Оживляем тахометр из кабины «Боинга»
Автор: MaFrance351
Больше интересных фото и комментариев в оригинале материала
В ходе просмотра «Расследований авиакатастроф» я не раз задумывался над тем, что хотел бы заполучить в коллекцию что-то из авиационных приборов. И вот, вдохновлённый статьёй полугодовой давности, я таки раздобыл один такой экземпляр. А раз так — самое время разобраться, как его подключить, а заодно и поведать об этом миру.
Итак, в сегодняшней статье разберёмся, как запустить тахометр от пассажирского лайнера Boeing 737-300. Узнаем, как устроены и как работают такие приборы, как ими управлять. Традиционно будет много интересного.
❯ Суть такова
Так уж вышло, что начать я решил с какого-то из стрелочных приборов. Вплоть до конца прошлого века они были основным видом индикаторов в авиации.
Десятки таких устройств можно найти в кабине практически любого, что отечественного, что зарубежного самолёта, выпущенного примерно до восьмидесятых годов.
Позже появились и цифровые индикаторы (а заодно и целые экраны), но механические приборы даже не думали сдавать позиции.
В наши же дни такие индикаторы используются либо в качестве резервных, либо не используются совсем. Их вытеснили экраны. Можно видеть, как менялась кабина всё того же Boeing 737 от модификации к модификации.
❯ Как работают стрелочные авиаприборы
И для начала разберёмся, как вообще устроены такие индикаторы.
Если не учитывать чисто механические, то такие приборы можно поделить условно на два типа.
Первый — электромеханические. Чаще всего в них стояли сельсины. Передающий сельсин был механически связан с тем, параметры чего надо измерять, принимающий стоял внутри прибора. То есть, например, в случае тахометра внутри был механизм, крутящийся с той же скоростью, что и двигатель. Никакой другой электроники внутри них не было.
Вообще, эти приборы заслуживают отдельного описания. Чего стоит одна только точность передачи, недостижимая для чисто механических устройств.
А вот, например, авиагоризонт. В приборе, что на фото, нет гироузла, он управляется сельсинами, установленными во внешнем блоке гироскопа.
Второй тип — электронные. Внутри них стоит некая схема, обрабатывающая входной сигнал и выводящая его на шкалу. Стрелку при этом двигает не сельсин-приёмник, а сервомотор. Приборы эти могут быть как самодостаточными, получающими сигнал напрямую с датчика (оборотов, температуры, уровня...), так и полностью управляемыми извне (например, бортовым компьютером). Именно к этому типу и относится мой экземпляр.
Нечто подобное сейчас можно встретить и в автомобилестроении, если разобрать приборную панель в современной машине, то можно увидеть, что все стрелочные приборы полностью электронные, а сами стрелки приводятся в действие шаговыми моторами. Нет уже никаких тросиков спидометра и подобных элементов.
А вот более старая приборная панель с механическим спидометром.
❯ Обзор оборудования
Ну что же, взглянем на то, что нам сегодня предстоит запускать.
А попал ко мне в руки тахометр компрессора высокого давления от Boeing 737-300. Он показывает обороты двигателя в процентах от номинальных. Помимо стрелки он оснащён светодиодным дисплеем, показывающим это число.
Удивительно, но, в отличие от частей железнодорожной техники, раздобыть такой девайс не составило никакого труда, их вполне продают.
Так выглядит штатное место этих приборов. Также видны индикаторы компрессоров низкого давления (N1), температуры выходящих газов (EGT), расходомеры топлива (FF). Последние, к слову, тоже некогда (на более старых модификациях) были крайне интересными экземплярами — по сути это механический интегратор, показывающий общее число потраченного горючего и его расход в данный момент. В правом столбце другие приборы — давление, количество и температура масла, а также уровень вибраций двигателя.
А вот схема турбореактивного двигателя. Отчётливо видны расположения обоих компрессоров. Они не связаны между собой механически, поэтому для каждого из них стоит отдельный индикатор.
Несмотря на очень маленькие размеры шкалы, прибор выполнен в достаточно длинном корпусе.
Заводская табличка. Тут же видна дата производства — 4 декабря 1997. P/N WL201EED2.
По этому номеру удалось найти даже предложение о продаже. Стоит он, конечно, как крыло от боинга (кстати, хорошее сравнение для такой железки)... На eBay можно найти такие штуки по куда более демократичным ценам. Большинство из них — с замены или снятые со списанного борта.
