Способы получения аналогового сигнала на примере раскладки руля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Способы получения аналогового сигнала на примере раскладки руля

Халыков С.В.,

Горбунов А.А.,

Ерофеев Е.А.,

Халыков С.В.

Оренбургский государственный университет

Телеметрическая аппаратура, устанавливаемая на летательном аппарате, имеет достаточно большую номенклатуру, а, следовательно, и большой перечень ограничений, требований и рекомендаций к размещению отдельных элементов.

В своей статье я хочу рассмотреть основные аспекты размещения датчика, отвечающего за получения сигнала о раскладке руля. Для этого сформулируем нашу цель: получить сигнал, о том, что руль разложен и зафиксирован в необходимом положении.

Для начала рассмотрим конструкцию руля и принцип, по которому руль раскладывается. Конструкция руля представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Конструкция складного руля.

Раскрытие руля осуществляется следующим образом (вариант старта ракеты из транспортно-пускового контейнера): при выходе из контейнера поворотная часть 2 руля больше не удерживается от разворота стенками транспортно-пускового контейнера и под действием пружины сжатия 6 через пластину 8 толкателя 5 поворотная часть 2 начинает разворачиваться вокруг полуосей 3, в результате чего устанавливается в вертикальное положение. После этого толкатель 5, продолжая свое движение наружу вдоль оси вала 4, своим конусным пазом 7 заклинивает нижнюю часть поворотной части 2 руля, фиксируя, таким образом, указанную поворотную часть на корневой части руля.

Для реализации нашей цели рассмотрим следующие типы датчиков:

1) Индуктивный датчик (бесконтактный индуктивный выключатель) - это устройство, реагирующее только на металл. Принцип действия таких устройств основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону выключателя металлического, магнитного, ферромагнитного или аморфного материала определенных размеров. При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесенном в зону материале вихревые токи, которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора. В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется от расстояния между устройством и контролируемым предметом.

Рисунок 2 - Процесс внесения металлической пластины в зону действия датчика.

2) Оптический датчик состоит из источника (излучателя) и приемника оптического излучения, которые могут располагаться в одном корпусе (моноблочные датчики) или в разных корпусах (двухблочные датчики). Источник датчика создает оптическое излучение в заданном пространстве, приемник реагирует на отраженный от объекта световой поток или на прерывание его. Датчик оптические выпускаются следующими типами:

* барьерные (тип Т);

* ретрорефлекторные (тип R);

* диффузионные (тип D).

Тип Т -- барьерный (разнесенная оптика).

Излучатель и приемник датчика оптического расположены в разных корпусах и должны быть размещены на одной оси. Световой поток излучателя направлен на приемник. Приемник срабатывает при прерывании оптического луча объектом контроля.Т датчик сигнал руль

Тип R - рефлекторный (с отражением от световозвращателя)

Излучатель и приемник датчика расположены в одном корпусе. Свет излучателя отражается от рефлектора (светоотражателя, катафота) и попадает в приемник. Датчик срабатывает при прерывании луча объектом контроля.

Тип D - диффузионные (с отражением от объекта)

Излучатель и приемник датчика расположены в одном корпусе. Приемник воспринимает свет излучателя, диффузно отраженный от контролируемого объекта. Датчик срабатывает при наличии контролируемого предмета в зоне действия датчика.

3) Емкостной датчик. Принцип действия емкостных датчиков заключается в следующем: между окружающей средой и датчиком существует электростатическое поле, при изменении емкости в данном поле (при попадании в поле любого объекта) происходит срабатывание. Датчик имеет чувствительную поверхность, образованную двумя электродами конденсатора, включенного в цепь обратной связи высокочастотного генератора. Приближение объекта воздействия из металла или диэлектрика к чувствительной поверхности увеличивает емкость между электродами конденсатора и вызывает увеличение амплитуды колебаний генератора. При достижении амплитудой генератора порогового значения, схемой управления формируется выходной сигнал электронного ключа датчика, который используется для коммутации электрических цепей и сигнализации.

4) Герконовые магниточувствительные датчики имеют в своем составе магнитоуправляемый контакт (геркон), который изменяет состояние контактов при воздействии управляющего магнитного поля. Приближение магнитного поля (например, постоянного магнита на поворотной части руля) приводит к изменению электрического сигнала.

5) Микропереключатель представляет собой герметичный корпус, в котором располагаются пластины, к которым припаяны контакты. При воздействии на кнопку микропереключателя контакты замыкаются. Данный тип датчиков является наиболее простым по своей конструкции и наиболее устаревшим, но по сей день продолжает использоваться в отечественном авиастроении.

Если конструкция руля не позволяет разместить вышеперечисленные типы датчиков, то ничто не ограничивает конструктора взять принципиальную схему действия конкретного датчика и модернизировать ее под необходимые условия. В случае такого творческого решения, на конструктора возлагаются дополнительные требования, которые были учтены при проектировании датчиков на заводе-изготовителе.

Для правильного функционирования того или иного датчика необходимо соблюдать требования помехозащищенности, герметичности и т.д. Для формирования полного списка подобных требований и ограничений необходимо владеть достаточно большим количеством информации о конкретном изделии, условиях его эксплуатирования, транспортировки и т.д.

Список литературы

1 Михлин Б.З. Высокочастотные емкостные и индуктивные датчики, выпуск 375 - Москва: Государственное энергетическое издательство, 1960. - 75 стр.

2 Ю.М. Рабинович, Измеритель емкости, «Приборы и стенды», ВНИИТИ, 1958.

3 А.М. Туричин, Электрические измерения неэлектрических величин, 3 изд., Госэнергоиздат, 1953.

4 Основы компоновки бортового оборудования космических аппаратов: учебное пособие / А.В. Туманов, В.В. Зеленцов, Г.А. Щеглов. - 2-е изд. Перераб. И доп. - Москва : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. - 572.

5 В. И. Гуревич "Высоковольтные устройства автоматики на герконах". - Хайфа, 2000, 368 стр., ил. Гуревич В. И.

6 "Электрические реле. Устройство, принципы действия и применения. Настольная книга инженера" - Солон-Пресс, Москва, 2011, 688 стр.

Размещено на Allbest.ru