Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ





ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ

СИСТЕМЫ

 

 

 

· Издательство ТГТУ ·

ББК 681.12(046)

УДК ç221я73

Д534

 

 

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

 

 

Д534 Информационно-измерительные системы: Лабораторные работы / Авт.-сост.: О. С. Дмитриев, И. С. Касатонов, С. В. Мищенко. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. 32 с.
    Кратко изложены теоретические основы построения информационно-измерительных систем, дано подробное описание лабораторных стендов, рассмотрены структурные схемы соответствующих модулей КАМАК, принципы их работы и взаимодействия с программным обеспечением, приведены их основные технические характеристики. Предназначены для студентов дневного и заочного отделений специальностей 210200, 072000.
   

ББК 681.12(046)

УДК ç221я73

 

Ó Тамбовский государственный

технический университет (ТГТУ), 2002

Лабораторная работа № 1

 

ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ

ИНТЕГРИРУЮЩЕГО АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ типа 701А

ИНТЕРФЕЙСА КАМАК

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомиться с принципом действия и работой интегрирующего аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) типа 701А. Изучить правила пользования.

ЗАДАНИЕ: 1. При подготовке к лабораторной работе изучить принцип действия интегрирующего аналогово-цифрового преобразователя типа 701А.

2. Изучить устройство крейта КАМАК, программное обеспечение и принцип взаимодействия программной и аппаратной части. Усвоить порядок выполнения работы.

3. В ходе экспериментальной части работы произвести измерения напряжения постоянного тока и поверку АЦП.

4. Занести результаты измерений в таблицу и произвести их сравнение.

 

НАЗНАЧЕНИЕ

Интегрирующий аналогово-цифровой преобразователь предназначен для измерения сигналов в широком диапазоне измеряемых напряжений путем преобразования входного сигнала напряжения в цифровой сигнал.

Работа преобразователя основана на использовании принципа двойного интегрирования, обеспечивающего подавление периодических помех (особенно промышленной частоты 50 Гц), накладывающихся на преобразуемый сигнал, путем усреднения этих помех в период преобразования. Эти свойства обеспечивают возможность использования прибора в промышленных системах автоматики и измерений.

Преобразователь имеет схему, синхронизирующую время преобразования с периодом напряжения электросети, которая обеспечивает значительную независимость результата от изменений частоты электросети 50 Гц. Возможна также работа преобразователя с постоянным установленным периодом преобразования.

Гальваническая изоляция аналоговой части преобразователя от цифровой части обеспечивает полное предохранение измерительной системы от объективных воздействий и тем самым значительно расширяет пределы использования прибора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

 

2.1 Пределы преобразуемого напряжения:

+50 мВ, +100 мВ, +500 мВ, +1 В, +5 В, +10 В.

2.2 Выбор диапазона - программный.

2.3 Разрешающая способность:

2048 уровней - 11 разрядов, плюс 12-ый разряд знака.

2.4 Интегральная нелинейность: =< ±0,05 %.

2.5 Входное сопротивление: => 100 МОм.

2.6 Затухание сигналов: 50 Гц => 60 дБ.

2.7 Максимальная длительность преобразования: 40 мс.

2.8 Температурная нестабильность усиления: =< 25 ппм/оС.

2.9 В приборе предусмотрены:

· возможность программного включения фильтра;

· возможность программной задержки запуска преобразования;

· возможность работы с корректировкой погрешности из-за изменений частоты электросети;

· световая сигнализация занятости блока;

· блокировка результата при превышении предела.

2.10 Сигналы состояния X=1 если блок распознал и принял команду

(для всех команд, перечисленных в табл. 1) Q=1:

· для команд F/1/ A/0/, F/26/ A/0/, F/24/ A/0/;

· для F/8/ A/0/, если L=1, т.е. правильное преобразование закончено и L деблокируется F/26/ A/0/;

· для F/27/ A/1/, если правильное преобразование закончено (отсутствие превышения предела);

· для F/27/ A/2/, F/25/ A/0/, F/17/ A/0/, F/10/ A/0/, если преобразователь свободен и отсутствует превышение предела измерения, а также для остальных команд, перечисленных в табл. 3.

