Реферат: Детонометр разработка конструкции

Фільтр нижніх частот третього порядку (Чебишева), що виділяє сигнал, амплітуда якого пропорційна паразитній частотній модуляції вхідного сигналу, зібраний на ОП DA3. Частота зрізу фільтра біля 200 Гц, коефіцієнт передачі дорівнює 0,5, а погашення на частоті вимірювального сигналу (3150 Гц) - не менше 80 дБ.

Отриманий сигнал надходить одночасно в канали виміру детонації і дрейфу. На вході каналу виміру дрейфу включений пасивний фільтр нижніх частот R28, C16 із частотою зрізу біля 0,2 Гц. Сигнал на виході фільтра містить повільно мінливу складову, пропорційну середній швидкості магнітної стрічки. Зазначений сигнал подається на неінвертуючий вхід ОП DA5, інвертуючий вхід якого підключений до регульованого джерела напруги (R30, R35, R37, R44, VD11).

Якщо швидкість стрічки дорівнює номінальній, а напруга на інвертуючому вході ОП DA5 установлена рівною середньому значенню вихідної напруги фільтра, відхилення вихідної напруги ОП DA5 від потенціалу нуля в ту або іншу сторону свідчить про відповідний дрейф швидкості стрічки.

Чутливість приладу по каналу дрейфу визначається коефіцієнтом підсилення ОУ DA5 і може коректуватися за допомогою резистора R45. Сигнал із виходу DA5 подається через резистор R48 і опір каналу транзистора VТ4 на вимірювальну головку РА1, а також на вхід двухпорогового компаратора на ОП DA6.

Рівні порогів спрацьовування компаратора задаються діодами VD16, VD17, прямо зміщеними за допомогою резисторів R52, R53. Якщо відхилення швидкості стрічки не перевищує меж виміру дрейфу (5%), то діоди VD16, VD17 залишаються відкритими, а вихідний потенціал ОУ DA6 – негативним. Витікаючим базовим струмом відчиняється транзистор VТ8. Виникаюче при цьому світіння діода VD24 указує на нормальний режим виміру. Від'ємним потенціалом відчиняються також польові транзистори VТ4, VТ6, замикаючи ланцюг вимірювальних головок РА1, РА2.

Відхилення швидкості стрічки, що виходть за задані межі, призводить до перерозподілу струмів у вхідних ланцюгах компаратора, що викликає запирання діода VD16 або VD17. У будь-якому із цих випадків на виході ОП DA7 з'являється високий потенціал, що замикає ключ на VТ8 у ланцюгу светлодіода і транзистори VТ4, VТ9, що комутирують вимірювальної головки. Тим самим забезпечується захист вимірювальних головок від можливих перевантажень.

На вході каналу виміру детонації включений смуговий пасивний фільтр (R29, C13, R31, C15, R33, C14), амплітудно-частотна характеристика якого близька до характеристики суб'єктивного сприйняття детонації.

На ОП DA4 у неінвертованному включенні виконаний масштабний підсилювач.Коефіцієнт передачі цього підсилювача, встановлюваний перемикачем SA2, визначають межі виміру детонації.

З виходу ОП DA4 сигнал, що характеризує коливання швидкості стрічки, подається на роз'ем XS3 "Вихід", до якого можуть підключатися вимірювальні прилади для візуального контролю й аналізу спектра коливань швидкості. Цей же сигнал надходить на двохполуперіодний квазіпіковий вольтметр, виконаний на основі ОП DA7.

Випрямлені напруги виділяються на резисторах R54, R55 і поступають на входи диференціального підсилювача з коефіцієнтом передачі, близьким до одиниці. Вихідний струм операційного підсилювача протікає по ланцюгу: резистор R68, канал польового транзистора VT9, вимірювальна головка РА2.

Генератор синусоїдальної напруги з частотою 3150 Гц виконаний на ОП DA1, у ланцюг позитивного зворотного зв'язку якого включений смуговий RС-фільтр (R2, R1, R8, С2, С4). Стабілізація вихідної напруги здійснюється за допомогою керованого атенюатора, утвореного резисторами R7, R13 і опором каналу польового транзистора VT2. Точна установка частоти генерації здійснюється подстроечним резистором R1. При нормально розімкнутих контактах перемикача SA1 в ОП DA1 вводиться 100%-ний від'ємний зв'язок, що зриває коливання генератора. При включенні перемикача SA1 виникають автоколивання, що поступають на раз'ем XS2 "Генератор" і вхід детонометра. Указаний сигнал може бути використаний для калібрування каналу дрейфу приладу, а також запису вимірювальної осцилограми.

1.4. Обгрунтування вибору елементної бази

Підбір елементної бази необхідно здійснювати враховуючи те, що блок повинен виконувати функції та зберігати експлуатаційні та технічні параметри та характеристики в межах норми ТУ під час та після впливу механічних навантажень, а також під час та після впливу кліматичних факторів.

Вибір опорів здійснюється з урахуванням того, що по колах тече постійний та імпульсний струми. Для таких кіл призначені ме-талоплівкові резистори (МЛТ). Ці резистори мають кращі електричні параметри, ніж вуглецеві та композиційні при порівнянно невеликій вартості. Резистори МЛТ - неізольовані. Примітка: проміжні значення номінальних опорів відповідають рядам Е24, Е96 із допусками  1%,  2,0%,  5%,  10%. Параметри резисторів МЛТ наведені в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Параметри резисторів МЛТ