На другом торце находится разъём. Он тоже заслуживает некоторого описания. В отличие от наших разъёмов (ШР, 2РМ, ОНЦ, РС и прочие), которые практически поголовно резьбовые, в иностранных самолётах распространены и байонетные соединители. Нумерация контактов здесь не последовательная, как у нас, а от центра к краю по спирали. Хорошо видны обозначения «1» и «24» у первого и последнего контактов. Также интересно и само расположение контактов — на отечественных я такого не встречал.
❯ Внутренности
Что мы делаем, когда к нам в руки попадает какая-то интересная железка? Правильно: мы её разбираем.
Многие из таких приборов герметично запаяны, однако этот всё же можно разобрать, выкрутив три винта со стороны разъёмов. Один из них, находящийся рядом с заводской табличкой, залит краской.
Практически никто не ремонтирует эти приборы, в случае выхода из строя обычно меняют весь модуль. Впрочем, ввиду герметичной конструкции, надёжно защищённой от влаги и пыли, а также отсутствия внутри пластиковых трущихся частей, срок службы подобных устройств очень велик.
Сняв кожух, можно увидеть внутри несколько плат, а также механизм сервопривода. По сути индикатор полностью электронный, в нём нет какой-то сверхточной механики или чего-то подобного. Это очень сильно увеличивает надёжность, а также снижает цену. У таких устройств практически отсутствует износ, от которого прибор начнёт врать (для перемещения стрелки можно использовать куда менее точные механизмы), для них не нужно изготавливать детали с какими-то адовыми допусками и потом их баласировать (внутри нет того, что быстро крутится и может создавать биения), настройка и калибровка их куда проще, нежели у электромеханических.
Плотность электроники внутри просто поражает. В маленьком цилиндрическом корпусе разместились сразу пять плат, а также механика перемещения стрелки. Я даже скажу, что испытал эстетическое удовольствие, рассматривая внутренности прибора.
Плата питания. На ней находится входной фильтр.
Она же с другой стороны.
Видно, что задняя часть корпуса, на которой расположен и разъём, не прикручена намертво к шасси прибора, а размещена на двух пружинах. Скорее всего, это сделано либо для удобства монтажа, либо для того, чтобы разъём не отломился от вибраций и тряски.
Одна из плат.
Все микросхемы в керамических корпусах. Также виден оранжевый шлейфик — он ведёт к светодиодной матрице (кстати, она тоже керамическая).
Тут также видно много отличий от подобных изделий отечественного производства — платы не покрыты лаком (предположу, что из-за герметичного корпуса в этом нет необходимости), вместо бечёвки жгуты проводов связаны ленточками, вместо пайки проводами платы соединяются обычными разъёмами типа PLS.
Эта плата, судя по всему, отвечает за обработку входного сигнала. На ней несколько операционных усилителей, а также три залитых герметиком потенциометра. Что именно подкручивается, мне неведомо, предположу, что соответствие процентов на индикаторе уровню входного сигнала.
Вообще, изначально я думал полностью разобрать прибор и показать платы по отдельности. Но у очень плотно уложенных жгутов проводов были свои планы…
Другая сторона. Видны микросхемы каких-то цифровых цепей. Одна из них — явно УФ-ПЗУ, другие — микропроцессор и его обвязка.
А вот механизм перемещения стрелки.
Концептуально это всё тот же сервомотор, который многие из нас использовали в экспериментах с Arduino — здесь так же используется коллекторный двигатель и датчик угла (в данном случае — энкодер).
Коллекторный двигатель перемещения стрелки, неожиданно большой для того маленького момента, который по сути от него требуется.
Инкрементальный энкодер, контролирующий работу механизма.
Стрелка снабжена возвратной пружиной, если попробовать вручную прокрутить шестерни, то после отпускания всё вернётся в исходное положение. Это избавляет от необходимости иметь регулятор установки нуля.
❯ Подключение
Поскольку мне не удалось разобрать прибор с уверенностью, что я его потом соберу, пришлось обратиться к интернету.
На просторах нашёлся любопытный сайт, где автор запускал некоторые авиаприборы от Boeing, включая и мой индикатор.
Распиновка его в итоге оказалась следующая:
Лампа подсветки
Лампа подсветки
Питание (28 В постоянки)
Земля питания
Дифференциальный вход
Дифференциальный вход
Масса
Тестирование
Неизвестно
Неизвестно
Неизвестно
Лампа предупреждения
Аналоговый выход
Аналоговая земля
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Не используется
Выводы 9, 10, 11, как я понял, используются как некий релейный выход, переключающийся в зависимости от количества оборотов.
