книги из ГПНТБ / Основы теории и конструкции контрольно-проверочной аппаратуры авиационных управляемых ракет учебник

точки на пересечении двух полос из более тусклых точек.' При этом коэффициент контрастности получается низким. Подавление этого эффекта достигается введением в экран дополнительных эле­ ментов с нелинейной зависимостью сопротивления от приложенного напряжения. Такими элементами могут быть сегнетоэлектрики, не­ линейные резисторы и т. д. В этом случае при малых напряжениях на ячейке экрана, состоящей из электролюмиеесцентного и нели­ нейного элементов, сопротивление нелинейного элемента велико и электролюминесцентный элемент практически отключен от источ­ ника напряжения. Подача двойного электрического потенциала на выбранную ячейку резко (на порядок и более) снижает сопротив­ ление нелинейного элемента, в результате чего электролюмине­ сцентный элемент подключается к возбуждающему напряжению. Экраны с нелинейными элементами могут иметь любую необходи­ мую контрастность.

П а н е л ь н ы е и н д и к а т о р ы в т о р о г о т и п а построены так, что входной сигнал лишь включает или выключает элемент, участвующий в формировании изображения. Такой режим работы представляет значительные преимущества, так как позволяет из­ менять длительность хранения изображения и не требует много­ кратного повторного сканирования.

Наиболее перспективными индикаторными панелями этого типа являются п а н е л и на о с н о в е т о н к о п л е н о ч н ы х м а г н и т ­ ных м и к р о с т р у к т у р , которые возникают в некоторых тонко­ пленочных коллоидных суспензиях при намагничивании. Такие па­ нели освещаются сбоку. При переключении намагниченности эле­ мента на-его поверхности образуется оптическая дифракционная решетка. При включенном боковом освещении дифракционная ре­ шетка отражает падающий на нее свет в направлении к опера­ тору. Панели на основе магнитных микроструктур отличаются большой яркостью, высокой скоростью записи и высоким контра­ стом при малой потребляемой мощности.

Регистрирующие устройства

Обязательным требованием, выдвинутым практикой эксплуата­ ции объектов контроля, стало документирование результатов про­ верки, которое может осуществляться регистрирующими устройст­ вами. При ручных методах контроля документирование результа­ тов проводится путем заполнения соответствующих формуляров или журналов контроля. Развитие средств автоматизированного контроля потребовало механизации и автоматизации процесса до­ кументирования.

Регистрирующие устройства автоматизированных систем конт­ роля для вывода информации, могут вырабатывать документы двух видов:

— в удобном для восприятия, анализа и обработки результа­ тов оператором;

101

— в удобном для централизованной статистической обработки цифровыми вычислительными машинами.

Для первой цели наиболее подходят автоматические цифровые и алфавитно-цифровые печатающие устройства, фиксирующие ин­ формацию в удобной для оператора форме. Эти печатающие уст­ ройства могут быть электромеханического или немеханического типа.

Документы второго вида могут быть получены с помощью пер­ форирующих или записывающих на магнитную ленту устройств.

Печатающие устройства электромеханического типа могут быть последовательного или параллельного действия. Печатающие уст­

теры фиксируются в определенном положении, а затем одновре­ менно прижимаются к бумаге. В процессе печати бумага неподвиж­ на. При печатании используются типовые рычаги, штанги и печа­ тающие колеса. Наибольшее распространение получили печатаю­ щие устройства штангового типа. На каждый разряд числа исполь­ зуется одна штанга, на которой по вертикали укреплен шрифт (рис. 2.79). При наборе строки общий механизм поднимает каж­ дую штангу до определенного уровня, соответствующего набирае­ мой литере (цифре или букве), путем подачи фиксированного чи­ сла импульсов в наборный электромагнит. После набора строки на­ бранный шрифт прижимается к бумаге. Максимальное быстро­ действие подобных устройств не превышает 2 — 5 строк в секунду.