LAM=1 указывает, что преобразование закончено при условии, что сигнал L деблокирован F/26/ A/0/.

LAM=0, если преобразование запущено, или при выполнении команды чтения результата /S2/.

2.11 Сигнал общего управления Z /S2/ - устанавливает регистр результата на ноль, сбрасывает и блокирует сигнал L или LAM (Look at me), устанавливает управляющий регистр на минимальный предел, отключает фильтр и задержку.

2.12 Сигналы, управляющие работой преобразователя.

Запись в управляющий регистр данных, касающихся предела измерения, включения фильтра и задержки, осуществляется на шинах W1…W7, чтение - на шинах R1… R5.

Данные, касающиеся предела измерения, приведены в табл. 4.

Таблица 3

 

N п/п функция адрес Действие Сигнал отклика
         
  F/0/ A/0/ Чтение результата преобразования /S1/ на шинах R1…R12. Сброс LAM /S2/ Q=1
  F/1/ A/0/ Чтение содержимого управляющего регистра /S1/ Q=1
  F/2/ A/0/ Чтение результата преобразования /S1/ на шинах R1…R12. Сброс LAM. Установка регистра результата на ноль. Запуск нового преобразования /S2/ Q=1
  F/2/ A/1/ Чтение результата преобразования /S1/ на шинах R1…R12. Сброс LAM. Установка регистра результата на ноль Запуск нового преобразования /S2/ Генерирование сигнала SCAN/S1/ Q=1
  F/8/ A/0/ Проверка запроса L Q=L
  F/17/ A/0/ Запись в управляющий регистр /S1/ Q=1
  F/26/ A/0/ Деблокировка /LAM=1/ запроса L при стробе S1 Q=1
  F/27/ A/1/ Проверка правильности преобразования Q=1
  F/27/ A/2/ Проверка занятости преобразователя Q=1 (свободный)

 

Таблица 4

 

Предел Логическое состояние на шинах W/R
W1/R1 W2/R2 W3/R3
10 В 5 В 1 В 0,5 В 100 мВ 50 мВ      

 

ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ

В интегрирующем аналогово-цифровом преобразователе типа 701А можно выделить две части: аналоговую и цифровую (рис. 4).

Аналоговая часть изолирована от цифровой части схемы, взаимодействие между которыми осуществляется при помощи преобразователей и реле. Аналоговая часть питается от отдельного блока питания, установленного в закрытом экране. В аналоговой части преобразователя можно выделить следующие основные блоки (рис. 4):

· усилитель, характеризующийся низким коэффициентом шумов, высоким входным сопротивлением, симметричным входом, асимметричным выходом. Усилитель располагает возможностью цифрового выбора шести пределов измерения при помощи коммутации входа АЦП на соответствующий делитель;

· фильтр представляет собой активный фильтр нижних частот с положительной обратной связью. Фильтр может включаться или отключаться цифровым методом через реле;

· входной источник тока генерирует ток, пропорциональный входному напряжению. Источник потребляет ток в случае подачи на его вход положительного напряжения. Имеет высокое входное сопротивление;

· ключ обеспечивает подсоединение к входу интегратора входного источника тока, или источника опорного тока в такт сигнала со схемы управления аналоговой частью;

· опорные источники тока "+" и "-" выдают и потребляют постоянный ток, определенный опорным напряжением, получаемый в схеме со стабилизацией тока;

· интегратор интегрирует ток, подключенный на его вход. На выходе интегратора получают пилообразную характеристику, нарастающую или ниспадающую (в зависимости от полярности U вх) в первый период интегрирования. Наклон пилообразной характеристики является пропорциональным входному напряжению. После отсоединения входа и подсоединения опорного источника тока с противоположной полярностью, начинается период второго интегрирования, т.е. спуска или нарастания пилообразной характеристики с постоянным наклоном, определенный опорным напряжением;

· детектор нуля обеспечивает на выходе изменение напряжения в момент превышения нулевого потенциала пилообразной характеристикой, полученной на выходе интегратора;

