Счетчик воды ультразвуковой

Анализ работы устройства.
1. Назначение и область использования.
1.1. Счетчик воды ультразвуковой "Расход-7" предназначен
для измерения объема транспортируемой по трубопроводам холод-
ной воды, а также других однофазных жидкостей.
1.2. Счетчик состоит из преобразователя расхода ультразвуко-
вого (ПР) , прибора измерительного (ПИ) и линии связи ПИ и ПР.
1.3. Счетчик имеет двадцать четыре модификации в зависи-
мости от диаметра условного прохода (Ду) ПР и условного давления
(Ру).
1.4. ПР счетчика имеет маркировку взрывозащиты "Oexia
2CT6" В КОМПЛЕКТЕ "РАСХОД-7" , соответствует требованиям ГОСТ
22782.0-81, ГОСТ 22782ю5-78 и предназначен для установки
во взрывоопасных зонах помещения и наружных установок согласно
гл. 7.3. действующих ПУЭ и другим директивным документам , рег-
ламентирующим применение электрооборудования во взрывоопас-
ных зонах.ПИ счетчика с входными искробезопасными цепями уров-
ня "ia" выполнен в соответствии с ГОСТ 22782.5-78, имеет марки-
ровку взрывозащиты "Exia2C" и предназначен для установки вне
взрывоопасных зон.
2. Основные характеристики и параметры.
2.1 Метрологические параметры.
2.1.1. Диапазоны изменения объемного расхода измеряемой
жидкости в зависимости от модификации счетчика приведены в
табл.1.
2.1.2. Пределы допускаемой основной погрешности счетчика
?1.0% от измеренного объема при проверке по калиброванному ре-
зервуару , по ТПУ, по образцовому счетчику и ?1.5 при проверке по
теоретической методике.
Примечание. Указанная точность обеспечивается с кратностью
не более 10, выбираемом из общего диапазона расхода , для каж-
дого диаметра ПР.
2.1.3. ПИ счетчика имеет выходные сигналы:
частотный от 0.1 до 100Гц;
аналоговый 0-5мА, с приведенной погрешностью преобразова-
ния "частота-ток" не более 1.0%.
2.1.4. Счетчик удовлетворяет требованиям пп.2.1.1, 2.1.2 при
следующих условиях:
температура окружающего воздуха плюс 20?5 С? ;
относительная влажность от 30 до 80%;
атмосферное давление от 86 до 106.7 кПа;
отклонение напряжения питания от номинального значения не
выше ?2%;
отклонение частоты переменного тока сети ?1%;
отклонение температуры измеряемой жидкости в процессе
проверки в пределах ?2 С?.
Эксплуатационные характеристики
2.2.1. Тип прибора – суммирующий.
2.2.2. ПИ выполнен в корпусе для щитового монтажа по ГОСТ
5944-74.
2.2.3. Электрическая прочность изоляции между отдельными
цепями и между этими цепями и корпусом ПИ и ПР выдерживает в
течении 60 с действие испытательного напряжения переменного
тока синусоидальной формы частотой 50 Гц действующим значени-
ем
для ПИ – 1500 В, в том числе между цепями "сеть – искробезо-
пасные цепи", "сеть – земля"", "искробезопасные цепи – земля";
для ПР – 500В.
2.2.4. Электрическое сопротивление изоляции между от-
дельными электрическими цепями и между этими цепями и корпу-
сом ПИ и ПР не менее:
для ПИ – 40 МОм;
для ПР – 20 МОм;
Показатели надежности.
2.3.1. Вероятность безотказной работы за время 2000ч
Р =0.98.
Условия эксплуатации.
1.5.1. Измеряемая среда – перекачиваемая в напорных трубах
вода или другая однородная жидкость со следующими параметра-
ми:
диапазон изменения температур температуры от плюс 4 до
плюс 50 С;
диапазон изменения давления в поцессе эксплуатации от 0.1
до 2.5 Мпа.
1.5.2. Температура окружающей среды , С:
для ПИ от плюс 10 до плюс 35;
для ПР от минус 60 до плюс 40.
1.5.3. Параметры питания:
напряжение однофазной среды переменного тока (220) В;
частота (50?1) Гц.
Потребляемая мощность – не более 50 Ва.
1.5.4. Допускаемая вибрация частотой до 25 Гц с амплитудой
0.1 мм.
Состав счетчика.
1. Основные составные части счётчика:
ПИ;
ПР;
Кабель РК 50-2-11 , 2 ? 150 м, не более, ( длина кабеля уста-
навливается по согласованию с заказчиком ).
