о-
о-
+ о-
Высокое постоян ное напряжение
S
J‘ K
янное налряПК женив
Низкое лосто-
R sav заряжается посылочной конденсатор С. Один раз за один оборот кулачка К вырез последнего подойдет под связанные с ним посылочные контакты ПК, нижний пружинящий контакт провалится в вырез ку лачка, и контакты разомкнутся. Вследствие этого обмотка Р реле обесточится и подвижный контакт КР реле под действием пружины замкнется с неподвижным контактом. При замыкании контактов КР электромагнитного реле конденсатор С, заряженный до высокого напря жения, окажется подключенным на обмотку вибратора-излучателя ВИ. В результате разряда конденсатора С на обмотку вибратора-из
лучателя по последней пройдет силь ный импульс электрического тока, который возбудит вибратор.
|
Кщ. |
|
R2 |
|
|
°------ □ ------------ |
|
+ |
I <5 |
|
Высокое постоямш- q- |
|
Низкое постоям- |
|
|
нов напряжение |
SZC2K |
|
мое напряжение |
|
|
f l l |
1------ ^ |
|
|
|
Рис. 191. Принципиальная схема цепи |
Рис. 192. Принципиальная схема бескон- |
|
посылки с контактным электромагнит- |
тактного посылочного реле |
|
ным реле |
|
|
|
Схема с бесконтактным реле (рис. 192). От источника низкого по стоянного напряжения через сопротивление R2 заряжается низко вольтный конденсатор С2. Одновременно от источника высокого напря жения через сопротивление R1 заряжается конденсатор С/. В момент посылки кулачок К замыкает связанные с ним посылочные контакты ПК', при этом конденсатор С2 получает возможность разрядиться на пер вичную обмотку промежуточного трансформатора Тр. Импульс, про ходящий по первичной обмотке этого трансформатора, наведет во вто ричной, сильно повышающей обмотке э. д. с., которая подается на на ружный ионизирующий электрод газоразрядной трубки ГТ. В послед ней происходит ионизация газа, вследствие чего внутреннее сопротив ление трубки резко падает, и заряженный до высокого напряжения посылочный конденсатор С/ получает возможность разрядиться через трубку на обмотку вибратора-излучателя. Таким образом, газоразряд ная трубка является электронным реле, замыкающим в момент посыл ки цепь возбуждения вибратора-излучателя.
Рассмотрение схем действия тракта посылки в случаях применения электромагнитного или электронного реле показывает, что независимо от устройства посылочного реле используется одинаковый принцип возбуждения вибратора-излучателя, а именно: для создания электри ческих колебаний, которые излучатель преобразует в механические колебания ультразвуковой частоты, в навигационных эхолотах исполь-
352
зуется к о н т у р у д а р н о г о в о з б у ж д е н и я (рис. 193). Этот контур состоит из емкости посылочного конденсатора С и индук тивности L обмотки вибратора-излучателя. Кроме того, контур облада ет небольшим активным сопротивлением, которое слагается из актив ного (омического) сопротивления самой обмотки излучателя и из рас пределительного сопротивления линии, соединяющей посылочный кон денсатор С с вибратором-излучателем. Это суммарное активное сопро тивление на рис. 93 обозначено буквой R.
При разомкнутых контактах КР посылочного реле конденсатор С заряжается от источника высокого постоянного напряжения и0через
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление /?заР. Заряд конденсатора |
будет происходить за про |
межуток времени Л/пр, в течение кото |
|
|
|
|
рого |
контакты КР |
разомкнуты; |
в это |
|
тзар |
|
HP |
время |
эхолот будет |
работать на |
прием |
О— |
|
с и---- |
|
_1 |
(см. рис. 191). Промежуток времени Д/пр |
|
|
|
|
будет |
определяться |
предельной |
глуби |
«?=°
|
II_
|
: с |
4 |
ной, подлежащей измерению, т. е. |
диапазоном |
измерения: чем |
больше |
|
|
|
|
предельная |
глубина, измеряемая |
эхо |
|
|
|
|
лотом, тем больше промежуток вре |
|
|
|
|
мени Д/пр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Цепь заряда конденсатора С должна |
Рис. 193. Принципиальная схе |
быть |
рассчитана так, чтобы за |
время |
ма возбуждения |
вибратора-из |
Д/пр конденсатор С успел полностью |
|
лучателя |
зарядиться. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примерная кривая тока в |
обмотке излучателя представлена на |
рис. 194. Обычно первое амплитудное значение |
тока в обмотке вибра |
тора |
составляет около 100 А. |
|
|
|
|
|
|
Отметим, |
что при заданной собственной частоте контура амплитуд |
ное значение силы тока в обмотке вибратора прямо пропорционально величине напряжения и0, до которого заряжается посылочный конден сатор. Ток в обмотке вибратора определяет степень намагничивания материала вибратора, что в свою очередь определяет амплитуду меха нического колебания пакета вибратора и его мощность. Отсюда следу ет, что для получения заданной мощности вибратора посылочный кон денсатор нужно заряжать до высокого напряжения. В навигацион ных эхолотах, измеряющих глубины до 500 м, посылочный 'конденса тор заряжается обычно до напряжения 1000 В. В эхолоте НЭЛ-5, из меряющем глубины до 2000 м, конденсатор заряжается напряжением в 1500 В.
