Автоматический измеритель нелинейных искажений С6-11 техническое описание и инструкция по эксплуатации

Автоматический измеритель нелинейных искажений С6-11 техническое описание и инструкция по эксплуатации

Блок автоматического управления состоит из преобразователя переменного напряжения в постоянное, усилителя постоянного напряжения (А2), компараторов (К1—К4), электронных ключей (Кл1—Кл4), счетного устройства (Д1) и источника опорного напряжения. Выходное напряжение преобразователя усиливается, сравнивается с опорным напряжением компараторов напряжений (К1—К4) и управляет работой электронных ключей (Кл1—Кл4) с помощью счетного устройства (Д2). Электронные ключи управляют работой автоматического аттенюатора и усилителя с АРУ. Усилитель с АРУ выполнен на базе управляемого делителя напряжения с регулируемой цепью на оптоэлектронном приборе (Э1). В системе АРУ сигнал усиливается (У1) и поступает на преобразователь переменного тока в постоянный.

Принцип работы блока переключения следующий. С выхода повторителя напряжений переменное напряжение поступает на вход двухполупериодного выпрямителя (МС6). Конденсаторы служат для фильтрации выходного напряжения. Усилитель постоянного тока выполнен на микросхеме МС8. Конденсатор С9 служит для дополнительной фильтрации выходного напряжения. Выпрямленное напряжение поступает через резисторы R5, R16, R40, R41 на прямой вход компараторов напряжений. На инверсный вход этих компараторов подается опорное напряжение, от величины которого зависит порог срабатывания компараторов. Величины опорных напряжений для компараторов составляют: МСЗ — (0,58±0,2) V и МС4 — (2,6±1,0) V. Компараторы управляют работой счетного устройства, состоящего из двух инверторов напряжения, выполненных на микросхеме МО. Счетное устройство управляет работой электронных ключей, с помощью которых осуществляется переключение реле входного аттенюатора.

Компаратор напряжения выполнен на МС9, включает реле Р1 усилителя с АРУ, тем самым включая делитель 1 : 3, что позволяет производить автоматическое деление входного сигнала через 10 dB. Подключенный к R входу МС2.1 фильтр нижних частот R6, СЗ, предохраняет от включения на время кратковременного срабатывания компаратора (МСЗ) при превышении напряжения на входе прибора уровня 1 V. Таким образом, схема автоматического переключателя удовлетворяет следующим требованиям: автоматическое деление через 10 dB в диапазоне 60 dB при входных уровнях синусоидального напряжения от 90 mV до 100 V; входное сопротивление не менее 100 kQ; частотный диапазон 20 Hz — 1 MHz.

Частотная погрешность аттенюатора корректируется с помощью конденсаторов (CI, C5). Схема электрическая принципиальная усилителя с АРУ ДЛИ2.002.011 ЭЗ. При включении прибора в режим «Кг» с помощью реле Р2 вход режекторного усилителя подключается к выходу делителя напряжения, выполненного на резисторах R23, R24, R25. Потенциометром R24 устанавливается необходимый уровень калибровочного напряжения. В режиме измерения коэффициента гармоник входной сигнал поступает на усилитель (Т4—Т10), к выходу которого подключен управляемый делитель напряжения (R22, Э1). С выхода управляемого делителя сигнал поступает на вход усилителя (Т1—ТЗ) и через контакт реле Р2 на вход усилителя режекторного. Выходное напряжение усилителя выпрямляется, усиливается (МС4) и поступает на УПТ, на инверсный вход которого подается опорное напряжение. Разностное напряжение через усилитель мощности поступает на оптоэлектронный прибор для регулировки выходного напряжения усилителя с АРУ. Потенциометром R30 устанавливается необходимый уровень выходного напряжения, снимаемого с выхода усилителя с АРУ. Таким образом, схема усилителя с АРУ удовлетворяет следующим требованиям: диапазон регулировки не менее 12 dB при минимальном входном напряжении 90 mV.

