5 Согласование тахометров с каналами связи
На самолетах и вертолетах объекты контроля - авиадвигатели: и различное оборудование - располагаются на значительном удалении от кабины, поэтому возникает необходимость в дистанционном измерении важнейших параметров, по которым можно определить состояние и режимы работы систем самолета и двигателя. Например, чтобы постоянно контролировать частоту вращения вала авиадвигателя, необходимо датчик частоты вращения установить в местах измерения указанных параметров. При передачи информации ее носителем обычно является не непосредственно измеряемый параметр, а электрический сигнал (напряжение или ток), который после соответствующего преобразования используется для управляющего воздействия на подвижную систему или другое исполнительное устройства индикатора.
По форме изменения, по времени и по способу шифровки информации об измеряемой величине различают три вида электрических сигналов: аналоговые, дискретно - аналоговые и дискретные.
Аналоговые сигналы получаются при непрерывном изменении параметра и имеют форму либо изменяющегося напряжения постоянного тока, либо синусоидального напряжения изменяющимися амплитудой, частотой или фазой.
Дискретный сигнал образуется путем кодирования непрерывно измеряемой величины. Кодирование - это процесс отображения значений измеряемой величины символами, кодами. Применяют кодирование с помощью чисел, используя при этом позиционные системы счисления с основанием 2, 3, 8 или 10. Форма дискретного сигнала при этом импульсная. Его преимуществами являются возможность передачи по одному каналу информации множества сигналов, повышение точности, быстродействия и помехозащищенности.
Как уже отмечалось, каждый электрический прибор состоит из преобразователя физической величины в электрический сигнал (датчика), линий передачи и указателя.
По мере прохождения по каналам связи может изменяться в преобразователях как природа, так и вид сигнала. Соответственно различают физические преобразователи и преобразователи вида сигналов.
К преобразователям вида сигнала относят преобразователи «напряжение - код», «импульсы - код», «код - напряжение» и др.
Линии связи выполняются из проводов БПВЛ, БПВЛЭ, БПТЭ. Для уменьшения помех производят экранирование проводов и заземление экрана, разнос проводов питания и линий связи, устанавливают искрогасящие устройства.
В качестве указателей в большинстве электрических приборов использовались магнитоэлектрические гальванометры и логометры.
Современные средства отражения информации реализуются на электронных индикаторах различного типа, в частности на ЖКИ.
Примеры современной реализации тахометров.
В настоящее время в авиации применяются частотно – импульсные тахометры, в которых используется зависимость частоты следования электрических импульсов напряжения от частоты вращения вала авиадвигателя.
Принцип действия частотно-импульсных тахометров основан на измерении частоты переменной ЭДС, пропорциональной частоте вращения вала п:
f=кn. (6.1)
В качестве датчиков в таких системах могут использоваться датчики частоты вращения ДЧВ-2500 или ДТА-10Е.
Датчик частоты вращения ДЧВ-2500 предназначен для выдачи электрических импульсов напряжения, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения вала авиадвигателя. Датчик работает совместно с индуктором, который является неотъемлемой частью двигателя и в состав датчика не входит.
Принцип действия датчика ДЧВ-2500 заключается в индуцировании электрических импульсов напряжения в обмотке датчика за счет изменения сопротивления магнитной цепи при вращении, индуктора под торцом датчика.
Рис. 14. Датчик частоты вращения ДЧВ – 2500: 1 – штпсельный разъем; 2 – корпус; 3 – катушка; 4 – индуктор; 5 – постоянный магнит.
Датчик частоты вращения (рис. 14) состоит из катушки 3 постоянного магнита 5, корпуса 2 и штепсельного разъема 1 со штепсельной колодкой и штырями.
Датчик является генератором электрических импульсов напряжения и работает следующим образом: при вращении индуктора 4 каждый из его зубьев проходит в непосредственной близости от торца датчика, результатом чего является возникновение ЭДС, индуцируемой в катушке датчика. Частота импульсов напряжения, снимаемая с датчика, соответствует частоте прохождения зубьев мимо его торца, зависит от частоты вращения индуктора и, следовательно, вала двигателя.
Зависимость частоты следования электрических импульсов напряжения от частоты вращения определяется соотношением
, (6.2)
где f - частота, Гц;
z - число зубьев индуктора;
п - частота вращения индуктора,.об/мин.
К частотно - импульсным тахометрам относится и тахометрическая аппаратура ТА-6А, работа которой основана на преобразовании частоты f сигнала датчика индукционного тахометра типа ДТЭ в пропорциональное ей напряжение постоянного тока и измерении этого напряжения автокомпенсационным способом.