· схема управления аналоговой частью принимает сигнал запуска преобразования и устанавливает ключ в положение 1. В зависимости от полярности входного напряжения подключает соответствующий источник опорного тока "+" или "-" к входу интегратора. Принимает сигнал детектора нуля и посылает сигнал конца преобразования;

· аналоговый блок питания генерирует все напряжения, питающие аналоговую часть, а именно: +15 В, -15 В, +5 В из переменного напряжения электросети 220 В. Он генерирует также сигнал сравнения (50 Гц) для контрольной схемы частоты электросети. Блок питания установлен снаружи экранированной аналоговой части. Трансформатор вместе с выпрямителем установлен в отдельном корпусе и монтируется вне крейта.

R1...R11
W1...W7
 
SCAN
WAIT
 
ЛОГИКА КАМАК
ЛОГИКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
N F1...F16 A1...A8 S1, S2 Z X/Q
УПРАВЛЯЮЩИЙ РЕГИСТР
УПРАВЛЕНИЕ СЧЕТЧИКОМ
ЛОГИКА КАМАК
ЛОГИКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
СЧЕТЧИК
УСИЛИ- ТЕЛЬ
ФИЛЬТР
ВХОДНОЙ ИСТОЧНИК ТОКА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ АНАЛОГ. ЧАСТЬЮ
КЛЮЧ
ИН- ТЕГРА- ТОР
ДЕТЕКТОР НУЛЯ
ИСТОЧНИК ОПОРНОГО ТОКА
 
 
U вх
0 В
+5 В
-15 В
+15 В
АНАЛОГОВЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ
Рис. 4 Блок-схема аналогово-цифрового преобразователя 701А
~220В
ЗАПУСК

 

 


В цифровой части преобразователя можно выделить следующие основные блоки (рис. 4):

· логика КАМАК дешифрирующая направляемые к блоку команды, генерирует сигнал отклика Q и X и соответствующие сигналы для логики преобразователя и для управляющего регистра;

· логика преобразователя обеспечивает генерирование соответствующих сигналов для всех схем преобразователя;

· управляющий регистр принимает данные, появляющиеся на шинах W1¸W7 и под действие команды F/17/ A/0/ устанавливает соответствующий предел, включает или отключает фильтр. Под действием команд F/17/ F/0/ устанавливает соответствующий предел;

· управление счетчиком схема принимает сигнал запуска и конца преобразования, а также, в зависимости от полярности преобразовываемого напряжения, направляет тактовые импульсы на один из двух выходов;

· счетчик насчитывает тактовые импульсы "вперед" и "назад" в зависимости от входа счетчика, к которому они подведены посредством схемы управления счетчиком. Генерирует результат счисления на шинах R1…R12 в случае непревышения предела и подачи соответствующей команды.

Основные временные характеристики, поясняющие принцип преобразования с двукратным интегрированием, приведены на рис. 5.

В момент направления к преобразователю команды запуска преобразования, логика КАМАК, а затем логика преобразователя генерируют сигнал запуска преобразования, который запускает счетчик и подсоединяет входное напряжение U x к интегратору.

На выходе интегратора появляется линейно нарастающее напряжение U 1 (U a, рис. 5), которое в момент t 1 достигает определенного уровня, пропорционального значению входного напряжения U x. Момент t 1 определяется счетчиком, который спустя Т 1=20 мс сигнализирует переполнение (т.е. переход из состояния 11111111111 в состояние 00000000000).

Цикл КАМАК
N max
N x
t
t
t
U a
U c
U b
kU X
t 1
S2
S1
U 2
t 3
U 1
t 0
T 1=20 мс
T 2
Рис. 5. Временная диаграмма работы АЦП

 


Заканчивается первое интегрирование и, одновременно, отсоединяется (ключом) входное напряжение и подключается опорное напряжение U o (с противоположной по отношению к U x полярностью), а также, после перехода состояния счетчика через ноль, счисляются, или отчисляются (в зависимости от полярности) дальнейшие импульсы генератора тактовых импульсов.

