі року буде дорівнювати:
Р(800)=0.9602
Середній час безвідмовної роботи стенда рівний
Тср=19735.54 год.
Імовірність безвідмовної роботи стенда на протязі однієї зміни, а тривалість роботи стенда в одній зміні проектується 5 годин, буде рівна
Р(5)=0.999746
Таблиця 5.1. Інтенсивність відмови елементів
Рис. 5.1. Графік імовірності безвідмовної роботи стенда
Таблиця 5.2. Імовірності безвідмовної роботи стенда
6. Інструкція по експлуатації та технічному обслуговуванню
Перед експлуатацією стенда необхідно:
провести зовнішній огляд стенда;
підключити живлення стенда;
вставити перехідник та зафіксувати UРо .
До початку експлуатації в пам'ять електронно-обчислювальної машини (ЕОМ) потрібно ввести дані по процесу:
кількість спрацювань КА, N;
кількість циклів роботи стенда, n;
час розімкненого стану контактів КА, tрзмк ;
час замкненого стану контактів КА, tзмк ;
значення попереднього блокування КА, кр1 ;
значення кінцевого блокування КА, max ;
значення для ввімкнення додаткового опору в блок очистки контактів (БОК), кр2 ;
напругу зпрацювання Uзпр ;
напругу відпускання Uвідп ;
кількість наближень, М ;
значення критичної напруги зпрацювання, Uзпркр ;
значення критичної напруги відпускання, Uвідпкр .
Після проведення підготовчих операцій необхідно натиснути на кнопку “Пуск” відповідного канала.
У випадку роботи каналу діагностики та очистки, після натискання на кнопку “Пуск”, при сигналізації “Не прид.” процес зупиняється і КА бракується. При спрацюванні сигналізації “Критич.” автоматично починається процес очистки контактів. Якщо спрацьовує сигналізація “Придат.”, то процес закінчується і КА направляється на подальшу експлуатацію. Перші дві сигналізації червоного кольору, остання-зеленого кольору.
У випадку роботи каналу перевірки напруги зпрацювання та відпускання контакторів та каналу перевірки контакторів під навантаженням, після натискання на кнопку “Пуск”, при сигналізації “Uзпркр” або “Uвідпкр” процес зупиняється і дослідна КА бракується. Якщо напруги зпрацювання та відпускання не виходять за межі допусків то виконуємо перевірку контактора під навантаженням.
Після закінчення всіх перевірок робиться висновок про придатність контактора до подальшої експлуатації.
Технічне обслуговування розробленого стенда рекомендується проводити через кожну 1000 годин роботи стенда або при необхідності.
Необхідно проводити слідуючі регламентні роботи:
перевірити якість ізоляції проводів;
переконатися у відсутності тріщин, сколів та забруднення на лицевій частині стенда;
перевірити стан та цілісність місць під'єднання дослідної КА та допоміжних приладів;
переконатися у відсутності корозії;
переконатися у цілісності блоків;
один раз у рік проводити метрологічну перевірку.
На час зберігання стенд необхідно законсервувати. При цьому не захищені від корозії металічні деталі необхідно покрити мастилом. В якості мастила рекомендується використовувати технічний вазелін ГОСТ 782-59. Перед консервацією мастило необхідно підігріти до температури +70-+750С. Електричні плати загорнути у водонепроникну бумагу та помістити в окрему жорстку упаковку. Цифровий вольтметр, джерело живлення повинні зберігатися в упаковці постачальника.
Законсервований стенд необхідно зберігати на складі. Приміщення складу повинно бути сухим, опалювальним та мати температуру повітря від +10 до +300С, не повинно бути газів та парів, що можуть спричинити корозію приладів.
...Подобные документы
Оцінка технічного стану електронної побутової апаратури з зазначенням за необхідності місця, виду і причини виникнення дефекту. Структура системи контролю і діагностики. Залежність значення параметра від зовнішніх умов. Алгоритми пошуку несправностей.
курсовая работа [249,3 K], добавлен 28.04.2011Поняття, визначення та задачі експлуатації - сукупності робіт та організаційних заходів для підтримання електронної побутової апаратури у постійній технічній справності. Теореми додавання та множення ймовірностей. Елементи теорії масового обслуговування.
реферат [78,9 K], добавлен 01.05.2011Класифікація апаратури контролю і діагностики. Принцип дії і роботи електронних датчиків як первинного ланцюга автоматичної системи контролю. Датчики контролю чутливості приймальних пристроїв, комутаційні пристрої. Апаратура контролю і діагностики ЕПА.
курсовая работа [114,4 K], добавлен 15.05.2011Загальна характеристика синхронного цифрового обладнання, основні методи перетворення та інформаційна структура, короткий опис апаратури мереж та основні аспекти архітектури. План побудови транспортної мережі на основі синхронного цифрового обладнання.
