Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Дискретные интеграторы представляют собой устройства для интегрирования тока, вычисления количества импульсов, в основу которых закладывается принцип электрохимических интеграторов с дискретным считыванием. Элементарные дискретные интеграторы состоят из герметической ячейки, в которую устанавливаются два серебряных электрода. Она заполняется раствором NaCl. Один электрод, являющийся электродом-складом, покрывается тонким слоем AgCl и соединяется с отрицательным полюсом источника тока. Второй электрод, являющийся рабочим электродом, подсоединяется к положительному полюсу источника тока. Рабочий электрод создает стадию заряда дискретных интеграторов AgCl, первый же электрод восстанавливает AgCl до металлического серебра, при этом на рабочем электроде образуется пропорциональное количество интегралу тока относительно времени прохождения. В случае смены полярности тока, проходящего сквозь дискретный интегратор, на рабочем электроде происходит восстановление, а на электроде-складе образуется разряд. В результате полного восстановления на рабочем электроде происходит скачкообразный подъем напряжения на дискретном интеграторе (до 0,7—1 В). Для остановки прохождения тока сквозь дискретный интегратор применяются приспособления, основанные на скачке напряжения в конце разряда.

В случае проведения разряда постоянным током получается время, которое до скачкообразного подъема напряжения является пропорциональным числу вещества на рабочем электроде. Количество электричества, которое поступает при интегрировании на дискретный интегратор, находится относительно промежутка времени, заключенного в диапазон от начала включения тока и до конца разряда при фиксированном токе. Полный заряд определяется в 4,5 Юг при погрешности в 1%, температурный режим измерений составляет от -40 до +50 °C.

Эти приборы получили широкое использование как датчики давления, градиенты давления, измерители линейных и угловых ускорений, а также они используются для различных механических и акустических значений для произведения океанологических разработок; как датчики измерения сейсмических колебаний Земли, сейсмических шумов в океане. Концентрационный электрохимический сейсмоприемник обладает чувствительностью в 10 мкВ/мкм смещения грунта на частоте 0,1 Гц. Также разработаны оптические модуляторы, усилители, выпрямители, нелинейные емкости, реле времени, запоминающие, интегрирующие приспособления, генераторы колебаний напряжения и тока. Они представляют собой устройства небольшого размера с малой потребляемой мощностью, отличаются высокой чувствительностью, обладают простой схемой для эксплуатации, надежны, вибростойки и ударостойки.

Эрстедметр

Измерительный прибор, предназначенный для определения напряженности магнитного поля относительно момента сил, которые воздействуют на магнитную стрелку устройства, в результате нахождения в рассматриваемом магнитном поле.

Эхолот

Представляет собой прибор, используемый для навигационных измерений, созданный для непрерывного автоматического определения глубин относительно курса перемещающегося судна.

Разработан на основе измерения интервала времени, исчисляемого от отправления прямого ультразвукового сигнала до момента приема эхо-импульса, который отражается от дна водного бассейна. Эхолот может оснащаться приспособлениями для создания профиля исследуемого дна.

Подразделяются на навигационные эхолоты и эхолоты специального назначения. Эхолоты используются для определения глубины водоемов, рельефа, плотности дна. С помощью прибора такого типа находят места, успешные для рыбной ловли.

Раздел 13. Радиотехника, телевидение, фотокинотехника, аудиотехника, свч-техника, связь

Автогенератор

Автогенератор – это генератор, вырабатывающий электромагнитные колебания. Автогенератор самопроизвольно возбуждает колебания, преобразуя их из энергии источников питания. Он не зависит от внешних воздействий, поэтому носит название генератора с самовозбуждением.

