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无线电电子与电气工程百科全书 飞机转速表。 无线电电子电气工程百科全书
文章中描述的转速计旨在测量航模螺旋桨的转速，但它也可用于控制其他叶片机构——转子、叶轮、闭塞器的运行。 该装置的工作原理是基于测量转速计产生并入射到其光敏元件上的调制红外辐射通量的螺旋桨叶片的中断频率。 与类似用途的转速计[1-3]相比，与操作原理描述的转速计类似，所提出的装置更具抗噪声能力。 它们可以测量包含两个、三个和四个叶片的螺旋桨的转速。 转速表配备了转速指针指示器，它不仅提供了有关受控参数动态变化的定量信息和定性信息[4]。 该仪器对螺旋桨速度有两个测量限制：最高 3000 rpm 和最高 30000 rpm。 测量误差——不超过±2,5%。 有一个石英校准器，可以提高测量精度并允许您快速监控设备的性能。 该转速表采用价格实惠的元件底座制成，并且易于安装。 该装置的功能框图如图1所示。 100. 晶体振荡器生成频率为 20000 kHz 的矩形脉冲周期序列。 这些脉冲从发生器的输出被馈送到 2000 和 50 分频器，分别形成频率为 500 和 50 Hz 的脉冲。 这些脉冲旨在在进行测量之前校准转速计。 3000 Hz 的频率对应于 500 rpm 的螺旋桨速度（第一测量极限的最大值），以及 30000 Hz - 1 rpm 的频率（第二测量极限的最大值）。 开关 SA2 选择测量限值，开关 SAXNUMX - 设备的操作模式（校准或测量）。
在器件校准模式下，频率为 50 或 500 Hz 的脉冲通过开关 SA1.1 和 SA2.1 馈送到 AND 逻辑元件的一个输入端，该逻辑元件的第二个输入端接收频率为 100 kHz 的脉冲来自石英振荡器的输出。 在逻辑元件的输出处，频率为 50 kHz 的脉冲串序列紧随其后，频率为 500 或 100 Hz。 该序列被馈送到红外发射器的信号输入，通过按住 SB1 按钮可以进行红外发射器的操作。 按钮电路中的触发器消除了其触点的弹跳。 到达距离发射器一定距离且位于同一光轴的红外接收器后，红外辐射再次转换为电脉冲信号。 它被带通放大器放大并滤除。 放大的信号通过幅度进行检测，并转换为遵循红外辐射突发重复频率的脉冲序列。 经过施密特触发器放大和整形后，这些脉冲变成具有陡峭下降的矩形。 在校准模式下，施密特触发器输出的脉冲启动单个振动器，标准化其持续时间，根据所选的测量限制，该持续时间由 SA1.2 开关更改。 单个振动器输出电压的恒定分量与频率成正比，由 PA1 微安表和附加电阻器 R 的电压表测量分机1 和R.分机2由开关 SA1.3 选择。 这些电阻是微调器，在它们的帮助下，在校准模式下，PA1微安表的指针被设置到每个测量极限处的刻度的最后一个格。 将开关 SA2 切换至“测量”时。 阀门的输入（逻辑元件 AND）接收逻辑单元的恒定电平，而不是校准脉冲，因此频率为 100 kHz 的发射 IR 脉冲序列变得连续。 从发射器到接收器的红外辐射会被插入发射器和接收器之间间隙的旋转模型飞机螺旋桨的叶片周期性地中断。 因此，施密特触发器输出的脉冲频率等于螺旋桨转速与其叶片数量的乘积。 可能有两个、三个或四个。 为了考虑到这个因素，施密特触发器和单个振动器之间的信号路径使用开关SA3和SA2.2以及二、三或四的脉冲重复分频器来接通。 转速表原理图如图所示。 2、频率为100kHz的脉冲发生器由逻辑元件DD1.1、DD1.2、电阻器R4和石英谐振器ZQ1组成。 逻辑元素DD1.3 - 缓冲区。 分频器建立在二进制计数器DD2、DD7和逻辑元件DD1.4、DD4.1-DD4.3、DD6.1上。 从计数器DD50的输出15去除频率为7Hz的脉冲，并且从计数器DD500的输出13去除频率为2Hz的脉冲。