Выбор времени счета, переключение единиц измерения и запятой осуществляется автоматически. В этом режиме обеспечивается хранение результата измерения. Работа ЭСЧ основана на счетно-импульсном принципе, заключающемся в том, что счетный блок считает количество поступающих на его вход импульсов, сформированных из входного сигнала за время счета, которое задается кварцованными частотами. Структурная схема ЭСЧ состой из следующих основных устройств: эмиттерного повторителя; формирователя, предназначенного для преобразования входного сигнала в импульсы с крутыми фронтами; умножителя частоты, предназначенного для умножения частоты входного сигнала на 8-ом диапазоне до 199,9 Hz.

Блок автоматики состоит из следующих устройств: Входной эмиттерный повторитель выполнен на микросхеме МС4. Формирователь входного сигнала, выполненный на микросхеме МС7. преобразует исследуемый сигнал в импульсы с крутыми фронтами и нормированной амплитудой. Умножители частоты на 4 и на 8 выполнены на микросхемах МС8. MCI3, MCI9, МС10.1, МС10.4, МС16.4. Переключение коэффициента умножения с 8 на 4 осуществляется выключением одновибратора, выполненного на микросхеме MCI9.2, на частотах, соответствующих первому диапазону. Переключатель входных сигналов собран на микросхемах МС15, MCI6.1. На него поступают сигналы с формирователя входного сигнала, с умножителя частоты и кварцованная частота 50 kHz. На первом и втором диапазонах с переключателя на вход селектора поступает сигнал с умножителя, на остальных диапазонах с формирователя, в режиме «КОНТРОЛЬ 50 kHz кварцованная частота 50 kHz. Кварцевый генератор, выполненный на МС21, генерирует частоту 1 MHz, которая поступает на формирователь интервалов времени. Формирователь выполнен на микросхемах МОЛ. МС5, МС9, МО 2. Формирователь выдаст импульсы, период следования которых равен времени счета включенного частотного диапазона (МО 1.3). Время счета 0,1 получается в результате деления частоты 1 MHz декадными счетчиками. Получение времени счета 0,25 и 1,25 осуществляется путем изменения коэффициента счета декадных счетчиков на нервом и втором диапазонах введением обратных связей, выполненных на микросхемах МС2.1, MC3.I. Триггер счета выполнен на МО.2, включен как счетный триггер н поэтому выдает импульс, длительность которого равна периоду следования импульсов, поступающих с формирователя кварцованных интервалов времени, т. е. времени счета. Импульс, сформированный триггером, задним фронтом запускает генератор переписи (МС22) и блокировки (МС6.4. МС3.4). Импульс блокировки, поступая на R-вход триггера счета, препятствует тем самым повторному запуску триггера до окончания цикла измерения. Цикл измерения складывается из времени счета и длительности импульсов блокировки и сброса. Импульс блокировки задним фронтом запускает генератор сброса (МО8.2, МС23). Импульс сброса поступает на блок декад и на блок управления, устанавливая счетчики и триггеры в исходное состояние. Селектор выполнен на микросхемах МС2.2 и МО6.3. На его выходы поступают сигналы с триггера счета и переключателя входных сигналов. Селектор пропускает входные сигналы в течение времени счета, которые поступают на счет в блок декад и блок управления. Схема фиксации выполнена на микросхемах МС2.3, МС18.3, МС2.4. Фиксация частоты осуществляется установкой в «0» триггера счета (МО.2) - после окончания счета и при подаче лог. «1» на вывод 9 МС2.3.

