3380

Масса не более 5.6 кг.

Принцип работы предлагаемого стенда заключается в прохождении электрического импульса через модуль компараторов (МК) и коммутаторов (К) и его последующее отображение в виде свечения светодиода, соответствующего нажатой клавише на проверяемом модуле клавиатуры. Пределы напряжения соответствующие нажатой клавише определяются резисторным делителем, который имеется на самом МК и на модуле К. Если выходное напряжение с МК лежит в заданных пределах, то, пройдя через компаратор, оно увеличивается, затем поступает на коммутатор с инверсным выходом, и с него низкий уровень подается на катод светодиода, который отпирается и излучает свет. В противном случае на катод светодиода подается высокий уровень, и он запирается.

Выбор типа проверяемого модуля осуществляется с помощью галетного переключателя, который включает определенный коммутатор.

Далее приведена функциональная схема стенда для контроля работоспособности модулей клавиатуры телевизионного приемника

[4].

Данный стенд для контроля параметров телевизионного приемника позволяет значительно снизить производственный брак модулей клавиатуры. Он построен на простых, дешевых ЭРЭ, имеет низкую себестоимость, прост в обращении и обслуживании, а также ремонтопригоден. Изготавливается по самым распространенным и доступным технологиям.

11

Модуль клавиатуры

Делитель напряжения

Модуль компараторов

Источник

питания

Галетный переключатель

Модуль коммутаторов

Модуль индикации

Функциональная схема стенда для контроля работоспособности ТВ приемника

12

Литература

1.Телевидение В.М. Мироненко, М.Е. Иванов, 1993 г, «Наука

ижизнь» 253 с

2.Ламекин В.Ф. Видеотехника. Ростов-на-Дону: Изд-во «Фе-

никс», 1997.

3.Телевидение: учебник для вузов/ В.Е. Джакония, А.А. Гоголь, Н.А. Ерганжиев и др. - М.: Радио и связь, I999. - 720 с.

4.Телевидение: учеб. пособие для вузов/ Быков Р.Е. и др. - М, : Высш.шк.. 1988. - 248 с.

Воронежский государственный технический университет

13

УДК 621.9

Н.Н. Помигуев, Л.Н. Никитин

ПРИБОР ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Вданной статье описывается принцип работы устройства регулирования вращения двигателя постоянного тока со стабилизацией и индикацией частоты. C помощью описанного ниже устройства, частоту и момент вращения можно изменять и поддерживать в интервале от нулевых до максимальных, развиваемых двигателем пределов

Внастоящее время практически в любой отрасли во множе-

стве устройств бытовой техники, в разработанных новых приборах и устройствах используются двигатели постоянного тока. Они обладают важными преимуществами перед другими электродвигателями: позволяют плавно и в широких пределах регулировать скорость вращения и обладают большим моментом при пуске, что особенно важно при использовании их в прецизионных устройствах. Поэтому весь электротранспорт использует эти двигатели (трамваи, троллейбусы, электровозы и тепловозы). Особенно широкое применение получают исполнительные двигатели постоянного тока в системах автоматического регулирования и управления.

Двигатели постоянного тока выполняются на различные мощности (от нескольких тысяч кВт для прокатных станков до долей Вт для систем автоматики), имеют разные напряжения (от 6 до 30000 В) и скорости вращения, а также различные конструктивные исполнения.

Различают три основных конструктивных исполнения электрических двигателей (машин):

−открытые машины (не имеют специальных приспособлений для предохранения от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим цепям и применяются очень редко);

−защищенные машины (имеют приспособления для защиты токоведущих и вращающихся частей и предохраняющие машину от попадания внутрь посторонних тел, водяных капель и брызг);

−закрытые машины (внутреннее пространство таких машин совершенно отделено от внешней среды. Они применяются в пыльных помещениях и на открытом воздухе).

14

Существуют два типа двигателей постоянного тока:

−коллекторные двигатели;

−бесколлекторные или униполярные двигатели.

Коллектор является наиболее дорогой и сложной в изготовлении частью электрической машины постоянного тока, и он осложняет работу двигателя. Основное преимущество униполярной машины − отсутствие коллектора. Однако практика показала, что бесколлекторная машина постоянного тока неэкономична. Поэтому в настоящее время основным типом двигателя постоянного тока является коллекторное исполнение.

В коллекторных машинах постоянного тока преобразование постоянного тока в в переменный и обратное преобразование осуществляется механическим преобразователем частоты − коллектором.

Современные двигатели постоянного тока имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД), который в зависимости от мощности, колеблется в пределах 0,75÷0,96. Высшее значение КПД относится к машинам большей мощности (1000 кВт).

Во многих бытовых электроприборах и электроинструментах, снабженных электродвигателями, не предусмотрена возможность регулировать частоту вращения вала двигателя. Это делает эти приборы неудобными в работе, вынуждая выполнять многие операции в далеко не оптимальном режиме. Эти недостатки устраняет предлагаемое устройство регулирования частоты вращения, предназначенное для управления электродвигателем постоянного тока.

