Индукционный лаг. Принцип действия, погрешности, проверки и регулировки лага перед выходом в рейс.

Предварительные расчеты и счисление координат при совместном учете дрейфа и течения.

Индукционный лаг. Принцип действия, погрешности, проверки и регулировки лага перед выходом в рейс.

Принцип действия ИЛ основан на законе электромагнитной индукции. Датчиком сигнала, пропорционального скорости судна, является индукционный преобразователь (ИП). При движении судна поток морской воды обтекает торцевую поверхность корпуса ИП. На этой поверхности расположены 2 электрода. Линия, соединяющая электроды, перпендикулярна ДП судна. Расстояние между электродами обозначено b. Внутри корпуса ИП имеется вертикальный электромагнит, обмотка которого питается переменным током. Электромагнит создает магнитное поле с индукцией B, которое перемещается вместе с судном относительно воды. Морская вода является проводником тока, поэтому в ней наводится электродвижущая сила ЭДС:

е = - dФ/dt, где Ф –магнитный поток, Ф=BS, здесь S-площадь сечения магнитного потока. Электромагнит питается переменным током, поэтому магнитная индукция: B=Bm*sinωt (ω=2*π*f). Морская вода, находящаяся между электродами, образует проводник длиной b. При движении судна со скоростью V за некоторое время dt этот проводник пройдет путь Vdt, а S магн потока он пересечёт за это время: dS=bVdt. è

U_ип =-Bm*S*ω*cosωt-Bm*b*V*sinωt.

U_ип = Uk + Uc

Uk -Квадратурная погрешность при преобразовании напряжения Uип отделяется от полезного сигнала и исключается, т.к. она сдвинута по фазе на п\2 по отношению к полезному сигналу.

Uc – полезный сигнал, зависящий от скорости судна

Точность показаний лага в большой степени зависит от места установки ИП. Это объясняется прежде всего возникновением вблизи поверхности корпуса движущегося судна турбулентного слоя воды, имеющего неодинаковую толщину случайное поле скоростей частиц жидкости. Кроме того распределение магнитной индукции В в объёме воды неодинаково по длине судна и носит весьма сложный характер. Эти и другие случайные факторы приводят к тому, что измеренная лагом скорость не соответствует истинной скорости судна, причем связь между этими скоростями имеет нелинейный характер. Типовая схема индукцинного лага

ПАС(преобраз. анал.-цифровой): 1)усиление полезного сигнала

2)подавление помех, сопровождающих сигнал

3)усиление и регулировка опорного сигнала

4)фазовое детектирование двух сигналов

5)выработка дополнительных U необходимых для работы лага

ПНВ(преобразователь напряжение-время) предназн. для преобраз. сигнала Uс в прямоугольный импульс с врем. интервалом пропрц. Vc, который осущ. двойным интегрированием с использ. Uоп (сначала интегр отриц Uc, затем полож Uоп- тем самым искл влияние судовой сети

ПВЦ(преобразователь время-цифра) -здесь происходит измер длительности импульса(для этого используются счётные импульсы высокой частоты)

Аналоговая часть(УП, резисторы для дискретного изменен k усиления, УИК, УОК): 1) усиление и преобразование Uип

2)выработка, усиление и преобразование Uоп

УИК: 1) преобраз переменного тока в постоянный методом синхронного детектирования

2)подавление квадратурной помехи

УОК: 1)выработка Uоп и создание ПИ, управляющих электронными ключами