Нужна помощь. Индикатор.
Добрый день, уважаемые коллеги! Нужна ваша помощь по вопросу ремонта стрелочного индикатора на Hitachi Trk8600. Один из индикаторов "молчал", при вскрытии обнаружилось, что провода отпаяны. При проверке один не реагировал на импульс. Осмотр под увеличением показал разностьв укладке витков пружин у живого и " мёртвого". С индикаторами сталкиваюсь впервые, дайте советы чтоб дров не наломать)) как разбирать, куда копать, чем заменять?
Целый 
Он же 
Дохлый
Как проверить стрелочный индикатор
Индикаторы звуковых сигналов.
Автор: Юрий Зотов
Опубликовано 08.04.2008
Часть I. Стрелочные индикаторы.
Стрелочные индикаторы, с колеблющейся в такт музыки стрелкой, вполне современно смотрятся на передних панелях усилителей до сих пор. И если наличие таких индикаторов ранее было действительно необходимо, то сейчас острой нужды в них нет.
Однако, судя по подобным вопросам в сети, любители таких вещей ещё остались. Вот как раз для них и написана эта статья.
1. Стрелочный прибор.
Конструкция.
Конструкция таких приборов разнообразна, однако принципы действия их одинаковы. В пластиковом корпусе размещен магнит цилиндрической формы. По образующей цилиндра установлена магнитная рамка с подпружиненным подвесом и закрепленной стрелкой. С противоположной стрелке стороны устанавливают балансир. В большинстве случаев такой балансир представляет собою капельку припоя, и служит для компенсации центробежных сил стрелки. Поскольку прибор, по своей сути, является механической системой, то и основные характеристики определяются «механикой» измерительной головки.
Хотелось бы отметить ещё одну особенность конструкции стрелочных индикаторов: для возврата стрелки в исходное положение применяется пружина (а это не линейный элемент, зависящий от её жёсткости), в результате шкала измерения прибора так же будет не линейна. В современных измерительных головках применяют многооборотные пружины, с достаточно хорошей гибкостью и нелинейность измерения очень мала, но всё же, мне кажется, стоит об этом помнить.
На рисунке выше представлена измерительная головка модели М6850 как наиболее распространённая и доступная, на данный момент, многим начинающим радиолюбителям. Лично я все свои схемы отрабатывал именно на ней.
Принцип действия.
Всё просто — подал на катушку ток, создалось магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля катушки с магнитным полем постоянного магнита, приводит к отклонению катушки (и стрелки) пропорционально протекаемому в ней току. Направление протекаемого тока в катушке определяет направление отклонения стрелки. Отсюда вывод: стрелочный индикатор работает только с постоянным (пульсирующим ) током. Подача переменного тока на индикатор заставит стрелку «дрожать» и не более того.
Ну, вроде бы, всё понятно: измеряем величину переменного напряжения в звуковом тракте. В практике измерений известны: максимальная величина (амплитудное значение) сигнала, средневыпрямленное значение, среднеквадратичное значение сигналов. Мы не будем лезть в глубь теорий, определимся только с тем, что в нашем случае, мы измеряем средневыпрямленное значение. А шкалы наших приборов откалиброваны в децибелах (реже в процентах) от установленного «эталонного» уровня сигнала («0» dB). То есть, мы будем измерять не саму величину сигнала, а его отношение, к некоторой эталонной величине К=Uэталон./Uизмерен. , выраженной в децибелах. Для перевода измеренных значений в децибелы используют следующую формулу: А= 20 Lg Uэталон./Uизмерен .
Околовсякое. В переносных магнитофонах стрелочный индикатор применялся ещё и для измерения напряжения питающих элементов то есть являлся, по сути своей, примитивным вольтметром.
