9zip.ru Инструкции Вольтметр В7-34

При изучении вольтметра следует дополнительно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации и с формуляром.
В техническом описании приняты следующие термины, определения и сокращения: время измерения - интервал времени, в течение которого происходит полное измерение, при автоматическом выборе пределов измерений включает время выбора предела; такт измерения - минимальный интервал времени, в течение которого происходит одно измерение; подтакт - интервал времени, в течение которого состояние сигналов, управляющих аналоговой частью вольтметра, сохраняется неизмененным. перегрузка - состояние вольтметра, при котором значение входной величины превышает 1,2 от установленного предела измерения, при этом индицируется знак >; сигнал "О" детектора - фронт импульса, поступающий с аналоговой части на блок управления во время обратного интегрирования; цифра "1" соответствует уровню логической единицы положительной логики ( + 3,7 ±1,3) V; цифра "О" соответствует уровню логического нуля (0-0,4) V; гравировка "R2X ПР" обозначает режим измерения сопротивлений по двухпроводной схеме;
АВП - автоматический выбор пределов;
АЗУ - аналоговое запоминающее устройство;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
БСВн - блок сопряжения внутренний;
БСВш - блок сопряжения внешний;
В/3 - выборка/запоминание;
ДУ - дистанционное управление;
РУ - ручное управление;
ИОН - источник опорного напряжение;
ИП - источник питания;
ККП - канал коллективного пользования;
МЧИ - микросборка частного применения;
НО - нуль-орган;
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;
УМУ - устройство микропрограммного управления;
ГТ - генератор тока;
ООС - отрицательная обратная связь;
ОУ - операционный усилитель;
АКН - автокоррекция нуля.

2.1. Вольтметр универсальный цифровой В7-34 (В7-34/1, В7-34А) предназначен для измерения величин, указанных ниже:

1. В7-34 Измерение постоянного и синусоидального напряжений, сопротивления постоянному току, отношения двух постоянных напряжений, отношения синусоидального напряжения к постоянному, мгновенного значения входного напряжения в режиме "Выборка/запоминание", работа с каналом коллективного пользования. Настольный вариант 2. В7-34/1 Измерение постоянного и синусоидального напряжений, сопротивления постоянному току, отношения двух постоянных напряжений, отношения синусоидального напряжения к постоянному, мгновенного значения входного напряжения в режиме "Выборка/запоминание", работа с ККП. Стоечный вариант 3. В7-34А Измерение постоянного и синусоидального напряжений, сопротивления постоянному току; выход данных на регистрирующее; устройство, дистанционное управление. Настольный вариант.

2.2. Вольтметр предназначен для работы от сети синусоиданого напряжения (220±22) V частотой (50 + 0,5) Hz и содержанием гармоник до 5% в любом закрытом помещении при: окружающей температуре от 5 до 40°С (от 278 до 313 К); относительной влажности воздуха до 95% при температуре 30СС (303 К);
Примечание. Нормальные условия эксплуатации вольтметра: температура окружающего воздуха 20°С±2°С (293±2К); относительная влажность воздуха (65 ±15) %; напряжение питающей сети (220±4,4) V. у 2.3. Вольтметр может применяться при производстве ради электронной аппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях в лабораторных и цеховых условиях.
Многофункциональность, высокая точность измерений, возможность автоматического управления процессом измерений с регистрацией данных делают вольтметр необходимым при наиболее сложных и ответственных измерениях.
Наличие в вольтметре В7-34 (В7-34/1) блока сопряжения с ККП обеспечивает возможность широкого использования его в информационно-измерительных системах.

В основу работы вольтметра положено измерение постоянного напряжения аналого-цифровым преобразователем, выполненным по методу двойного интегрирования. Сущность этого метода заключается в том, что интегратор АЦП в течение фиксированного периода времени интегрирует напряжение, пропорциональное измеряемому сигналу Ux - прямое интегрирование Т0, а затем интегрирует опорное напряжение U0 противоположной полярности до момента полного разряда интегрирующего конденсатора - обратное интегрирование Тх. Опорное напряжение обеих полярностей вырабатывается источником опорного напряжения (ИОН). Время обратного интегрирования, измеряемое блоком управления, пропорционально значению измеряемого напряжения.

Измерение постоянного напряжения аналого-цифровым преобразователем осуществляется после нормирования его буферным усилителем - усилитель X. Усилитель X обеспечивает также необходимые входные параметры вольтметра. Измеряемое синусоидальное напряжение преобразуется преобразователем U/Ч, в постоянное напряжение, которое усиливается усилителем X и измеряется АЦП. Измеряемое сопротивление подключается на вход преобразователя R, который является источником постоянного тока. Ток, протекая по измеряемому сопротивлению, создает на нем падение напряжения, пропорциональное значению сопротивления, которое измеряется вольтметром постоянного тока. Во время обратного интегрирования используется тот же источник напряжения, что и при получении тока, что позволяет исключить погрешность опорного источника.

Измерение сопротивлений может осуществляться как по четырехпроводной схеме, позволяющей исключить влияние сопротивления кабелей, так и по двухпроводной схеме. При измерении мгновенного значения входного напряжения вольтметр работает как при измерении постоянного напряжения, только между усилителем X и АЦП включается дополнительно блок выборки/запоминания. Блок В/3 осуществляет запоминание входного сигнала в момент прихода внешнего импульса запуска и сохраняет его на входе АЦП в течение времени, необходимого для его измерения.

