Оживляем индикатор давления масла из кабины «Боинга»14.12.2023 11:15

Приветствую всех!
Не так давно я уже поднимал тему запуска стрелочных авиаприборов, а также некоторых других таких блоков. Если с отечественными всё более-менее понятно, то вот импортные (главным образом от Boeing и Airbus) представляют куда больший интерес, так как на многие из них нет никакой информации даже на зарубежных ресурсах. Так что предлагаю рассмотреть ещё один прибор. По виду он очень похож на предыдущий, но устроен совершенно иначе, так что тоже заслуживает отдельного рассмотрения.

Итак, в сегодняшней статье поговорим об аналоговых стрелочных авиаприборах. Поговорим, как их запускать и как они устроены. Традиционно будет много интересного.

❯ Суть такова

Тот тахометр, хоть и принимал сигнал с аналогового датчика, был цифровым прибором. Внутри него был управляющий микроконтроллер, который обрабатывал полученные значения и в соответствии с ними двигал стрелкой и выводил показания на светодиодную матрицу.
Сегодняшний прибор тоже электронный, но, в отличие от прошлого, этот экземпляр чисто аналоговый, никаких МК или микропроцессоров в нём нет. Насколько проще его запустить по сравнению с предыдущим? Давайте разбираться.

❯ Обзор оборудования

А вот и герой нашего обзора. Это индикатор давления масла от панели состояния двигателей «Боинга 737–300».

Представляет он собой всё тот же гладкий металлический цилиндр. На этот раз он чуть короче,
чем тахометр.

Разъём подключения. Надпись рядом недвусмысленно намекает на напряжение питания… Также виден и производитель — на этот раз это Ametek.

❯ Внутренности

Что мы делаем, когда к нам в руки попадает интересная железка? Правильно, мы её разбираем. Этот прибор не стал исключением. Разбирается он весьма просто, достаточно выкрутить четыре винта по периметру корпуса со стороны разъёма. После этого вся начинка прибора легко вытягивается.

Внутри нас ждут две платы, немного проводов, а также, собственно, привод стрелки. Также виден маленький тороидальный трансформатор.

Обратная сторона. Платы смонтированы на металлических стойках, прикрученных к шасси прибора. Само шасси в свою очередь состоит из более длинных стоек, соединяющих циферблат и основание.

Циферблат со снятой крышкой. Возвратной пружины в механизме нет, если сдвинуть стрелку, она останется в этом положении.

❯ Платы

Остановимся поподробнее на платах. Их можно условно разделить на плату питания и плату измерения.

Само собой, перед тем, как разбирать прибор, надо запечатлеть, какой провод куда идёт. Для этого фотографируем начинку со всех нужных ракурсов. Далее откручиваем четыре винта и снимаем блок плат. Винты смазаны локтайтом.

Шасси со снятой электроникой. Разъёмов всего четыре: пятиконтактный на переднем плане идёт на стрелку, такой же позади — на трансформатор, трёхконтактный ниже — на плату измерения, ещё один трёхконтактный (на фото не видно) соединяет эту плату с корпусным разъёмом. Также видно ещё два двухконтактных разъёма — один связывает корпусный разъём с трансформатором, другой — с подсветкой.

Контакты той самой подсветки. Увы, лампочки накаливания давно перегорели…

Это определённо плата питания: диодные мосты, несколько больших конденсаторов, транзисторы. Платы соединены между собой разъёмными штырьками. Всё кроме этих контактов покрыто лаком.

А вот измерительная плата. На ней два операционных усилителя LM148D. Также виднеются потенциометры, надо полагать, служащие для установки нуля, корректировки положения стрелки и подкручивания зависимости её положения от входного сигнала.

❯ Стрелка

В качестве исполнительного механизма здесь используется весьма специфический элемент — моторизированный потенциометр. Это обычный переменный резистор (к слову, достаточно точный), вал которого механически связан с мотор-редуктором. На этом же валу находится стрелка.

А вот и этот элемент. На нём строгое предупреждение о недопустимости прокручивания на полный оборот.

По сути это «голый» механизм от привычного нам сервопривода, только без управляющей электроники и с куда меньшим крутящим моментом.

Чтобы предотвратить прокручивание на недопустимый угол, применено элементарное решение: расположенный на валу шток упирается в латунный цилиндр и мотор дальше не крутится.

