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电子经纬仪拆卸与维修

电子经纬仪电路系统拆卸

一、目的和要求

(1)了解经纬仪的主要轴线之间应满足的几何条件

(2)掌握光学经纬仪检验校验的基本方法。

二、仪器和工具

经纬仪1台,校验针1枚,小螺丝旋具1把,记录板1块。

三、基本原理

1光电转换原理

FDT系列电子经纬仪采用光栅增量式测量技术,如图1。

其测量器件是由主光栅和指示光栅、光源、光学系统和光电接收器组成。

光源发出的红外光线首先经过光学系统聚焦,然后通过主光栅和指示光栅后,被光电接收器接收。

当仪器工作时,主光栅转动,会在光电接收器表面产生明暗条纹信号。

相应的光电接收器便会输出两路相位差为90°的正弦波电压信号(A和B的相位差为90°)。

如图2,其正弦波电压信号的周期为80″。

此正弦波信号经仪器的电路系统放大、整形、计数和细分后即可得到仪器转过的角度值。

图1

图2

2电路系统原理

电路系统原理如图3所示。

图3

3电路连接关系

FDT系列电子经纬仪电路系统分两类:

第一类:

5″电路系统,适用于5″及5″以下精度的仪器,此系统水平与垂直读数是单镜读数,没有电子补偿器,没有数据输出/输入。

电路连接关系如图4所示:

图4

第二类:

2″电路系统,适用于2″及5″精度的仪器,此系统水平读数是对镜读数,垂直读数是单镜读数。

有电子补偿器、数据输出/输入口。

电路连接关系如图5所示:

图5

2.3水平制微动的维修

水平制微动部分由于其结构突出于外,在使用中很容易磕碰而出问题,拆卸方法:

①拆开正镜一侧的显示器。

如图6,已拆掉。

②拆开顶簧座1。

注意,拆开过程中小心弹簧飞出。

③松开两个M3内六角顶丝2。

④拔出水平制微动组3。

图6

水平制微动组拆卸图如图7:

图7

制微动组分拆顺序如图7:

①松开两个顶丝19,可拔出微动手轮1。

②松开1个顶丝17,可从制动杆5上旋出制动手轮3。

③拆下两个沉头螺丝16及顶丝15,则可拆下限位环4。

注意限位环的安装方向。

④拆下两个螺钉9,可将锁紧拨叉8拆开。

安装时注意:

①重新装配前,需要将各零件用汽油清洗干净。

②制动杆5和微动杆11之间需涂抹专用润滑脂。

确保两者配合滑快无空回现象。

③安装完锁紧拨叉8后,要求锁紧拨叉能在±30°范围内灵活摆动。

④装好的制微动组按图7装配关系安装,安装好后检查水平制微动的制动可靠性及范围,微动灵敏度,确认无误后再装上显示器。

2.4垂直制微动的维修

①取下电池盒,拆开电池盒一侧的右挡板。

如图8

②拆开顶簧座1。

注意,拆开过程中小心弹簧飞出。

③松开1个M3内六角顶丝(在靠望远镜一侧)。

④拔出垂直制微动组2。

图8

垂直制微动组的结构、形状与水平制微动组相同,其区别只是几种件的长度有差异,图9。

分拆顺序和组装要求与水平制微动组相同。

图9

2.5望远系统的维修

望远系统的维修拆卸顺序,如图10:

①旋出防尘罩15

②拆下4个M2螺钉14,则可卸下目镜组16和分划板组13。

③拆下3个M2螺钉12,则可卸下阿贝棱镜组11。

注意阿贝棱镜取出时不要磕碰。

④旋出调焦筒9,注意两个端面的聚四氟滑片,它用于调节轴向间隙和减少摩擦。

⑤拆下轴位螺钉17,则可取出调焦丝管8与调焦镜组7。

安装时逆着拆卸顺序进行,注意:

①光学件表面需用酒精与乙醚的混合液擦拭。

②调焦部位的零件需用汽油清洗干净。

并在装配时涂抹专用润滑脂。

③调焦镜组7重新装入时注意消间隙簧片是否起作用,否则可以调整一下再装入。

图10

2.6光学对点器的维修

图11

图12

拆卸顺序:

①图11,拆下4个M2螺钉1,则显示器2可以卸下。

②图12,松开M4顶丝1,松开M3顶丝2,将光学对点器3轻轻拔出,不要转动着拔,防止棱镜崩边。

安装顺序:

①将光学对点器3棱镜用酒精与乙醚的混合液擦拭。

②将光学对点器3轻轻插入,注意棱镜方向。

③粗略调整对点器,将M3,M4顶丝紧固。

④精调对点器,参考说明书的方法。

如果调整量不够,则重复上一步。

2.7竖轴系统维修

拆卸顺序:

参考图13

①拆下5个左挡板螺钉1,则左挡板2可以卸下。

②拆下螺钉3及主电路板4。

③拆下螺钉5及副电路板6。

副电路板与模拟器连线拔出时,小心不要碰断模拟器导线。

④拆下螺钉7及中心盖板8。

⑤拆下螺钉10及显示器11。

⑥旋出水平制微动顶簧座12。

⑦旋出三个M4X14内六角圆柱头螺钉9,即可将仪器上部(照准部)与下部竖轴部分分离。

⑧拆下螺钉16及护盖15。

⑨拆下竖轴组与下壳组的三个内六角圆柱头M3螺钉,则竖轴组13即可完全拆下。

图13

竖轴组的拆分,图14。

①拆下水平模拟器。

②拆下水平微动环,注意三个顶块不要丢失。

③拆下4个M3螺钉,则导向盘13、水平指栅架3、指示光栅盘4可以卸下(3件是粘在一起的)。

④将轴系倒置,旋出压圈8,分离轴11与轴套10,注意滚珠不要丢失,如有丢失,则全套23粒滚珠需全部更换。

竖轴组的安装:

