Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.15 Mб
Скачать

зации выпрямленного напряжения такие устройства разделяются на нестабилизированные и стабилизированные, а по величине на­ пряжения — на низковольтные и высоковольтные (свыше 600 в).

Основными параметрами выпрямителей, которые служат опор­ ными при регулировке являются: а) величина выпрямленного напряжения; б) напряжение и коэффициент пульсации; в) ток на­ грузки; г) величина питающего напряжения и допустимое колеба­ ние его; д) частота питающего напряжения; е) потребляемая мощ­ ность; ж) напряжение холостого хода; з) коэффициент стабилиза­ ции; и) зависимость выпрямленного напряжения от тока нагрузки.

Основные узлы выпрямителя проверяют заранее, до их мон­ тажа, что значительно упрощает регулировочные операции. При

П.

 

Рис.

124.

Схема

проверки

выпрямителя.

 

 

 

/ — стабилизатор

напряжения

сети;

2 — лабораторный

автотрансформатор (ЛАТР);

3 — вольтметр переменного тока;

4 — амперметр

для

измерения

тока

холостого

хо­

да; 5 — замыкатель амперметра;

6 — амперметр

для

измерения потребляемого тока;

7—проверяемый

выпрямитель;

8

— вольтметр

постоянного тока;

9— переключатель;

10 — миллиамперметр постоянного

тока;

// и

/2—нагрузка; 13 — выключатель

на­

грузки; 14 — переходный

конденсатор;

15 — ламповый

вольтметр

или

электронный

осциллограф.

проверке высоковольтных выпрямителей под напряжением следует соблюдать правила техники безопасности. Включение выпрямителя без нагрузки вызывает заряд конденсаторов фильтра, которые оказываются под высоким напряжением. Поэтому после выключе­ ния необходимо разрядить конденсаторы с соблюдением мер предосторожности.

Величину выпрямленного напряжения, ток нагрузки, зависи­ мость выпрямленного напряжения от тока (вольт-амперная харак­ теристика), коэффициент пульсаций и напряжение холостого хода проверяют по схеме, приведенной на рис. 124. Осциллограф или ламповый вольтметр служат для измерения переменной составляю­ щей выпрямленного тока, причем электронные осциллографы позво­

ляют не только измерять

малые значения напряжения пульсаций,

но и наблюдать на экране,

какой они носят характер. Для измере­

ния

величины напряжения

осциллограф должен быть откалибро-

ван

по входному напряжению.

К о э ф ф и ц и е н т о м п у л ь с а ц и и в ы п р я м л е н н о г о

н а ­

п р я ж е н и я

называется отношение напряжения переменной со­

ставляющей

к выпрямленному напряжению, выраженное в

про­

центах:

Кп = £ L . 1 0 0 % ,

где Кп — коэффициент пульсации;

Un — напряжение пульсации (эффективное значение перемен­ ной составляющей), в;

UB — выпрямленное напряжение, е.

Напряжение и коэффициент пульсации измеряют при номи­ нальной нагрузке. Для измерения напряжения пульсации приме­ няют ламповые вольтметры переменного тока. Чтобы учесть паде­ ние напряжения на амперметре служит переключатель 9 (рис. 124). Этим же переключателем можно воспользоваться при измерении тока, протекающего через вольтметр 8. При измерении напряжения пульсации в высоковольтных выпрямителях следует применять

Рис.

125.

Схема

электронного

стабилизатора напряжения.

емкостный

делитель

напряжения,

емкость

которого

должна быть

по крайней

мере

в

10

раз меньше

емкости

фильтра

выпрямителя.

При снятии вольт-амперной (нагрузочной) характеристики, по­ казывающей зависимость выпрямленного напряжения от тока на­ грузки, изменяют сопротивление нагрузки до заданных значений тока и определяют при этом величину напряжения. По полученным значениям можно построить график. В серийном и массовом про­ изводстве обычно проверяют величину выпрямленного напряжения при заданных токах нагрузки.