П ри п о д в и ж н о й п е ч а т и шрифт непрерывно перемеща­ ется с постоянной скоростью, а бумага в определенные моменты вре­ мени прижимается к выбранной литере. Для этой печати исполь­ зуются устройства барабанного типа и устройства с литерами, расположенными на цепи.

Широкое распространение получили печатающие устройства барабанного типа (рис. 2.80). Барабан представляет собой набор отдельных цифровых колес, на которых расположены требуемые знаки. Напротив каждого цифрового колеса установлен печатаю­ щий молоточек с управлением от соленоида. Бумага и красящая

102

лента пропускаются между молоточками и барабаном. При работе устройства барабан вращается, молоточек в определенный момент времени ударяет через бумажную и красящую ленты по цифровому колесу, и на бумаге отпечатывается тот знак, который в это время находится против молоточка. Выбор момента удара молоточка оп­ ределяется схемой управления. Одновременно с вращением бара­ бана осуществляется шаговая подача бумаги. Печатающие устрой­ ства барабанного типа могут печатать со скоростью до 30 строк в секунду.

При вальцевой печати (рис. 2.81) барабан с. литерами распо­ ложен внутри цилиндрической поверхности и совершает гипоциклоидальное движение. При повороте барабана соответствующим

линдрической поверхности, выдвигается электромагнитом вперед и прижимает красящую и бумажную ленты к этому знаку. Устрой­ ства вальцевой печати могут работать со скоростью до 50 строк в секунду при достаточно хорошем качестве печати.

Возможность дальнейшего увеличения скорости печатания электромеханических печатающих устройств ограничена вследст­ вие большой инерционности механических узлов.

Немеханические способы печати позволяют получить более вы­ сокое быстродействие, которое ограничивается в основном лишь скоростью перемещения бумаги и инерционностью пишущего узла.

В настоящее время используются следующие основные способы немеханической печати: ксерографический, фотографический, маг­ нитографический, электрохимический, электротермический, электро­ статический и электроискровой. Рассмотрим некоторые из этих способов, получивших распространение.

Для вывода информации из быстродействующих систем авто­

световые лучи, падая на носитель, изменяют в соответствии с реги­ стрируемой информацией его химическую структуру, которая при проявлении становится видимой. Фотографическую регистрацию можно производить непосредственно со счетчика, индикаторного

IQ 3

устройства, с экрана электронно-лучевой трубки или с помощью светового луча. Информация регистрируется в виде цифр, симво­ лов и кривых.

Положительными сторонами фотографических" печатающих уст­ ройств является их быстродействие, высокая точность передачи изображения, возможность регистрации информации в любой сим­ волике, практически полное отсутствие механического взаимодей­ ствия между носителем и регистрирующим узлом, возможность ис­ пользования цветового кодирования информации. Недостатком яв­ ляется необходимость дополнительной обработки—проявление и закрепление.

Э л е к т р о т е р м и ч е с к и й м е т о д регистрации основан на использовании специальной токочувствительной бумаги, которая состоит из светло-серого регистрирующего слоя, нанесеного на чер­ ную проводящую бумагу с металлизированным слоем. Запись про­ изводится металлическим электродом, к которому прикладывается напряжение, вызывающее тепловое разрушение светло-серого слоя. При этом на светло-сером фоне достаточно контрастно проступают черные точки и линии. Электротермическая бумага не нуждается в обработке после регистрации и устойчива к воздействию света, тепла и влаги.

К числу регистрирующих устройств, выдающих информацию в удобном для последующей статистической обработки виде, отно­ сятся перфораторные и магнитные выходные устройства. В авто­ матизированных системах контроля наибольшее распространение получили перфораторные регистрирующие устройства, так как они позволяют представлять информацию не только в форме, удобной для ввода в ЭВМ, но и в форме, удобной для обработки резуль­ татов оператором.