Блок управления состоит из следующих устройств: делитель частоты на 2; четыре пересчетные декады, соединенные последовательно; регистры памяти; автоматический переключатель диапазонов. Сигнал с выхода селектора блока автоматики после делителя частоты на 2 (МОЛ) поступает на 4 пересчетные декады, соединенные последовательно, выполненные на МС5, МС2, МСЗ, МС4. Импульсом переписи результаты счета переписываются в регистры памяти МС9, МС6, МС7, МС8 и выдаются на управление режекторным фильтром. Код счетчиков и регистров -двоично-десятичный (8-4-2-1). На схеме каждый выход регистра памяти условно обозначен четырьмя знаками: первый — номер разряда (1, 2, 3, 4); второй — разряд (Р); третий выход регистра в коде (8-4-2-1): четвертый — П, обозначает выход после переписи. Автоматический переключатель пределов имеет четыре устойчивых состояния, каждое из которых соответствует определенному частотному диапазону. Выбор того или иного устойчивого состояния определяется импульсами, вырабатываемыми при появлении «О» в третьем или четвертом разрядах после переписи или при переполнении третьего разряда и исходным состоянием триггеров диапазонов. Схемой автоматического переключателя предусмотрено включение третьего диапазона и выключение остальных при отсутствии входного сигнала и при случайном выключении всех диапазонов.

Блок декад состоит из следующих устройств: переключатель; делитель частоты на 10; четыре пересчетные декады, соединенные последовательно; регистры памяти; схема индикации. Сигнал с выхода селектора блока автоматики поступает на делитель частоты на 10 (МО) и на переключатель (МСЗ). При включении четвертого диапазона переключатель пропускает сигнал с выхода делителя частоты на 10 на вход пересчетной декады (МС6), на остальных диапазонах сигнал поступает на МС6, минуя делитель частоты. Пересчетные декады выполнены на МС6, МС2, МС7, МС8. Регистры памяти выполнены па МС9, МС4, МСЮ, МС11. Схема индикации состоит из дешифраторов (МС13, МС5, МС14, МС15), индикаторов (Д5, Д4, Д6, Д7, Д1, Д2, ДЗ) и схемы гашения «0» в четвертом разряде (МС12, МС16).

Режекторный фильтр с цифровым управлением, структурная схема которого приведена на рисунке в инструкции, представляет собой усилитель с глубокой обратной связью, в прямую цепь которого включены последовательно два моста Вина. Усилительная часть режекторного усилителя состоит из предварительного усилителя и двух усилителей гармоник (усилитель режекторный ДЛИ5.002.006). Активная часть мостов Вина образована плечами R1 и R2-f-R3 для первого моста и R4 и R5-f-R6 — для второго моста. Режекторная часть мостов Вина состоит из двух матриц резисторов и двух матриц конденсаторов. Перестройка частоты квазирезонанса режекторного усилителя осуществляется цифровым способом. Для реализации цифровой настройки матрица R выполнена в виде набора резисторов, образующих 3 десятичных разряда, каждый из которых, в свою очередь, набран из четырех резисторов в коде 1, 2, 4, 8. Для настройки фильтра в диапазоне 20 — 199,9 kHz в матрицу R включен четвертый десятичный разряд, что позволило уменьшить количество элементов матрицы С. Управление всеми резисторами осуществляется электронно-счетным частотомером. Матрица С представляет собой набор конденсаторов, переключаемых частотомером в соответствии с пределами измерения частотомера. Синхронно с конденсаторами переключаются регулируемые резисторы активных частей мостов Вина (R3 и R6). С помощью этих резисторов осуществляется точная балансировка мостов Вина па каждом частотном пределе. Коммутация элементов режекторного усилителя осуществляется с помощью герконовых реле.

Die automatische Steuerung besteht aus einem Wechselspannungs—DC—Wandler, einem Gleichspannungsverstärker (A2), Komparatoren (K1-K4), elektronischen Schlüsseln (K1-K4), einem Zählgerät (D1) und einer Referenzspannungsquelle. Die Ausgangsspannung des Wandlers wird verstärkt, mit der Referenzspannung der Spannungskomparatoren (K1—K4) verglichen und steuert den Betrieb der elektronischen Schlüssel (K1—K4) über ein Zählgerät (D2). Elektronische Schlüssel steuern den Betrieb des automatischen Dämpfungsglieds und Verstärkers mit AGC. Der Verstärker mit AGC basiert auf einem gesteuerten Spannungsteiler mit einem einstellbaren Stromkreis an einem optoelektronischen Gerät (E1). Im AGC-System wird das Signal verstärkt (Y1) und an den AC-DC-Wandler gesendet.