2. Основные составные части ПИ:
ППИ;
ПВИА;
плата стабилизаторов;
плата выпрямителей;
трансформатор;
УИ-2 шт.;
блок масштабирования ;
плата масштабирования;
индикатор мгновенного расхода - микроамперметр типа М2027;
счётчик суммарного расхода - счётчик электромеханический
типа СИ 206.
3.Основные составные части ПР:
патрубок ( обозначение см. табл.1 );
ППЭ (2 штуки ).
Анализ работы счетчика по структурной схеме.
1. В основе принципа действия счётчика объёма Vс измеряе-
мой жидкости лежит измерение средней скорости с этой жидко-
сти,протекающей через известное сечение трубопровода S за время
Т.
Vс = S c T, (1)
S = , (2)
D - диаметр трубопровода на участке измерения .
Счётчик выполнен по одноканальной частотно- импульсной
схеме прямого преобразования средней скорости жидкости в изме-
ряемую частоту. Схема структурная приведена на рис. 1.
Контур преобразования скорости жидкости в измеряемую
разностную частоту (электронно -акустический тракт ) включает в
себя ППИ,первую линию связи (кабель радиочастотный
),излучающий ППЭ В1 ( В2),измеряемый продукт ,приёмный ППЭ
В2(В1),вторую линию связи и снова ППИ.
Одно синхрокольцо (контур) ППИ работает по потоку
,второе синхрокольцо(контур)-против потока жидкости с исключе-
нием моментов совпадения во времени импульсов автоциркуляции
этих синхроколец.
Периоды автоциркуляции по потоку (Т1) и против потока
(Т2) определяются по формулам:
T1= +t1=T1o+t1, (3)
T2= +t2=T2o+t2, (4)
где L- расстояние между зеркалами ППЭ В1,В2 в акустиче-
ском канале ПР;
с- скорость ультразвука в продукте ;
- угол между осью акустического канала и осью ПР;
t1(t2) - время задержки сигнала в электронно-
акустическом тракте (контуре) по потоку (против потока ),
не связанное со временем прохождения сигнала в измеряемой жид-
кости.
L= , (5)
где ri- величина смещения оси акустического канала от оси
ПР (ri 0 - ).
Величина ,обратная значению T1(T2),является частотой авто-
циркуляции синхроколец f1(f2).
Разность этих частот определяет истинное значение измеряе-
мой частоты,пропорциональной средней скорости измеряемой жид-
кости:
f=f1-f2= , (6)
, (7)
где скорость по лучу с учётом коэффициента гидродина-
мической поправки Br.
t=t2-t1, (8)
где t- величина неадекватности периодов автоциркуляции
при .
С помощью схемных решений добиваются того, чтобы t=0,
т.е. t1=t2=t.
Тогда f= , (9)
Отсюда f , (10)
и мгновенной расход измеряемой жидкости Q будет равен:
Q= f, (11)
В описываемом счетчике составляющая погрешности, опреде-
ляемая наличием времени задержки «t» (см. формулу 11) и влия-
нием изменяющейся в зависимости от температуры продукта вели-
чины «c» значительно уменьшена.
Исключением моментов совпадения во времени импульсов ав-
тоциркуляции синхроколец по потоку и против потока обеспечива-
ется переносом импульса зондирования относительно момента
приёма ультразвукового сигнала в одном синхрокольце на опреде-
лённое время.
Повышение точности измерения счётчика тем, что при i-ом
сближении во времени импульсов двух синхроколец в
синхрокольце, работающем против потока ,зондирование произво-
дят через время (Ti+t0) после поступления приёмного импульса, а
при (i+1) -ом сближении во времени импульсов синхроколец в син-
хрокольце, работающем против потока, зондирование производится
через время (Т2-Ti+t0) после поступления приёмного импульса, где
Ti-часть периода Т2,t0 определяют из выражения:
t0= , (12)
При наличии расхода измеряемой жидкости Т1 T2 .Поэтому с
окончанием каждого из периодов автоциркуляции будет происхо-
дить схождение импульсов автоциркуляции встречных синхроколец
на величину (шаг) Т2-Т1.Период схождения можно представить как:
, (13)
где - количество шагов между схождениями.
В описываемом счётчике импульс автоциркуляции с периодом
Т2 (против тока) за два соседних схождения переносится дважды с
общим временем:
(Ti+to)+(T2-Ti+to)=T2+2to, (14)
(один перенос соответствует )
Период схождения при этом должен соответственно умень-
шится и составить:
T= , (15)
Задержка to, вводимая в работу схемы, должна нейтрализо-
вать действие составляющей «t » в выражениях (10), (11) и поэто-
му удовлетворять условию:
Т= = , (16)
С учётом выражений (3) и (4) выражение (16) можно предста-
вить в виде:
, (17)
откуда получаем требуемое значение to согласно выражению
(12).
