4. Принцип действия лага

Ч увствительным элементом лага является индукционный преобразователь (ИП), который вырабатывает сигнал _U_ип, пропорциональный скорости V судна. Принцип действия индукционного преобразователя основан на явлении электромагнитной индукции. При движении судна поток морской воды обтекает торцовую поверхность корпуса ИП (рис. 2). На этой поверхности расположены два электрода 2. Линия, соединяющая электроды, перпендикулярна диаметральной плоскости (ДП) судна.

В

Рис. 2

нутри корпуса ИП расположен вертикальный элекромагнит 1, обмотка которого питается однофазным переменным током частотой 50 Гц (_U_пит). Электромагнит создает магнитное поле, перемещаю­щееся вместе с судном относитель­но воды. Морская вода является проводником тока, поэтому в ней наводится э.д.с, представляющая собой выходной сигнал _U_ип индукционного преобразователя. Это напряжение состоит из двух частей: полезного сигнала, зависящего от скорости V судна, и помехи, которая называется квадратурной, так как она сдвинута по фазе на /2 по от­ношению к полезному сигналу.

Сигнал _U_ип снимается с элек­тродов 2 и передается в электриче­скую схему лага для преобразова­ния его в отсчет скорости V судна.

Рис. 3

При преобразовании сигнала _U_ип квадратурная помеха отделяется от полезного сигнала и компенсируется.

На рис. 3 представлена блок-схема индукционного лага ИЭЛ-2М, поясняющая принцип преобразования сигнала ИП в показания скорости судна и пройденного расстояния.

При движении судна в индукционном преобразователе ИП возни­кает сигнал переменного тока _U_ип, пропорциональный скорости V судна. Этот сигнал поступает в прибор 29, в котором находится пред­варительный усилитель УП, предназначенный для согласования вы­ходного сопротивления ИП с входным сопротивлением усилителя из­мерительного канала УИК. В блоке УИК производятся усиление сиг­нала _U_ип и преобразование его в напряжение постоянного тока _U_с.

Одновременно с преобразованием сигнала из него исключается квадратурная помеха, которая всегда возникает в ИП при работе лага. Сигнал постоянного тока _U_с, свободный от помехи, с выхода УИК подается в преобразователь "напряжение—время" (ПНВ). Сюда же поступает опорное напряжение в виде сигнала постоянного тока _U_oп. Опорное напряжение вырабатывается в приборе питания (прибор 3), , поступает в усилитель опорного канала УОК, где усиливается и преоб­разуется в сигнал постоянного тока _U_oп.

В блоке ПНВ при помощи сигналов _U_с и _U_оп вырабатывается прямоугольный импульс, длительность  которого пропорциональна скорости V судна. Для измерения значения , т.е. для расчета скорости V, служит преобразователь "время—цифра" (ПВЦ). Определение осу­ществляется путем подсчета числа импульсов (за время т), поступаю­щих от генератора опорной частоты (f₀ = 250 кГц). Чем выше скорость судна, тем длиннее промежуток времени  и тем большее число им­пульсов будет подсчитано за время .

Эта информация поступает в устройство индикации скорости УИС и устройство индикации расстояния УИР. В итоге в блоке УИС выра­батывается цифровая индикация скорости V, а в блоке УИР — прой­денного расстояния S. Эти данные подаются в репитеры: в прибор 1 — скорость, в прибор 5 — скорость и пройденное расстояние.