Die Funktionsweise des Schaltblocks ist wie folgt. Vom Ausgang des Spannungswiederholers wird die Wechselspannung an den Eingang des Gleichrichters mit zwei Hälften (MS6) abgegeben. Kondensatoren dienen dazu, die Ausgangsspannung zu filtern. Der DC-Verstärker ist auf dem IC8-Chip ausgeführt. Der Kondensator C9 dient zur zusätzlichen Filterung der Ausgangsspannung. Die gleichgerichtete Spannung wird über die Widerstände R5, R16, R40, R41 an den direkten Eingang der Spannungskomparatoren geleitet. Der Umkehreingang dieser Komparatoren wird mit einer Referenzspannung versorgt, von deren Größe der Schwellenwert für die Auslösung der Komparatoren abhängt. Die Werte der Referenzspannungen für Komparatoren sind: MSZ — (0,58 ± 0,2) V und MS4 — (2,6 ± 1,0) V. Die Komparatoren steuern den Betrieb einer Zählvorrichtung, die aus zwei Spannungswechselrichtern besteht, die auf dem MO-Chip hergestellt sind. Das Zählgerät steuert den Betrieb der elektronischen Schlüssel, mit denen das Relais des Eingangsdämpfungsgliedes umgeschaltet wird.

Der Spannungskomparator ist bei MS9 hergestellt und umfasst das Relais P1 des Verstärkers mit dem AGC, wodurch ein 1 : 3-Teiler eingeschlossen wird, wodurch das Eingangssignal automatisch durch 10 dB geteilt wird. Der Tiefpassfilter R6, der an den R-Eingang MS2.1 angeschlossen ist, schützt vor dem Einschalten des Komparators (MSZ), wenn die Eingangsspannung des Geräts der Stufe 1 V überschritten wird. Somit erfüllt die automatische Schalterschaltung folgende Anforderungen: automatische Teilung durch 10 dB im Bereich von 60 dB bei den Eingangspegeln der Sinusspannung von 90 mV bis 100 V; der Eingangsimpedanz beträgt mindestens 100 kQ; der Frequenzbereich beträgt 20 Hz - 1 MHz.

Der Frequenzfehler des Dämpfungsglieds wird mit Hilfe von Kondensatoren (CI, C5) korrigiert. Schaltplan elektrischer Schaltverstärker mit AGC LÄNGE 2.002.011 EZ. Wenn das Gerät mit dem Relais P2 in den Modus «Kg» geschaltet wird, wird der Eingang des Schaltverstärkers mit dem Ausgang des Spannungsteilers verbunden, der an den Widerständen R23, R24, R25 hergestellt wurde. Mit dem Potentiometer R24 wird die erforderliche Kalibrierspannung eingestellt. Im Harmonischen-Messmodus wird das Eingangssignal an den Verstärker (T4—T10) gesendet, an dessen Ausgang ein gesteuerter Spannungsteiler (R22, E1) angeschlossen ist. Vom Ausgang des gesteuerten Teilers gelangt das Signal an den Eingang des Verstärkers (T1—TZ) und über den Relaiskontakt P2 an den Eingang des Verstärkers für den Schaltverstärker. Die Ausgangsspannung des Verstärkers wird gleichgerichtet, verstärkt (MC4) und wird an den UPT gesendet, an dessen inversen Eingang eine Referenzspannung angelegt wird. Die Differenzspannung wird über den Leistungsverstärker an das optoelektronische Gerät gesendet, um die Ausgangsspannung des Verstärkers mit dem AGC einzustellen. Das Potentiometer R30 stellt die gewünschte Ausgangsspannung ein, die vom Ausgang des Verstärkers mit dem AGC entfernt wird. Somit erfüllt die Verstärkerschaltung mit AGC die folgenden Anforderungen: Ein Einstellbereich von mindestens 12 dB bei einer minimalen Eingangsspannung von 90 mV.