Если t2-t1=0, т.е. t2=t1=t, выражение (12) упрощается, и за-
держка, вносимая в работу синхрокольца, работающего против по-
тока, должна соответствовать:
to= , (18)
Так, при t=5 и Т1о=Т2о=200 ,
величина to=2,5 ,
при Т1о=Т2о=1000 ,
величина to=2,5 .
В результате величина, обратная периоду схождения Т, соот-
ветствует разности частот автоциркуляции синхроколец, т.е. из вы-
ражения (16) получается, что
f= , (19)
Сравнивая выражения (6) и (19), можно видеть, что в послед-
нем отсутствует зависимость разностной частоты от скорости ульт-
развука «c», т.е. от температуры измеряемой жидкости.
Измеренное19 во время Тu количество измеряемой жидкости
(объем) Vu определяется как
, (20)
, (21)
где К - коэффициент преобразования счетчика;
Nu – количество импульсов разностной частоты ?f за
время прокачки tu измеренного объема Vu.
Физически коэффициент К определяет количество импульсов
разностной частоты ?f, приходящееся на единицу объема изме-
ряемой жидкости. Поэтому точность измерения объема продукта за-
висит от погрешности установки коэффициента К в счетчике и из-
менение ее по диапазону расхода Q.
Согласно выражениям (19) и (20) этот коэффициент равен:
, (22)
и может быть рассчитан теоретически.
3. Анализ электрической принципиальной схема.
С выхода запоминающего устройства постоянное напряжение,
пропорционально мгновенному расходу, через резистор R54 и по-
тенциометр R60 поступает на стрелочный индикатор PA, с движка
потенциометра R61 постоянное напряжение поступает на вход 10
ОУ А7 (РСТ). Другой вход 9 ОУ А7 подключён к движку потенцио-
метра R 48. При изменении нагрузки РСТ , ток через нагрузку оста-
ётся постоянным, так как при любом изменении тока через нагрузку
изменяется напряжение на выходе 5 ОУ А7 , которое подается на
УПТ на транзисторе V31, что приводит к изменению тока в коллек-
торной цепи V31. Это в свою очередь приводит к изменению на-
пряжения на базе регулирующего транзистора V37. Сопротивление
перехода эмиттер-коллектор транзистора V37 меняется таким обра-
зом, что величена тока через новую нагрузку РСТ восстанавливает-
ся до прежней величены. Величена тока через нагрузку устанавли-
вается потенциометром R48.
Элементная база.
Описание.
Транзисторы КТ315Д, КТ315В.
Транзисторы кремниевые эпитаксально-планарные n-p-n уси-
лительные высокочастотные маломощные.
Предназначены для работы в схемах усилителей высокой, про-
межуточной и низкой частоты.
Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами.
Обозначение типа приводится на этикетке . Масса транзистора не
более 0,18 г.
Электрические параметры.
Граничное условие при Iэ=5мА не менее:
КТ315Д, КТ315В 30В
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при Iк=20мА,
Iб=2мА не более:
КТ315В 0,4В
КТ315Д 1В
Напряжение насыщения база-эмиттер при Iк=20мА, Iб=2мА не
более:
КТ315В 1,1 В
КТ315Д 1,5 В
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим
эмиттером при Uкэ=10В, Iк=1мА:
КТ315Д,КТ315В 20-90
Постоянная времени цепи при обратной связи на высокой
частоте при Uкб=10B, Iэ=5мА не более:
КТ315В 500нс
КТ315Д 1000нс
Емкость коллекторного перехода при Uкб=10В не более:
КТ315В, КТ315Д 7 пФ
Входное сопротивление при Uкэ=10 В, Iк=мА не менее 40Ом
Выходная проводимость при Uкэ=10 В, Iк=1 мАне более:
0,3мкСм
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при Rбэ=10кОм:
КТ315В, КТ315Д 40 В
Постоянное напряжение база-эмиттер 6 В
Постоянный ток коллектора:
КТ315В,КТ315Д 100мА
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т=213-
298К
КТ315В, КТ315Д 150 мВт
Температура перехода 393 К
Температура окружающей среды 213 до 373К
Транзистор КТ203А.
Транзистор кремниевый эпитаксально - планарный p-n-p ма-
ломощный.