❯ Ищем распиновку

Пока платы не прикручены, можно сразу записать распиновку корпусного разъёма:

1. ~ 28 В, 400 Гц
2. ~ 28 В, 400 Гц
3. Неизвестно (жёлтый провод измерительной платы)
4. Масса
5. Подсветка
6. Подсветка
7. Неизвестно (серый провод измерительной платы)
8. Неизвестно (оранжевый провод измерительной платы)
9. Неизвестно (голубой провод измерительной платы)
10. Ничего
11. Ничего
12. Ничего

Удалось выявить контакты питания, с остальным придётся разбираться потом.

❯ Первый запуск

Как удалось выяснить, после трансформатора идёт обычный линейный стабилизатор, поэтому к частоте входного напряжения девайс не так критичен. Поэтому было принято волевое решение запустить прибор от обычного блока питания с переменным напряжением 50 Гц. Для постоянной работы так делать нельзя — трансформатор неминуемо будет греться. Но для тестов вполне сгодится (я запускал его, от блока питания обычного модема, при этом за полчаса экспериментов трансформатор стал тёплым).

Подключаем блок питания на девять вольт переменки. Больше нельзя — можно сжечь трансформатор. Подаём питание, и прибор оживает, стрелка встаёт на ноль. Отлично, работает!

❯ Куда подключать сигнал?

Замеры напряжений на оставшихся четырёх проводах показали, что на них ничего нет. Соответственно, это какой-то вход.

Прозвонка показала, что серый провод звонится с одним из контактов платы питания. А тот уже соединён с минусом конденсатора. Не составляет труда догадаться, что этот провод — аналоговая земля.

Теперь пробуем подавать какой-то сигнал. Ёмкостный или резистивный датчики отпадают сразу, значит, надо пробовать что-то подавать. Начинать нужно с милливольт — многие приборы рассчитаны именно на такое напряжение и подача более высокого может их убить.

В моём же случае стрелка осталась недвижимой. Пробуем подавать что-то побольше. При подключении сигнала к третьему контакту стрелка трогается. Отлично, это он.

❯ Управляем этим прибором

Замеры показали, что этот прибор управляется не напряжением, а током. По сути это микроамперметр с проградуированной особым образом шкалой. Если подключить к нему шунт или добавочный резистор, то можно будет измерять и другие сопротивления.

Для проверки я подал на вход пять вольт через переменный резистор на десять килоом. Как и ожидалось, вращением вала резистора можно менять показания. Всё так, как и было задумано.

Точный принцип работы этой штуки мне пока неизвестен, но предположу, что он следующий. Схема на операционниках измеряет ток входа и сравнивает уровень сигнала с таковым на потенциометре мотора стрелки. Если он отличается, то она стремится это компенсировать, подав пропорциональное этой разнице отрицательное или положительное напряжение на двигатель. При этом вал «референсного» потенциометра крутится, что меняет его сопротивление и вновь приводит схему в стабильное состояние. Ну, а вместе с потенциометром меняет положение и стрелка, отображая изменившееся значение. Чем-то это напоминает автоматический измерительный мост, где электродвигатель так же перемещает стрелку, а вместе с ней и подвижный контакт реохорда, пока схема не будет уравновешена.

Итоговая распиновка получилась вот такая:

1. ~ 28 В, 400 Гц
2. ~ 28 В, 400 Гц
3. Аналоговый вход
4. Масса
5. Подсветка
6. Подсветка
7. Аналоговая земля
8. Не используется
9. Не используется
10. Ничего
11. Ничего
12. Ничего

Любопытно, что на этот раз для подсветки отведены не «традиционные» первый и второй контакт.

❯ Немного про индикатор температуры масла

У меня нет этого прибора, но на просторах попалось его описание. Он сделан уже другой компанией (The Lewis Engineering) и имеет неразборную конструкцию. Но по принципу работы это такой же токовый датчик, даже контакты питания и сигнала у него одни и те же. Судя по всему, в качестве датчиков температуры он использовал платиновые термосопротивления.

Распиновка с того сайта на случай, если ссылка протухнет.

❯ Вот как-то так

Хотя этот прибор устроен куда проще, нежели тахометр, запустить его оказалось не менее интересно.

Увы, из-за специфического напряжения питания его использование «на земле» сильно ограничено. Для постоянной работы следует собрать источник питания на 28 В и 400 Гц или переделать питающую плату на постоянку.

Такие дела.

Читайте также:

© Habrahabr.ru