Перфораторные устройства выдают информацию в виде кодо­ вых комбинаций отверстий на стандартных картах из специаль­ ного картона (рис. 2.82) или на бумажной ленте. Режим работы, перфоратора старт-стопный, что позволяет согласовать его работу с внешним сигналом управления. Для контроля правильности про­ бивки отверстий в перфораторах имеется устройство выдачи ответ­ ных сигналов (контрольных), которые можно сопоставить с вход­ ными, переданными для регистрации. Перфораторы отличаются простотой, малыми габаритами и высоким быстродействием (до 300 кодовых комбинаций в секунду).

Выходные регистрирующие устройства с магнитной записью от­ личаются самой высокой скоростью регистрации (до 170 0 0 0 зна­ ков в секунду). Магнитную запись можно производить на магнит­ ной ленте, магнитном барабане и диске. Наиболее распространен­ ным носителем является магнитная лента, представляющая собой тонкую ацетилцеллюлозную или другую основу с феррослоем. Ин­ формация записывается на ней с помощью электромагнитной за­ писывающей головки. Существует три основных способа магнит­ ной записи: запись частотно-модулированных сигналов, запись мо-

104

Г Л А В А 3

ГЕНЕРАТОРЫ СТИМУЛИРУЮЩИХ СИГНАЛОВ

§ 15. О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я О Г Е Н Е Р А Т О Р А Х С Т И М У Л И Р У Ю Щ И Х

С И Г Н А Л О В

Для контроля параметров электронной аппаратуры необхо­ димы генераторы, вырабатывающие сигналы разнообразной формы и частоты. Эти генераторы получили название генераторов стиму­ лирующих сигналов (ГСС). По реакции (отклику) объекта на испытательный сигнал проверяется соответствие контролируемого параметра или характеристики заданным техническим условиям.

Входящий в систему контроля генератор стимулирующих сиг­ налов обычно вырабатывает калиброванный по основным харак­ теристикам сигнал, который воздействует на вход контролируемого объекта. Сигналы ГСС представляют собой определенные физиче­ ские стимулы или их имитацию в виде напряжений постоянного или переменного тока, импульсов электрических, оптических или радиосигналов, давления сжатого газа или жидкости, угловой или линейной скорости перемещения и т. д.

Источники стимулирующих сигналов необходимы для контроля (измерения) следующих характеристик и параметров контроли­ руемых объектов:

—коэффициентов усиления линейных трактов;

—чувствительности приемных устройств;

—стабильности амплитуд и частот источников колебаний;

—времени прохождения сигнала через тракт или фазового сдвига выходного сигнала относительно входного;

—настройки по частоте радиоэлектронных трактов;

—амплитудно-фазовых характеристик отдельных элементов или систем управления в целом.

Кроме вышеперечисленных функций ГСС выполняют роль ими­

определяющим ряд важных характеристик его выходного сигнала.

106

Рис. 3.1. Структурная схема ГСС

нала и обеспечения нужного выходного сопротивления генератора. В качестве выходного устройства используют аттенюаторы, эмиттерные повторители и согласующие трансформаторы.

На основе обобщенной структурной схемы ГСС могут быть со­ ставлены общие структурные схемы генераторов низкочастотных сигналов, высокочастотных сигналов и сигналов специальной формы.

Рис. 3.2. Структурная схема ГСС низкой частоты

В качестве задающих генераторов низкочастотных ГСС (рис. 3.2) применяют RC-автогенераторы синусоидальных колеба­ ний. В этом случае усилитель-преобразователь имеет два-три кас­ када усиления, а выходное устройство включает эмиттерный пов­ торитель и резистивный делитель напряжения. В генераторах инфранизких частот задающий генератор строится на основе ин­ тегрирующих и инвертирующего операционных усилителей, которые обеспечивают получение колебаний с частотами до сотен герц.

Задающим генератором высокочастотного ГСС обычно является клистронный генератор (рис. 3.3). В качестве преобразователя используется резонансный усилитель-модулятор, увеличивающий амплитуду колебаний, создаваемых ЗГ, и устраняющий влияние нагрузки на работу генератора, что способствует повышению ста­ бильности частоты. Роль модулятора может выполнять усилитель или специальная схема генератора.