При измерении отношения двух напряжений происходит описанное выше измерение входного напряжения U-х или U/*/. х, только для обратного интегрирования вместо опорного используется входное напряжение канала У-Uy. Значение этого напряжения предварительно нормируется усилителем У, блок управления осуществляет управление всеми коммутирующими элементами аналоговой части вольтметра при измерениях и проведении тестового самоконтроля, измерёние временного интервала Тх на выходе АЦП, выдачу/прием информации на/с блок (а) сопряжения и на блок индикации. Блок индикации предназначен для вывода полученной информации об измеряемой величине на световое табло. Блок сопряжения осуществляет связь вольтметра с внешними устройствами цифропечати, дистанционного управления либо с каналом коллективного пользования. Функция тестового самоконтроля обеспечивается без использования специальных узлов программой работы управляющего устройства и структурой построения цепей коммутации аналоговой части вольтметра. Подавление помех общего вида в вольтметре достигается использованием "плавающего входа" и "защиты". Сущность этих методов состоит в изоляции измерительных входов и общего провода от корпуса вольтметра и в экранировании измерительной схемы от корпуса вольтметра специальным экраном. Связь с внешними устройствами при этом осуществляется с помощью блока гальванической развязки, делящего блок сопряжения на две части - внешнюю и внутреннюю. Это позволяет вольтметру работать с внешними устройствами, имеющими заземление, отличное от заземления вольтметра и источников сигнала.

Усилитель X обеспечивает необходимую чувствительность и высокое входное сопротивление цифрового вольтметра по входу и нормирует значение напряжения на входе АЦП на различных пределах измерения. Собственно усилителем является высококачественный усилитель дифференциальный (УД2), выполненный на микросборке 8УД1, основные электрические характеристики которой приведены в приложении. С целью уменьшения временных и температурных дрейфов усилитель X работает в режиме прерывания,; когда после каждого измерения проводится автокоррекция нуля. При этом вход усилителя замыкается накоротко ключом С, а с помощью ключа J включается отрицательная обратная связь'усилителя. Ключ N подключает конденсатор СЗ к общему проводу. Этот конденсатор заряжается до напряжения смещения усилителя X. В режиме измерения ключи С, J, N размыкаются, и напряжение, запомненное конденсатором СЗ, с помощью одного из ключей К, L, М, Н' прикладывается к инвентирующему входу ДУ2 и компенсирует имеющееся на входе напряжение смещения.

Измеряемый сигнал во время прямого интегрирования поступает на вход усилителя через замкнутые ключи:
А - при измерении постоянного напряжения на всех пределах и измерении сопротивления;
В и Е - при измерении синусоидального напряжения.
Во время обратного интегрирования на входе усилителя подается через замкнутые ключи:
F-опорное напряжение положительной полярности от источника опорного напряжения ИОН при измерении постоянного напряжения отрицательной полярности;
F - выходное.напряжение канала У при измерении отношений двух напряжений разной полярности;
G - напряжение с преобразователя R при измерении сопротивлений.
Кроме того, при измерении постоянного напряжения положительной полярности, отношения напряжений одной полярности и синусоидального напряжения во время обратного интегрирования усилитель X инвертирует опорное напряжение или выходное напряжение усилителя У. При этом ключ Н замыкает накоротко положительный вход усилителя X, а с помощью ключа Н и делителя Е4 организуется инвертирующее включение дифференциального усилителя. В качестве делителя инвертора Е4 используется микропроволочный делитель напряжения.
В соответствии с выбранным пределом измерения переключается прецизионный микропроволочный делитель обратной связи
Е6 усилителя X. При этом коэффициент передачи усилителя устанавливается равным 1 (ключ К), 10 (ключ L) или 100 (ключ М).
Сигнал на выходе усилителя X, соответствующий концу предела, таким образом устанавливается равным 10 V на любом пределе измерения.
Ключ 1 используется для отключения цепи автокоррекции в режиме измерения мгновенного значения напряжения.

Когда вольтметр готов к внешнему запуску, линия РВЗ устанавливается в низкое состояние, разрешая запускать вольтметр по линии ВЗ отрицательным или положительным перепадом входного импульса, длительность которого должна быть не менее 200 ns, амплитуда не менее 2 V, а полярность должна соответствовать положению переключателя на задней панели вольтметра.
С целью упрощения списания линии, входящие в состав шины идентификации (ШИ), шины синхронизации (ШС) и шины запуска (ШЗ), назовем КОНТРОЛЬНЫМИ ЛИНИЯМИ.
Структурная схема блока сопряжения 1 приведена на рис. 22.
Блок сопряжения 1 состоит из двух блоков, один находится внутри защитного экрана вольтметра (блок сопряжения внутренний 1), другой вне защитного экрана вольтметра (блок сопряжения внешний 1). Каждый блок принимает, запоминает и выдает информацию, обеспечивая двустороннюю связь между блоком управления и ККП. Обмен информацией между блоком сопряжения внутренним 1 и блоком сопряжения внешним 1 происходит через схему защиты, посредством импульсных трансформаторов, что позволяет блокам работать с различным заземлением. Основу как внутреннего, так и внешнего блоков сопряжения составляют устройства микропрограммного управления (УМУ1 и УМУ2), алгоритмы их работы соответственно представлены на рис. 23 и рис. 24.
Вольтметр, подсоединенный к ККП, может работать в одном из трех режимов работы, в соответствии с адресацией: в режиме слежения, в режиме приема или в режиме передачи.
Режим слежения
Вольтметр, не адресованный ни на прием, ни на передачу, находится в режиме слежения. В этом случае вольтметр работает от органов управления, расположенных на передней панели, если не находится на дистанционном управлении, или работает по ранее принятой программе, если находится на дистанционном управлении.
В режиме слежения вольтметр не реагирует на информацию, поступающую с ККП, если эта информация поступает не от УУ.
Если на вольтметр, находящийся в режиме слежения, поступает информация от УУ, то вольтметр будет принимать ее аналогично другим приборам, подсоединенным к ККП.
Режим приема
Вольтметр, адресованный на прием, работает в режиме приема. В этом режиме вольтметр принимает поступающую информацию, обрабатывает ее и производит измерения по принятой программе.