Выпрямленное напряжение может не соответствовать заданным значениям вследствие неисправности кенотрона, селенового стол­ бика или полупроводниковых диодов, неправильных величин со­ противления дросселя, емкости конденсатора фильтра, напряжения обмотки трансформатора.

Причинами повышенной пульсации выпрямленного напряжения являются недостаточная емкость конденсатора фильтра, наличие

короткозамкнутых витков в дросселе, а также большая

асиммет­

рия плеч обмотки трансформатора в двухполупериодном

выпрями­

теле. Последнее может

быть определено измерением напряжения

на всей обмотке трансформатора или любой

из ее половин.

К о э ф ф и ц и е н т о м

с т а б и л и з а ц и и

называется

отноше­

ние изменения напряжения питающей сети к изменению напряже­ ния на нагрузке:

где а — изменение

величины

напряжения

питающей сети, %;

р — изменение

величины

напряжения

на нагрузке, %.

Широкое применение получили

выпрямители с электронной ста­

билизацией, одна из схем которых

представлена на рис. 125.

Рис. 126. Схема

измерения стабильности

выходного напряжения

ком­

 

пенсационным

методом.

 

 

/ — лабораторный

автотрансформатор

(ЛАТР);

2 вольтметр;

3 — исследуемый

выпрямитель; 4 — миллиамперметр;

5 — вольтметр нагрузки;

5 — нагрузка;

7—

измеритель стабильности; 8

резистор; 9 батарея.

 

Составной транзистор Т1 и Т2 выполняет роль регулирующего элемента. Схема составного транзистора позволяет получить устой­ чивый коэффициент усиления по току а, близкий к единице, и очень большое усиление по мощности. Транзистор ТЗ является усилителем постоянного тока. Стабилитрон Д1 служит источником опорного напряжения. Стабилитрон Д2, включенный в прямом на­ правлении, уменьшает дрейф выходного напряжения. Резисторы R7, R8 и R9 образуют делитель выходного напряжения, с которого снимается часть напряжения для сравнения с постоянным опор­ ным напряжением.

Регулирование электронных стабилизаторов сводится к уста­ новке рабочей точки регулирующего элемента. Это достигается изменением смещения на базе транзистора усилителя постоянного тока с помощью резистора R8.

Стабильность выходного напряжения проверяется точными ме­ тодами измерения, например методом компенсации (рис. 126). В начале измерения, после включения исследуемого выпрямителя, переменным резистором 8 устанавливают стрелку измерителя ста­ бильности 7 на нулевое значение. Затем изменением напряжения сети в заданном интервале при помощи автотрансформатора / оп­ ределяют изменение выходного напряжения. При этом нестабиль-

ность выходного напряжения

равна

 

tfy

= - ^ - 1 0 0 % ,

 

 

^ном

где

V — показание измерителя стабильности, в;

UROU — номинальное выпрямленное напряжение, в.

Вкачестве измерителя стабильности может быть применен

любой вольтметр

постоянного

тока

(в том числе и ламповый)

не ниже класса

1,0. Если вольтметр

имеет нуль в начале шкалы

(а не в середине), необходимо

в схеме предусмотреть переключа­

тель полярности

вольтметра.

 

 

§60. Регулировка усилителей звуковых

иультразвуковых частот

 

Усилители

звуковых частот

предназначены для усиления

частот

в пределах

от 20 до

15 000 гц,

а ультразвуковых

частот — свыше

15000 гц. В зависимости от полосы

пропускаемых частот

такие

усилители могут быть узко- и широкополосными

(видеоусилители).

По

схемному

 

исполнению

 

 

 

 

 

 

такие усилители

имеют мно­

 

 

 

 

 

 

го

общего

с

усилителями

 

i t

 

 

 

 

низкой

частоты,

используе­

 

 

 

 

 

мыми

в

радиотехнических

 

 

 

 

 

 

устройствах. Порядок и ме­

 

 

 

 

 

 

тодика

регулировки

зависят

 

 

 

 

 

 

от

назначения

усилителя.

Рис. 127.

Структурная

схема

регулировки

 

Основными

параметрами

 

 

усилителей.

