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無線電子工学および電気工学の百科事典 比例遠隔制御システム。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
私たちの雑誌は、個別の遠隔制御装置について繰り返し話しました。 操作は信頼性が高く、エンコーダーとデコーダーの製造とセットアップは簡単ですが、ディスクリート システムには重大な欠点が XNUMX つあります。複雑な制御アルゴリズムを実装することはできません。 いわゆる比例代表制により、柔軟性を高めることができます。 この記事では、読者にそのオプションのXNUMXつを紹介します。 いつものように、エンコーダーとデコーダーだけが説明されています。 エンコーダーは、時分割多重化を使用した最も一般的な現在のパルス幅コーディング方法を使用します。 情報パルスの平均持続時間（ti = 2 ms）とそれらの間の一時停止（tp = 0,3 ms）は、それと大差ありません。 これは産業機器で受け入れられています。 ただし、電気モーターをよりスムーズに制御するために、制御ノブの極限位置での情報パルス（dt）の持続時間の増分は±1msであり、これは一般的に受け入れられている以上です。 電気モーターの制御を簡素化するために、情報パケットの繰り返しの周期Tは一定に選択され、16ミリ秒に等しくなります。 各情報パケットの終わりに、受信側ディストリビューターの同期に必要な一時停止が形成されます。 コントロールノブを動かすと、同期休止時間（tsp）は3〜11ミリ秒の範囲で変化します。 エンコーダの概略図を図1に示します。 そして、そのいくつかのポイントで信号を送ります-図2。 図2の下の図は、XNUMXチャネル機器でのXNUMXつのコマンド送信サイクルの情報パッケージを示しています。
エンコーダのメインノードは、矩形パルスのジェネレータです。 これは、トランジスタVT3のソースフォロワとエレメントDD4.3、DD4.4のシュミットトリガーで構成されています。 ジェネレータには、抵抗R11〜R14とデコーダDD2も含まれています。
電源がオンになると、DD4.4 エレメントの出力に Low レベルの信号が設定されます。 コンデンサＣ２は開いたトランジスタＶＴ２を介して充電され、コンデンサＣ４は抵抗Ｒ９を介して要素ＤＤ４．３の流れる入力電流によって充電される。 コンデンサ C2 の充電時定数は C2 の充電時定数よりも小さいため、シュミット トリガが単一の状態に切り替わるまでに、コンデンサ C4 は約 4.3 V の電圧に充電されます。コンデンサ C9 の充電時間は、休止時間を決定します。情報パルス間。 要素DD4.4を単一状態に切り替えた後、トランジスタVT2が閉じ、コンデンサC2が、デコーダDD2によって選択されたリモコンの抵抗器の2つを放電し始めます。 コンデンサＣ２からソースフォロワＶＴ３、ダイオードＶＤ１を介してシュミットトリガに電圧が供給される。 この電圧がトリマー抵抗R3の位置によって決定されるスイッチングしきい値まで低下すると、トリガーはゼロ状態に切り替わります-情報パルスが形成されます。 デコーダＤＤ２の状態は、トリガＤＤ１．１およびＤＤ１．２上のカウンタから来る信号によって決定される。 カウンタは、各情報パルスの下降時に切り替わり、抵抗器 R2 ～ R1.1 をジェネレータに交互に接続します。 トリガーDD1.2の反転出力の場合。 DD11 が信号 14 になると、要素 DD1.1 の出力に低レベルの信号が現れ、シュミット トリガーの動作が禁止されます。 この時間間隔で、シンクロポーズが形成されます。 この場合も、発生器は、トランジスタ VT1 と素子 DD4.1 および DD4.2 上に組み立てられたクロック発生器からのパルスによって開始されます。 エンコーダは、トランジスタVT4、VT5およびツェナーダイオードVD2で作られた電圧レギュレータから供給されます。 このスタビライザーの使用により、デバイス全体の安定性を高めることができました。 エンコーダは、電圧が 7 V から 15 V に変化すると動作します。デバイスの消費電流は 10 ... 11 mA です。 図に示されているバイポーラトランジスタの代わりに、適切な構造のシリコン低電力トランジスタを使用できます。 トランジスタ KP303G は、KP303D、KP303E に置き換えることができます。 KP303A の代わりに、カットオフ電圧が 1,5 V 以下のこのシリーズの任意のトランジスタを使用できます。 ダイオード VD1 - 任意のゲルマニウム。 