Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Т-265. В электронных автоматах переработка информации сводится к преобразованию электрических сигналов. Есть автоматы, от которых ничего иного не требуется, как следить за сигналом, поступающим с датчика, и пропорционально изменениям этого сигнала воздействовать на исполнительный механизм. Это так называемые следящие системы, типичные представители которых — системы АРУ и АПЧ в приемнике (Т-226) и система, поддерживающая постоянный уровень жидкости в каком-либо резервуаре (Р-153;1). Следящие автоматы — это пока еще просто исполнительные работники (подобно микрофону или громкоговорителю, которые дословно переводят звук в ток и ток в звук), информация в них никакой переработке не подвергается: что сказал датчик (Т-8), то и делается. К числу таких простых систем относятся и некоторые пороговые автоматы, они даже не интересуются уровнем сигнала все время, а знают лишь одно: достиг этот уровень определенного порога — надо действовать. Именно так, например, поступает автомат уличного освещения (Р-153;2): вечером, лишь только естественный свет уменьшится до определенного порога, как автомат производит одно из двух действий, которым его научили, — включает уличные фонари; а с рассветом, когда освещенность поднимается выше заданного порога, автомат выполнит вторую из заученных операций — выключит фонари. Потом освещенность может увеличиваться как угодно, автомат на это реагировать не будет.

Р-153

В автомате уличного освещения, правда, можно уже заметить элемент памяти: установив определенный порог срабатывания, мы заставили автомат запомнить, при каком уровне освещенности нужно включать и выключать фонари. В более явном виде память присутствует в системе установки экспозиции (выдержки) в фотоаппарате с автоматикой (Р-153;4). Выдержка устанавливается обратно пропорциональною току, который дает фотоэлемент: чем больше освещенность, тем больше этот ток и меньше выдержка. Но в систему введены два переменных резистора. Один из них устанавливают в зависимости от чувствительности пленки, второй — в зависимости от выбранной диафрагмы. Сопротивление этих резисторов определяет ту часть тока, которая достанется исполнительному механизму, и, значит при одной и той же освещенности он будет устанавливать разную выдержку в зависимости от сопротивления резисторов. Образно говоря, резисторы всегда напоминают автомату о том. что, устанавливая экспозицию, нужно ввести поправки па пленку и диафрагму, и, оперируя электрическим сигналом (ток через исполнительный механизм), корректируют информацию, поступающую в автомат.

Другой пример переработки информации: будильник с электрическим сигнализатором, который включается только через такт, например, в 8 часов утра работает, а в 8 вечера нет (Р-153;3). Для этого в систему просто введен триггер, он делит на два число импульсов от датчика. В будильнике имеется еще один элемент обработки сигналов — реле времени: по короткому импульсу тока от датчика оно заставляет сигнал звучать достаточно долго.

Интересную обработку проходит сигнал в показанном на Р-153;5 автомате управления ракетным двигателем (эта схема так же, как предыдущие и последующие, не более чем учебная модель, в реальных автоматах все может решаться по-иному). Основа автомата — два радиолокатора: один — измеряющий высоту ракеты, другой — ее скорость. Локаторам, конечно, нужно было бы посвятить особый рассказ, но, поскольку в радиолюбительской практике они встречаются редко, ограничимся лишь коротким упоминанием о них здесь, в разделе электронной автоматики, «придравшись» к тому, что радиолокаторы можно считать особым видом датчиков.

Т-266. Радиолокаторы — датчики расстояния, положения в пространстве, скорости. Локатор, определяющий расстояние, в принципе устроен очень просто. Передатчик радиолокационной станции посылает короткие импульсы радиосигналов, а приемник регистрирует импульсы, отраженные от объекта. Затем за дело берется точный измеритель времени, он определяет, сколько прошло с момента посылки импульса до момента, когда вернулось его отражение. Скорость радиоволн известна — 300 000 км/сек, и по времени путешествия сигнала точно вычисляется расстояние до объекта. Так, например, если сигнал путешествовал 0,1 сек, то объект, от которого он отразился, находится на расстоянии 15 000 км (туда-обратно — 30 000 км).