В устройствах автоматики широко используются низковольтные двигатели постоянного тока с устройствами стабилизации частоты вращения. Для регулирования мощных низковольтных двигателей (200...500 Вт) эти устройства не годятся, так как понадобились бы очень мощные выходные транзисторы. К тому же, часто требуется знать и точную частоту вращения двигателя [1].

C помощью описанного ниже устройства, частоту и момент вращения можно изменять и поддерживать в интервале от нулевых до максимальных, развиваемых двигателем. Режим уменьшенного момента вращения удобен, например, для ограничения натяжения провода в намоточном станке или для предотвращения поломки режущего инструмента в случае его заклинивания в обрабатываемом материале [2].

15

Частота вращения двигателя регулируется переменным резистором, а реальные обороты индуцируются на светодиодных матрицах.

Всистемах регулировки, контроля, телеметрии и других устройствах автоматики для преобразования частоты вращения вала механизма в электрический сигнал широко применяют тахогенераторы. Механическая связь валов тахогенератора и электродвигателя должна быть жесткой и без люфта, в противном случае система стабилизации может потерять устойчивость, и возникнут незатухающие колебания частоты вращения. При выборе тахогенератора следует учитывать, что он электрически связан с сетью, а механически

−с валом и корпусом электродвигателя, доступными для прикосновения оператору, а иногда − заземленными. Последнее обеспечит электробезопасность, но при пробое изоляции тахогенератора приведет к выходу регулятора из строя. Если качество изоляции обмотки тахогенератора от его вала и корпуса вызывают сомнения, лучше отказаться от бестрансформаторного питания регулятора. Тахогенераторы просты в эксплуатации, компактны, не требуют дополнительных источников питания, но обладают большой временной и температурной нестабильностью характеристик, относительно узкими пределами частоты вращения, малой долговечностью.

Более высокие технические характеристики обеспечивают оптронные датчики частоты вращения. На валу механизма закрепляют диск с равномерно расположенными прямоугольными прорезями, по одну сторону от которого устанавливают светодиод, а по другую − фотодиод, образующие оптронную пару. Отверстия в диске могут быть и круглыми, но в этом случае амплитуда выходного сигнала оптронной пары будет ниже вследствие того, что переход от освещенного состояния фотодиода к затемненному и наоборот будет затянутым по сравнению с прямоугольными прорезями.

Врассматриваемом устройстве на валу двигателя установлен диск с 60 равномерно расположенными прорезями, для того, чтобы показания датчика можно было снимать непосредственно в «оборотах в минуту».

При вращении диска происходит модуляция светового потока, падающего на фотодиод. Частота переменного тока, протекающего через фотодиод, пропорциональна частоте вращения вала механизма. Переменный сигнал с выхода оптрона преобразуется в датчике в последовательность прямоугольных импульсов постоянной ампли-

16

туды и длительности с периодом повторения, равным периоду переменного сигнала. В этом случае постоянная составляющая импульсного сигнала пропорциональна частоте вращения вала механизма.

Частота f сигнала (в герцах) с выхода оптрона равна f = K·n/60, где К − число прорезей на диске, n − частота вращения диска (в мин.-1) [3].

Иногда применяется и другой вид датчиков - магнитный. Тогда на вал двигателя устанавливается шестеренка из ферромагнитного материала, рядом с которой крепится магнитная головка. При вращении шестеренки на выводах головки появляется переменное напряжение с амплитудой около 1 мВ и частотой, равной частоте вращения двигателя, умноженной на количество зубьев на шестеренке. Однако часто бывает трудно найти место для установки како- го-либо датчика. Но это и не обязательно. Дело в том, что информацию о частоте вращения коллекторного двигателя можно извлечь из потребляемого им тока. Этот ток содержит переменную составляющую, первая гармоника которой имеет частоту, равную частоте вращения двигателя, умноженную на число пластин коллектора. Двигатели, которые чаще всего применяются в магнитофонах, имеют три пластины коллектора. Поэтому эта частота равна утроенной частоте вращения двигателя.

С помощью преобразователя частота-напряжение осуществляется преобразование частоты оборотов двигателя в напряжение.

Вустройстве сравнения происходит сравнение двух напряжений

−опорного с задатчика (переменного резистора) и рабочего с преобразователя. По результату сравнения формируются импульсы управления выходным ключом. Если напряжение с преобразователя меньше чем на задатчике, ключ открывается, и двигатель набирает обороты. Как только напряжение с преобразователя превысит напряжение на задатчике, ключ закрывается, двигатель за счет нагрузки на валу притормаживается.

Индикатором частоты вращения двигателя служит простейший низкочастотный частотомер, выполненный на светодиодных матрицах, на которых индуцируются обороты двигателя.