В это время под действием опорного напряжения U o обеспечивается на выходе интегратора линейный спад напряжения U 2, которое в момент t 2 достигает начального значения. Этот момент сигнализирует детектор нуля, который прерывает счисление тактовых импульсов и отсоединяет опорный источник от входа интегратора.

Результат преобразования, по коду - знак + двоичное дополнение, может выставиться на шинах R1…R12 по одной из команд чтения результата. В случае преобразования напряжения, превышающего предел преобразователя, вторая фаза преобразователя будет длиться более 20 мс, что вызовет посылку сигнала превышения предела от логики преобразователя, который блокирует чтение результата на шинах R и посылает ответ Q=0.

Такое же положение возникнет тогда, когда команда чтения поступит в течение преобразования.

При помощи команды F/8/ A/0/ /Q=LAM/, ожидая LAM, можно проверить отсутствие превышения предела.

Если результат больше нуля и меньше значения предела, устанавливается запрос LAM (если запрос деблокирован) после завершения преобразования.

В результате можно произвести обслуживание преобразователя, прочитывая содержимое регистра на шинах R1…R12 с учетом знака по коду двоичного дополнения.

Каждая команда запуска преобразования сигналом S2 устанавливает на ноль преобразователь перед циклом преобразования. Преобразователь имеет управляющий регистр, благодаря которому можно цифровым методом выдержать измерительный предел, включать или отключать фильтр или задержку запуска преобразования. Данные управления записываются в управляющий регистр по команде F/17/ A/0/ в момент поступления строба S1.

Сигнал WAIT блокирует запуск преобразования, а после его завершения запускается унивибратор задержки 200 мс (если включена задержка запуска преобразования). Эта задержка исключает зависимость работы преобразователя от помех, вызванных коммутированием каналов мультиплексора. Каждая запись предела, или состояния фильтра вызывает запуск стробом S1 унивибратора 3 мс, задерживающего запуск преобразования на время процесса переключения контакторных реле преобразователя. Состояние управляющего регистра можно прочитать с помощью команды F/1/ A/0/ на шинах R1…R5.

Сигнал Z S2 вызывает отключение задержки регистра, а также установку низшего измерительного предела. После завершения преобразования запускается унивибратор 3 мкс мертвого времени, который блокирует запуск следующего преобразования на время установления характеристик в петли установки интегратора на ноль. В случае незанятости преобразователя и получения команды F/2/ A/1/ унивибратор генерирует выходной сигнал SCAN длительностью 1 мкс, который обычно применяется для управления работой мультиплексоров.

Для исключения зависимости результата преобразования от изменения частоты электросети, от которой посредством аналогового блока питания питается аналоговая часть преобразователя, прибор снабжен контрольной схемой частоты электросети.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Изучить принцип действия АЦП типа 701А.

2. Изучить программное обеспечение управления АЦП в системе КАМАК.

3. Соединить отключенный источник питания параллельно с аналоговым входом АЦП и входом цифрового вольтметра.

4. Включить последовательно сначала вентиляционную панель, затем тумблер блока питания АЦП. Отключение АЦП производится в обратном порядке (блок питания, вентиляционная панель).

5. Запустить на компьютере из каталога D:\ASNI\ASK программу acp.pas управления работой АЦП.

6. Проверить работу АЦП на различных пределах при изменении напряжения от 0 до +10 В и до –10 В.

7. Ввести коррекцию в показания АЦП на пределах измерения 1 В, 5 В, 10 В, используя цифровой вольтметр как образцовый прибор.

7.1. Исключить аддитивную погрешность, для чего закоротить входы АЦП и сравнить полученный результат с "0". При устойчивом отклонении в 1…2 кванта внести коррекцию в программу.

U = U изм + D U, где D U - погрешность с обратным знаком.

7.2. Исключить мультипликативную погрешность, для чего на вход АЦП подать напряжение, близкое к максимальному в данном пределе измерения (например 0,9 В; 4,9 В; 9,9 В), и сравнить напряжение на цифровом вольтметре U o с напряжением на экране компьютера U изм. Рассчитать мультипликативную поправку по формуле К = U o/ U изм и внести коррекцию в программу в соответствующий предел измерения: U = U изм· K.