Вольтметр, адресованный на передачу, работает в режиме передачи. При работе в режиме передачи вольтметр выдает данные результатов измерения в ККП после процесса измерения.
При работе вольтметра в режиме слежения-УМУ2 (см. рис. 22) устанавливает на схемах выходных буферных каскадов линий данных и контрольных линий высокие состояния, чтобы не влиять на прохождение информации по ККП, выключает схему контроля выхода и через входной мультиплексор и схему защиты передает сигнал, определяющий работу вольтметра в режиме слежения, на блок сопряжения внутренний 1. Одновременно с этим УМУ2 осуществляет контроль за работой УУ по состоянию линии Уп, которая заводится на УМУ2 через входной буферный каскад контрольных линий.
УМУ 1 принимает поступающую информацию о режиме слежения, осуществляет переключение схемы выбора предела и функции на программирование с переключателей, расположенных на передней панели, устанавливает схемы программирования режима В/3 и режима отношения, а также схему программирования режима выдачи информации и режима запуска в состояние выключено (если вольтметр не находится на дистанционном управлении). Сигнал записи, поступающий на память вывода данных от УМУ1, выключается.
Таким образом, если вольтметр в режиме слежения не находится на дистанционном управлении, то он управляется органами управления, расположенными на передней панели. Если вольтметр в режиме слежения находится на дистанционном управлении, то управление его работой (процессом измерения) осуществляется по ранее принятой программе.
Когда линия Уп принимает рабочее состояние, определяющее, что передаваемая по ККП информация поступает от УУ, УМУ2 принимает поступающую информацию по линиям данных ЛДО-
ЛД6 через входной буферный каскад линий данных, синхронизируя поступление информации с помощью схемы контроля выхода через входной и выходной буферные каскады контрольных линий согласно рис. 20.
При адресации вольтметра на прием или передачу УМ2 производит сравнение поступающего адреса с адресом, предписанным вольтметру, код которого выбирается на колодке адреса. На колодке адреса выбираются только пять двоичных битов семибитового формата. Шестой и седьмой биты обеспечивают определение адреса: 01 - адресация на прием, 10 - адресация на передачу.
При идентификации запроса обслуживания работа вольтметра осуществляется в последовательности, представленной на рис. 21.
Если вольтметр адресован на прием, то УМУ2 через входной мультиплексор и схему защиты передает информацию о включении ДУ на УМУ1. УМУ1 включает схему контроля состояния ДУ в состояние "ДУ включено", не меняя при этом состояния других схем. Таким образом, вольтметр подготовился к дальнейшему режиму работы в соответствии с требованиями УУ.
Если вольтметр адресован на прием (режим приема), линия
Уп находится в исходном состоянии, а линия ДУ - в рабочем состоянии, то вольтметр через блок сопряжения 1 принимает программные данные. Программирование вольтметра осуществляется буквенно-цифровым кодом в соответствии с табл. 11.
Вольтметр принимает только идентификаторы (буквенное обозначение кодируемой информации) R, F, S, Т, Р, М и цифры от О до 7. Программирование должно заканчиваться командой Е (идентификатор конца программы) на выполнение процесса измерения в соответствии с принятой программой.
Поступивший байт программных данных принимается УМУ2 через входной буферный каскад линий данных, а затем (если передается код идентификатора) проверяется на соответствие идентификаторам, перечисленным выше. После проверки поступающей информации УМУ2 передает Се в сокращенном коде через входной мультиплексор, схему защиты на УМУ1. Синхронизация приема программных данных осуществляется УМУ2 с помощью схемы контроля выхода через входной и выходной каскады контрольных линий согласно рис. 20.
УМУ1 принимает поступившую информацию и, если это код идентификатора, подготавливает соответствующую схему программирования или схему выбора предела и функции на включение (включение соответствующей-программируемой схемы произойдет с приходом кода цифровой информации). После этого УМУ1 с помощью сигнала "Разрешение переноса внутр." передает через схему защиты на УМУ2 информацию о приеме данных. При поступлении кода идентификатора конца программы - Е, УМУ1 с помощью сигнала обмена "Удержание ДУ" разрешает блоку управления производить измерения по принятой программе. Сигнал "Запись" на память вывода данных от УМУ1 выключен.
Таким образом, в режиме приема вольтметр производит измерение по принятой программе только после прихода команды Е.
При адресации вольтметра на передачу (режим передачи) возможны два режима вывода данных: 1) если программируется нормальный вывод данных (однократные или многократные измерения), то вольтметр выдает данные сразу же после окончания процесса измерения, если он адресован на передачу. Если вольтметр не адресован на передачу, он ожидает адреса на передачу для вывода данных или адреса на прием для перепрограммирования; 2) если программируется прерывание измерений и вольтметр не адресован на передачу, он выдает команду 30 посл-е каждого измерения, ожидая распознавания устройством управления сог­

