2-ma’ruza temir yo‘l avtomatika va telemexanika tizimlaridagi o‘lchash asbob va vositalari

2.4.3. Analog- raqamli o’zgartirgich
Vaqt-impul’sli usul – o’lchanayotgan kattalikni avval vaqt intervalga o’zgartirishda keyin esa bu intervalni bevosita kodlashdan iborat.
CHastotali – impul’sli usul – o’lchanayotgan kattalikni avval chastotani mutanosib qiymatga o’zgartirib, keyin bu chastotani kodga o’zgartirishga asoslangan.
Muvozanatni (o’lchanishni) kuzatuvchi usul – ma’lum qonun bo’yicha o’zgaradigan namunali diskret kattaliklar yig’indisi bilan o’lchanayotgan kattalikni galma-gal taqqoslashdan iborat

2.4.3.1-rasm. Vaqt-impul’s turidagi ARO’ ning ishlash diagrammasi.

2.4.4. Raqamli vol’tmetrlar
Raqamli vol’tmetlar analogli signallarni raqamli ekvivalentga o’zgarish usullari bo’yicha farq qiladi, ya’ni ARO’ turi bo’yicha. Ko’pincha bu asboblar negizida chastota, qarshilik, kuchlanish, toklarni o’lchash imkonini beradigan mult’metrlar tuziladi. Bundan tashqari, bu asboblarning o’lchov natijalarini EHM ga ham kiritish mumkin.

2.4.4.1-rasm. Vaqt-impul’sli o’zgartirishli ARU ning tuzilma sxemasi .

To’g’ri o’zgaruvchi voltmetrlar. Bu vaqt-impul’sli o’zgartirishli vol’tmetrlarda o’lchanayotgan kuchlanishning oniy qiymati vaqt vaqt intervalga o’zgartiriladi. Uning davomiy-ligini shu intervalni to’ldiruvchi va hisoblagich yordamida hisoblanayotgan impul’slar miqdoridan aniqlanadi. YUqorida vaqt-impul’sli ARO’ da hisoblagichga tushgan N impul’slar soni, o’lchanayotgan U_x kuchlanishga to’g’ri prroporsionalligi ko’r-satilgan. Raqamli vol’tmetrlarda o’lchanayotgan kuchlanishning qutbligini indikatsiya etadigan sxemani soddalashtirish va o’l-chovlarni aniqligini oshirish uchun ARO’ murakkabroq sxema bo’yicha bajariladi(5.27a,b-rasm).
O’lchanayotgan U_x kuchlanish yuqori kirish qarshilikni ta’minlovchi qurilmaga beriladi. Keyin esa, doimiy tokni kuchaytiruvchi (DTK) ga uzatiladi. DTK kuchayish k-koeffitsiyent stabilligini ta’minlaydi va o’lchanayotgan kuchlanishni ikkita simmetrik kuchlanishga o’zgartiradi. SHunda DTK ning chiqishida U₀ darajaga nisbatan simmetrik ikki kuchlanish olinadi:
U₁=U₀-KU_X, U₂=U₀+KU_X

2.4.4.2-rasm. Raqamli vol’tmetrning funksional sxemasi.

Sxema ikki solishtiruvchi qurilmalarga ega, ularga LIK generatordan chiziqli o’zgaruvchi arrasimon kuchlanish keladi, hamda simmetrik U₁ yoki U₂ kuchlanishlardan biri. O’z-gartirgichning ish jarayoni diagrammada ko’rsatilgan.
Kuchlanish U_glin=U₀-kU_x (1-nuqta) tengligi paytida birinchi solishtirish yordamida strobimpul’sni hosil qiluvchi sxema ishga tushiriladi. Strobimpul’s hosil qilinishi 2 solishtirish sxemasining U_glin=U₀+KU_X da signali bilan yakunlanadi. Boshqa qutblik U_x kirish kuchlanishda U₁ va U₂ simmetrik kuchlanishlardan har birining qutbliligi ham o’zgaradi. Bunda, grafikda ko’rinib turganidek, solishtirish sxemalarining ishga tushish ketma-ketligi ham o’zgaradi (oldin 2-sxema keyin 1-sxema). Solishtirish sxemalardan signallarni solishtirish, solishtirish sxemalarni ishlab ketish ketma-ketligiga qarab, RK+ da qutblilik belgisi «+» ki «-» ni yoqadigan qutblik trigger indikatoriga uzatish mumkin.

2.4.4.3-rasm. Ux har xil qutblarni o’zgartirgichlarni ish diagrammasi.

Agar U_x=0 bo’lsa, solishtirish sxemalari bir vaqtda ishga tushadilar, shuning uchun strovlg’chi sxema ochilmaydi va impul’slar hisoblagichga o’tmaydi va RK+ ni ko’rsatkichlari esa nolga teng.
Ko’rib chiqilgan prinsip, masalan, VK7-10, V2-27,F4830 va boshqa vol’tmetrlarda ishlatiladi.
Amplitudali o’zgartirish vol’tmetlarda o’lchanayotgan kuchlanish bir nechta solishtirish sxemalarga bir vaqtda uzatiladi, ularda namunaviy kuchlanish manbasidan – rezistorli bo’luvchi yordamida hosil qilingan tayanchli kuchlanishlar U₀, ... U_n bilan o’lchanayotgan U_x kuchlanish solishtiriladi. Deshifrator barcha signallardan minimal signalni tanlaydi va uni RK+ ga uzatadi. Bunday o’zgartirgich eng aniq va tez ishlaydigan hisoblanadi. Uning asosiy kamchiligi-bu kerakli aniqlikda ma’lumot olish uchun katta miqdorda solishtirish sxemalarni zarurligidir. SHu bilan birga hozirgi davrda 250 ta solishtirish sxemalarni o’z ichiga olgan mikrosxemalar mavjud. Ko’pincha amplitudali o’zgartirigichlarni tez ishlaydigan raqamli vol’tmetrlarda U_x kuchlanishni taxminan qilib aniqlash uchun ishlatiladi.
Bundan tashqari, muvozanatlovchi o’zgartirgich va integrallovchi vol’tmetrlar ham qo’llaniladi. Masalan, F4801, V7-29 va hokazo.