 

 

усилителей,

определяющими

/ — генератор; 2— регулируемый

усилитель; 3 —

их

работу,

являются: чувст­

 

нагрузка; 4

индикатор.

 

вительность

(коэффициент

 

 

 

 

 

 

усиления), частотная

характеристика, амплитудная

характеристика,

нелинейные искажения, напряжение шума, входное сопротивление усилителя на транзисторах.

На рис. 127 представлена структурная схема регулировки уси­

лителей.

 

 

 

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь

усилителей характеризуется

к о э ф ­

ф и ц и е н т о м у с и л е н и я ,

который определяется выражением

где U

— напряжение на выходе усилителя (нагрузке),

измерен­

ное ламповым вольтметром;

U*x — напряжение на входе (от генератора).

На практике коэффициент усиления выражается в децибелах:

ЛГдб = 2 0 1 ё - ^ х _ .

" в х

Чувствительность определяют при номинальном напряжении питания и при отклонениях его согласно инструкции.

Для определения чувствительности на вход усилителя от гене­

ратора подают сигнал, имеющий

частоту и

величину, оговоренные

в инструкции на регулировку, а

на выходе

(нагрузке) измеряют

напряжение. Регулятор усиления устанавливают в положение

максимального усиления. В качестве нагрузки усилителя

могут

быть заранее

отрегулированные

каскады,

которые непосредственно

подключаются

к выходу

усилителя (отметчик, телефоны и

др.),

а также их эквиваленты в виде

резисторов сопротивлением,

рав­

ным входному

сопротивлению

нагрузки.

Чувствительность

изме­

ряется на каждой рабочей

частоте.

 

 

Если чувствительность не укладывается в нормы инструкции, необходимо произвести регулировку усилителя. Для этого, не из­ меняя частоты генератора, необходимо подстроить контуры, транс­ форматоры, а также трансформаторную связь между каскадами (согласно схеме). Если же регулировка не дает желаемых резуль­ татов следует проверить режимы ламп (транзисторов), а также обнаружить и устранить имеющиеся дефекты.

Ч а с т о т н а я х а р а к т е р и с т и к а показывает зависимость коэффициента усиления от частоты, а неравномерность частотной

характеристики

оценивается

к о э ф ф и ц и е н т о м

ч а с т о т н ы х

и с к а ж е н и й ,

определяемым

по формуле

 

 

 

 

 

м = - £ -

,

 

 

 

 

 

 

 

Л'осн

 

 

где К и /(осн коэффициенты

усиления

на данной и основной ча­

стотах соответственно.

 

 

 

 

 

На практике частотная характеристика выражается в логариф­

мических

единицах — децибелах:

 

 

 

 

 

 

Мяб

= 20 l g - Л - =

Кдб-Косн. „б-

 

 

 

 

 

 

А осн

 

 

 

Если

все измерения

производить

при

постоянном

напряжении

на выходе,

то

коэффициент

частотных

искажений

определяется

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л*д б = 2 0 1 б ^ - ,

 

 

 

 

 

 

 

U вх

 

 

где Уосю UBX — величины входного сигнала на основной и данной

частотах

соответственно.

 

 

 

 

Снятие частотной характеристики производится по схеме, изо­

браженной

на рис. 127.

 

 

 

 

 

Всерийном производстве частотную характеристику определяют

вдвух-трех точках каждого диапазона. При этом напряжение на выходе должно соответствовать заданному инструкцией при опре­ деленной величине входного сигнала.

Вединичном производстве снимают полную частотную харак­ теристику. Для этого, настроив генератор в резонанс (или на за­ данную частоту) по максимуму показания вольтметра на выходе, изменением сигнала от генератора устанавливают напряжение на

выходе, соответствующее заданному. В дальнейшем, сохраняя оди­

наковую величину напряжения

на

выходе

при

разных

частотах,

определяют величину входного

сигнала.

 

 

 

По частотной характеристике определяется полоса пропускания

частот на уровне 3 дб.

