Oslash; Приборы контроля

Служат для передачи информации оператору о состоянии управляемых процессов или машины. Так же, как и органы управления, они должны подчиняться двум комплексам требований, во-первых, по своим электрическим параметрам согласовываться с остальной системой управления; во-вторых, соответствовать эргономическим требованиям к приборам аудиовидеоинформации. Как уже отмечалось в лекции 3, приборы контроля подразделяются на шкальные, цифровые и индикаторные. У шкальных приборов положение стрелки на шкале пропорционально уровню входного сигнала. Он обладает наименьшим временем, необходимым оператору для оценки показаний, но точность оценки показаний у него ниже, чем у цифрового прибора. Цифровой прибор выдает значение уровня входного сигнала в виде цифровой информации. Индикатор выдает дискретную информацию. Таким образом, шкальный прибор служит для постоянного приближенного контроля за со­стоянием какого-либо параметра. Цифровой прибор служит для точной оценки состояния какого-либо параметра, при этом восприятие положения текущего уровня относительно пределов изменения или опасных порогов хуже, чем у приборов шкального типа. Индикатор выдает информацию о достижении контролируемым параметром определенного значения, чаще всего – предельного.

Шкальные приборы. Принцип действия шкального электрического прибора контроля рассмотрим на примере магнитоэлектрического измерительного механизма, например, прибора контроля температуры охлаждающей жидкости двигателя ЯМЗ-238 на центральном пульте управления путевой машиной ВПРС-500 (рис. 101). Механизм состоит из трех проволочных катушек, навитых на пластмассовый каркас таким образом, что векторы направленности их электромагнитных полей пересекаются в центре каркаса под прямым углом. В этом месте на поворотной оси помещен постоянный магнит, жестко соединенный с указательной стрелкой. Магнит располагается параллельно суммирующему вектору электромагнитных полей. Последовательно одной из катушек включен датчик. При изменении состояния датчика баланс электромагнитных полей изменяется, меняет свое направление суммирующий вектор и вместе с ним – постоянный магнит.

Цифровые приборы. Цифровой прибор контроля представляет собой комбинацию из аналогово-цифрового преобразователя, преобразователя двоичного кода в более привычный десятичный и цифрового индикатора. Структурная схема приведена на рис. 102. Принцип действия аналогово-цифрового преобразователя рассматривался в предыдущей лекции. В последнее время все большее распространение получают жидкокристаллические цифровые индикаторы благодаря своим высоким эргономическим свойствам, универсальности, удобству монтажа.

Рис. 102. Структурная схема цифрового прибора контроля: 1 – датчик; 2 – аналогово-цифровой преобразователь; 3 – двоично-десятичный преобразователь; 4 – цифровой индикатор

Индикаторы подразделяются на визуальные и звуковые. В цепях управления постоянного тока напряжением 5 В, 12 В, 24 В в качестве визуальных индикаторов используются лампочки накаливания малой мощности. В цепях переменного тока более высокого напряжения применяются газосветные неоновые лампочки. Звуковые индикаторы, как правило, дублируют наиболее важные сигналы при перегруженности пульта управления визуальной информацией. Подразделяются на электромеханические и электронные зуммеры. Первые представляют хорошо известный электрический звонок. Основой электронного зуммера является генератор колебаний, например, на базе мультивибратора (см. лекцию 4, принцип работы бесконтактного конечного выключателя). В выходную цепь мультивибратора включен динамик. В последнее время получают распространение многотональные электронные зуммеры, позволяющие различать сигналы по тону.

Контрольные вопросы и задания

1. Опишите конструкцию, принцип действия, достоинства и недостатки электромеханического и электрогидравлического толкателей.

2. Почему в электрогидравлическом толкателе применяется трансформаторное масло?

3. Опишите типы и конструкцию управляющих электромагнитов.

4. Назовите эргономические требования к органам управления.

5. Опишите типы и конструкцию кнопок управления.

6. В чем принцип внешней блокировки толчковой кнопки?

7. Назовите достоинства и недостатки герконовых кнопок по отношению к остальным типам.

8. В чем принцип действия сенсорного управления?

9. В чем принцип действия магнитоэлектрического шкального прибора контроля?