2.4.4.3-rasm. Amplitudali o’zgartirgichli vol’tmetr.

2.4.5. O’lchash generatorlar va ossillograflar
O’lchash generatorlar – aniq shaklidagi stabil signallar manbaidir. Bunday generatorlar ko’rsatkichlariga ishlab chiqaradigan tebranishlarning chastotalar diapozoni, signal shakli va chastota diapozoni bo’yicha ajratiladi. Masalan, G» generatorlar – shovqinli signalllar generatorlari; G5 – to’g’ri burchak shaklidagi impul’slar generatorlari; G3 – sinusoida shaklidagi pastchastotali (2MGs gacha) generatorlar; G4 – sinusoida shaklidagi yuqori chastotali (SVCH bilan). CHastotaning stabilligi ko’pincha kvarsli stabilizatorlar yordamida ta’minlanadi (shkala bo’yicha o’rnatilgan nominal 10^-8 gacha). Ularni kuchlanishga qarab, chiqish kuchlanish 1,5-50 mv (G4-70) dan 100 V gacha (impul’sli generator G5-41) bo’lish mumkin. CHiqish signaldagi garmoniklar koeffitsiyenti 0,05% dan yuqori bo’lmasligi kerak.

2.4.5.1-rasm. G3-109 generator tuzilmasi.

Ossillograf – signal parametrlarini o’lchash, qayd qilish va kuzatish uchun moslashgan asbobdir. Ossillograflar elektronli bo’lgandek, elektromexanik ham bo’lishi mumkin. Elektronurli ossillograflarda ma’lumotni aks ettirish uchun odatda, elektronur trubkasi (ENT) ishlatiladi. Ossillo-grammalarni hujjatli qayd qilinishi sur’atga olish bilan amalga oshiriladi, buning uchun ossillograflarni ba’zi turlari maxsus qo’shimcha foto moslamalar bilan ta’minlanadi.
GOST bo’yicha ossillograflar S harfi bilan belgilanadi, undan keyingi raqam ossillograf turini tavsiflaydi. Masalan, S universal, S7-tezligi, S8-eslab qoluvchi, S9-maxsus. Keyingi raqam bir tipli. Masalan, S1-40, S1-72 va hokazo. YAngi asboblarga yuqoriroq sonlar yozdiriladi.
Ossillograflarda odatda X yoqi vaqt o’qi hisoblanadi, Y o’qi bo’yicha esa, izlanayotgan signalning kuchlanishi yoyiladi.
Kuzatilayotgan signal yuqori amplitudali signallar bilan ishlashda kerak bo’lgan attenyuatordan (bo’luvchidan) vertikal yoyish kuchaytirgichga o’tadi. Razvertka generatori nurni X kuchaytirgichdan gorizontal bo’yicha almashishini boshqaradi. Zarur bo’lganda razvetka generatorini S2 tumbler yordami bilan o’chirish mumkin. Razvertka generatori arrasimon shaklili U_r tebranish hosil qiladi. U_r kuchlanish Min dan Max gacha o’zgaradigan vaqti razvertkani to’g’ri yurish vaqti T_to’g’ deyiladi.

2.4.5.2-rasm. Ossillografning tuzilmaviy sxemasi.

U_r kuchlanish Max dan Min gacha o’zgaradigan vaqti teskari yurish T_tesk vaqti deyiladi. Razvertka davri T_r= T_to’g’ + T_tesk . Agar ENT dagi vertikal og’ir Y plastinalardan signalni uchirib, X plastinalarga U_r kuchlanish berilsa, unda arrasimon kuchlanish 0 dan U_r gacha o’sib borish T_to’g’ davrida elektron nur X gorizontal o’qi bo’yicha boshidan oxirigacha xarakterlanadi. Arrasimon kuchlanishni nolga tushgan paytda nur bir zumda deyarli dastlabki holatga qaytadi (T_tesk T_to’g’ va). Agar o’rganilayotgan signal U_s kuchlanishni Y plastinalarga berilsa, unda elektron nur X va Y plastinalari orasidan U_r va U_s kuchlanish ta’sirida chetlanib, U_s signal shaklini qaytaradi. Ekranda o’rganilayotgan signal U_s ni davrini harakatsiz tasvirini olish olish uchun T_r shartini bajarish zarur, bir nechta n davrini tasvirini olish uchun esa, T_r=ns shartini. Buning uchun U_r va davrlarning sixronlashi ishlatiladi. YA’ni harakatsiz tasvirni olish uchun ravertka T_r davri signalning s davriga teng yoki karra bo’lishi kerak. Agar razvertka va signal karra chastotasi buzilgan bo’lsa, unda ENT ekranida o’rganayotgan signalni U_s ni har xil bo’lagi ketma-ket ko’rinadi, bundan ularni X o’qi bo’yicha harakatlanish illyuziyasi paydo bo’ladi.
Haqiqiy T_tesk 0 shuning uchun razvertkani teskari yuritish vaqtida ENT nurni majburiy bekitish modulyatorga o’chirish impul’slarni uzatish yo’li bilan amalga oshiriladi.

2.4.5.3-rasm. ENT da tasvirning ko’rinishi.