Из того, что я написал выше, следует логический вывод: чтобы индикатор работал так, как мы того ждём, необходимо преобразовать переменный ток в пропорциональный ему ток постоянный и подать его на измерительную головку. Первое, что приходит в голову, представлено на рисунке:
Как ни странно, но такой индикатор будет работать. После небольшого «ретуширования», он приобретает следующий вид:
И вполне может трудиться, скажем, при измерении выходной мощности какого — либо усилителя мощности. Ну а что, вообще можно сказать о подобной схеме? Работает она следующим способом: избыток сигнала до необходимого значения гасится резистивным делителем R1, R2. Диод преобразует переменный сигнал в постоянный (пульсирующий), путём среза «отрицательной» полуволны звукового сигнала. Полученный таким способом сигнал «сглаживается» на конденсаторе С1 и далее поступает на измерительную головку. Именно от этого конденсатора зависит время реакции и восстановления измерителя. До определённых, конечно, величин. Хороша схема или плоха? Вот её плюсы и минусы.
Плюсы:
1 — простота схемы.
2 — минимум деталей.
3 — не требует источника питания.
Ну вот вроде и всё.
Минусы:
1 — Низкая точность измерения, в силу установленного однополупериодного выпрямителя (VD1).
2 — Малое входное сопротивление, определяемое, в основном, резистором R1. Именно это и позволяет использовать её только с источниками сигнала обладающими низким выходным сопротивлением (как уже указывалось выше — с усилителями мощности).
3 — Малый диапазон измерения. При не больших значениях мощности, колебания стрелки будут практически не заметны.
Очевидно, что для большей универсальности измерителя требуется улучшение схемы. Опять же, первое, что напрашивается, это применение «буфера» с большим входным и малым выходным сопротивлением. Самым простым способом видится использование транзистора, как усилителя постоянного тока.
Вот одна из возможных схем:
Как видно, по сравнению с предыдущей схемой добавлен транзистор VT1, что несколько повысило чувствительность схемы. Однако остальные недостатки остались.
Возможен и другой вариант применения транзистора — в качестве эмиттерного повторителя:
В этом случае мы получаем буфер с высоким входным и низким выходным сопротивлением. Однако, поскольку Кпередачи эмиттерного повторителя не может быть больше единицы, мы не сможем получить от этой схемы повышения чувствительности. Остальные недостатки измерителя так же сохраняются.
Вот мы и подошли к схеме, сочетающей в себе усилительные свойства и низкое выходное сопротивление.
Эту схему (в различных интерпретациях) часто используют в аппаратуре с однополярным питанием. Мною она так же была повторена не однократно и доказала высокую повторяемость и стабильность работы. В ней устранено большинство недостатков, приведённых выше схем. Транзисторный усилитель на VT1, VT2 имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление. Питаться схема может от источника с напряжением от 3 до 25 вольт (зависит от применяемых транзисторов). Не критична к номиналам пассивных элементов. Есть конечно и минусы — однополупериодный выпрямитель VD1, VD2 (обратите внимание, что здесь он реализован по схеме умножителя напряжения). Как следствие — некоторая неточность измерений. Однако простота и универсальность устройства с лихвой компенсируют этот недостаток.
В связи с доступностью интегральных операционных усилителей рассмотренную выше схему можно реализовать и на ОУ.
Как видно в этой схеме активным элементом выступает операционный усилитель. Кроме уменьшения количества пассивных деталей, данная схема практически идентична предыдущей схеме и содержит в себе те же преимущества и недостатки.
Поскольку речь зашла об использовании операционных усилителей в измерителях сигнала, хотелось бы рассмотреть ещё несколько схем их реализации.