Принцип работы автогенератора заключается в том, что источник энергии через резонатор, посредством переходного колебательного процесса, воздействует на активный элемент. Для этого необходимо, чтобы источник энергии обязательно был включен. Активный элемент превращает энергию источника в энергию колебаний, которые передаются в резонатор. Амплитуда колебаний увеличивается при выполнении условия самовозбуждения генератора – мощность, которую потребляет резонатор, меньше мощности активного элемента. Возрастающая амплитуда приводит к энергетическому балансу. Активный элемент с ростом амплитуды становится нелинейным и таким образом приостанавливает возрастание отдаваемой мощности. Это приводит к уравновешиванию отдаваемой и потребляемой мощности. Если малые отклонения не влияют на равновесие, то происходит установка стационарного режима колебаний. Частота и амплитуда колебаний не изменяются во времени, характеризуются параметрами активного элемента и колебательной системы, происходящей в автогенераторе. Именно эта характеристика отличает автогенераторы от каких-либо других каскадов радиопередатчиков.

Первый ламповый автогенератор был построен в 1912 г. Ли де Форестом. Но в связи с тем, что он вовремя не успел запатентовать свое изобретение, в 1913 г. официальным изобретателем такого автогенератора стал Г. Армстронг. Тяжба между ними продолжалась до 1934 г., правда оказалась на стороне Фореста, но в радиотехнике принято считать, что ламповый генератор сконструировал Армстронг. Явились и другие претенденты на получение патента данного изобретения, такие как Р. Фессендер, А. Мейснер, Г. Раунд, Р. Хартли и Э. Колпиц, но их устройства не получили широкого распространения.

Благодаря ламповому генератору можно было осуществлять обратную связь по одному каналу, так как он генерировал колебания одной частоты. Существует множество видов автогенераторов, одинаковым началом для которых служит автоколебательная система, генерирующая автоколебания.

Одноконтурный автогенератор содержит соответственно один колебательный контур.

В трехточечном автогенераторе напряжение обратной связи убирается с колебательного контура в трех точках: путем отвода от катушки; в другом варианте путем подключения контура либо к транзистору, либо к электронной лампе тремя проводами.

Подобный механизм работы наблюдается у автогенератора с емкостной обратной связью, также работающего по трехточечной схеме. Напряжение обратной связи в этом генераторе убирается с контура колебаний через емкостный делитель напряжения, т. е. с подключением контура к электронной лампе или транзистору.

Особенность внутреннего кольцевого автогенератора заключается в том, что его частота зависит от рабочей температуры, напряжения питания и условий производства микроконтроллера, изменяется под воздействием этих факторов. При выборе кольцевого автогенератора как источника основных синхроимпульсов он перезапускается для того, чтобы обеспечить синхронизацию процесса.

Чтобы максимально приблизить режим транзистора к режиму усилителя мощности, исследователи разработали транзисторные и диодные автогенераторы. Они различаются по типам активного элемента. В транзисторных автогенераторах по цепи обратной связи на вход транзистора поступают колебания из собственного резонатора. В диодных обратная связь происходит без вмешательства специальных элементов, а стационарные колебания производятся благодаря определенным процессам в генераторных диодах.

Автогенераторы различаются также по режимам возбуждения. При включении напряжения питания возникает условие самовозбуждения – генерация происходит самопроизвольно, независимо от внешнего воздействия. Такой режим носит название мягкого. При таком режиме возбуждения колебаний состояние покоя в автогенераторе нестабильно. При изменении условий можно перейти к жесткому режиму возбуждения. В отличие от мягкого режима колебания возбуждаются только при наличии внешнего воздействия. Оно создает колебания с амплитудой, превышающей пороговое значение. Примером может служить радиоимпульс, воздействующий на автогенератор от внешнего источника. Еще одним отличием от режима мягкого возбуждения колебаний является то, что состояние покоя в автогенераторе при жестком режиме устойчиво, стабильно.

Вырабатываемые автогенераторами электромагнитные колебания передаются по цепи обратной связи переменного напряжения с выхода на вход самого автогенератора. Обязательным условием этой системы является рост колебательной энергии, в значительной мере превосходящий потери. Вместе с этим амплитуда колебаний также увеличивается. Именно этот принцип объединяет все вышеперечисленные автогенераторы.