3 Вимірювальний модуль и001

3.1 Функціональну схему модуля И001.1 подано на рисунку 2.1. Модуль містить модулятори 1, 2, 3, підсилювач-модулятор 4, суматор 5, демодулятор-підсилювач 6, генератор 7, джерело опорної напру­ги 8, вузол коректора 9.

Модуль виконує вказані функції у відповідності з рівнянням статичної характеристики

(2.1)

де всі сигнали виражені у відносних величинах від номінального діапазону їх зміни.

Модулятори 1, 2, 3 перетворюють вхідні уніфіковані сигнали постійного струму (0-5 мА) X1, Х2 та Х3 у сигнали змінного струму та перемножують їх на масштабні множники 1, α2 і α3 відповідно. Підсилювач-модулятор 4 підсумовує вхідні уніфіковані сигнали Х41-Х45, перетворює їх алгебраїчну суму на напругу змінного струму та перемножує на масштабний множник α4.

Рисунок 2.1 – Функціональна схема блоку Р27

Суматор 5 виконує гальванічне розділення підсумованих сиг­налів Х1-Х4 з виходів модуляторів 1-4, Х_кор з вузла коректора 8 та вхідного сигналу постійної напруги Х5 (0-10 В) одне від одно­го та від вихідного сигналу, демодулятор-підсилювач 6 перетворює вихідний сигнал суматора на напругу постійного струму – сигнал неузгодження. Керування ключами модуляторів та демодуляторів ви­конується напругою змінного струму прямокутної форми з частотою 20 кГц, що надходить від генератора 7. Він же формує й напругу постійного струму, гальванічно ізольовану від загального живлен­ня модуля живлення операційних підсилювачів входів.

Джерело опорної напруги 8 призначено для живлення стабілізо­ваною напругою постійного струму вузла коректора 9 та зовнішньо­го потенціометричного задатчика (наприклад, ЗУ11).

3.2 Принципову електричну схему модуля И001.1 подано на рисунку 2.2. Модулятори 1-3 виконані на транзисторних збірках (ТЗ) V9-V11, що працюють у ключовому режимі. Масштабні коефіцієнти α2 і α3 встановлюються потенціометрами R13, R14. Конденсатори С1-С3 шунтують вхідні ланки модуля щодо змінного струму, а діоди V1-V6 замикають ланки вхідних сигналів Х1-Х3 при відключенні живлення модуля.

Підсилювач-модулятор 4 виконано на ОП А1, вихідний сигнал якого модулюється на ТЗ V12. Підсумовування вхідних сигналів Х4_i виконується за допомогою резисторів R1-R5 відносно загальної точ­ки входу Х4. ОП А1 охоплений послідовним негативним зворотним зв’язком (НЗЗ) через резистор R6, масштабний коефіцієнт ОП α4 встановлюється потенціометром R16.

Суматор 5 виконано на трансформаторі Т1. Вхідні модульовані сигнали подаються на обмотки ІІ-V, вихідний сигнал суматора виділяється на обмотці I.

Демодулятор-підсилювач 6 виконано на ОП А2. На вході якого встановлений ключовий демодулятор на ТЗ V13. Підсилювач охоплено паралельним НЗЗ через резистори R27 та R30. Загальний коефіцієнт передачі модуля підстроюється змінним резистором R30.

Рисунок 2.2 – Принципова електрична схема модуля И001.1

Вузол коректора 9 складається з потенціометра R26 («Коррек­тор»), R23 («Уст. 0»), комутаційних гнізд S з замикачем, за допомо­гою якого встановлюється полярність сигналу коректора («+», «–»), а також потенціометра R45 («α_ЗУ») для плавного регулювання діапа­зону дії зовнішнього потенціометричного задатчика.

Джерело опорної напруги 8 виконано на ОП A3 та транзисторі V23. Величина стабілізованої напруги на вході ОП задається пара­метричним стабілізатором на стабілітроні V24. потім її по­тужність підсилюється транзистором V23. Вихідна напруга підстроюється змінним резистором R35.

Генератор 7 містить автогенератор прямокутної напруги з часто­тою 20 кГц, виконаний на ОП А4 та тригер, виконаний на транзистоpax V19, V20. Частота напруги, що генерується, визначається постійною часу ланки R39-C18 та величиною позитивного зворотного зв’язку (ПЗЗ), що створюється ланкою R40-R42. Підсилювачем потуж­ності є тригер, керований вихідною напругою автогенератора. На­вантаженням тригера є обмотка I трансформатора Т2. З вихідних об­моток ІІІ-VІІ Т2 знімається прямокутна напруга, що керує ключа­ми модуляторів та демодулятора.

Випрямлена діодами V15, V16 та згладжена конденсаторами С8, С9 напруга з обмотки II Т2 використовується для формування гальванічно ізольованого живлення ОП А1.