ласно рис. 21. Если вольтметр адресован на передачу при программировании прерывания, он выдает данные как и в первом случае.
Вольтметр обеспечивает выдачу информации в ККП согласно
ГОСТ 13052-74 и табл. 12, формат выдаваемой последовательно по байтам информации соответствует табл. 13.
При адресации вольтметра на передачу УМУ1, не изменяя состояние схем программирования, определяет окончание измерения с помощью сигнала обмена МД (метка данных) и через схему защиты сигналом "Разрешение переноса внутр." передает на УМУ2 информацию о готовности к выводу данных.
УМУ2 по состоянию линий ГП, ДП, поступающих с входного буферного каскада контрольных линий, определяет готовность со стороны ККП к приему данных. Если ККП готов к приему данных, то УМУ2 сигналом "Разрешение переноса внешний", через схему защиты выдает на УМУ1 информацию о разрешении выдачи данных. УМУ1 через мультиплексор вывода данных записывает (сигналом "Запись") в память вывода данных и передает через схему защиты на выходной мультиплексор выходные данные в последовательности согласно табл. 12.
Смена байта выходной информации (в'памяти вывода данных) определяется УМУ1 при получении им команды разрешения смены информации, поступающей от УМУ2 через схему защиты, сигналом "Разрешение переноса внешний". УМУ2 при получении кода выдаваемой информации с блока сопряжения внутреннего 1 через выходной мультиплексор и выходной буферный каскад линий данных помещает выдаваемую информацию на линиях данных ЛДО-
ЛД7 и с помощью схемы контроля выхода, входного и выходного буферных каскадов контрольных линий осуществляет синхронизацию вывода данных согласно рис, 20.
Таким образом, при адресации вольтметра на передачу последовательность вывода данных управляется УМУ1. При подключении вольтметра к ККП возможны следующие режимы выдачи информации (табл. 11).
МО. Многократные измерения без вывода данных
Вольтметр производит измерение в соответствии с программой запуска без вывода данных.
Ml. Многократные измерения с выводом данных
Вольтметр производит измерение и выдает данные, если он адресован на передачу. Если вольтметр не адресован на передачу, он ожидает адрес на передачу, чтобы выдать данные, или адрес на прием для перепрограммирования. После выдачи данных вольтметр запускается на следующее измерение в соответствии с программой запуска.
М2. Однократное измерение без вывода данных
Вольтметр производит измерение и не выдает данных, Новое измерение произойдет только после перепрограммирования,
М3. Однократное измерение с выводом данных

Вольтметр производит измерение ft выдает данные, если он адресован на передачу; если не адресован на передачу, то ожидает адреса на передачу или адреса на прием (для перепрограммирования). После вывода данных вольтметр произведет измерение только после перепрограммирования.
М4. Многократные измерения с запросом на обслуживание без вывода данных.
Программирование запрета вывода данлых отвергает программирование прерывания, следовательно, это такой же режим, как и МО.
М5. Многократные измерения с запросом на обслуживание с выводом данных.
Это такой же режим, как'и Ml, за исключением того, что если вольтметр не адресован на передачу, то линия 30 принимает рабочее состояние после окончания процесса измерения. Линия 30 возвращается в исходное состояние, если данные выданы или произведено перепрограммирование.
Мб. Однократные измерения с запросом на обслуживание без вывода данных.
Программирование запрета вывода данных отвергает программирование прерывания, следовательно, это такой же режим, как o и М2.
М7. Однократные измерения с запросом на обслуживание с выводом данных.
Этот режим такой же, как и М3, за исключением того, что если вольтметр (после процесса измерения) не адресован на передачу, линия 30 принимает рабочее состояние. Эта линия (30) возвращается в исходное состояние после вывода данных или после перепрограммирования.
Возможные режимы запуска:
ТО.^Периодический запуск
Запуск вольтметра на измерение осуществляется в соответствии с установленным блоком управления периодом запуска.
Т1. Немедленный внутренний запуск
Запуск вольтметра осуществляется с минимальным периодом запуска, который устанавливается блоком управления в зависимости от режима измерения.
Т2. Внешний запуск
Запуск вольтметра происходит при поступлении с ККП импульса отрицательной полярности длительностью не менее 200 ns и амплитудой не менее 2 V.
ТЗ. Удержание
Вольтметр хранит результат предыдущего измерения и запрещает осуществлять новое измерение.

5.1.7. Блок сопряжения 2
Блок сопряжения 2 предназначен для связи вольтметра с регистрирующим устройством (РЕГИСТР. УСТРОЙСТВО), управляющим устройством и другими приборами информационной измерительной системы-по индивидуальной линии связи.
Блок сопряжения 2 состоит из блока вывода данных ВД и блока дистанционного управления ДУ. 1) Блок ВД предназначен для вывода информации о всех измеряемых вольтметром физических величинах, пределе измерения и данных тестового контроля на внешнее регистрирующее устройство по индивидуальной линии связи.
Структурная схема блока ВД приведена на рис. 25.
Схемой защиты блок делится на две части - внешнюю и внутреннюю. Схема защиты предназначена для гальванической развязки между внутренней и внешней частями вольтметра и представляет собой 7 пар последовательно включенных трансформаторов.
Схема мультиплексоров вывода данных МВД предназначена для последовательно-параллельной передачи по четырем шинам ("1 код регистра", "2 код регистра", "4 код регистра", "8 код регистра") информации об измеряемой величине через схему защиты на выходные регистры ВР.
Последовательно-параллельная передача информации позволяет сократить количество электрических цепей при передаче ее через схему защиты и записи в выходные регистры ВР.
Схема управления мультиплексорами СУМ предназначена для вырабатывания сигналов "Управление А", "Управление В", поступающих на адресные входы МВД. Сигнал на адресных входах мультиплексоров рпределяет очередность передачи информации об измеряемой величине через схему защиты.
Схема управления выводом данных УВД предназначена для вырабатывания сигнала "Разрешение вывода", за время действия которого происходит передача информации через схему защиты и сигнала "Импульсы сдвига", при помощи которых происходит запись информации в ВР.
ВР предназначены для преобразования информации об измеряемой величине с последовательно-параллельного кода, поступающего с выхода МВД через схему защиты, в параллельный код и хранения ее на время, необходимое для регистрации в регистрирующем устройстве.
Схема преобразователя кода функции и знака ПКФЗ предназначена для преобразования параллельного кода (табл. 22, 23), поступающего на вхо? МВД, в параллельный код согласно табл. 24.
Схема удержания СУ предназначена для выдачи сигнала "Удержание ДУ", если приходит сигнал "Удержание печати" с разъема РЕГИСТР. УСТРОЙСТВО.