107

В генераторах сигналов специальной формы (рис. 3.4) генера­ тором запускающих импульсов служит источник импульсных сиг­ налов, работающий в автоколебательном режиме или в режиме внешнего запуска. Этот генератор может быть выполнен по схеме блокинг-генератора, мультивибратора или как источник синусои­ дальныхколебаний с последующим формированием из этих коле-

Рис. 3.3. Структурная схема радиочастотного ГСС

баний коротких импульсов. Формирующее устройство работает в ждущем режиме и формирует сигналы определенного вида и оп­ ределенной длительности при воздействии импульсов ЗГ. Выход­ ное устройство обычно содержит каскады и аттенюаторы, обеспе-

Рис. 3.4. Структурная схема ГСС специальной формы

чивающие низкое выходное сопротивление и плавное или скачко­ образное изменение амплитуды выходного сигнала в необходимых пределах.

§ 16. источники НАПРЯЖЕНИЯ

При использовании электроэнергии промышленной сети напря­ жением 220 В частотой 50 Гц, энергоблоков позиции предвари­ тельной подготовки ([/=220 В; f = 50 Гц) или источников постоян­ ного тока необходимо формирование напряжений постоянного и переменного тока различных амплитуд и частот. Эти напряжения используются в аппаратуре контроля в виде стимулов для про­ верки многих параметров объектов контроля.

Формирователь стабилизированных напряжений постоянного тока (рис. 3.5) включает преобразователь напряжений, выпрями­ тель, стабилизатор с источником питания усилителя постоянного тока. Преобразователь напряжений в зависимости от поступаю­ щего на него напряжения выполнен на трансформаторе (перемен­ ный ток) или представляет собой двухтактную схему генератора на двух транзисторах с трансформаторной связью. Выпрямитель собран на диодах, включенных по мостовой схеме, с последова­ тельно включенным емкостным фильтром.

108

Стабилизатор напряжения состоит из регулирующего органа (РО), усилителя постоянного тока (УПТ) и схемы сравнения (СС). Регулирующий орган собран на трех или более транзисторах, один или два из которых являются регулирующими, а остальные служат для согласования входного сопротивления РО с выходным сопро­ тивлением УПТ. Усилитель УПТ выполняется на транзисторах, транзисторных матрицах или интегральных схемах. Схема сравне­ ния обычно включает стабилитрон в качестве источника эталонного напряжения и резисторы. Блок питания УПТ собирается на пони­ жающем трансформаторе и параметрическом стабилизаторе с фильтром RC. При изменении выходного напряжения стабилиза­ тора относительно номинального значения схема сравнения выдает разностное напряжение на УПТ, которое после усиления воздейст­ вует на регулирующий орган так, что выходное напряжение ста­ билизатора останется постоянным.

Конструктивно источники стабилизированных напряжений по­ стоянного тока в автоматических системах контроля ракет выпол­ няются в виде кассет.

§ 17. ГЕНЕРАТОРЫ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ

Многие виды контроля, связанные с измерением индуктивности, емкости, частоты, фазы и других параметров используют генера­ торы низкой частоты. В настоящее время генераторы низкой ча-

Рис. 3.6. Структурная схема генератора низкой частоты

стоты чаще всего разрабатывают на полупроводниковых приборах, твердых и пленочных микросхемах и реже на электронных лам­ пах и других активных элементах.

Структурная схема генератора низкой частоты (рис. 3.6) содер­ жит задающий генератор с повышенной стабильностью частоты и усилитель низкой частоты с автоматической регулировкой усиле­ ния, делителем напряжения и измерителем выходного напряжения. Диапазон частот современных генераторов низкой частоты прости­ рается до 2 0 0 кГц. К генераторам низких частот относятся звуко­ вые генераторы, использующие RC-схемы, в качестве фазирующей

110