Итак, при замкнутых контактах КР (см. рис. 193) конденсатор раз ряжается на обмотку вибратора, в течение промежутка времени Д^дос (рис. 195) происходит обмен энергией между заряженным конденсато ром и обмоткой вибратора, т. е. происходит посылка.
Описанный метод возбуждения вибратора путем использования собственных колебаний контура очень прост и удобен, а потому широко используется в эхолотах.
Импульсный метод возбуждения вибратора. Описанный способ удар ного возбуждения вибратора обладает тем практическим недостатком.
происходит заполнение этого импульса соответствующей частотой. Выработанный генератором сигнал поступает в усилитель мощности, а затем на вибратор-излучатель.
1 п |
п |
m |
А Л , |
Ш |
Д Д , |
|
t |
V V |
tV V |
V Y |
V V * |
|
|
|
|
Модулятор — |
Задаю щ ий |
* |
У силит ель |
|
генерат ор |
|
Рис. 197. Блок-схема импульсного генератора
Выбор длительности импульса зависит от диапазона измеряемых глубин. При измерении малых глубин импульс имеет малую длитель ность. При измерении больших глубин длительность импульса увели чивают, что вызвано необходимостью увеличивать мощность вибра тора.
§ 75. ТРАКТ ПРИЕМА СИГНАЛОВ
Эхо-сигналы, поступающие на приемную поверхность вибратораприемника, могут создать в обмотке последнего очень слабую элек тродвижущую силу порядка нескольких десятков или сотен микро вольт, которая не может заставить отработать тот или иной индикатор. Поэтому сигнал, принятый вибратором-приемником, должен быть уси лен. В связи с этим тракт приема эхолота должен состоят из вибрато ра-приемника, усилителя и указателя (или самописца);
Усилитель эхолота — обычный ламповый усилитель низкой часто ты. Его коэффициент усиления зависит от чувствительности приемни ка, диапазона измеряемых глубин, потенциала отработки индикатора. Обычно потенциал зажигания неоновой лампочки равен 500 В; напряже ние, при котором перо самописца делает отметку, составляет 60—300 В. Отсюда следует, что коэффициент усиления должен быть порядка не скольких сотен тысяч.
Обычно в эхолотах используются ламповые усилители: в цепь ано да или сетки первой усилительной лампы включаются колебатель ные контуры, настроенные на частоту принимаемого сигнала. Поло са пропускания усилителей 1—1,5 кГц. Применение усилителей ука занного типа обеспечивает избирательность усилителя по частоте, что, в свою очередь, обеспечивает большую надежность работы эхолота. Ламповый усилитель резонансного типа будет преимущественно уси ливать колебания той частоты, на которую он настроен, — в данном случае колебания рабочей частоты эхолота. Помехи, неизбежно по ступающие на вибратор-приемник и усилитель, будут усиливаться по следним в значительно меньшей степени.
На выходе у большинства усилителей имеется тиратронное реле, принципиальная схема которого показана па рис. 198. Напряжение,
усиленное несколькими каскадами усилителя, подается на управляю щую сетку тиратрона (через сопротивление R c). Анод тиратрона по лучает питание через сопротивление анодной нагрузки R a. Вторая, экранная сетка тиратрона имеет потенциал катода. Параллельно ти ратрону включен конденсатор С, последовательно включенный с пер вичной обмоткой выходного трансформатора Тр. Смещение, т. е. отри цательный потенциал сетки тиратрона относительно его катода, соз дается от постороннего источника постоянного напряжения; величина этого напряжения ис выбирается такой, чтобы при данном напряже нии на аноде тиратрон был заперт. При этом конденсатор С будет за ряжаться через сопротивление R a и обмотку I до напряжения иа.
к
Рис. 198. Принципиальная схема тиратрон- |
Рис. 199. Анодно-сеточ- |
ного реле на выходе усилителя |
ная характеристика ти |
|
ратрона |
Тиратрон, представляя газонаполненную лампу с подогревным ка тодом и управляющей сеткой, обладает следующим свойством: при подаче на его управляющую сетку определенного отрицательного на пряжения ис тиратрон заперт, его сопротивление бесконечно велико и в его анодной цепи ток отсутствует (рис. 199). При уменьшении ве личины отрицательного напряжения на управляющей” сетке до неко торого предела газ в лампе ионизируется, тиратрон «вспыхивает» («зажигается»). Напряжение на управляющей сетке, при котором про исходит ионизация в тиратроне, называется потенциалом зажигания «с.3аЖПосле зажигания тиратрон ведет себя как обычный газотрон; управляющее действие сетки пропадает, сопротивление тиратрона рез ко уменьшается, и через него проходит ток, величина которого после зажигания не зависит от напряжения на управляющей сетке.
Итак, когда сигнал на сетку от усилителя не поступает, тиратрон заперт отрицательным напряжением ис, превышающим по абсолют ной величине напряжение зажигания. Напряжение, усиленное несколь кими каскадами усиления, подается на управляющую сетку тиратрона через сопротивление R c (см. рис. 198). Положительная полуволна принятого сигнала уменьшает величину отрицательного напряжения на сетке и доводит его до потенциала зажигания; тиратрон вспыхивает, его сопротивление мгновенно резко падает, я заряженный до анодного напряжения конденсатор получает возможность разрядиться через вспыхнувший тиратрон на первичную обмотку выходного трансфор-