Предназначен для работы в усилительных и импульсных схе-
мах.
Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими вывода-
ми. Обозначение типа приводится на корпусе.
Масса не более 0,5 г.
Электрические параметры.
Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с об-
щей базой при Uкб=5 В, Iэ=1 мА, не менее: 5МГц
Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала при
Uкб=5 В, Iэ=1 мА не менее 9
Входное сопротивление в схеме с общей базой в режиме мало-
го сигнала при Iэ=1 мА не более:
приUкб=50В 300Ом
Емкость коллекторного перехода при Uкб=5 В, f=10 МГц не
более 10 пФ
Обратный ток коллектора при Uкб=Uкб макс не более:
при Т=298 1 мкА
при Т=Тмакс 15 мкА
Обратный ток эмиттера при Uэб=Uэбмакс не более 1 мкА
Предельные эксплуатационные данные.
Постоянное напряжение коллектор-база :
при Т=213?348 К:
КТ203А 60 В
при Т=398 К:
КТ203А 30 В
Постоянное напряжение эмиттер-база 30 В
Постоянный ток коллектора 10мА
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора :
при Т=213?348 К: 150мВт
при Т=398 К 60мВт
Температура перехода 423 К
Температура окружающей среды 213?398 К
Транзистор КТ814Б.
Транзистор кремниевый меза-эпитакcиально-планарный
p-n-p универсальный низкочастотный мощный.
Предназначен для работы в усилителях низкой частоты,
операционных и дифференциальных усилителях, преобразователях,
импульсных схемах.
Масса транзистора не более 1 г.
Электрические параметры.
Граничное напряжение при Iэ=50 мА, ?и ? 300 мкс, Q?100 не
менее: 40 В
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при Iк=0,5 А,
Iб=0,05 А не более 0,6 В
Напряжение насыщения база-эммитер при Iк=0,5 А, Iб=0,05 А
не более 1,2 В
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим
эмиттером при Uкб=2 В, Iэ=0,15 мА не менее 40
Граничная частота коэффициента передачи тока при Uкэ=5 В,
Iэ=0,03 А не менее 4 МГц
Обратный ток коллектора при Uкб=40 В не более:
при Тк? 298 К 50 мкА
при Тк= 373 К 100 мкА
Предельные эксплутационные данные.
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при Rбэ? 100 Ом
50 В
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при Iб=0 25 В
Постоянное напряжение база-эмиттер 5 В
Постоянный ток коллектора 1,5 А
Постоянный ток базы 0,5 А
Температура перехода 298 К
Температура окружающей среды от 233 до 373 К
Стабилитроны КС156А, КС147А.
Стабилитроны кремневые , сплавные , малой мощности. Пред-
назначены для стабилизации номинального напряжения 3,3…6,8 В
в диапазоне токов стабилизации 3…81 мА.
Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Для
обозначения типа и полярности используется условная маркировка
- голубая кольцевая полоса со стороны катодного вывода и разно-
цветные кольцевые полосы со стороны анода ,КС156А-оранжевая,
КС147А-серая. В режиме стабилизации напряжения полярность
включения стабилитрона обратная.
Масса не более 0,3 г.
Электрические параметры.
Напряжение стабилизации при Iст=10 мА:
при Т=298 К
КС147А 4,23 …4,7 …5,17 В
КС156А 5,04 …5,6 …6,16 В
при Т=213 К
КС147А 4…5,6 В
КС156А 4,7…6,6 В
при Т=398 К
КС147А 3,7…5,5 В
КС156А 4,7…5,6 В
Температурный коэффициент напряжения стабилизации в
диапазоне температур -60…+125 С:
КС147А -0,09…0,01%/С
КС156А ?0,05 %/С
Временная нестабильность напряжения стабилизации ?1%
Время выхода на режим :
при измерении Uст 5* с
при измерении Uст точно 10* мин
Постоянное прямое напр. при Iпр=50мА, не более 1 В
Постоянный обратный ток при Uобр=0,7Uст не более 1*мА
Дифференциальное сопротивление , не более:
при Iст=10мА, Т=25С:
КС147А 56 Ом
КС156А 46 Ом
при Iст=10мА, Т=-60?+125 С:
КС147А 80 Ом
КС156А 60 Ом
при Iст=3 мА%
КС147А, КС156А 160 Ом
Минимальный ток стабилизации 3 мА
Максимальный ток стабилизации:
при Т?+50:
КС147А 58мА
КС156А 55 мА
при Т=+125:
КС147А 19 мА
КС156А 18 мА
Рассеиваемая мощность:
при Т?+50 С 300мВт
при Т=+125 С 100мВт
Температура окружающей среды -60…+125 С
Стабилитрон Д818А
Стабилитрон кремниевый, диффузионно-сплавной, ма-
лой мощности, прецизионный. Предназначен для стабилизации но-
минального напряжения 9В в диапазоне токов стабилизации 3…3,3
мА с высокими требованиями к стабильности напряжений в диапа-
зоне температур -60…+125 С. Выпускаются в металлостеклянном
корпусе с гибкими выводами. Тип приводится на корпусе. Корпус в
рабочем состоянии служит положительным электродом.