2) 'Блок ДУ предназначен для дистанционного управлен вольтметром с помощью сигналов, поступающих с внешнего управляющего устройства на разъем ДУ, расположенный на задней панели вольтметра.
Блок ДУ позволяет дистанционно включать функцию, предел измерения и вид запуска вольтметра. Структурная схема блока
ДУ приведена на рис. 27.
Схемой защиты блок ДУ делится на две части - внутреннюю и внешнюю. Схема защиты предназначена для гальванической развязки между внутренней и внешней частями вольтметра и представляет собой 6 пар последовательно включенных импульсных трансформаторов.
Мультиплексоры ввода программы МБП предназначены для преобразования параллельного кода программы (кода предела, кода функции), поступающего на разъем ДУ от внешнего управляющего устройства, в последовательный код.
Это необходимо для уменьшения количества электрических цепей при передаче кода программы через схему защиты во внутреннюю часть вольтметра.
Управление МБП осуществляет схема управления мультиплексорами СУМ с помощью сигналов "Счит. А" и "Счит. В", которые поступают на адресные входы мультиплексоров во время передача программы работы вольтметра через схему защиты из внутренней части вольтметра.
Схема регистров записи новой программы РЗП предназначена для преобразования последовательного кода программы (кода функции, кода предела) в параллельный код программы и для

упорядоченной записи параллельного кода программы с помощью сигнала "Импульсы записи 1" при передаче кода программы через схему защиты. ' . '
Схема управления записью новой программы СУЗП предназначена для управления внутренней частью блока ДУ и для вырабатывания сигналов "Счит. программы" и "МП", используемых во внешней части блока ДУ.
Схема переключения режима работы СПР предназначена для осуществления выбора программы от передней панели -либо от разъема ДУ в зависимости от состояния шины ДУ.
При наличии на шине ДУ логического "О" вольтметр программируется от внешнего управляющего устройства, а при логической "1" - от передней панели.
Регистры хранения новой программы РХП предназначены для записи параллельного кода новой программы, поступающей через
СПР от внешнего управляющего устройства либо от передней панели вольтметра, для ее хранения и выдачи на цифровую часть вольтметра.
На рис. 28 приведены эпюры напряжений, поясняющие принцип работы блока ДУ.
Включение вольтметра в режим ДУ осуществляется подачей на шину ДУ разъема ДУ логического "О". Сигнал ДУ через МВП по шине "Код предела" поступает на схему защиты и далее на
СПР. На СПР поступают также тактирующие импульсы "Запись
ДУ" ,(см. рис. 28 н). С приходом сигнала "ДУ" и первого тактирующего импульса "Запись ДУ" СПР отключает входы РХП от переключателей передней панели и подключает их к выходам РЗП.
Одновременно сигнал "ДУ" поступает на цифровую часть вольтметра для индикации.
Импульсы "Запись ДУ" во время передачи программы работы вольтметра через схему защиты не поступают на СПР, так как по шине "Код предела" в это время передается информация о пределе измерения.
Запись новой программы с разъема ДУ происходит следующим образом. На разъем ДУ подается код необходимой программы согласно табл. 27, 28. После окончания измерения СУЗП выдает на разъем ДУ низкий уровень сигнала "МД" (см. рис. 286), который далее поступает на внешнее устройство управления, сигнализируя об окончании измерения и возможности программирования.
Внешнее устройство управления выдает сигнал "Ввод программы" длительностью (t*-ti)5=5 ms (время, необходимое для ввода программы в вольтметр), поступающий на СУЗП. С цифровой части вольтметра на вход СУЗП поступают также сигналы "Скан. А", "С'кан. С". На выходе СУЗП формируется сигнал "МП", равный по длительности двум периодам сигнала "Скан. А". Сигнал "МП" поступает через схему, защиты на СУМ, на МВП и на разъем ДУ.
Низкий уровень сигнала "МП" устанавливает СУМ в исходное

состояние (на адресных входах мультиплексора устанавливается 0), Высокий уровень сигнала "МП" разрешает работу СУМ и передачу кода программы с выхода мультиплексоров на схему защиты, а также запрещает во внешнем управляющем устройстве любое изменение в программе на время передачи ее во внутреннюю часть вольтметра. Высокий уровень сигнала "МП" разрешает поступление сигнала "Счит. программы", равного двум периодам сигнала "Скан. А", с выхода СУЗП на СУМ. СУМ инвертирует; делит на 2 импульсы сигнала "Счит. программы" и в результате этого выдает на адресные входы МВП сигналы "Счит. А", "Счит. В". Происходит последовательный опрос входов мультиплексора и передача кода новой программы с разъема ДУ через схему защиты по шинам "Код предела" и "Код функции" на последовательные входы РЗП. В качестве тактирующих импульсов, поступающих на синхровходы РЗП, используются четыре "Импульса записи 1".

Они получаются на выходе СУЗП путем совпадения высокого уровня си гд ал а "МП" и импульсов "Скан. 1", поступающих со схемы блока ВД. Итак, за время, когда сигнал "МП" находился, в состоянии логической 1, на выходе РЗП устанавливается параллельный код программы работы вольтметра. С выхода РЗП через СГ1Р код новой программы поступает на входы РХП, где происходит

запись и хранение новой программы до следующего изменения' программы работы вольтметра и прихода сигнала "Ввод программы".
Запись новой программы в РХП происходит с помощью синхроимпульсов "Импульсы записи 2", которые при отсутствий высокого