①清洁轴系各件,光栅盘按光学件的方法清洁。

②清洗干净滚珠,在竖轴滚珠部位涂抹专用滚珠油,将滚珠放好。

③将竖轴扶正穿入轴套内,在轴与轴套精密配合部位点适量特5油。

④将压圈8旋上,拧紧并封漆。

压圈与轴套的间隙应小于0.02mm,但要确保竖轴转动滑快。

⑤安装水平微动环,顶块,压圈,及水平指栅组件。

⑥水平主栅与指栅间隙应在0.03~0.04mm,如果超出范围,则需将指栅架3与导向盘13之间的胶除去,重新粘接,用0.03mm或0.04mm塞尺确定光栅盘之间的间隙。

图14

第三部分5″电路系统的检调方法

3.1电路板的拆卸

电路板的拆卸步骤:

①拧下左挡板的5个固定螺钉并取下左挡板。

②拧下主板的4个固定螺钉并取下主板。

图16

③拔下主板后面的电源插头。

④拧下副板的4个固定螺钉并取下副板。

图17

⑤拔下副板后面的2个模拟器插头和两个显示插头。

⑥拧下液晶显示器的4个固定螺钉,拔下液晶显示器后面显示插头并取下液晶显示板。

图16

 

3.2安装与调整

图17

3.2.1安装,按照连线方试安装,注意主副板之间的插针,图17与图4

3.2.2测试点:

副板测试点,图17

1:

经放大后的水平模拟器的CP1输出

2:

经放大后的水平模拟器的CP2输出

3:

经放大后的垂直模拟器的CP1输出

4:

经放大后的垂直模拟器的CP2输出

p:

垂直模拟器的过零脉冲的输出

主板测试点,图16

J1-1垂直模拟器CP1,等效于副板3

J1-2垂直模拟器CP1,等效于副板4

Vc垂直模拟器的过零脉冲的输出

J1-5水平模拟器CP1,等效于副板1

J1-6水平模拟器CP2,等效于副板2

3.2.3电信号要求:

参考值

信号输出:

CP1、CP2的信号幅值为1000mv~1500mv

信号相位差:

90°±5%(a±5%)

中心电压:

2.5±0.04V

VS≥0.7V

Vn-Vs≥0.4V

参考图18,19

3.2.4中心电压的调整

将5±0.01V的稳压电源接入副板的J4插口,注意电源的极性。

用示波器分别接入副板的测试点1、2、3、4,轻转相关的照准部,观察各个波形,波形应为正弦波(其幅值为1.0-1.5V)。

波形的中心电压应为2.5±0.04V。

如果不符合要求,则应按下表调整。

 

测试点

需调整的模拟器

1

水平

2

水平

3

垂直

4

垂直

调整时先根据测试点找到对应的模拟器,模拟器上面有两个电位器,用手握住起子的金属部分,用起子头部分别接触模拟器上面电位器的调整螺丝,仔细观察示波器的波形。

如果当起子头部接触接触到某个电位器时,示波器的波形受到干扰(变粗),则该电位器就是与这个测试点相对应的模拟器。

微调这个电位器,使波形的中心电压为2.5±0.04V。

注意在调整过程中,相关的照准部要不停地转动以保证能观察到正弦波。

3.2.5幅值的调整

中心电压调整好之后,要进行信号幅值的调整。

测试点仍为副板的1、2、3、4点,对应的电位器见下表。

信号幅值的范围应为1.0-1.5V。

测试点

需调整的电位器

1

WR1

2

WR2

3

WR3

4

WR4

3.2.5主电路板过零电压的调整步骤:

1.拆下大盖板,露出主板。

2.用示波器测量主板上的Vc测量点,把望远镜放在正镜水平位置,用微动手轮上下调整望远镜的角度。

当示波器显示电压最低时,用电压表测出Vs值。

用微动手轮上下调整望远镜的角度,当示波器显示出Vs后的第一个波谷时用电压表测出Vn值。

用下式计算出副板的过零电压Vt值:

Vt=0.4*(Vn–Vs)+Vs

3.用电压表测量主板的Vt测量点,调整WR1使电压为Vt值(精确到0.01V)

注意事项:

1.更换主板后须做以下事项:

●重新调整仪器的过零电压;

●重新设置指标差。

(参考说明书)

2.更换副板后须做以下事项:

●重新调整仪器信号(垂直部分的CP1、CP2和水平部分的CP1、CP2)的中心电压及幅值。

3.出现以下情况,应检查模拟器的输出信号,必要时调整。

●仪器读数出现丢数、跳数时;

●仪器的测量精度变差时;

●仪器的测量功能异常时。

4.在调整模拟器输出信号之前,应作以下工作:

●检查光栅盘的清洁度,必要时用无水酒精清洁。

●检查光栅盘的间隙,保证间隙在0.03—0.04mm之间。

3.4电路系统检修前的准备

3.4.1检修所需要的工具和仪表:

1.双踪示波器(≥20M)

2.数字万用表(4位半)

3.直流稳压电源(0—9V可调)

4.常规工具,如改锥、镊子等

3.4.2检修条件:

1.室温应在20°C--25°C

2.检修现场不得有强光照射。

3.检修现场洁净度要高。

3.5电路系统常见故障检修框图

当仪器不能正常工作时,用流程图可以找出不正常现象的原因以便于维修。

下面是一个诊断问题的方法:

 

(注:

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