8. Произвести поверку АЦП. Результаты занести в табл. 5. При поверке одновременно выписать код с экрана компьютера и двоичный код с магистрального индикатора типа 081 и убедиться в их соответствии. Обратить внимание на переключение магистрального индикатора при работе АЦП.

9. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности АЦП типа 701А и сравнить с техническими данными. Сделать заключение.

10. Составить отчет о проделанной работе.

 

Таблица 5

Показан. образцов прибора В7-40, В Показан. с экрана ЭВМ, В Код на экране ЭВМ (дес.) Код на магистральном индикаторе (двоичный) Погрешность
абсолютн., В относит., %
           

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

1. Название, цель работы и задания.

2. Основные технические данные.

3. Таблица основных функций работы АЦП.

4. Блок-схема, поясняющая принцип действия АЦП и взаимодействия его с интерфейсом КАМАК.

5. Результаты измерений, расчетов поправок, погрешности и сравнений кодов в шине данных.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Назначение и возможности АЦП типа 701А.

2. Основные технические данные.

3. Основные функции работы АЦП типа 701А.

4. Пояснить назначение блоков АЦП.

5. Пояснить принцип действия аналоговой части АЦП.

6. Пояснить принцип действия цифровой части АЦП и его взаимодействия с интерфейсом КАМАК.

7. Почему аналоговый блок питания вынесен из корпуса АЦП?

8. Зачем нужен сигнал SCAN?

9. Пояснить работу управляющей программы.

10. Пояснить принцип пересчета кода в напряжение.

11. Как в управляющей программе переключить предел измерения АЦП?

12. Пояснить порядок выполнения работы и результаты измерений.

13. Как устранить систематическую погрешность в результатах измерения?

14. Как устранить случайную погрешность в результатах измерения?

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ типа 722

ИНТЕРФЕЙСА КАМАК

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомиться с принципом действия и работой изолированного цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) типа 722. Изучить правила пользования.

ЗАДАНИЕ: 1. При подготовке к лабораторной работе изучить принцип действия изолированного цифро-аналогового преобразователя типа 722.

2. Изучить устройство крейта КАМАК, программное обеспечение и принцип взаимодействия программной и аппаратной части. Усвоить порядок выполнения работы.

3. В ходе экспериментальной части работы произвести измерения напряжения постоянного тока, выдаваемого цифро-аналоговым преобразователем.

4. Занести результаты измерений в таблицу и произвести их сравнение.

НАЗНАЧЕНИЕ

Преобразователь представляет собой источник четырех напряжений или токов с цифровым управлением посредством команд от магистрали КАМАК, гальванически изолированных от магистрали.

Он предназначен для использования в электронной, контрольно-измерительной промышленной аппаратуре. Преобразователь имеет выходы по напряжению или току с диапазонами напряжений или токов, типичными для перечисленных применений. В случае если гальваническая изоляция не используется, то требуется присоединение одного изолированного источника напряжения питания с возможностью питания от магистрали КАМАК.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1. Выход напряжения:

- диапазон от +1 до +4,999 В;

- максимальный выходной ток 10 мА;

- максимальный ток короткого замыкания 100 мА.

2.2. Выход тока:

- диапазон от 4 до 19,996 мА;

- максимальное выходное напряжение 8 В;

- максимальное напряжение размыкания 15 В.

2.3. Точность преобразования:

- разрешающая способность 12 разрядов;

- дифференциальная нелинейность максимальная - +3 по самому младшему двоичному разряду;

- тепловая нестабильность выхода по напряжению:

дрейф уровня 4,999 - max. +0,1 мВ /оС;

- тепловая нестабильность выхода тока:

дрейф уровня 19,996 мА - max. +1 мкА /оС.

2.4. Время преобразования - max. 100 мкс.

2.5. Прочность гальванической изоляции между корпусом и входными цепями, выходными цепями: 1500 В.