Указанные варианты сохраняют преимущества схем описанных выше, но и измеряют уже две полуволны звукового сигнала, за счёт применения диодного моста. Схема, представленная на рисунке справа, к тому же, обеспечивает ЛИНЕЙНОЕ перемещение стрелки измерительной головки, поскольку последняя включена в цепь обратной связи операционного усилителя. Чувствительность индикаторов можно регулировать подбором сопротивления R3. Входное сопротивление индикаторов составляет около 47 кОм. Напряжение питания зависит от типов применяемых ОУ, а в качестве усилителя можно применять практически любые ОУ, с выходными токами более 5mA. Но я бы рекомендовал использовать ОУ с полевыми транзисторами на входе (К140УД8, КР 544УД2 и т.д.). В таком случае, будет возможность повысить входное сопротивление узла простым увеличением номиналов резистивных делителей на входе (R1, R2).
И ещё небольшой нюансик. В приведённых выше схемах индикаторов на ОУ, возможны другие варианты подачи половины питающего напряжения на входы усилителей. При этом их характеристики, практически, не изменятся. Но этот вопрос уже из области схемотехники ОУ. Кроме того, указанные схемы можно питать и двуполярным напряжением питания с минимальными переделками.
На последок хотелось бы рассмотреть измеритель уровня сигнала на высококачественной специализированной микросхеме К157ДА1.
Не смотря на свою «долгую жизнь», на мой взгляд, она всё ещё заслуживает пристального внимания. Эта микросхема содержит в себе двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигнала, буферный каскад и преобразователь двуполярного сигнала в однополярный. Основные электрические параметры:
Форумы сайта "Отечественная радиотехника ХХ века"
Стрелочный индикатор настройки: ремонт или замена?
Стрелочный индикатор настройки: ремонт или замена?
Вот такой стрелочный индикатор настройки. Не реагирует на сигнал приемника. Отпаял и припаял исправный от другого приемника. Тот работает. Разобрал. Никаких механических повреждений. Все остальное в самом приемнике работает как положено. Проверил омметром все соединения от клемм индикатора через пружинки до выводов, к которым сама катушка припаяна. Контакт нормальный. Значит, катушка неисправна. Уважаемые коллеги, два вопроса.
1) Возможная причина. Случалось ли у кого-нибудь чтобы катушка подобного индикатора перегорела?
2) Что делать? Перематывать катушку даже думать нечего, там провод тоньше волоса (провода к выводам пришлось разглядывать в лупу 10х) и витков как минимум несколько сотен.
Пока вижу два варианта:
а) найти подходящий по размеру индикатор и установить его. Но шансы на это очень малы, где ж его взять?
б) вытащить механизм из исправного и вставить в этот. В принципе возможно, но как подобрать правильные характеристики? Тот что есть под рукой отклоняется максимум на четверть шкалы при самой сильной станции. Тестер показывае на нем бесконечное сопротивление (но он работает). Думаю, можно раздербанить дешевый аналоговый тестер и взять механизм из него.
Заранее благодарен за любые идеи. 
Re: Стрелочный индикатор настройки: ремонт или замена?
Что маловероятное написано.
А стрелочным омметром не пробовали?
От таких китайских тестеров измерительный механизм сильно похож.
И тестера эти полагаю в любой стране встречаются. 
И переставить его при желании можно.
Но.
Сняли бы Вы сначала характеристики со своего прибора то.Если он работает.
Ток полного отклонения и напряжение него же.
Схема в Интернетах найдётся и от одной батарейки всё сделается.
Потом уже можно прикинуть.Что к чему.
Или прибор неисправный или лыжи не едут
Восстановление стрелочного индикатора приборной панели
Восстановление стрелочного индикатора приборной панели 
В использовании находится еще довольного много автомобилей, где в приборных панелях для индикации различных его параметров используются аналоговые стрелочные приборы. И к сожалению, выход их из строя не редкость.
Заменить их исправными, зачастую нет возможности, да и детали для ремонта давно не выпускаются.
В конкретном случае, на автомобиле Тойота Прадо 1997 года, перестал работать тахометр.
Вскрытие и диагностика приборной панели выявило неисправность специализированной микросхемы BA6731.
Что это за микросхема, поиск в интернете не дал информации.