K134LA2 チップは、K106 または K136 シリーズのチップと交換できます。 残りのチップを交換すると、エンコーダーを再計算する必要が生じるため、望ましくありません。 コンデンサ C1 および C2 は、エンコーダの安定性がそれらに依存するため、紙、金属紙、またはフィルムでなければなりません: C3 - K50-3。 サーミスタMMT-1(RK1)はKMT-12、MMT-9に交換可能です。 抵抗器 R11-R14 - SP-1。 それらの抵抗は68から150キロオームにすることができますが、すべてのコントロールノブの完全な回転角度が等しく選択されている場合、すべての抵抗の値は同じでなければなりません。 図に示されていないDD3チップの入力（ピン3、5、8、9、図1）は、接続されている入力のいずれかに接続する必要があります。 エンコーダをセットアップする前に、コンソール抵抗の初期抵抗 (Rini) を設定する必要があります。 この抵抗は、次の式で決定されます。
ここで、R はリモート コントロール レジスタの公称抵抗、a はエンジンの最大回転角度、da はコントロール ノブをニュートラルから極端な位置の 1 つに動かしたときのエンジンの回転角度です。 抵抗器 SP-255 (a=100°) の場合、da が 45° で 35 kOhm の抵抗がある場合、初期抵抗は XNUMX kOhm になります。 抵抗R3は、クロックサイクルが16ミリ秒になるように選択されています。 負のクロックパルスの持続時間が4±0.5ミリ秒と異なる場合。 抵抗R2を選択して、指定された制限内に設定する必要があります。 その後、エンコーダの出力にオシロスコープを接続し、チューニング抵抗R7を回転させることで情報パケットを生成します。 抵抗R7は、コントロールノブの中立位置での各情報パルスの持続時間が2msになる位置に設定されています。 無線制御機器は広い温度範囲で安定して動作する必要があるため、抵抗器 R8 を正しく選択することは、エンコーダを確立するための重要な最終ステップです。 第１に、抵抗器Ｒ１１〜Ｒ１４の代わりに、Ｒｉｎｉに等しい固定抵抗器がエンコーダに接続される。 次に、エンコーダ ボードを典型的な温度計と一緒に、(断熱用の) 何層かの布で包み、電源と出力の導体が自由になるようにし、冷蔵庫の冷凍庫に 1 時間入れます。 その後、ボードを取り外し、広げずに電源とオシロスコープに接続します。 温度計が14 ... 5°Cを示すと、情報パルスの持続時間が測定されます。 次に、ボードを広げずにゆっくりと加熱します（たとえば、加熱パッドで包みます）。 45〜50℃の温度で、同じパルスの持続時間を再度測定します。低温エンコーダと加熱エンコーダの持続時間の差が0,1ミリ秒を超える場合は、抵抗R8の抵抗を約100増加させる必要があります。 0,1msの差ごとにオーム。加熱されたボードのパルスが短くなる場合は、抵抗の抵抗を同じ比率で下げる必要があります。 受信機では、検出器の出力からの信号がディストリビューターの入力に送られ、ディストリビューターは情報パケットをXNUMXつの別々のチャネルパルスに分割し、デコーダーに送ります。 分配器の概略図を図に示します。 3. DD1.1 エレメントによって強化され、DD1.2 エレメントによって TTL レベルにされた情報パケットは、同期ポーズ (DD1.4、VD1、C1) を選択するセレクターに入り、インバーター DD1.3 を介してカウンターの入力 (DD2.1, 1) 02.2)。 さらにデコーダ・デマルチプレクサＤＤ３、ＤＤ４へ。 受信機によって受信された情報パルスのレベルは 3 であるため、DD4 要素の出力はレベル 0 になります。パルス間の一時停止はコンデンサ C1.4 を充電するのに十分な長さではないため、同じレベルが残ります。 ＤＤ１素子の状態を変化させる。４． カウンター DD1、DD1 は、各情報パルスの下降時にその状態を変更し、それらがデコーダー デマルチプレクサーの各出力に交互に渡されるようにします。
同期休止の開始から1ms後、コンデンサC1はエレメントDD1.4のスイッチング電圧まで充電されます。 低レベルがその出力に設定され、DD2.1、DD2.2が最初のチャネルの選択に対応する状態0に切り替わるようにトリガーします。 次の情報パケットが到着すると、DD1.4エレメントは単一の状態に切り替わり、パルス分配プロセスが繰り返されます。 調整ディストリビューターは何も必要とせず、すぐに動作を開始します。 レシーバーに接続する場合にのみ、抵抗R1を選択する必要があります。 これを選択し、受信機からの信号の振幅の変化が最も大きいディストリビューターの安定した動作を実現します。 ディストリビューター出力からの負の情報パルスは、4つの同一のチャネルデコーダーに供給されます。 図にそのうちの5つの図を図XNUMXに示し、その特徴的なポイントでの信号を図XNUMXに示します。 XNUMX。