 

 

 

 

 

А м п л и т у д н а я х а р а к т е р и с т и к а

показывает

зависи­

мость выходного напряжения

от

входного

на

заданной

частоте.

Линейная зависимость характеризует постоянство коэффициента усиления.

Снятие амплитудной характеристики производится по схеме, приведенной на рис. 127. Изменяя напряжение на входе усилителя,

строят

амплитудную

харак­

 

R

 

 

теристику.

 

 

 

 

- С _ >

 

 

Нелинейные

искажения

 

 

 

 

формы

сигнала

возникают

 

 

 

 

из-за нелинейных характе­

 

 

 

 

ристик

элементов усилителя

 

 

 

 

(трансформаторы,

лампы,

Рис. 128

Структурная схема измерения

транзисторы).

Нелинейные

входного

сопротивления

усилителя

на

искажения, характеризуемые

 

транзисторах.

 

 

к о э ф ф и ц и е н т о м

н е л и ­

генератор; 2, 3— ламповые

вольтметры;

4 —

н е й н ы х

и с к а ж е н и й ,

 

усилитель.

 

 

измеряют

на

выборочных

 

 

 

 

образцах. Коэффициент нелинейных искажений Kf определяется отношением

 

У ul + ul+

...

2п

 

 

К,

 

 

 

 

где Ut, Uг, Us, ...,

Un—действующие

значения напряжений

1, 2,

3, . ,., п гармоник,

в.

 

 

 

 

Измерения производятся по схеме, данной на рис. 127, где ин­

дикатором является измеритель нелинейных искажений.

 

Величину н а п р я ж е н и я

ш у м а

находят по показанию

вольт­

метра на выходе усилителя

(см. рис.

127)

при закороченном

входе

усилителя. Полученное напряжение делят на коэффициент усиле­ ния, измеренный для заданной частоты при номинальном питаю­ щем напряжении.

В усилителях на транзисторах необходимо вначале установить режимы транзисторов согласно требованию инструкции на регу­ лировку и измерить в х о д н о е с о п р о т и в л е н и е у с и л и т е л я . Величина входного сопротивления определяет оптимальную на­ грузку для предыдущего каскада (трансформатор, датчик, детек­ тор и т. д.).

Измерение входного сопротивления производится по структур­

ной схеме, приведенной на рис. 128.

 

 

 

На вход усилителя 4 от генератора

1 через резистор

R (20—

30 ком) подается

сигнал, имеющий частоту

и величину,

оговорен­

ные в инструкции.

Ламповый вольтметр

2

измеряет напряжение

на выходе генератора Uu а ламповый вольтметр 3— на выходе усилителя U2-

Входное сопротивление определяется по формуле

Р

Р

^ 2

^ в х — К

Самовозбуждение в усилителях может возникнуть из-за непра­ вильной укладки проводов и ошибки при монтаже, из-за плохой экранировки, паразитной связи через источники питания, из-за дефектов ламп (транзисторов).

Если в усилителе имеется отрицательная обратная связь, то при наличии самовозбуждения ее следует отключить. При этом сохранение самовозбуждения указывает на наличие паразитной

связи,

а прекращение — на неправильность включения цепи об­

ратной

связи.

Для устранения паразитной связи необходимо ликвидировать параллельное и близкое расположение проводов входных и вы­

ходных

цепей ламп (транзисторов),

а если

этого недостаточно,

то

и произвести экранировку этих проводов.

 

 

При

наличии трансформаторной

связи

между каскадами

и

в двухтактных схемах самовозбуждение часто удается устранить переключением концов одной из обмоток трансформатора.

Паразитную связь через источник питания устраняют путем включения в цепи смещения и коллекторные (анодные) цепи раз­ вязывающих фильтров, состоящих из резисторов и конденсаторов.

§61. Регулировка генераторов

Вгидроакустической аппаратуре большое применение полу­ чили однокаскадные генераторы, выполненные по двухтактной схеме с самовозбуждением. Для них наиболее характерным яв­ ляется импульсный режим работы. На рис. 129 представлена схема одного из таких генераторов.