❯ Запускаем
Для начала определимся с подключением. Ответную часть для такого разъёма найти у меня не вышло (подозреваю, что, реши я её купить, в моих краях она обошлась бы мне дороже самого прибора). Контакты от отечественных разъёмов тоже не подойдут: из-за того, что у нас метрическая система, а у них дюймовая, какие-то типоразмеры будут болтаться, а какие-то уже не налезут. Выходом стали разъёмы BLS, которые хоть и очень туго, но удалось насадить. Ну что же, время экспериментировать!
И для начала оживим подсветку. Она питается от пяти вольт, которые надо подать на первый и второй контакт. Так как там стоит лампочка накаливания, не стоит пытаться запустить подсветку от маломощного источника типа USB.
Я использовал пятивольтовую шину компьютерного блока питания для подсветки и отдельный БП для самого прибора.
Подаём основное питание. Если индикатор исправен, стрелка должна дёрнуться и затихнуть. Прибор работает с индукционным датчиком, поэтому обрыв он воспринимает как неисправность.
Если закоротить контакты входа, стрелка встанет на ноль, а дисплей загорится.
Девайс требует для работы переменное напряжение, так что соединить один контакт входа с землёй, а на другой подавать сигнал не выйдет. Собирать отдельную схему желания не было, поэтому достал Arduino. Быстренько написал программу, генерирующую на двух выводах противофазный сигнал.
Прибор не особо требователен что к форме сигнала, что к его амплитуде, всё отлично заработало и так.
Подключаем сигнал. Если всё было сделано правильно, то стрелка прибора сдвинется на некоторое значение. Меняя частоту сигнала, можно управлять стрелкой индикатора. Частота эта лежит в диапазоне от 90 Гц до 2,78 кГц, зависимость при этом линейная.
Если попробовать «положить стрелку», то на индикаторе отобразится измеренное значение, которое вскоре погаснет. Стрелка при этом останется в прежнем положении.
Один из выходов служит для тестирования, при подаче на него питающего напряжения стрелка встанет на ноль, а на матрице загорятся все пиксели.
Также данный прибор имеет красную лампу, которая загорается при превышении числа оборотов. Увы, у моего экземпляра она перегорела.
Мне безумно понравилась эта имитация механических указателей, сделанная на светодиодной матрице. Возможно, даже реализую нечто похожее в каком-то из своих проектов.
❯ Вот как-то так
Как оказалось, достаточно простой с виду прибор оказался крайне интересным экземпляром, начиная от внутренностей и заканчивая управлением. В отличие от железнодорожных девайсов, годящихся по большей части чисто для коллекции, этот экземпляр ещё можно много где применить, начиная от приборов для авиасимуляторов и заканчивая индикатором загрузки ЦП. Своим необычным видом и тёплой ламповой подсветкой он точно не оставит кого-то равнодушным.
Такие дела.
Все побежали и я побежал
Ну что ж, как говорила моя бабка - все пойдут с моста прыгать, ты тоже попрешься - ну вот поперся. Бунд!
Конкурс для мемоделов: с вас мем — с нас приз
Конкурс мемов объявляется открытым!
Выкручивайте остроумие на максимум и придумайте надпись для стикера из шаблонов ниже. Лучшие идеи войдут в стикерпак, а их авторы получат полугодовую подписку на сервис «Пакет».
Кто сделал и отправил мемас на конкурс — молодец! Результаты конкурса мы объявим уже 3 мая, поделимся лучшими шутками по мнению жюри и ссылкой на стикерпак в телеграме. Полные правила конкурса.
А пока предлагаем посмотреть видео, из которых мы сделали шаблоны для мемов. В главной роли Валентин Выгодный и «Пакет» от Х5 — сервис для выгодных покупок в «Пятёрочке» и «Перекрёстке».
Реклама ООО «Корпоративный центр ИКС 5», ИНН: 7728632689
Тахометр на Arduino
Всем привет!
Привожу в порядок сверлильный станок 2А112 для гаража. В процессе работ пришла идея запитать станок от частотника. Так как родного вариатора от станка на момент покупки уже небыло, то решено оставить только одну скорость в ременной передаче и все регулировки оборотов осуществлять с помощью частотника. Для контроля оборотов решил собрать тахометр на Ардуино.
За основу взят проект тахометра @AlexGyver. Добавлена поддержка дисплеев LCD1602(I2C), TM1637, SSD1331. Добавлена возможность работы с несколькими магнитами на обойме.
Скетч:
https://gist.github.com/Just-AndyE/e4e12d96d92bfc5d12902a082...