курсовая работа [677,0 K], добавлен 07.05.2009Розробка топологічних креслень пускового генератора двополярного сигналу в напівпровідниковому та гібридному варіантах з врахування конструктивно-технологічних вимог та обмежень. Побудова комутаційної схеми та розрахунок паразитних зв'язків мікросхеми.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 30.04.2011Вимірювання напруги. Принцип роботи цифрового вольтметру. Структурна схема цифрового вольтметра. Основні параметри цифрового вольтметра. Схема ЦВ з час-імпульс перетворенням та часові діаграми напруг. Метод час-імпульсного перетворення.
контрольная работа [84,9 K], добавлен 26.01.2007Методика синтезу цифрових фільтрів з кінцевими імпульсними характеристиками частотною вибіркою. Розрахунок основних елементів цифрового фільтру, АЧХ та ФЧХ цифрового фільтру. Визначення часу затримки при проходженні сигналу, структурна схема фільтру.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.10.2011Структурная схема цифрового вольтметра, расчет основных параметров. Хараткеристика входного устройства для усиления напряжения, электронного переключателя, компаратора и интегратора. Схема индикации и временного селектора. Расчет погрешности вольтметра.
курсовая работа [511,5 K], добавлен 06.05.2011Ступінь зміни нормованих методологічних характеристик кількісних значень показників надійності експлуатації технічних пристроїв. Форми виявлення характерних поломок та конструктивних недоліків приладів. Визначення особливостей метрологічного дослідження.
лабораторная работа [12,4 K], добавлен 29.11.2008Структурная схема вольтметра, расчёт его основных параметров. Схемотехника основных узлов. Функционирование генератора счётных и управляющих импульсов, электронного переключателя. Блок питания. Схема электрическая принципиальная цифрового вольтметра.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.01.2015Теоретичний аналіз існуючих технологій гібридних інтегральних мікросхем, особливості їх конструювання, позначення параметрів, вибір матеріалів, переваги і недоліки, технології виробництва. Розробка комутаційної схеми, розрахунок елементів мікросхеми.
курсовая работа [1004,7 K], добавлен 18.09.2010Проектирование измерительных приборов. Параметры цифрового вольтметра. Принцип время-импульсного преобразования. Области применения микроконтроллеров. Алгоритм приложения для цифрового милливольтметра постоянного тока. Сборка элементов на печатной плате.
дипломная работа [891,7 K], добавлен 17.06.2013Розрахунок і розробка топології і конструкції функціональних вузлів радіоелектронної апаратури (РЕА) у виді гібридних інтегральних схем (ГІС) і мікро збірок (МЗБ). Визначення розмірів плати. Вибір матеріалу, розрахунок товстоплівкових резисторів.
курсовая работа [571,9 K], добавлен 27.11.2010Обробка аналогового сигналу, розробка схеми, необхідної для коректного під’єднання до аналогового цифрового перетворювача (АЦП). АЦП як пристрій, який перетворює аналоговий сигнал на вході у цифровий сигнал на виході. Вибір датчика, опис роботи системи.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.09.2010Специфічні властивості, притаманні нелінійним вузлам радіоелектронної апаратури. Поняття "опрацьована схема", причетного до довільного вузла РЕА. Загальні уявлення про опрацьовану схему. Задачі, які необхідно вирішувати при схемотехнічному проектуванні.
реферат [12,8 K], добавлен 05.01.2011Характеристика підприємства, організаційна структура виробничих підрозділів. Монтаж та складання радіоелектронної апаратури. Контроль якості продукції. Посадові обов’язки техніка-технолога. Розгляд ручних операцій в процесі виготовлення друкованих плат.
отчет по практике [98,6 K], добавлен 03.05.2015Структурная схема вольтметра. Расчет основных параметров. Схемотехника узлов цифрового вольтметра. Генератор тактовых импульсов. Схема устройства формирования импульсов. Цифро-аналоговый преобразователь, устройство сравнения. Схема счета и индикации.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 18.06.2012Визначення місць розташування вузлів зв’язку та передбачуваних трас прокладки кабельних ліній. Вибір необхідних видів мультиплексорів і їхньої кількості. Обґрунтування способів захисту: ліній зв’язку, секцій передачі, з’єднань трактів, апаратури.
курсовая работа [607,3 K], добавлен 05.02.2015Визначення місць розташування вузлів зв'язку та передбачуваних трас прокладки кабельних ліній. Розрахунок еквівалентних ресурсів транспортної мережі. Обгрунтований вибір способів захисту: ліній зв'язку, секцій передачі, з'єднань трактів, апаратури.
курсовая работа [506,1 K], добавлен 05.02.2015Проектирование функциональной и принципиальной схем цифрового вольтметра. Выбор устройства управления (микроконтроллера), источника и инвертора напряжения, индикаторов. Функции и структура управляющей программы, ее алгоритм и глобальные переменные.
курсовая работа [84,8 K], добавлен 14.03.2014