2.6. Разъёмы на лицевой панели и задней стенке:

- кромочный 50-контактный разъём на лицевой панели.

 

 

Таблица 6

Команды КАМАК

 

F A Действие Ответ Q
    Запиши регистр канала 1 Q = BUSY
    Запиши регистр канала 2 Q = BUSY
    Запиши регистр канала 3 Q = BUSY
    Запиши регистр канала 4 Q = BUSY

 

УСТАНОВКА УСТРОЙСТВА

Преобразователь Ц/А типа 722 приспособлен к работе в крейте КАМАК, от которого питаются его входные цепи; выходные цепи нужно питать от внешнего питающего устройства с входным напряжением +24 В +20 % и допустимой нагрузкой не менее чем 0,25 А. Также имеется возможность питания выходных цепей от магистрали КАМАК.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Изучить принцип действия ЦАП типа 722.

2. Изучить программное обеспечение управления ЦАП в системе КАМАК.

3. Дописать к программе управления ЦАП фрагмент программы вывода на выход ЦАП пилообразного (трапецеидального, синусоидального) напряжения.

4. Соединить вход цифрового вольтметра с выходом одного из каналов ЦАП через переходник.

5. Запустить на компьютере из каталога D:\ASNI\ASK программу cаp.pas управления работой АЦП.

6. Проверить работу каналов ЦАП на различных выходных напряжениях.

7. Ввести коррекцию в выходное напряжение ЦАП, используя цифровой вольтметр как образцовый прибор.

7.1. Установить последовательно на ЦАП заданное напряжение U 3=1 В, 2 В, 3 В, 4 В, 4,999 В и сравнить с показанием цифрового прибора U изм.

7.2. Рассчитать поправку по формуле К = U 3 / U изм и внести коррекцию в программу управления работой ЦАП.

8. Произвести поверку ЦАП. Результаты занести в таблицу. При поверке одновременно выписать код с экрана компьютера и двоичный код с магистрального индикатора типа 081 и убедиться в их соответствии. Обратить внимание на переключение магистрального индикатора при работе ЦАП.

9. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности ЦАП типа 722 и сравнить с техническими данными. Сделать заключение.

10. Подключить к ЦАП осциллограф.

11. Ввести в программу дописанный фрагмент и запустить программу. Наблюдать на осциллографе за формой кривой. Оператором задержки изменять сигнал. Зарисовать полученную кривую. Продемонстрировать работоспособность модернизированной программы преподавателю и затем удалить введенный фрагмент. Убедиться в работоспособности программы.

12. Составить отчет о проделанной работе (табл. 7).

Таблица 7

 

Введенное напряж., В   Показан. прибора В7-40 Погрешности Код на экране ЭВМ Код на магистр. индикат. Код номера канала Код функ- ции
абсол. относ.
               

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Название, цель работы и задания.

2. Основные технические данные.

3. Таблица основных функций работы ЦАП.

4. Блок-схема, поясняющая принцип действия ЦАП и взаимодействия его с интерфейсом КАМАК.

5. Результаты измерений, расчетов поправок, погрешности и сравнений кодов в шине данных.

6. Фрагмент программы формирования сигнала специальной формы.

7. Рисунок полученной кривой.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение и возможности ЦАП типа 722.

2. Основные технические данные.

3. Основные функции работы ЦАП типа 722.

4. Пояснить принцип действия ЦАП и его взаимодействия с интерфейсом КАМАК.

5. Пояснить принцип действия аналоговой части ЦАП.

6. Как с помощью ЦАП получить аналоговый сигнал специальной формы?

7. Какую максимальную частоту сигнала специальной формы можно достичь?

8. Пояснить порядок пересчета напряжения в код.

9. Каков алгоритм расчета коррекции?

10. В чем отличие синхронного и асинхронного способов записи команд в ЦАП?

11. Почему в ЦАП типа 722 предусмотрено изменение напряжения выше 1 В?

12. Как получить напряжение менее 1 В?

13. Пояснить работу управляющей программы.

14. Пояснить порядок выполнения работы и результаты измерений.