уровня сигнала "МП" поступают на схему РХП. Во время передачи через схемы защиты новой программы СУЗП запрещает подачу сигналов "Импульсы записи 2" на РХП с целью исключения сбоев в работе вольтметра. Сигналы "Импульсы записи 2" получаются путем совпадения низкого уровня сигнала "МП" п импульсов "Синхр. 2'", поступающих с блока ВД. С выхода РХП параллельный код программы поступает в цифровую часть вольтметра. При снятии сигнала "ДУ" СПР подключает ко входам РХП код программы с переключателей на передней панели. При наличии на шине "Удержание бнешнее" низкого уровня вольтметров производит измерение только с приходом импульса амплитудой
Иимп.>2,4 V и длительностью т>200 ns по шине "Запуск". 5.1.8. Схема электропитания
Схема электропитания предназначена для обеспечения функциональных узлов и блоков вольтметра необходимыми напряжениями. Структурная схема электропитания приведена на рис. 29 и включает в себя силовой трансформатор, источник вторичного электропитания, источник питания блока сопряжения внешнего 1, источник питания преобразователя R. Сетевое напряжение. 220 V частотой 50 Hz подается на первичную обмотку силового трансформатора, с соответствующих вторичных обмоток переменное напряжение поступает на выпрямители и далее выпрямленное и оглаженное напряжение поступает на входы стабилизаторов напряжения. 5.2. Схема электрическая принципиальная 5.2.1. Устройство преобразования 5.2.1.1. Усилитель X
При измерении постоянного напряжения на пределах 0,1; 1; 10 V входной сигнал с клеммы Нх через контакты реле Р1, Р2, резисторы R6, R7, R11 поступает непосредственно на усилитель X.
Резисторы R6, транзисторы Т2, ТЗ в диодном включении и микросхема МС4 образуют цепь защиты усилителя от перегрузок по напряжению на этих пределах.

При измерении постоянного напряжения на пределах 100 и 1000 V входной сигнал'через контакты реле Р1, Р2 поступает на входной микропроволочный делитель напряжения Э1 и далее, уменьшенный в 100 раз, на усилитель X. Цепь защиты усилителя на этих пределах образуют транзисторы Т2, ТЗ и микросхема МСЗ.
Микросхема МСЗ представляет собой двухполярный стабилизатор напряжения. При перегрузке открывается один из транзисторов Т2 или ТЗ (в зависимости от предела и полярности) и напряжение на входе усилителя не превышает стабилизированного уровня МСЗ; при этом, ток через резисторы R7, R6 не превышает 5 шА. На пределах 0,1; IV уровень ограничения напряжения на микросхеме МСЗ составляет 2 V, на остальных пределах - 14 V.
Переключение уровней ограничения производится сигналом "Управл. защитой".

Резисторы R7, R6 и конденсатор С4 образуют фильтр В4 для фильтрации переменной составляющей постоянного входного напряжения; транзистор Т4 отключает фильтр при измерении в режиме "Выборка/запоминание".
Усилитель X представляет собой микросборку МС7 (см. приложение 2) с парой полевых транзисторов Т8 на входе, обеспечивающих высокое входное сопротивление. Балансировка усилителя производится потенциометром R17.
В усилителе предусмотрена шина слежения (МС7/10), напряжение на которой повторяет входной сигнал усилителя во всем динамическом диапазоне с точностью ±50 mV. Эта шина используется для управления ключами, нуль шины слежения устанавливается резистором R18.
Цепи С6, R22, С17 и R23, С8 служат для высокочастотной коррекции усилителя.
Управляют работой усилителя ключами на полевых транзисторах, представляющих собой мйкросборки МС7, МС10 (см. приложение 2),,и полевые транзисторы Т5, T9.
Логические команды из блока управления поступают на формирователь сигналов управления ключами MCI, МС6, МС8. Логическому "0" на входе фармирователя соответствует выходной сигнал напряжением минус 15 V, а логической "1" - сигнал напряжением шины слежения входного усилителя.

Ключи на микросхеме МС5 и транзисторы Т5 коммутируют сигналы на входе усилителя, а ключи на микросхеме МС9 коммутируют сигналы обратной связи усилителя. В цепь обратной связи усилителя включен микропроволочный делитель ЭЗ типа ДНМ-109, с помощью которого устанавливается коэффициент усиления усилителя 10 или 100. С помощью резистора R30 осуществляется юстировка коэффициента усиления 10 (предел измерения 1 V), резистором R28 юстируется коэффициент усиления 100 (предел измерения 0,1 V).
Цепь Т10, Til, R29, R31, R35, R37, СП осуществляет защиту усилителя по входу. При перегрузке (ивых>14У) эта цепь шунтирует часть делителя, чем уменьшает коэффициент усиления усилителя.
Конденсатор G9,- корректирующий. В режиме усиления он используется как источник напряжения, равного напряжению смешения нуля входного усилителя.
Ключ 1 в микросхеме МС10 используется для замыкания накоротко конденсатора С9 в режиме "Выборка/запоминание".
При этом цепи автокоррекции нуля усилителя отключены.
При помощи ключа Н(МС5), ключа НЦТЭ) и делителя Э2 (микропроволочный, типа ДИМ - 112) организуется инвертирующее включение усилителя X для получения на его выходе опорного напряжения отрицательной полярности и инвертирования выходного напряжения усилителя У. Этот режим используется во время обратного интегрирования при измерении положительной поляр-