Масса не более 1г.
Электрические параметры.
Напряжение стабилизации при Iст=10мА:
при Т=+25 С 9,00…10,35 мА
при Т=+60 С 8,82…10,35 мА
при Т=+125 С 9,00…10,58 мА
Температурный коэффициент напряжения стабилизации в диа-
пазоне температур -60…+125 С при Iс=10 мА… 0…0,020 %/С
Уход напряжения стабилизации в диапазоне температур -
60…125 С при Iст=10 мА .0…320 мВ
Временная нестабильность напряжения стабилизации при
Iст=10мА .?0,11 %
Дифференциальное сопротивление , не более:
при Iст=10мА, Т=-60 С и +25 С 18 Ом
при Iст=10мА, Т=+125 С 25 Ом
при Iст=3мА, Т=+25 С 70 Ом
Предельные эксплуатационный данные
Минимальный ток стабилизации 3 мА
Максимальный ток стабилизации:
при Т?+50 С 33 мА
при Т=+125 С 11 мА
Рассеиваемая мощность:
при Т?+50 С 300 мВт
при Т=+125 С 100 мВт
Температура окружающей среды -60…+125 С
Эксплуатация стабилитрона на прямой ветви не допуска-
ется.
РЕЗИСТОРЫ.
Описание.
Резистор С2-23
Резисторы с металлодиэлектрическим проводящим слоем,
предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и им-
пульсного тока.
Данный резистор изолирован. В зависимости от мощности рас-
сеяния резисторы выпускают шести видов.
Технические данные.
Температура окружающей среды -60…+155 С
Диапазон частот 1-5000 Гц
Ускорение , g 40
Линейные нагрузки с ускорением 200
Предельные рабочие напряжения.
Номинальная мощность, Вт 0,62
Предельное рабочее напряжение 150В
Температурный коэффициент сопротивлений.
Пределы номинальных сопротивлений :
при Т=?300 10..1*10
при Т=?500 10..1*10
при Т=?800 10..1*10
при Т=?1200 510*10 и выше
Минимальная наработка для резисторов 15000 ч.
Изменение сопротивления в течении минимальной наработки
для резисторов, не более ?15%
Резистор СП5-2ВБ.
Резисторы подстроечные предназначены для работы в це-
пях постоянного и переменного тока частотой до 10000 Гц. Конст-
рукция резистора плоская квадратная, для навесного и печатного
монтажа. Поворот подвижного контакта в пределах рабочего угла
осуществляется за 40 полных поворотов червячного винта.
Технические данные.
Температура окружающей среды от 60 до +125 С
Относительная влажность воздуха при температуре +35С до
98%.
Акустические нагрузки при уровне звукового давления в диа-
пазоне от 50 до 10000 Гц до 150 Дб
Электрические параметры.
Номинальная мощность 0,5 Вт
Пределы номинальных сопротивлений 3,3-22000 Ом
Допускаемые отклонения , % ?5, ?10
Предельное рабочее напряжение 100 В
Функциональная характеристика резистора, линейная
Электрическая разрешающая способность от 0,3 до 1,5 %
Износоустойчивость 200 циклов
Сопротивление изоляции резисторов в нормальных климатиче-
ских условиях , не менее 1000 Ом
Минимальная наработка 20000 ч
Изменение сопротивления резисторов в течении минимальной
наработки , не более ?10%
Срок сохраняемости 15 лет
Конденсаторы.
КМ-5б, КМ-6б
Конденсатора КМ-5б,КМ-6б предназначены для работы в цепях
постоянного, переменного и импульсного тока.
КМ-5б, КМ-6б выпускаются неизолированные с разнонаправ-
ленными и однонаправленными выводами. Эти конденсаторы могут
быть двух типов.
КМ-5б,КМ-6б первого типа отличаются от конденсаторов вто-
рого типа большой реактивной мощностью, низкими потерями, вы-
соким сопротивлением изоляции, стабильным ТКЕ.
