Контрольная работа по «Судовым информационно измерительным системам»

 

 

Рис.4.13. Структурная  схема комплекта пофидерного контроля сопротивления изоляции

судовой сети типа AJ.

 

Комплект АJ-2 (рис. 4.14) применяют для определения места неисправности фидера.

Датчиком U1, устройство которого подобно токоизмерительным клещам, охватывается поврежденный фидер (кабель). Затем датчик U1 перемешают вдоль фидера и при прохождении датчиком места утечки, т. е. места К снижения сопротивления, приемник  Р 5 Гц с измерительным прибором не фиксирует наличие тока утечки. Это позволяет определить место неисправности кабеля.

 

 

Рис.4.14. Структурная  схема устройства АJ-2.

 

Вопрос №26

 

Рис.9.1 Структурная  схема обобщенной электронной информационно  измерительной системы.

 

 Наибольшее количество  компонентов содержит центральный  электронный блок, где и осуществляется основная обработка электрических сигналов. По отношению к нему все остальные блоки можно считать периферийными. Периферийные блоки находятся в более жестких условиях и большинство отказов происходит именно в них. Центральный электронный блок  и периферийные блоки как правило имеют различное конструктивное исполнение.

Конструктивная единица  электронного блока – печатная плата (модуль).  Печатные платы характеризуются следующими признаками:

• основной компонент – интегральная микросхема, которая характеризуется высокой плотностью монтажа и отсутствием износа;
• высокое качество монтажа;
• цепи высокоомные, подключаемые для измерений приборы оказывают на них влияние;
• наличие разъемов, малое время на замену;  относительно благоприятные внешние условия.

Ремонт электронного блока  целесообразен на уровне модулей - заменой  печатных плат из набора запасных частей. При умеренной плотности монтажа  возможна замена таких элементов как транзисторы, диоды и другие дискретные элементы, а также замена интегральных микросхем малой степени интеграции, отказ которых можно надежно идентифицировать в судовых условиях.

Периферийные блоки характеризуются  следующими признаками:

• объёмный способ выполнения монтажа (без печатных плат);
• низкая плотность монтажа, доступность для измерений и замены;
• ручная сборка, качество сборки ниже чем в печатных платах;
• смешанная комплектация: блоки могут содержать дискретные электронные элементы; электрические и электромеханические узлы (реле, трансформаторы, переключатели); интегральные микросхемы отсутствуют или представлены в малом количестве;
• жесткие условия работы;
• изнашиваемость, в том числе механическая, ряда компонентов (реле, ламп, изоляции, датчиков, кнопок, переключателей, переменных резисторов).

 

Ремонт таких  блоков целесообразен и возможен на уровне отдельных элементов, а  не модулей.

При поиске отказавшего элемента (блока) необходимо:

• использовать имеющиеся в электронной системе средства встроенного контроля;
• изучить техническую документацию, особенно рекомендации по устранению типовых неисправностей и следовать им;
• если рекомендации не дали результата, вести поиск в направлении от сложного блока к простому (система – блок – модуль – элемент), применяя изложенные ниже методы.

 Рекомендуется следующий  порядок поиска неисправного  блока, от наименее, к наиболее  надежному:

• блок питания и средства защиты;
• кабели и электрические соединители (разъемы);
• датчики и исполнительные механизмы (ИМ);
• средства коммутации, сигнализации, индикации;
• центральный электронный блок и его модули.

В порядке усложнения можно  рекомендовать следующие методы.

1. Внешний осмотр (без привлечения специальных  измерительных средств, без подачи  питания).

При осмотре обращается внимание на следующие факторы:

• изменение формы элемента;
• изменение цвета элемента;
• состояние проводящих и изоляционных покрытий;
• состояние соединений и паек.

В датчиках и исполнительных механизмах  в первую очередь  проверяется их механическое крепление, отсутствие недопустимого механического износа (если таковой вообще допустим), загрязнения. На аналогичные факторы обращается внимание при осмотре средств коммутации, регулировки и сигнализации.

В блоке питания проверяется  отсутствие следов перегрева - потемнение поверхностей, вздутие элементов, оплавление изоляции, надежность крепления массивных  элементов.

В разъемных соединениях  проверяется надежность фиксации подвижной  части разъёма, состояние контактных поверхностей, которые должны быть чистыми, без явных следов коррозии и потемнений.

В электронных платах проверяется:

• изменение цвета и формы элементов (потемнение резисторов, транзисторов, вздутие конденсаторов);
• отсутствие потемнения токоведущих дорожек, следов их окисления, отслоений дорожек, наличие слоя защитного лака;
• состояние контактных поверхностей имеющихся на плате съемных перемычек, их надёжная фиксация; надёжная фиксация микросхем в контактных панельках;
• отсутствие замыкание между соседними электропроводящими дорожками, особенно при плотном монтаже.

Элементы с обнаруженными  признаками неисправности подлежат проверке их параметров. Если для осмотра требуется демонтаж элемента (блока) то его предварительно следует обесточить.

Тщательный внешний осмотр позволяет обнаружить значительное число неисправных элементов.  

2. Определение  неисправного элемента или блока  без подачи питания, инструментальными средствами.