 

ИНТЕРФЕЙСА КАМАК

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомиться с принципом действия и работой релейного мультиплексора типа 753. Изучить правила пользования.

ЗАДАНИЕ: 1. При подготовке к лабораторной работе изучить принцип действия релейного мультиплексора типа 753.

2. Изучить устройство крейта КАМАК, программное обеспечение и принцип взаимодействия программной и аппаратной части. Усвоить порядок выполнения работы.

3. В ходе экспериментальной части работы произвести переключение каналов мультиплексора и измерения напряжения постоянного тока.

4. Занести результаты измерений в таблицу и произвести их сравнение.

НАЗНАЧЕНИЕ

Релейный мультиплексор типа 753 управляет блоками типа 753-2 или 753-1, обеспечивает выбор любого из 256 каналов, устанавливая в каждом канале мгновенное гальваническое соединение между двумя точками измерительной схемы. Посылка сигнала может осуществляться по трем изолированным от массы (земли) линиям.

Релейный мультиплексор типа 753 является стандартным устройством в системе аппаратуры КАМАК.

Кроме стандартного разъема для магистрали КАМАК, в верхней части задней панели установлен 26-контактный кромочный разъем для питания и управления блоками 753-2 или 753-1. На передней панели установлены два тройных и одно одиночное гнезда типа LEMO, к которым подаются сигналы, обеспечивающие автоматическое изменение канала аналого-цифровым преобразователем, а также обеспечивающие возможность работы в крупных мультиплексорных комплексах, в которых имеется несколько блоков типа 753.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

 

2.1. Энергетические параметры

Максимальное число переключаемых каналов 256.

Число управляемых блоков – 8 блоков типа 753-1 или 4 блока типа 753-2.

Максимальная частота переключения входов 100 вх./с.

Сигналы магистрали команды КАМАК.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

 

3.1. Блок-схема мультиплексора типа 753 показана на рис. 8.

3.2. Описание схемы

В дешифраторе команд КАМАК осуществляется дешифрирование функции и внутренних адресов, необходимые для работы блока.

Все команды, перечисленные в табл. 8, подаются промежуточными схемами. В адресный регистр можно записывать очередные адреса с шин W1…W8, а также прибавлять к содержимому адресного регистра при помощи команд с магистрали КАМАК, или прибавлять единицу при помощи сигнала SCAN+1 c аналого-цифрового преобразователя. В дешифраторе адреса выделяются 5 младших адресных разрядов, которые передаются параллельно ко всем подсоединенным блокам типа 753-2 или типа 753-1.

 

LX
LX
X
Q
Q
Рис. 8 Блок-схема мультиплексора
XS21NZ,C
S2 NZ, C
S1
N NZ, C
N NZ, C
W1…W8
R1…R8
W1…8
R1…8
Z, C
F1…16
A1…16
WAIT
SKAN+1
SKAN+1
WAIT IN
WAIT OUT
SKAN IN
SKAN OUT
Схема задержки
LAM 1
LAM 0
Триггер NEXT module
Триггер SKAN
Триггер ON/OF
  Промежуточные схемы
  Адресный регистр  
  Дешифратор адреса
  Дешифратор команд
Схема переключения
753-1 753-2
753-1/2
К блокам

 


Таблица 8

 

  Функция Адрес Действие Ответ
  NF/1/   A/0/   Чтение состояния адресного регистра на шины R1…R8 Q = 0  
  NF/11/   A/0/   Сброс адресного регистра, сброс триггера "NEXT MODULE" и "ON/OFF", а также блокировка LAM 0 и LAM 1 Q = 0  
  NF/17/   A/0/   Запись в адресный регистр с шин W1…W8, C, сброс триггера "ON/OFF", а также сброс триггера "NEXT MODULE" Q = 0  
  NF/25/   A/0/   Прибавление t 1 к содержимому адресного регистра, установка триггера ON/OFF" Q = 0  
  NF/26/ A/0/ Деблокировка LAM 0 Q = 0
  NF/26/ A/1/ Деблокировка LAM 1 Q = 0
  NF/26/ A/2/ Установка триггера ON/OFF (подсоединение аналогового выхода) Q = 0
  NF/26/ A/3/ Установка триггера NEXT MODULE" (исключение воздействия блока на сигнал"SCAN+1") Q = 0
  NF/26/ A/4/ Установка режима работы "SCAN" Q = 0

 

Старших три адресных разряда дешифрируются, и создаются 8 сигналов "ENABLE", подаваемых индивидуально к каждой плате блока 753-2 или 753-1 через 26-контактные разъемы на задних панелях.

