ПЕРЕНОСНОЙ ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОНЦЕВЫХ ДАТЧИКОВ Д-20

Полезная модель относится к техническим устройствам диагностики приборов системы электрооборудования бронетанковой техники и может использоваться для проверки работоспособности концевых контактных датчиков Д-20.
Электрооборудование современной бронетанковой техники представляет собой сложную систему, предназначенную для обеспечения работоспособности многочисленных потребителей: аппаратуры комплекса вооружения, различных приборов, специального оборудования, и пр. Одним из элементов электрооборудования бронетанковой техники, а именно танка, являются контактные концевые датчики Д-20. Как показывает практика эксплуатации бронетанковой техники, большую трудность в войсковом ремонте танка вызывают вопросы поиска неисправностей, возникающих в цепях электрооборудования. Эти трудности вызваны различными факторами, например, такими, как компоновка танка.
Одним из требований при разработке новых образцов современной бронированной техники является уменьшение ее габаритных размеров с целью снижения вероятности поражения огнем противника. Поэтому компоновка танка и объектов, созданных на их базе (специализированных бронированных машин, тяжелых тягачей) характеризуется очень плотным размещением узлов, агрегатов и других элементов различных систем внутри машины. Вследствие этой конструктивной особенности достаточно трудно обеспечить доступ к различным узлам и агрегатам, в том числе и элементам электрооборудования для их проверки, ремонта или замены.
Кроме того, проверка приборов системы электрооборудования предполагает наличие у персонала, обслуживающего эти приборы, определенных знаний и навыков в области электротехники, а это требует привлечения дополнительных специалистов. В связи с этим возникла необходимость обеспечения войск и ремонтных заводов прибором, позволяющим в основном решить вышеизложенные проблемы, возникающие при обслуживании сложных электрических систем бронетанковой техники.
Для поиска неисправностей в электрической цепи концевых датчиков Д20 танка используются приборы общей диагностики, такие как осциллографы, тестеры, широко используются контрольные лампы, состоящие из двух щупов, соединенных с электрической лампочкой [«Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации». Кн. 2 Часть 2 - М: Воениздат, 1989 стр. 69].
Диагностика концевых датчиков Д-20 с помощью перечисленных приборов заключается в том, что поочередно проверяется прохождение сигнала по цепи датчика сначала при нажатой, а затем отжатой кнопке путем замыкания щупов вышеперечисленных приборов на соответствующие контакты штепсельного герметичного разъема (ШРГ) датчика [«Танк Т-72А. «Техническое описание и инструкция по эксплуатации». Кн. 2 Часть 2 - М.: Воениздат, 1989 стр. 24].
Недостатком диагностики работоспособности концевых датчиков с помощью перечисленных приборов является необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов, что не всегда возможно в полевых условиях. Другими недостатками такой диагностики являются: сложность в диагностике концевых датчиков при подаче на них кратковременных сигналов; продолжительность процесса поиска неисправности, что может негативно сказаться на времени приведения танка в боеготовое состояние, особенно в военное время; необходимость демонтажа датчика для проверки, так как концевой датчик Д-20 расположен в труднодоступном месте и подключение к нему диагностирующих приборов затруднено.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является прибор для проверки системы электрического запуска двигателя танка [см. авторское свидетельство RXJ №2143582 С1, опубл. 27.12.1999]. Изобретение относится к техническим устройствам диагностики, конкретно - к приборам диагностики электрических систем. С помощью электрической схемы, включающей десять идентичных каскадов, состоящих из диода, светодиода, реле и резистора, контролируется прохождение сигнала с контрольного разъема ШЗ прибора ПАС-15-1С, что позволяет проводить поиск неисправностей цепи системы электрического запуска двигателя по контролю прохождения выходных сигналов, в том числе и кратковременных, с контрольного разъема ШЗ прибора ПАС-15-1С.
Указанный прибор имеет ряд признаков, схожих с предлагаемой полезной моделью, а именно, он является переносным, подключаемым к штатному разъему электрооборудования танка и служит для диагностики приборов, входящих в систему электрооборудования танка. Однако недостатком этого прибора является его зависимость от бортовой сети машины, что исключает его использование при снятых с машины аккумуляторных батареях. Кроме того, схема прибора разработана только для диагностики приборов системы электрического запуска двигателя и не позволяет использовать прибор для диагностики иных элементов системы электрооборудования.
Целью разработки является создание прибора для проверки работоспособности концевых датчиков Д-20, используемых в системе электрооборудования бронетанковой техники, позволяющего осуществлять проверку датчиков без их демонтажа силами штатных экипажей бронетанковой техники, и как следствие, уменьшение трудоемкости процессов поиска неисправностей и ремонта.
На фиг. 1 изображен корпус и крышка концевого датчика Д-20 (кнопка питания не показана).
На фиг. 2 показана электрическая схема прибора для проверки работоспособности концевого датчика Д-20.
На фиг. 3 - таблица обозначений к фиг. 2 (Таблица 1).
На фиг. 4 - внешний вид концевого датчика Д-20 (световые индикаторы не показаны).
Данный технический результат достигается созданием мобильного переносного прибора, имеющего малые габариты и массу, а использование штатных коммутационных электрических разъемов позволит осуществлять подключение к разъемам проверяемых концевых датчиков без их демонтажа.