Емкость керамических конденсаторов типа 1 в интервале до-
пустимых рабочих температур практически не зависят от диапазона
частот в пределах примерно до 10 Гц.
Номинальное напряжение для конденсаторов КМ-5б 100В.
Номинальное напряжение для конденсаторов КМ-6б 35 В.
К50-35
К50-35 алюминиевые оксидно-электрические. Предназначены
для работы в цепях постоянного, пульсирующего и импульсного то-
ка.
Технические данные.
Температура окружающей среды от -40 до +85 С
Относительная влажность воздуха до 90%
Ток утечки в норм. климатических условиях 416-7500 мка
Расчет каскада по постоянному току.
Расчет каскада по постоянному току производится после
некоторого анализа схемы. При этом из схемы убираются элементы,
не работающие в режиме постоянного тока. К таким элементам от-
носятся конденсаторы, индуктивности. При этом конденсатор рас-
сматривается как разрыв, а индуктивности как перемычка или со-
противление. Также преобразуется и диод, он заменяется в схеме
на дифференциальное сопротивление и источник ЭДС. Есть два
способа расчета схем по постоянному току:
1) Известны I, U, типы активных элементов. Необходимо
найти значения сопротивлений при которых схема будет работать в
необходимом режиме.
2) Известны Eпит, R, тип активных элементов ? и ?. Необхо-
димо рассчитать токи.
В нашем расчете мы пользуемся вторым методом. Также
нам необходимо рассчитать выделяемую на каждом элементе мощ-
ность.
При расчете каскада по постоянному току пользуемся
справочными данными. Также при необходимости упрощаем схему
для большей удобочитаемости, при этом убирая ветви с емкостями.
Схема для расчета каскада по постоянному току.
Расчет.
Обозначение.
Конденсаторы.
Условное обозначение конденсаторов может быть полным и
сокращенным.
В соответствии с действующей системой сокращенное услов-
ное обозначение состоит из букв и цифр. Первый элемент - буква
или сочетание букв, обозначающие подкласс конденсатора:
К- постоянной емкости,
КТ -подстроечные,
КП - переменной емкости.
Второй элемент- обозначение группы конденсаторов в зави-
симости от материала диэлектрика
Подкласс кон-
денсаторов
Группа конденсаторов
Обозна-
чение
группы
Конденсаторы
постоянной
емкости
Керамические на номинальное на-
пряжение ниже 1600В
Керамические на номинальное на-
пряжение 1600В и выше
Стеклянные
Стеклокерамические
Тонкопленочные с неорганическим
диэлектриком
Слюдяные малой мощности
Слюдяные большой мощности
Бумажные на номинальное напря-
жение ниже 3 кВ, фольговые
Бумажные металлиризированные
Оксидно-электролитические танта-
ловые, ниобиевые
Объемно-пористые
Оксидно-полупроводниковые
С воздушным диэлектриком
Вакуумные
Полистирольные
Комбинированные
10
15
21
22
26
31
32
40
42
50
51
52
53
60
61
Подстроечные
конденсаторы
Вакуумные
С воздушным диэлектриком
С газообразным диэлектриком
С твердым диэлектриком
1
2
3
4
Конденсаторы
Переменной
емкости
Вакуумные
С воздушным диэлектриком
С газообразным диэлектриком
С твердым диэлектриком
1
2
3
4
Третий номер - пишется через дефис и обозначает регистра-
ционный номер конкретного типа конденсатора. В состав третьего
элемента может входить также буквенное обозначение.
Полное условное обозначение конденсатора состоит из со-
кращенного обозначения, обозначения и величены основных пара-
метров и характеристик, необходимых для заказа и записи в конст-
рукторской документации, обозначение климатического обозначе-
ния и документа на поставку.
Параметры и характеристики полного обозначения, указыва-
ются в следующем последовательности:
обозначение конструктивного исполнения
номинальное напряжение
номинальная емкость
допускаемое отклонение емкости
группа и класс по температурной стабильности емкости
номинальная реактивная мощность
Маркировка на конденсаторах буквенно-цифровая. Она со-
держит: сокращенное обозначение конденсатора, номинальное на-
пряжение, номинальное значение емкости, допуск, обозначение
климатического исполнения и дату изготовления.
Емкость величиной от 1 до 10000 пф обозначается числом без
указания единиц измерения. Емкость более 10000 пф обозначается
в микрофарадах и тоже без обозначения единиц измерения. Если
емкость равна целом числу микрофарад, то после значения емко-
сти ставится запятая и нуль. Емкость, составляющая число с долями
или только доли микрофарады, обозначается а микрофарадах с ука-
занием единиц измерения. У конденсаторов переменной емкости, а
также у подстроечных конденсаторов указывается минимальная и
максимальная емкости. Действительное значение емкости может
отличаться от значений, указанного на ней, в допустимых пределах.