Die Auswahl der Zählzeit, die Umschaltung der Maßeinheiten und des Kommas erfolgt automatisch. In diesem Modus wird das Messergebnis gespeichert. Die Arbeit des ESC basiert auf dem Zählpulsprinzip, das darin besteht, dass der Zählblock die Anzahl der Impulse berücksichtigt, die während der Zählzeit aus dem Eingangssignal erzeugt werden, das von den Quarzfrequenzen angegeben wird. Das Strukturschema des ESC besteht aus den folgenden Hauptvorrichtungen: einem Emitter-Repeater; einem Former, der das Eingangssignal in Impulse mit steilen Fronten umwandeln kann; ein Frequenzmultiplikator, der die Frequenz des Eingangssignals im 8-ohm-Bereich bis 199,9 Hz multipliziert.

Die Automatikeinheit besteht aus folgenden Geräten: Der Eingangsempfänger ist auf dem IC4-Chip ausgeführt. Ein Eingangssignalgenerator, der auf dem Mikrochip MS7 hergestellt ist. wandelt das zu untersuchende Signal in Impulse mit steilen Fronten und normalisierter Amplitude um. Die Frequenzmultiplikatoren mit 4 und 8 sind auf MC8-Chips hergestellt. MCI3, MCI9, MC10.1, MC10.4, MC16.4. Die Umschaltung des Multiplikationsfaktors von 8 auf 4 erfolgt durch Ausschalten des auf dem MCI9.2-Chip ausgeführten Einzelvibrators bei den Frequenzen, die dem ersten Band entsprechen. Der Eingangsschalter wird auf den Mikrochips MS15, MCI6.1 montiert. Es werden Signale vom Eingangssignalgenerator, vom Frequenzmultiplikator und der Quarzfrequenz von 50 kHz empfangen. Im ersten und zweiten Bereich wird vom Schalter aus das Signal vom Multiplikator an den Eingang des Wählers gesendet, im übrigen Bereich vom Shaper wird die Quarzfrequenz von 50 kHz im Modus «STEUERUNG 50 kHz. Ein Quarzgenerator, der bei MS21 hergestellt wird, erzeugt eine Frequenz von 1 MHz, die an den Zeitraffergenerator gesendet wird. Der Shaper ist auf den Chips der Maulwurf hergestellt. MS5, MS9, MO 2. Der Generator gibt Impulse aus, deren Folgezeit gleich der Zählzeit des eingeschalteten Frequenzbereichs ist (MO 1.3). Die Zählzeit von 0,1 ergibt sich aus der Teilung der Frequenz von 1 MHz durch dekadente Zähler. Um die Zählzeit von 0,25 und 1,25 zu erhalten, wird das Zählverhältnis der dekadenten Zähler auf dem Nerv und dem zweiten Bereich durch die Einführung von Rückkopplungen auf den IC-Chips MC2.1, MC3 geändert.I. Der Kontoauslöser wurde auf MO ausgeführt.2 ist als Zähltrigger enthalten h gibt daher einen Impuls aus, dessen Dauer gleich der Zeitspanne der Impulse ist, die aus dem Quarzzeitformer, also der Zählzeit, stammen. Der vom Auslöser gebildete Impuls an der hinteren Front löst den Volkszählungsgenerator (MC22) und den Sperrgenerator (MC6.4) aus. MS3.4). Der Sperrimpuls, der an den R-Eingang des Zähltriggers gelangt, verhindert dadurch, dass der Trigger vor dem Ende des Messzyklus erneut ausgelöst wird. Der Messzyklus besteht aus der Zählzeit und der Dauer der Sperren- und Reset-Impulse. Der Sperrimpuls an der hinteren Front löst den Reset-Generator aus (MO8.2, MC23). Der Reset-Impuls wird an die Dekadeneinheit und an die Steuereinheit gesendet, wodurch die Zähler und Trigger in den ursprünglichen Zustand versetzt werden. Der Wahlschalter ist auf den Mikrochips MS2.2 und MO6.3 ausgeführt. An seinen Ausgängen werden Signale vom Zählauslöser und dem Eingangssignalschalter empfangen. Der Wahlschalter überspringt während der Zählzeit die Eingangssignale, die in die Zählung der Dekadeneinheit und des Steuergeräts eingehen. Das Fixierungsschema ist auf den Mikrochips MS2.3, MS18.3, MS2.4 ausgeführt. Die Festsetzung der Frequenz erfolgt durch Einstellen des Zähltriggers auf »0" (MO.2) - nach dem Ende des Kontos und bei der Einreichung eines Logs. «1" für die Ausgabe von 9 MS2.3.