Триггер ON/OFF предназначен для включения определенного аналогового канала, обусловленного установкой адреса, путем посылки сигнала ENABLE к адресному дешифратору; а также обеспечивает преобразование аналого-цифрового преобразователя (с выхода схемы задержки подается сигнал WAIN).

Триггер ON/OFF устанавливается определенными командами, а также сигналом SCAN+1, тогда как сбрасывается другими командами и сигналом Z-C. Сбрасывается также в том случае, когда устанавливается режим работы "SCAN" и мультиплексор обслужит свой последний (256-й) канал с выходом NEXT MODULE.

Триггер NEXT MODULE предназначен для исключения чувствительности мультиплексора на сигнал SCAN+1.

Триггер NEXT MODUL устанавливается в момент, когда устанавливается режим работы "SCAN", мультиплексор обслужит свой последний (256-й) аналоговый канал и возвращается (после очередного сигнала SCAN+1) на первый канал.

В результате установки триггера NEXT MODULE сигнал SCAN+1 посылается к очередному мультиплексору через схему переключения, собранную на вентилях типа OR.

Схема задержки по времени предохраняет от включения двух аналоговых каналов одновременно.

Постоянная времени t 1 (выход Q) определяет время разъединения одного канала (отсутствие сигнала ENABLE), тогда как постоянная времени t 2 (выход Q) обеспечивает правильное соединение следующего аналогового канала до начала преобразования аналого-цифрового преобразователя (сигнал WAIT).

Схема LAM 0 состоит из двух триггеров, один из которых является источником сигнала LAM 0, тогда как другой предназначен для блокировки этого сигнала. Сигнал LAM 0 возникает в момент, когда контакты одного реле (канала) правильно соединены (конец сигнала WAIT).

Сигнал LAM 1 генерируется в двух случаях:

а) если адрес включенного канала соответствует установленному числу каналов на 8-сегментном переключателе по бинарному коду (смотри табл. 9);

б) если сигнал ENABLE, посылаемый к какому-либо блоку типа 753-2 или 753-1, не подтверждается сигналом ACKN (отсутствие блока, перерыв в соединении или отсутствие разъема на входе аналогового сигнала) сигналы LAM 0 и LAM 1 суммируются и посылаются на магистраль КАМАК в качестве сигнала L.

 

ОПИСАНИЕ БЛОКОВ 753-1 и 753-2

 

Блоки типа 753-1 и 753-2 предназначены для передачи аналогового сигнала с выбранного входа на общий выход. Эти блоки управляются и питаются с блоков типа 753 посредством разъемов, установленных на задних панелях.

Ввиду этого блоки 753-1 и 753-2 составляют интегральный комплекс с блоками 753, которые определяют возможные режимы работы.

Блоки 753-1 и 753-2 не имеют соединений с магистралью крейта КАМАК.

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

 

5.1. Электрические параметры:

- число переключаемых каналов для блока 753-1 – 32,

для 753-2 – 64;

- уровень коммутируемых сигналов от 0 до 10 В;

- число коммутируемых, изолированных от массы линий для одного входа – 3;

- сопротивление перехода (между замкнутыми контактами) менее 1,5 Ом;

- сопротивление изоляции (между разомкнутыми контактами) более 100 МОм;

- частота переключения входов – не менее 100 вх./с (при частоте переключения от 100 до 200 вх./с возникает дребезг);

- допускаемый ток, протекающий через контакт – 0,125 А;

- долговечность контакта – свыше 107 положени<







ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.