класс 1 - с допустимым отклонением ±5%;
класс 2 - с допустимым отклонением ±10%;
класс 3 - с допустимым отклонением ±20%.
Резисторы.
Резисторы, рассчитанные на сопротивление от 1 до 1000 Ом,
обозначаются целыми числами без указания единиц измерения, ре-
зисторы, рассчитанные на сопротивление от 1 до 1000 кОм, обозна-
чаются числом килоом с прибавлением строчной буквы «к». Рези-
сторы от 0,1 Мом и выше обозначаются в мегомах без указания
единиц измерения, причем если величена сопротивления равна це-
лому числу мегом, то после значения величены ставится запятая и
0. Если величена сопротивления должна уточнятся при настройке,
то на резисторе это указывается звездочкой.
Величины сопротивлений резисторов, изготовляемой про-
мышленностью, соответствуют стандартной шкале номинальных ве-
личин сопротивлений, при этом действительная величена сопро-
тивления резистора может отклоняться от номинальной, указанной
на резисторе. Резисторы 1 класса характеризуют допустимым от-
клонением 5%, 2 класса - 10%, 3 класса - 20%.
Номинальной мощностью резистора называется наибольшая
мощность, которую длительное время может рассеивать резистор
без существенных изменений своей величены.
Транзисторы.
Классификация транзисторов отражена в их условном обозна-
чении и содержит определенную информацию об их свойствах. В
зависимости от назначения и использовании при изготовлении
транзистора полупроводникового материала в его обозначении
указывается соответствующая буква или цифра - первый элемент.
Материал
Полупроводника
Для устройства
Широкого
применения
Специального
назначения
Германий
Кремний
Арсенид галлия
Г
К
А
1
2
3
Второй элемент обозначения (Т или П) определяет принад-
лежность транзистора соответственно к биполярным или к полевым
транзисторам.
Третий элемент обозначения определяет назначение транзи-
стора с точки зрения частотных характеристик мощностных свойств
(табл.2).
Мощность
Рассеиваемая
Транзистором,
Вт
Граничная частота коэффициент
Передачи тока, МГц
До 30
30 ... 300
Свыше 300
До 1
Свыше 1
1
7
2
8
4
9
Четвертый и пятый элемент обозначения указывают на по-
рядковый номер разработки данного типа транзистора и обознача-
ются цифрами от 01 до 99.
Шестой элемент обозначения (от А до Я) показывает разде-
ление транзисторов данного типа на группы по классификационным
параметрам.
Диоды.
У диодов с 1973 г. присваивается обозначение в соответствии
с ГОСТ 10862-72. Обозначения состоят из четырех элементов.
Первый элемент - буква или цифра - обозначение материала:
1 или Г - германий или его соединения,
2 или К - кремний или его соединения,
3 или А - соединения галлия.
Второй элемент - буква, указывающая подкласс прибора:
Д - диоды, Ц - выпрямительные столбы и блоки, А - диоды
СВЧ, В - варикапы, И - диоды туннельные и обращенные, С - стаби-
литроны и стабисторы, Л - излучатели.
Третий элемент - число, указывающее назначение и качест-
венные свойства прибора, а также порядковый номер разработки.
Диоды:
От 101 до 199 - выпрямит. малой мощности (Iпр,ст<0,3 А),
От 201 до 299 - выпрямительные средней мощности,
От 401 до 499 - универсальные (f < 1 ГГц),
От 601 до 699 - импульсные (30 нс 150 нс),
От 701 до 799 - импульсные (5 нс 30 нс),
От 801 до 899 - импульсные (1 нс 5 нс),
От 901 до 999 - импульсные (tвос<1 нс).
Оформление.
Схема - это конструкторский документ, на котором с помощью
условных графических обозначений (УГО) с определенной степенью
подробности раскрывается состав, внутренние связи и взаимодей-
ствие отдельных узлов, блоков и элементов изделия. Схема с раз-
ной степенью подробности или детализации входят в состав конст-
рукторской документации.
В соответствии с ГОСТ 2.701 - 804 схемы делятся по видам и
типам с присвоением им соответствующего кода.