Das Steuergerät besteht aus folgenden Geräten: Frequenzteiler durch 2; vier in Reihe geschaltete Zähldekaden; Speicherregister; automatischer Bereichsschalter. Das Signal vom Ausgang des Wählers der Steuereinheit nach dem Frequenzteiler 2 (MOL) wird für 4 in Reihe geschaltete, an MC5, MC2, MCZ, MC4 ausgeführte Skalierungsdekaden ausgegeben. Mit dem Zensus-Impuls werden die Ergebnisse der Zählung in die Speicherregister MS9, MS6, MS7, MS8 umgeschrieben und für die Steuerung des Schnittfilters ausgegeben. Der Zähler- und Registercode ist binär-dezimal (8-4-2-1). In der Abbildung ist jeder Ausgang des Speicherregisters mit vier Zeichen konventionell gekennzeichnet: Der erste ist die Entladungsnummer (1, 2, 3, 4); die zweite ist die Stelle (P); Die dritte Ausgabe des Registers im Code (8-4-2-1): Die vierte ist P, bezeichnet den Ausgang nach der Volkszählung. Der automatische Grenzschalter hat vier stabile Zustände, von denen jeder einem bestimmten Frequenzbereich entspricht. Die Auswahl eines stabilen Zustands wird durch die Impulse bestimmt, die bei der dritten oder vierten Stelle nach der Zählung oder bei einem Überlauf der dritten Stelle und dem Ausgangszustand der Bereichsauslöser erzeugt werden. Die automatische Schalterschaltung ermöglicht das Einschalten des dritten Bereichs und das Ausschalten des anderen Bereichs, wenn kein Eingangssignal vorhanden ist und alle Bereiche versehentlich ausgeschaltet werden.

Die Dekadeneinheit besteht aus folgenden Geräten: Schalter; Frequenzteiler durch 10; vier in Reihe geschaltete skalierte Dekaden; Speicherregister; Anzeigeschaltung. Das Signal vom Ausgang des Wahlschalters der Steuereinheit wird an den Frequenzteiler 10 (MO) und den Schalter (MS) gesendet. Wenn der vierte Bereich eingeschaltet wird, leitet der Schalter das Signal vom Ausgang des 10-Teilers zum Eingang der skalierten Dekade (MS6) durch, während die anderen Bereiche das Signal an den MS6 senden, wobei der Frequenzteiler umgangen wird. Die berechneten Dekaden werden auf MS6, MS2, MS7, MS8 durchgeführt. Die Speicherregister werden von pas MS9, MS4, MSU, MS11 erfüllt. Die Anzeige besteht aus Decoder (MS13, MS5, MS14, MS15), Indikatoren (D5, D4, D6, D7, D1, D2, DZ) und dem Dämpfungsschema «0» in der vierten Stelle (MS12, MS16).