Отдельные блоки прибора

Коммутатор.

Нормированные сигналы (напряжения с нормализаторов измерительных каналов) через коммутатор последовательно поступают на Частотный модулятор ЧМ. Команда на переключение измерительного канала (отрицательный импульс напряжения) из наземной части аппаратуры СГДК по центральной жиле кабеля поступает на двоичный счетчик, выходы которого управляют мультиплексором.

Мультиплексор вырабатывает сигналы, которые далее через аналоговые ключи поочередно подключают нормированные сигналы к частотному модулятору.

В приборах используются также мультиплексоры, в которых аналоговые ключи установлены непосредственно в корпусе микросхемы.

Цель работы: исследование работы коммутатора сигналов.

Задачи работы:

Исследование управляющих и исполнительных выводов мультиплексора.

Исследование работы коммутатора.

Рис. 13.2. Схема счетчика, выходы которого управляют мультиплексором.

Выполнение работы:

Собрать схему испытаний. Имитируя ключом Space команду на переключение измерительного канала, проконтролируйте работу двоичного счетчика и, соответственно, выработку коммутатором команд управления аналоговыми ключами.

Частотный модулятор ЧМ является частью интегрирующего АЦП.

ЧМ в скважинном приборе формирует измерительный временной интервал, который по линии связи передается на регистратор, где с помощью заполнения счетного регистра значение временного интервала преобразуется числовой код.

Частотный модулятор включает в себя входной усилитель, генератор пилообразного напряжения, компаратор, таймер (ждущий мультивибратор), формирователь меандра (счетчик).

Входной усилитель сигналов сенсоров построен по классической схеме неинвертирующего усилителя (DA4). Его коэффициент усиления равен Кус = 1 + R33/R31.

Генератор пилообразного напряжения построен по схеме интегратора (DA3, R29) с принудительным разрядом интегрирующего конденсатора С22.

На первый вход компаратора DA5 поступает линейно изменяющееся напряжение от генератора «пилы». На второй вход компаратора поступает выходное напряжение усилителя. В момент, когда напряжения на входах компаратора уравниваются, компаратор «опрокидывается». Получаемый фронт напряжения запускает ждущий мультивибратор DD2.2, который вырабатывает короткий (2-4 мкс) импульс.

Этот импульс поступает на ключ DD1.2, который разряжает интегрирующий конденсатор С22, на емкостной делитель и ключ влагомера, на вход счетчика DD4.2.

При этом напряжение на выходе генератора «пилы» DA3/6 резко изменяется, становясь равным опорному напряжению U0, на входах компаратора вновь создается большая разность напряжений, и компаратор возвращается в исходное состояние.

Затем цикл повторяется. Период повторения цикла пропорционален напряжению на выходе усилителя, т.е. величине сигнала сенсора.

Выходные импульсы ЧМ-модулятора поступают на делитель DD4.2., где преобразуются в последовательность прямоугольных импульсов. С помощью ключевого усилителя VТ10 эти импульсы направляются в линию связи ЦЖК для передачи на наземный регистратор.

Коммутатор скважинный.

На вход частотного модулятора сигнал поступает с мультиплексора DD3. Управляется DD3 двоичным кодом А0…А2, который вырабатывается двоичным счетчиком DD4.

Счетчик переключается импульсом 2-4 мс, который вырабатывается пороговым усилителем на транзисторе VT2.

Пороговый усилитель работает следующим образом.

На эмиттере транзистора напряжение равно напряжению питания схемы электрического прибора (+U = 12 В). Через резистор R22 база транзистора подключена к центральной жиле кабеля (ЦЖК). К базе же подключен диод VD6, который ограничивает напряжение на базе на уровне 0,6 В относительно напряжения на эмиттере транзистора. Транзистор при этом закрыт, и на его коллекторе напряжение равно нулю.

Когда на ЦЖК появляется отрицательный импульс, то на резисторе R24 (вывод CBL) напряжение резко падает, становясь меньше, чем напряжение +U. Транзистор быстро открывается и на коллекторе появляется напряжение, близкое к +U. Этот получаемый импульс и приводит к изменению двоичного кода А0…А3, который, управляя мультиплексором, переключает нормализованные сигналы с преобразователей сенсоров.

Стабилизатор положительного питания схемы.

Стабилизатор построен по классической схеме последовательного стабилизатора на DA2 и транзисторе VT1 и опорном стабилитроне VD3.

Формирователь отрицательного напряжения.

Для обеспечения питания операционных усилителей двуполярным напряжением установлен умножитель напряжения VD9, VD10, С14, С15 и стабилизатор DA8.

Защита по цепи питания прибора

Напряжение питание прибора снимается с ЦЖК через фильтр R7, C5. Диод VD2 служит для защиты электрической схемы от напряжения отрицательной полярности.

Рис. 14.1 Плата преобразователя в величину.

Дата добавления: 2015-06-04