При появлении анодного напряжения в лампах Л1 и Л2 появ­ ляется анодный ток, в результате чего в сеточном контуре Тр2, С2 возникают колебания. Благодаря сильной обратной связи генера­ тор быстро возбуждается. Колебания снимаются со вторичной об­ мотки трансформатора Tpl, который совместно с конденсатором С1 образует контур, настроенный на основную частоту. При работе генератора наличие сеточного тока создает падение напряжения

на

резисторе

R2, которое поддерживает автоматическое смещение

на

лампах ЛІ,

Л2.

Управление включения анодного напряжения осуществляется специальным ключевым устройством К, предусматриваемым в схе­ мах станции.

Регулировочные операции складываются из подготовительных

работ и установки параметров и режимов работы

генератора.

П о д г о т о в и т е л ь н ы е р а б о т ы

связаны

с обеспечением

безопасности работы с генератором, что

вызвано

наличием высо-

кого напряжения на элементах схемы. Ключевое устройство (рис. 129) содержит большое количество конденсаторов, заряжае­ мых от выпрямителей. Поэтому вначале следует разрядить кон­ денсаторы и убедиться в отсутствии напряжения на них. Затем внешним осмотром проверяют надежность паек, крепления дета­ лей, чистоту контактных соединений, отсутствие повреждения изо­ ляции и замыкания проводов, обрывов в монтаже и других по­

вреждений.

 

После

внешнего осмотра переходят к у с т а н о в к е

п а р а ­

м е т р о в :

проверяют сопротивление изоляции основных

элемен­

тов— трансформаторов, конденсаторов, проводов. Затем проверяют и устанавливают заданное на­ пряжение на отдельных участ­ ках блоков генератора соглас­ но поверочным таблицам на­ пряжения.

Основной задачей регули­ ровки является настройка кон­ туров на заданную частоту и получение на выходе генера­ тора заданных сигналов до­ статочной мощности. На рис. 130 представлена струк­ турная схема регулировки ге­ нератора.

Настройку

контуров

начи­

 

С2

 

нают

при

пониженном

анод­

Рис. 129. Схема однокаскадного усили­

ном

напряжении. Включив пи­

 

теля по двухтактной

схеме.

тание, измеряют частоту. На­

 

 

 

стройку на

заданную частоту

 

 

 

начинают с сеточного контура путем

изменения емкости

конденса­

торов. Затем

настраивают выходной

(анодный контур)

аналогично

сеточному. Увеличивая анодное напряжение, проверяют настройку. Точной настройки достигают изменением индуктивности трансфор­ маторов, обеспечивая наибольшую амплитуду сигнала, наблюдае­

мую на экране осциллографа

(индикатора).

 

Мощность генератора

определяют,

измеряя напряжение на

эквиваленте нагрузки и вычисляя по формуле

 

 

р

U2

 

 

 

вых

 

 

 

 

Кэкв

 

где

Р — мощность генератора;

 

 

иВых — напряжение.на

выходе генератора;

 

Яжш — эквивалентное

сопротивление

нагрузки.

В серийном производстве до сборки и монтажа генератора про­ изводят предварительную настройку контуров. На рис. 131 пред­ ставлена структурная схема настройки контуров.

На первичную обмотку трансформатора от генератора через резистор подают сигнал, частота и величина которого обусловлены инструкцией на регулировку. Измеренное напряжение на вторич­ ной обмотке трансформатора должно находиться в пределах, ого­ воренных в инструкции на регулировку. Настройка в резонанс про­ изводится подбором конденсаторов и незначительным изменением индуктивности обмоток (обычно воздействуя на сердечник). Пред­ варительная настройка контуров значительно сокращает настройку смонтированного генератора.

J

Рис. 130.

Структурная схема ре­

Рис. 131.

Структурная схема регули­

гулировки

генераторов.

 

ровки

контуров.

 

1 — устройство

управлением

подачи

/ — генератор

звуковых частот;

2 резистор;

питания генератору; 2 — регулируемый

3 — регулируемый

контур;

4 ламповый

генератор;

3— эквивалент

нагрузки;

 

вольтметр.