Архив с проектом и использованными библиотеками:
https://yadi.sk/d/iCtMLrqoVk9N0g
Немного о настройке.
Тип дисплея задается переменной SCREEN_TYPE согласно таблице. Количество магнитов на оборот задается переменной POLES.
Для дисплея 1602 доступны 2 варианта отображения оборотов. Первый вариант использует стандартный шрифт, надписи и обозначения на английском. Второй использует библиотеку bigNumbers (https://github.com/roman2712/LCD1602_bigNumbers_Arduino) и отображает обороты на весь экран.
Фото пока не публикую так как собран только макет на котором обкатывался код. Как придут компоненты напечатаю корпус и, если это будет интересно и не стыдно показать, выложу.
Хотелось бы услышать предложения и замечания.
Восстановление тахометра мотоцикла honda CB1100 после падения.
Всем привет.
Друзья, у меня тут знатно бомбануло, потому что я переписываю этот пост с ноля уже третий раз. Первый раз у меня отрубился интернет и после нажатия на кнопку отправить опера мне радостно сообщила что адрес не найден. Второй раз у меня тупо выключился ноутбук. Но я не сдаюсь и все же расскажу, как с помощью запчастей от компьютерного блока питания починить мотоцикл.
Пригнали ко мне мот после падения — honda cb1100 abs 2015 года выпуска
Восток дело тонкое, а потому хрупкое!
После падения в мотоцикле была разбита приборка. Ко мне мотоцикл пришел после механических работ, с новой приборкой. Но в нем не работал датчик уровня топлива и тахометр. Так же не работала
Что ж, начнем с тахометра.
снимаем и разбираем приборку. Сразу скажу что это можно было и не делать, но я думал, что приборку надо привязывать к ЭБУ, как это делается на современных автомобилях.
Все переменные в приборке хранятся в небольшой энергонезависимой eprom памяти. В нашем случае это 8ми ногая микросхем слева от микроконтроллера. 93с66.
сдуваем ее с обоих приборок (новой и разбитой)
вот 2 снятые микросхемы
вот новая приборке с памятью от строй приборки на моте
И? … Тахометр не заработал. Зато вернулся родной пробег. Неплохо, но не то.
Что ж, пробую найти схема на этот мотоцикл ииии… Ничего. Жаль, это бы намного упростило задачу.
Ладно, берем в руки автомобильный осциллограф — в моем случае это motodoc III
Отцепляю приборку, завожу мот и начнаю по всем пинам проверять сигнал. В результате нашел, зелено-желтый провод.
сигнал на холостых
и на 3 тыс.
Все хорошо, но как только мы подцепляем приборку то сигнал превращается в ЭТО
Мерзость то какая. Опять приборку на стол и начинаю вникать в схемотехнику приборки и сравнивать ее с разбитой приборкой. Сигнал от ЭБУ идет по такому пути
И схемотехника на новой и старой приборке не отличаются. Похоже что ЭБУ не хватает сил, что б раскачать сигнал на нагрузку в 910 Ом. Слабак. Похоже при падении в ЭБУ вышел из строя выходной усилитель. Благо что сигнал все же остался и его можно использвать. Что ж, придется прокачивать ЭБУ.
Порвывшись у себя я нашел плату, которая регулировала когда то обороты в компьютерном блоке питания. Построена она на операционном усилителе LM358N.
То, что нам надо. Берем его, снимаем все лишнее. Я оставил только сам операционный усилитель и конденсатор по питанию.
и подключаем по схеме повторителя на операционном усилителе.
Подключаем приборку, заводим и … Ничего. Тахометр не работает. Смотрим сигнал на приборке — сигнал есть, такой же как и на входе.
Значит приборке не понятен сигнал, приподнятый на 4,2 вольта. Что ж, придется поиграться с усилением операционного усилителя. Для этого придется в схему добавить еще 3 резистора.
подключем все по схеме
Номиналы резисторов
R1 — 47 kOm, R2-200kOm, R3-100kOm
подробнее про расчет операционного усилителя можно почитать тут
подключаем — ура, тахометр работает, а осциллограф показывает красивый и ровный меандр.
промежуточный вариант схемы. Позже облагородил, но фото не осталось
Что ж, дальше датчик уровня топлива.
Тут все банально — треснула керамическая вставка, на которой намазаны резисторы. Причем треснула ровно по одному из резисторов.
поиски по интернету показали, что минимальное сопротивление этого датчика 5-7 ом, максимально 210 оМ. Кидаем перемычки на трещины и в проводку впаиваем ризистор 5,6 Ом. ДУТ заработал.