負のパルス幅変調された情報パルスは、リピータ DD1.1、DD1.2、および微分回路 C1R2 を通過し、単一のバイブレータ (VT1、DD1.3、VD1) を起動し、負の例示的なパルスを生成します。は次の式で決定されます。
どこで Ucontrol - 入力コントロールの電圧。 デコーダ。 負の情報および正の例示的なパルスは、一致ノードＤＤ２．１、ＤＤ２．２に供給される。 同じノード上で、要素DD2.1、DD2.2でのみ、正の情報と負の例示的なパルスを受信します。 情報パルスが例示的なものよりも長い場合。 次に、差動正パルスがモーメントDD3.1の出力に現れ、逆の場合は、要素DD3.2の出力に現れます（図3.2を参照、要素DD2.2およびDD5の出力の信号）。 .3.2）。 一致ノードの差分パルスは、3 つの同一のパルス延長デバイスに到達します。 5 つ目は積分器 (C4、R4、VD2、R2.3)、エミッタ フォロワ (VT2.4)、およびシュミット トリガ (DD4. DD11) で構成され、6 つ目は積分器 (C10、R3、VD3.3、 R3.4）、エミッタフォロワ（VT3）、シュミットトリガ（DD4、DD16）。 コンデンサ C40 を充電するための時定数です。 CXNUMX が放電時間よりもはるかに短い場合、シュミット トリガーの出力で正のパルスが形成され、その持続時間は差パルスの持続時間に比例します。 正のパルスの持続時間は、差パルスの持続時間より XNUMX ～ XNUMX 倍長くなります。 電圧安定器（VT1、VT2、VB2、C2）は、ディストリビューターとすべてのデコーダーに電力を供給するように設計されています（図3を参照）。 ディストリビューターと各デコーダーは、6mA以下の電流を消費します。 デコーダトランジスタおよび電圧レギュレータトランジスタＶＴ１は、任意のシリコンであり得る。 スタビライザーのKP1GトランジスタはKP303Dに置き換えることができます。 ディストリビューター内のKP303EおよびK303LB134マイクロ回路-K2LB106上。 デコーダを確立するには、持続時間が 1 ～ 3 ms、繰り返し周期が 16 ms のパルスを生成するジェネレータが必要です。 そのようなジェネレーターがない場合は、ディストリビューターを接続してエンコーダーを使用できます。 エンコーダからの信号はディストリビュータ エレメント DD1.2 の入力に供給され、DD1 エレメントの出力 1.1 は一時的に無効になります。 デコーダーのシングルバイブレーターは、制御入力の電圧で調整されます。 2,2 V.負のパルスが信号入力に印加され、抵抗R3は、エレメントDD1.3の出力での負のパルスの持続時間が2msになるように選択されます。 デコーダーが一定時間モーターをオンにするように設計されている場合、抵抗R5、R11の代わりにジャンパーが取り付けられます。 持続時間2,3ミリ秒のパルスがデコーダに適用され（持続時間3.2ミリ秒の差パルスがDD0,3要素の出力に表示されます）、抵抗R10が選択され、出力でのパルスの持続時間DD3.4 要素は 12 ～ 15 ミリ秒です。 次に、入力パルスの持続時間が 1,7 ms (差分パルス 0,3 ns) に短縮され、DD4 要素の出力が持続時間 2.4 ～ 12 ms のパルスを持つように抵抗 R15 が選択されます。 デコーダーを使用してモーターの速度を制御する場合。 次に、入力例で。 2,2 Vの電圧も印加する必要があり、出力パルスの持続時間は2,8ミリ秒である必要があります。 抵抗器Ｒ１１は、コンデンサＣ４が２．５Ｖの電圧に充電されるように選択される。抵抗器Ｒ１０は、要素ＤＤ３．４の出力でのパルス持続時間が約１５ミリ秒であるように選択される。 抵抗R11、R4はR2,5、R10と同じ方法で選択されますが、3.4msの持続時間のパルスをデコーダの入力に適用する必要があります。 ディストリビューターは、あらゆるタイプのレシーバーで作業できます。 受信機の出力での情報パルスは、1 Vを超える振幅で負である必要があります。受信機の出力は閉じているか、TTLレベルの出力信号を持っている必要があります。 文学
出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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