 

 

4 — индикатор.

 

 

 

 

 

В гидроакустической аппаратуре кроме самого генератора пре­ дусматриваются различные блоки, управляющие работой генера­

тора. Методика регулировки

таких устройств определяется схемой

и сводится к у с т а н о в к е

э л е к т р и ч е с к и х р е ж и м о в .

§ 62. Комплексная регулировка и настройка

гидроакустической аппаратуры

После окончательной регулировки и настройки отдельных при­ боров (блоков) производят предварительную проверку, регули­ ровку и настройку изделия в целом. Окончательную проверку ап­ паратуры производят после установки и монтажа на объектах экс­ плуатации.

Методика и порядок проведения комплексных регулировочных работ зависит от вида и схемного исполнения гидроакустической аппаратуры. Для примера рассмотрим комплексную регулировку гидролокационной станции. Проверке и настройке подвергают сначала систему вращения антенного устройства, а затем передаю­ щий и приемный тракты станции.

Н а с т р о й к а

с и с т е м ы в

р а щ е н и я

антенного устрой­

ства заключается

в согласовании

поворота

антенного устройства

с указателями поворота, которое осуществляется при помощи сельсинной связи. Если направление стрелок указателей отработки не совпадает с направлением заводки, необходимо переключить фазы на сельсинах или изменить направление вращения двигателей. После согласования следует проверить чувствительность отра-

ботки, т. е. реакцию стрелки отработки при незначительных (±1°) углах поворота заводки.

Кроме того, проверяют максимальную скорость отработки си­ стемы и ошибку репетования курсовых углов.

Чтобы определить максимальную скорость отработки, вручную резко поворачивают систему и фиксируют время отработки дан­ ного угла на шкале курсовых углов. Регулировку скорости осуще­ ствляют изменением величины напряжения питания сельсинов.

Чтобы определить среднюю ошибку репетования курсовых уг­ лов, берут среднее арифметическое значение ошибок при много­

кратных (приблизительно 20) установках

поворотного

механизма.

П р о в е р к а и н а с т р о й к а

п е р е д а ю щ е г о т р а к т а за­

ключается в проверке частоты,

формы и

длительности

импульса;

измерении мощности генератора. Измерение частоты производится путем подключения частотомера к антенному устройству (вибра­ тору). Форму и длительность импульса определяют с помощью осциллографа, подключаемого к антенному устройству. Мощность импульсного генератора может быть измерена посредством им­ пульсного ваттметра по отсчету на осциллографической приставке. Кроме того, мощность можно измерить так же, как и при регули­ ровке генераторов.

При п р о в е р к е п р и е м н о г о т р а к т а определяют чувст­ вительность (коэффициент усиления), полосу пропускания канала усиления, а также уровень шумов. Чувствительность определяют путем подачи на вход приемного тракта (усилителя) при отклю­ ченном собственном генераторе сигнала заданной частоты и ве­ личины от специального генератора. При этом на отметчике дол­ жен быть сигнал заданной величины.

Коэффициент усиления определяют измерением напряжения на нагрузке и делением этого напряжения на напряжение сигнала генератора.

Полосу пропускания частот определяют также при помощи специального генератора, включенного на вход приемника, при отключенном собственном генераторе. При этом частоту генера­ тора устанавливают по максимальному напряжению на выходе усилителя, а величину этого напряжения — согласно инструкции. Затем частоту генератора изменяют в обе стороны до уменьшения выходного напряжения в 0,7 раза. Разность между частотами ге­ нератора будет полосой пропускания усилителя.

Уровень шумов

определяют измерением напряжения на выходе

и делением его на

коэффициент усиления при закороченном входе

приемника.

 

Контрольные вопросы

1. Каковы цели и задачи регулировочных работ гидроакустической аппаратуры?

2.Какие основные приборы применяются при регулировке гидроакустической аппаратуры?

3.Каковы основные параметры выпрямителей?

4.В чем заключаются регулировочные работы при изготовлении нестабилизированных выпрямителей?

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