иости, переменного напряжения, отношений двух постоянных напряжений одинаковой полярности. С помощью резистора R24 осуществляется юстировка инвертора. 5.2.1.2. Аналого-цифровой преобразователь
АЦП состоит из трех каскадов. Первый каскад - интегратор, выполненный на микросхеме МС11 с полевыми транзисторами на входе.
Интегрирующий конденсатор С18 обладает высоким сопротивлением утечки и малым коэффициентом диэлектрической абсорбции. R40 - токозадающий резистор интегратора.
Управляют работой интегратора ключи на полевых транзистоpax Т12-Т15, которые в свою очередь управляются сигналами формирцвателя МС12. Логические команды на формирователь поступают из блока управления. Сигналы управления формируются таким образом, что логической "1" соответствует нулевой уровень выходного напряжения, а логическому "О" соответствует уровень минус 5 V.
Резисторы R41, R43, R46 служат для повышения крутизны фронтов импульсов.
Второй каскад АЦП - масштабный усилитель с коэффициентом усиления около 50, повышающий крутизну напряжения интегратора в момент перехода через нуль. В остальное время выходное напряжение усилителя ограничено цепью Д5-Д8, R67 до уровня 1 V для повышения его быстродействия.
Оба каскада охвачены цепью автоматической коррекции нуля, состоящей из ключа Т15 и корректирующего конденсатора С16.
Коррекция происходит аналогично коррекции нуля усилителя X, вход интегратора при этом замыкается накоротко на землю транзисторным ключом Т14. Резистор R69 предохраняет операционный усилитель МС13 от перегрузки по току в начальный момент коррекции.

Третий каскад - интегральный компаратор МС14, фиксирующий момент перехода напряжения интегрирования через определенный уровень при обратном интегрировании. Кроме того, по состоянию компаратора после прямого интегрирования определяется полярность измеряемого напряжения.
Фильтр R72, С20 предохраняет компаратор от случайных срабатываний из-за высокочастотных шумов на его входе. В момент переключения ключей интегратора возможно проникновение паразитных импульсов через интегрирующий конденсатор на усилитель (МС13), их усиление и вследствие этого ошибочное срабатывание компаратора. Для предотвращения .этого явления служит делитель на резисторах. Импульс, попадая на инвертирующий вход усилителя (МС13), оказывается скомпенсированным на его входе.

В целях увеличения помехоустойчивости компаратора уровень срабатывания его смещен относительно нуля цепью R59, R63, R73.
Часть опорного напряжения с этого делителя подается на инвертирующий вход компаратора, в результате чего он срабатывает несколько позже. Эта задержка учитывается цифровой частью вольтметра, значение задержки можно регулировать резистором R63.
Цепь R64, R70, R73 предназначена для компенсации собственного смещения нуля компаратора. Резистором R64 устанавливается смещение компаратора, равное нулю.
Вследствие неидеальности параметров транзисторных ключей, операционного усилителя (МС11) и интегрирующего конденсатора существует нелинейность интегратора, неодинаковая при положительной и отрицательной полярности. Для ее устранения предназначена схема компенсации нелинейности интегратора.
Принцип компенсации основан на введении в интегратор дополнительной цепи интегрирования от источника напряжения, которое пропорционально входному напряжению. Компенсация происходит во время обратного интегрирования.
Источником компенсирующего напряжения служит каскад на . операционном усилителе (МС10). Каскад представляет собой инвертор с единичным усилением и делитель напряжения R44, R45,
R47, R49.
Во время обратного интегрирования по команде "Управл. О" или "Управл. Р" (в зависимости от полярности измеряемого напряжения) формируется сигнал управления на формирователе-транзисторе Т18 (либо Т19), открывающий транзисторный ключ Т16 (либо Т17), и происходит дополнительное интегрирование напряжения, снимаемого с движка потенциометра R47 (либо R49) через резистор R39. ч , ; Ц1

5.2.1.3. Источник опорного напряжения
Источник опорного напряжения включает в себя прецизионный стабилитрон с термостабилизацией режима и схемой термостабилизации, генератор тока стабилизации, буферный усилитель с делителем обратной связи, инвертор. Прецизионный стабилитрон Д1 (схема электрическая принципиальная блока вторичного электропитания, плата ПЗ) расположен в активном термостате У1, температура в котором регулируется мостовой схемой авторегулирования, построенной на микросхеме MCI и транзисторах Т2, ТЗ. При увеличении температуры внутри термостата свыше 65° С составной транзистор Т2, ТЗ закрывается и на проволочном моточном резисторе R1 прекращается выделение тепла от протекания через него тока. Температура регулируется потенциометром R9.
Генератор тока (см. схему "Устройство преобразования") собран на операционном усилителе (МС2) с эмиттерным повторителем (Т1) на выходе. Ток стабилизации,задается цепью Rl, R2, ДЗ.
Напряжение стабилизации со стабилитрона поступает на вход источника опорного напряжения (МСЗ).

Значение напряжения +Uon на выходе ИОН определяется напряжением U ct и коэффициентом деления делителя ООС, расположенного на плате П1. С помощью перемычек а-а' - к-к' регулируется коэффициент обратной связи делителя и, таким рбразом, значение опорного напряжения +Uon. Оно регулируется также в небольших пределах при помощи переменного резистора R15 (см. схему электрическую принципиальную блока управления). 5.2.1.4. Преобразователь синусоидального напряжения в по стоянное напряжение.
Измеряемое напряжение с входных клемм вольтметра поступает на преобразователь через контакты реле Р1 и разделительный конденсатор С24, который необходим для предотвращения попадания постоянной составляющей измеряемого напряжения -на вход преобразователя.
На пределах измерения 100 и 1000 V измеряемое напряжение поступает на входной частотно-компенсированный аттенюатор с ослаблением в 100 раз, собранный на резисторах R75', R76, R77,
R78, R79. С помощью резистора R77 производится юстировка коэффициента передачи аттенюатора на высоких частотах, а с помощью резистора R79 - на низких частотах. Включение аттенюатора производится с помощью реле РЗ.
Частотно-компенсированная цепь отрицательной обратной связи преобразователя по переменному току, на пределе 1 V состоит из резисторов R80, R93, R95, R99, R100, RM31, R102, R104, R105, конденсаторов С25, С27, С39-С42.
Для юстировки коэффициента передачи преобразователя на пределе 1 V на низких частотах служит резистор R95; на высоких частотах плавная регулировка осуществляется с помощью, резистора R100, грубая - удалением перемычек 7-71, 8-81. На пределе 10 V с помощью реле Р4 в цепь отрицательной обратной связи включаются резисторы R97, R98, конденсаторы С50, С47, С48,
С25.
Регулировка коэффициента передачи на пределе 10 V на низких частотах осуществляется с помощью резистора R97, на высоких плавная регулировка осуществляется с помощью резистора
R102, грубая - удалением перемычек 9-91 и 10-101. Конденсатор С49 служит для коррекции амплитудно-частотной характеристики преобразователя в области высоких частот.