Вид на тахометр: 
Микросхема: 
Еще внутренностей, вид на катушку со стороны снятой платы без экрана:
Идеальное техническое состояние автомобиля, несмотря на годы, не позволяли мирится с такой неприятностью, как неработающий прибор. А ставить что то непотребное и не аутентичное не дозволялось.
Несколько фотографий конструкции прибора приведено ниже. Чтобы понять как он работает,
разрисовал схему соединений на плате:
Затем проверил напряжение на обмотках магнитной системы, и как ведет себя стрелка при изменении потенциалов на обмотках. Данный стрелочный прибор — по сути двухфазный электродвигатель, с подпружиненным ротором.
Схема такой магнитной системы в упрощенном варианте:
Пропуская ток по какой либо одной обмотке, заставляем стрелку вставать строго перпендикулярно ей.
А комбинацией токов на обеих обмотках — задавать требуемое положение стрелки на шкале.
Просто как компас…
А при отсутствие токов — пружина приводила стрелку в крайнее положение, ограниченное стопором.
Номограммы угла положения стрелки, показаний тахометра при изменении потенциалов на обмотках показаны на рисунке ниже:
В центре схематически показаны разными цветами положения обмоток магнитной системы,
а внизу значения напряжений на них при требуем положении стрелки.
Да, тот самый синус и косинус.
В принципе, теперь все довольно просто и понятно. Осталось решить на чем реализовать данный принцип работы.
Для восстановления работы прибора, решил вместо вышедшей из строя микросхемы, использовать CAN модуль на микропроцессоре STM32, что позволит в дальнейшем гибко и оперативно менять параметры прибора для различных целей. Схема и использование подобных CAN — модулей описаны в предыдущих моих статьях (отлично подходит для бесключевых обходчиков иммобилайзеров, адаптеров кнопок на руле для аудиосистем (по CAN шине Volvo)и т.п.).
Подключение обмоток магнитной системы получились как на рисунке ниже:
Силовые ключи, работают в режиме ШИМ-модуляции, и в зависимости, в какую сторону надо пропускать ток через обмотку, работает верхний или нижний ключ катушки магнитной системы тахометра.
Программу писал так, что бы подключив такую конструкцию по USB к компьютеру, можно было задавать и проверять различные режимы работы тахометра. При этом, плата CAN-модуля видится как последовательный порт, и через программу — терминал, в диалоговом режиме управлять положением стрелки прибора и т. п.
Необходимо учитывать, что направление токов, при заданном угле стрелки, надо менять строго последовательно, чтобы стрелка не пошла в другую сторону. Ведь её положение, контроллером проконтролировать нет возможности.
Теперь зная принцип работы подобной системы, можно теперь легко и просто, не гадая, ставить стрелку прибора сразу в правильное её положение для работы, если пришлось снимать по какой либо причине.
В результате множества компромиссных решений, получившийся прибор заработал должным образом:
Какие нюансы при его работе получились: прибор не точен, (думаю %5-10 в зависимости от сектора шкалы, да и цифры на шкалах тоже нанесены не ровно) так как что бы стрелка не колебалась при движении, она задемпфирована вязкой жидкостью, и малые шаги положения стрелка отрабатывает неохотно. Да и обмотки магнитной системы подключены одной стороной к стабилитрону на 5 Вольт, а другой стороной подключены к ключам модуля, а напряжение на ключах модуля меняется с напряжением в бортовой сети автомобиля.
Думал сделать таблицу коррекции во флеш-памяти, чтобы оперативно можно было корректировать показания, но оказалось «и так сойдет» :).
Если выключить двигатель автомобиля, убрать другие посторонние звуки, но подать сигнал тахометра — можно услышать как тихо-тихо пищит приборка:)
Тексты кода писать не буду тут, а файл управления стрелками приложу (Keil, CubeMX).
Код ужасен, ибо делал быстро, да и целый год ничего не писал сюда.