Виды
Схем
Обо-
значе
ние
Типы
схем
Обо-
зна-
че-
ние
Электрические
Э
Структурные
1
Гидравлические
Г
Функциональные
2
Пневматические
П
Принципиальные
3
Газовые
Х
Соединения
4
Оптические
Л
Подключения
5
Комбинированые
С
Общие
6
Энергетические
Р
Расположения
7
Деления
Е
Объединения
8
Код состоит из символов вида и типа. Код схемы записывают
в основной надписи после цифры предприятия, децимального номе-
ра изделия и порядкового регистрационного номера документа с
его буквенным кодом подобно обозначению сборочных чертежей, а
также в графе 26 формата с поворотом на 180 градусов.
ГОСТ 2.701-84 дает следующее определения схем.
СХЕМА СТРУКТУРНАЯ - схема, определяющая основные функ-
циональные части изделия, их назначения и взаимосвязи;
СХЕМА ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ - схема, разъясняющая определен-
ные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях
изделия или в изделии в целом;
СХЕМА ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ (ПОЛНАЯ) - схема, определяющая
полный состав элементов и связей между ними и, как правило,
дающая представление о принципах работы изделия;
СХЕМА СОЕДИНЕНИЙ - схема, показывающая соединения со-
ставных частей изделия и определяющая проводы, жгуты, кабели,
которыми осуществляются эти соединения, а также места их при-
соединения и ввода.
Схемы выполняют без соблюдения масштаба и реального про-
странственного расположения элементов. Но, для изображения от-
дельных элементов существуют УГО, размеры которых рекоменду-
ется соблюдать. На структурных и функциональных схемах отдель-
ные блоки и узлы изображают в виде прямоугольников. Наименова-
ние блоков вписывают в эти прямоугольники.
Условные графические обозначения радиоэлектронных эле-
ментов принципиальных схем.
Полный перечень всех УГО электрических, радиоэлектронных,
вычислительных, принципиальных схем составляет большой объем.
Они установлены государственными стандартами от 2.701-74 до
2.766-88.
Составление перечня элементов.
На учебных схемах, поясняющих принцип работу, часто не
указывают типы и номиналы элементов, а дают буквенно-цифровые
обозначения: R1, R2, R3... или С1, С2, ... причем принята последо-
вательность нумерации сверху в низ, слева направо, т.е. нумеруют
по условным столбцам, переходя последовательно от левого к пра-
вому.
При выполнение комплекта конструкторской документации на
принципиальных схемах дают буквенно-цифровое обозначение эле-
ментов, а их номиналы, мощности, рабочее напряжение, точность
соответствия номиналам, а также ГОСТы, ОСТы или ТУ даются в
перечне элементов, там же дается форма и расположение перечня
элементов.
Порядок записи обозначения конденсаторов, резисто-
ров, диодов, транзисторов.
В перечне элементов после КОНДЕНСАТОР указывается: тип,
вариант, крепления, группа по ТКЕ, номинальное напряжение, но-
минальная емкость, допускаемое отклонение от номинальное емко-
сти в процентах или класс точности, группа по интервалу рабочих
температур, номер ТУ или ГОСТа. Некоторые параметры часто не
указывают (тип крепления, группа по материалу рабочих темпера-
тур).
ТКЕ - температурный коэффициент емкости, характеризую-
щий изменение величены емкости конденсатора при изменение
температуры на 1 град. К.
В конструкторской документации при обозначении резисторов
указываются: тип резистора, номинальная мощность, номинальное
сопротивление, класс точности, номер ТУ или ГОСТа.
Для переменных резисторов указывается функциональная ха-
рактеристика изменения величены сопротивления в зависимости от
угла поворота оси: А - линейная, Б - логарифмическая, В - обратная
логарифмическая.
Система условных обозначений, маркировка радиокомпонент.
Таблица условных графических обозначений в принципиальной
схеме.
Изображение
ГОСТ
Наименование
VT
ГОСТ 2.730-73
Транзистор
типа- PNP
ГОСТ 2.730-73
Транзистор
типа-NPN
VD
ГОСТ 2.730-73
Полупроводни-
ковый диод
Изображение
ГОСТ
Наименование
С
ГОСТ 2.728-74
Конденсатор
постоянной ем-
кости
R
ГОСТ 2.728-74
Резистор по-
стоянный
Список литературы.
1. Разработка и оформление конструкторской документации
РЭА: Справочник /Под ред. Э.Т. Романичевой. И. Радио и
связь. 1989. 448 с.
2. Справочник радиолюбителя М., «Просвещение»,1970
3. Расходомеры и счетчики количества Л., Машиностроение.
4. Справочник «Резисторы» М., «Просвещение».
5. Справочник «Конденсаторы» М., «Просвещение».