Входной каскад усилителя преобразователя собран по балансной схеме ца согласованной паре полевых транзисторов MCI5. Ток стоков полевых транзисторов задается генератором тока на транзисторе Т20, резисторах R81, R84, R87, конденсаторе С28.
Нагрузкой каскада являются резисторы R83, R86. Для коррекции амплитудно-частотной характеристики каскада в области низких частот служат корректирующие цепочки R82, С29 и R85,
С31. Такая коррекция цеобходима для ускорения протекания переходных процессов в преобразователе.

Основное усиление усилителя обеспечивается операционным усилителем MCI6. Резисторы R90, R91, конденсаторы С36, С34,
С37 - элементы частотной коррекции усилителя MCI6. Стабилитроны Д14, Д15 служат для снижения напряжения питания операционного усилителя. Конденсаторы СЗО, С32, С54, С55 - элементы фильтров цепи питания преобразователя.
Микросхема MCI7 представляет собой сложный узел, в состав которого входят выходной каскад усилителя преобразователя, фильтр нижних частот на операционном усилителе, резисторе R94, конденсаторах С38, С43, образующий цепь отрицательной обратной связи по постоянному току, стабилизирующую работу всего усилителя, и ограничитель, предотвращающий перегрузку выходного каскада усилителя. Часть этого ограничителя (Д12, Д13) установлена на плате.
Цепочка R92, С44 служит для увеличения быстродействия преобразователя в режиме АВП.
Резистор R96 служит для развязки сигнальных цепей преобразователя от входного импеданса прибора, подключенного к контрольной точке КТ 12.
Конденсаторы С45, С46 служат для предотвращения попадания постоянной составляющей с выхода усилителя на вход детектора, собранного на диодах Д17, Д18.
Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения на выходе преобразователя производится активным фильтром - операционные .усилители (МС18, МС19), резисторы R103, R106-R108, конденсаторы С51-С53, С56. 5.2.1.5. Преобразователь R
В основу схемы преобразователя R должен входить усилитель, состоящий из операционного усилителя (МС20) с парой полевых транзисторов Т25 на входе. Источник опорного напряжения, построенный на стабилитроне Д25 и резисторах R112, R121, усилитель ц набор резисторов Э4 в цепи инвентирующего входа усилителя образуют генератор тока.
При измерении сопротивлений контакты 2-4, 1-3 реле Р7 замкнуты, измеряемое сопротивление подключается к контактам 6-3 (Ly) и 6-4 (Ну) и находится, таким образом, в цепи обратной связи усилителя. Для прямого интегрирования используется напряжение на контактах 6-3, 6-4, т. е. падение напряжения заданного тока на измеряемом сопротивлении. Для обратного интегрирования используется напряжение UonR, т. е. падение напряжения заданного тока на одном из резисторов микропроволочного делителя Э4.

С помощью реле Р5, PG производится выбор пределов измерения сопротивления. Пределы 0,1; 1; 10 кОм включаются при помощи реле Р5, при этом через контакты 1-5 подключается резистор 10 кОм делителя Э4. Контакты 2-6 реле Р5 на этих пределах соединяют с общим сигнальным проводом клемму Lx, а следователь-

но клемму Ly и инвертирующий вход усилителя преобразователя.
Юстировка на пределе 10 кОм осуществляется резистором R122, который совместно с делителем напряжения R119, R120 и резистором R118 меняет ток в измеряемом резисторе.
При замыкании контактов 1-3 реле Р5 включаются пределы 1000 кОм, 100 кОм либо предел 10000 кОм в зависимости от положения контактов реле Рб. Цепь юстировки предела 10 кОм шунтируется резистором R117, юстировка на пределах 100 кОм, 1000 кОм осуществляется резистором R114, на пределе 10000 кОм - резистором R115. На этих пределах с помощью реле Р5 (замкнутые контакты 2-4) с общим сигнальным проводом соединяется инвертирующий вход усилителя преобразователя, а на клеммах Lx и Ly присутствует его напряжение'смещения, которое во время периода коррекции подается через ключ G (МС5) на вход усилителя X.
Полевые транзисторы Т23, Т24 в диодном включении обеспечивают защиту входа усилителя в случае, когда измеряемое сопротивление значительно больше предела измерения либо когда клеммы Нх и Ну разомкнуты, а также если вольтметр работает в других режимах измерения. Транзистор Т27 и диод ДЗО служат для защиты выхода усилителя от перенапряжения, когда на клеммы
Ну, Ly в режиме измерения сопротивлений ошибочно подается напряжение до 60 V отрицательной полярности или до 150 V положительной полярности. Полевой транзистор Т28 в диодном включении предотвращает выход из строя ключа G (МС7) усилителя X от протекания избыточного тока при работе вольтметра не в режиме измерения сопротивлений с подключенным кабелем. Цепь
Т26, R126, Д28, Д29 ограничивает выходное напряжение преобразователя сопротивления.
Следует иметь в виду, что в режиме измерения сопротивления кл-емма защиты 7-1 (G) соединена с общим сигнальным проводом, поэтому электрическое соединение ее с клеммами Lx и Ly недопустимо.
При измерении отношений двух напряжений контакты 2-6, 1-5 реле Р8 замкнуты.

Понравилась статья? Коля говорит: поделись с друзьями!