Если осмотр не дал результатов, то определение неисправного элемента может производиться путем измерения сопротивлений омметром участков цепей подозреваемого блока или элемента. При этом следует иметь либо техническую документацию, включая принципиальную схему и схему расположения элементов в блоке, либо аналогичный, заведомо исправный блок из состава запасных частей. В первом случае следует анализом схемы наметить проверяемые (потенциально слабые) элементы цепи, измерять их сопротивление и, зная характеристики элементов интерпретировать результаты. Во втором случае измерение может носить формальный  характер и основано на сопоставлении результатов.

В качестве омметра следует  использовать прибор со встроенным низковольтным  источником питания (батарея из 3-х гальванических элементов) напряжением не более 5В. Этому требованию удовлетворяет ампервольтомметр – автономный комбинированный измерительный прибор или мультиметр. Создаваемое им напряжение безопасно для измеряемых цепей, а ток ограничен внутренним сопротивлением и не превышает 10 мА (обычно 1 мА).

Использование мегаомметра недопустимо. Он создаёт напряжение до 500В – опасное для электроники. При выполнении измерений нужно учесть полярность подключения, т.к. полупроводниковые элементы, как правило, полярные.

Использование омметра весьма эффективно. Особенно при поиске обрывов  или коротких замыканий, однако требует  некоторого навыка. Причем почти всегда стрелочный прибор более предпочтителен по сравнению с цифровым - точность высокая не нужна, а его показания более наглядны.

При измерении сопротивления  элементы могут не демонтироваться, но в ряде случаев, чтобы получить достоверный результат, следует  отсоединить один из двух  выводов  от остальной части схемы. В противном  случае, подключённая к проверяемому элементу остальная часть схемы, создаст дополнительный путь протекания тока, что исказит результат измерения.

При проверке омметром элементов, смонтированных на печатной плате, временное  их отсоединение может выполняться  перерезанием печатных проводников, подходящих к проверяемому элементу. После проверки на места разрезов следует припаять перемычки. Такой способ локализации проверяемых элементов весьма эффективен и, что важно, - безопасен для них.

3. Определение  неисправного элемента или блока  под питанием, инструментальными  средствами.

В судовых электронных  системах сигналы представлены уровнями напряжений. Поэтому этот способ рассчитан  на применение  вольтметра. Прямое измерение  тока трудно осуществимо, т.к. требуется разрывать участок цепи.

Вольтметр имеется в составе  мультиметра. Основное требование к нему – высокое входное сопротивление, которое должно быть не менее 20кОм на вольт. Цифровые вольтметры (в составе мультиметров) всегда имеют высокое сопротивление (1МОм). Низкое входное сопротивление искажает результат измерения.

Использование вольтметра требует  более высокой квалификации. При  этом, как и в случае с омметром, требуется иметь либо техническую документацию, либо исправный аналогичный блок. Измеренные вольтметром напряжения должны сопоставляться с указанными в документации или с  напряжениями в заведомо исправном блоке. На этом основании следует сделать выводы  о работоспособности блока или его элементов. Поскольку измерения выполняются при поданном питании, то это связано с некоторым риском, как для проверяемой схемы, так и для человека. Поэтому они должны выполняться с особой аккуратностью. Например, случайное кратковременное закорачивание щупом вольтметра близко расположенных выводов полупроводникового прибора, может его вывести из строя вследствие созданной электрической перегрузки. С позиции опасности для человека, следует учесть, что электроника питается, как правило, невысоким напряжением (до 27 В), не опасным для жизни. Однако в ряде блоков, например в блоках питания напряжение может быть значительно большим. Кроме этого, в аварийных случаях повышенное напряжение может попасть в низковольтные цепи. Поэтому защитное заземление корпуса электронного блока должно быть исправно, обслуживающий персонал должен пользоваться индивидуальными средствами защиты от поражения током.

Применять более  сложные, чем омметр или вольтметр  инструментальные средства  в судовых  условиях нецелесообразно – если неисправность не может быть обнаружена с их помощью, то электронный модуль следует передать для ремонта  специализированной береговой службе.          

 

Вопрос №46

Генератор линейно-изменяющегося  напряжения ГЛИН представляет собой управляемый генератор с отрицательной обратной связью по напряжению (рис. 6.6).

.

Рис. 6.6. Генератор  линейно-изменяющегося напряжения системы Шипка.

 

Ключ генератора собран на транзисторе Т1, а сам генератор собран на" составном транзисторе Т2, ТЗ. Цепочка резисторов R2—R4 и конденсатор С1 определяют время прямого хода ГЛИН. Ключ генератора Т1 в исходном состоянии открыт, транзисторы Т2, ТЗ закрыты. Конденсатор С1 заряжается через открытый транзистор  Т1 и резистор R5.

С приходом на вход импульса положительной полярности Т1 закрывается, Т2, ТЗ открываются и конденсатор С1 начинает разряжаться через открытые транзисторы и резисторы К2—К4 до значения напряжения источника смещения +10 В. Через время, равное 40—42 мс, на вход транзистора Т1 приходит импульс отрицательной полярности, и схема возвращается в исходное состояние, т. е. ключ Т1 открыт, а транзисторы Т2 и ТЗ закрыты