元件DD8.1、DD8.2执行逻辑功能AND。生成使能发射器操作的信号的触发器由逻辑元件DD8.3、DD8.4组成。 并联连接的逻辑元件DD6.2-DD6.4和晶体管VT4形成向IR发射二极管VD4供电的脉冲放大器。 IR接收器由光电二极管VD1和晶体管VT1上的源极跟随器组成。 带通放大器由运算放大器DA1和晶体管VT2组成。 R7R8C5 电路在运算放大器的同相输入端设置恒定偏置，R10 电阻器设置其控制电流。 放大器的负反馈电路由电阻器R12和去耦电容器C4组成。 电容器C6用于运算放大器的频率校正。 晶体管VT2是射极跟随器，增加运放DA1的负载能力。 在作者制作的转速表中，带通放大器在100kHz频率下的电压增益为400。-3dB级别的通带截止频率为75kHz和135kHz。 从器件的样品到样品，这些参数的值可能与给出的值有 15 ... 20% 的差异，这对器件的运行不会产生显着影响。 然而，最大增益频率应在 100 ± 5 kHz 范围内。 如有必要，可通过选择电阻器 R10、R12 和电容器 C4、C6 进行校正。 通常选择电阻R10就足够了。 幅度检测器安装在二极管VD2和VD3上，检测脉冲的放大器安装在运算放大器DA3上。 R16R24C10 电路在运算放大器的非反相输入端提供必要的恒定偏置。 电阻器 R31 设置其控制电流。 电容C12断路。 放大器的负反馈电路由电阻器R27、R33和电容器C16、C18组成。 通带中间的电压增益为 5。电容器 C12、C16 形成放大器在低频区域（截止频率 1 ... 2 Hz）的频率响应，电容器 C18 - 在高频区域（截止频率 8 kHz）。 放大器的输入阻抗由电阻器R22设置。 施密特触发器由逻辑元件 DD3.1、DD3.2 和设置其开关阈值的电阻器 R3、R5 组成。 双二进制计数器DD5和逻辑元件DD3.3、DD3.4形成二分频器、三分频器和四分频器。 单振子是在集成定时器DA2上制作的，其定时元件是电容C13和电阻R25、R26，当测量限值变化时切换。 电容器C15——滤波。 在电子钥匙输入端脉冲下降增大的时刻，电子钥匙上的晶体管VT3和微分电路R21C8形成短的单振子启动脉冲。 电阻器 R29、R30、R34、R35 构成 PA1 微安计的附加电阻。 电容C17减少了微安表针在测量下限时的抖动。 SB1.2按钮的触点在未按下按钮时对PA1微安表进行分流，无需读取仪器读数。 这消除了在打开和关闭转速计、切换测量限值和操作模式时对微安计造成危险的指针急剧波动。 该器件由+9 V 稳定电压源供电，最大输出电流至少为 0,5 A。电容器 C2、C3、C9、C14 - 在电源电路中进行滤波。 转速计部件铰接安装在面包板上。 发光二极管VD4和光电二极管VD1位于板外，彼此相距150...200mm，形成间隙，在测量速度时，旋转螺旋桨的叶片穿过该间隙。 本装置采用氧化物电容器K50-35，也可用其他同类电容器代替。 陶瓷电容——K10-17、KM-6或进口电容均可替代。 定时电容C13为K73-17，也可更换为K73-9、K73-24或其他薄膜电容。 固定电阻器 - C2-33。 微调电阻器 - SP2-2a 或其他类似电阻器。 该装置采用PGK饼干开关和KM2-1双按钮，也可用其他类似开关代替。 微安表 - M906 或其他具有 100 μA 箭头全偏转电流的微安表。 二极管 KD522B 可以用同系列的二极管替代，例如 KD503、KD521 系列。 可用AL129、AL107系列同用途二极管或进口二极管代替红外发光二极管AL118A。 光电二极管 FD-256 可用光电二极管 FD-21KP、FD-25K、FD-26K 替代。 替换KP307G场效应晶体管-不同指数的同系列晶体管或KP303系列、KT315B晶体管-其他低功率npn硅结构。 允许使用 KT973B 代替 KT973A 晶体管。 当分别用 1407UD3 和 140UD1208 替换运算放大器 KR1407UD3 和 KR140UD12 时，应考虑它们在外壳类型和引脚分配方面的差异。 K561系列微电路可用564系列微电路或进口类似物代替，KR1006VI1微电路可用进口555系列微电路代替。 转速表的功能单元的调节没有特殊特征并且根据已知的方法进行。 按下SB4按钮时，发光二极管VD1和光电二极管VD100的光轴对准由带通放大器（晶体管VT2的发射极）输出处频率为1kHz的信号的最大幅度控制。 当使用微调电阻器 R1 和 R3000 分别在 30000 和 35 rpm 的测量范围内校准设备时，PA34 微安表的指针设置在刻度的最后一格。 当测量螺旋桨的转速时，其叶片由吸收红外辐射较弱的材料制成，通过降低其对红外辐射的敏感度来实现转速计的正常工作。 为此，微调电阻器 R6 会降低带通放大器输入端的信号幅度。 文学
作者：O.伊林
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▪ 文章 通用电气设备和电气装置。 电气照明。 无线电电子电气工程百科全书
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