Таким образом, предложенное устройство позволяет регулировать вращение двигателя с индикацией частоты вращения ротора до 12000 об/мин, что делает возможным использование его в прецизионных устройствах, где важно знать какова скорость вращения.

17

Следует отметить, что элементная база электрической схемы отечественного производства. Это позволяет воспроизведение указанного устройства со снижением себестоимости.

Литература

1.Абрамов С. ШИ-регулятор вращения двигателя / Радиомир, 2002. - № 6. - С. 16 -18.

2.Воинков В. Регулятор-стабилизатор частоты вращения коллекторного двигателя / Радио, 2004. - № 13. - С. 45-46.

3.Пионтак Б., Скляр Е. Датчик частоты вращения / Радио, 1985. - № 11. - С. 32-33.

Воронежский государственный технический университет

18

УДК 621.9

Н.А. Тулинов, Л.Н. Никитин

ПУЛЬТ ДЛЯ ЗВУКОВОЙ ЗАПИСИ И ОБРАБОТКИ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

В данной статье представлено описание звукового пульта, для записи и последующей обработки различной звуковой информации. Данное устройство имеет простую конструкцию и довольно широки функциональные возможности, что позволяет использовать его не только в специализированных звукозаписывающих лабораториях, но и в домашних условиях, рядовому пользователю. Благодаря своим техническим характеристикам и простотой в использовании данный пульт для звуковой записи имеет разнообразные способы реализации

Многие музыканты рано или поздно начинают задумываться о записи в студии. После покупки профессиональной звуковой стерео карты многие сталкиваются с проблемой коммутации звукового тракта.

В данной статье описывается прибор представляющий функционально законченное изделие, которое облегчает работу в домашней студии звукозаписи и решает проблемы коммутации.

Из неудобств, с которыми сталкивается большинство пользователей, можно отнести нехватку входных разъемов для дополнительных источников звука; неудобство смены дополнительных источников звука, если звуковая карта подключается в PCI слот; далеко не все звуковые карты имеют фантомное питание для конденсаторных микрофонов. А также в отличие от микшерского пульта, звуковую карту нельзя использовать без ПЭВМ.

Современные микшерские пульты имеют в своем комплекте процессор эффектов. Но при такой относительно дешевой стоимости микшера, ожидать от процессора высокого качества бессмысленно. Встроенный процессор иной раз выдает совершенно немыслимые обработки. Для обработки сигнала эффектами лучше использовать звуковую карту, и производить обработку на ПЭВМ.

Разработанный микшерский пульт является удобным вспомогательным устройством для решения коммутационных задач, которое обеспечивает необходимую маршрутизацию и студийный мониторинг. Микшер имеет 6 каналов, из них 2 микрофонных канала и 4

19

линейных. Такое количество каналов является оптимальным для домашней студии.

Одним из больших плюсов, который добавляет удобства в работе с микшером, является управление каналами по громкости с помощью фейдеров (регулятор уровня сигнала движкового типа), что дает возможность визуально видеть какой канал задействован. Индикатор уровня сигнала состоит из 24 светодиодов, что позволяет следить за уровнем в диапазоне от -30 дБ до +20 дБ.

Звуковой сигнал подается на любой из шести входов микшерского пульта и усиливается предварительным усилителем. Микрофонные каналы имеют балансный предварительный усилитель, предназначенный для снижения уровня помех. Для этого используются симметричные кабели и микрофонные разъемы типа XLR. Смысл симметричных линий в том, что они подавляют шумы, и делают это очень хорошо. Любой отрезок провода является антенной, принимающее хаотическое электромагнитное излучение. Выходной сигнал большинства микрофонов очень слаб, поэтому даже незначительные помехи для них будут относительно серьезными, а после прохождения предварительного усилителя микшера усилятся до опасной степени. В балансном предварительном усилителе фаза одного сигнала реверсируется на приемном конце линии, а другого остается неизменной. В результате этого звуковые сигналы становятся синфазными, а накладываемые помехи рассинхронизируются по фазе и поглощаются.

Высокие параметры предварительного усилителя достигаются за счет применения высококачественных малошумящих транзисторов 2N4401 и BC640 и малошумящих операционных усилителей

NJM4580.

Микрофонные входы имеют возможность подключения конденсаторных микрофонов, для которых предусмотрена подача стабилизированного фантомного питания +48В.

Каждый канал микшера имеет трехполосный эквалайзер с глубиной регулировок ±15 дБ. Регуляторам НЧ, СЧ и ВЧ соответствуют частоты: 80 Гц, 2,5 кГц и 12 кГц. Когда входной сигнал достигает уровня на 3 дБ ниже уровня перегрузки, срабатывает индикатор пикового значения.

Помимо четырех линейных входов образующих стереопары, есть линейный стерео вход, который не подвергается частотной коррек-

20