Предложен мобильный переносной прибор, который состоит из корпуса 1 и крышки 2 (кнопка питания не показана) (фиг. 1), выполненных на 3D-принтере, в соответствии с моделью, разработанной под конкретные комплектующие. Крышка 2 крепится к корпусу с помощью винтов через отверстия для крепления 3. Винты сверху заливаются лаком для герметичности и фиксации. Паз между крышкой 2 и корпусом 1 заполнен герметиком. Внутри корпуса имеются два отсека, один из которых, отсек 4, служит для размещения в нем автономного источника питания (батареи), подключенного к расположенной в отсеке 5 электрической схеме. На крышке 2 расположены световые индикаторы 6 (зеленый, красный, синий). Красный и зеленый световые индикаторы соединены с микроконтроллером, который подает управляющие сигналы светодиодам. Зеленый светодиод сигнализирует об исправности проверяемого датчика; красный - сигнализирует о неисправности датчика, синий индикатор соединен с кнопкой включения 8 (S1) и сигнализирует о готовности прибора к работе. На корпусе 1 кроме кнопки включения 8 имеется кнопка запуска проверки 7.
В состав прибора входят также источник питания (батарея), беспроводная (внешняя) зарядка с защитой от перезаряда, электромонтажный комплект и электрическая схема прибора с микроконтроллером семейства ATtiny (например, микроконтроллер корпорации «Atmel» ATtiny 13 https://static.chipdip.ru/lib/059/DOC000059583.pdf) с корпусом типа Dip-8.
Автономный источник питания (батарея) соединен с модулем контроля заряда/и глубокого разряда батареи U2. Данный модуль имеет шесть контактов U2.pin1-U2.pin6, два из которых (U2.pin1 и U2.pin2) подключается к батарее В1 (фиг. 1), два (U2.pin6 и U2.pin5) к беспроводной зарядке U1 (фиг. 1), два (U2.pin4 и U2.pin3) на нагрузку (микроконтроллер и концевой датчик Д-20).
У микроконтроллера U3 имеется восемь контактов U3.pin1-U3.pin8. Один (U3.pin4) подключается к модулю контроля заряда/глубокого разряда батареи U2, два (U3.pin3, U3.pin2) подключаются через переходник (электромонтажный комплект) к концевому датчику Д-20 (U5), два (U3.pin1, U3.pin8) к кнопке запуска проверки (S2). Второй контакт микроконтроллера заряда/глубокого разряда батареи U2 подключен через кнопку включения S1. Контакты U3.pin5 и U3.pin6 соединены со светодиодами D3 и D4 соответственно. Контакт U3.pin7 в данной схеме не задействован.
Электрическая схема прибора с микроконтроллером семейства ATTiny дает возможность перепрограммирования с целью использования прибора для диагностики аналогичных элементов системы электрооборудования.
Концевой датчик Д-20 - это устройство, имеющее две пары контактов U5.pin2, U5.pin4 и U3.pin3, U3.pin5, соединенных со штепсельным разъемом U5 датчика Д-20. В исходном положении, когда не нажата кнопка питания (фиг. 4), контакты U5.pin2 и U5.pin4 замкнуты и через них проходит электрический сигнал. Вторая пара контактов, имеющая выводы U5.pin3 и U5.pin5 на штепсельном разъеме U5, при этом разомкнута. При воздействии управляющего устройства на кнопку питания (фиг. 4), первая пара контактов размыкается, а вторая пара - замыкается. При этом электрическая цепь на контактах U5.pin2 и U5.pin4 разорвется, а сигнал пойдет через выводы U5.pin3 и U5.pin5 разъема U5. Имеющийся на разъеме вывод U5.pin1 в данной схеме не задействован.
Для проверки работоспособности концевого датчика необходимо отсоединить от него штепсельный разъем кабеля и подключить к разъему датчика кабель прибора. После включения питания прибора на его передней панели загорается синяя лампочка светового индикатора, при этом два других индикатора не горят. Это свидетельствует об исправности прибора и готовности его к работе.
Проверка концевого датчика выполняется в два этапа нажатием кнопки запуска проверки (S2) 7 (фиг. 1). Работоспособность микроконтроллера обеспечивается программой ЭВМ, которая выходит за рамки заявляемого технического решения.
Рассмотрим работу электрической схемы прибора для проверки работоспособности датчика Д-20 (фиг. 2).
На первом этапе концевой датчик проверяется с отжатой кнопкой питания (фиг. 4) (датчик выключен). При нажатии кнопки запуска проверки (S2) 7 под управлением микропрограммы микроконтроллер включается и проверяет наличие замыкания между вторым (U5.pin2) и четвертым (U5.pin4) контактами электрического разъема ШРГ, подключенного к датчику Д-20, и отсутствие замыкания между третьим (U5.pin3) и пятым (U5.pin5) контактами. Проверка осуществляется путем подачи напряжения на контакт U5.pin2 и регистрирование этого напряжения на U5.pin3, U5.pin4 и U5.pin5. В исправном концевом датчике на контакте U5.pin4 будет зарегистрировано напряжение, а на U5.pin3 и U5.pin5 напряжение будет равно нулю.
При положительном результате проверки микроконтроллер подает напряжение на зеленую лампочку светового индикатора D4, если же в датчике есть неисправность - загорается красная лампочка D3.
На втором этапе производится проверка включенного датчика при нажатой кнопке питания (фиг. 4). Проверка выполняется аналогично первому этапу. При этом проверяется наличие замыкания между третьим (U5.pin3) и пятым (U5.pin5) контактами электрического разъема ШРГ и отсутствие замыкания между вторым (U5.pin2) и четвертым (U5.pin4) контактами датчика.
Предложенный прибор для проверки работоспособности концевых датчиков Д-20, используемых в системе электрооборудования бронетанковой техники, позволяет осуществлять проверку датчиков без их демонтажа силами штатных экипажей бронетанковой техники, что позволяет уменьшить трудоемкость процессов поиска неисправностей и ремонта. Кроме того, прибор не нуждается в питании от бортовой сети танка, а электрическая схема прибора, позволяет использовать прибор для диагностики иных аналогичных датчиков и оборудования электрической системы.