Структура лабораторного стенда

9.2 Структура лабораторного стенда

Лабораторный стенд основывается на интегральной микросхеме аналого-цифрового преобразователя 572ПВ4, которая представляет собой 8-ми канальную 8-ми разрядную систему сбора данных (ССД) (Рисунок 14) Она обеспечивает непосредственное сопряжение с микропроцессорами, имеющими раздельные и общие шины адреса и данных.

Управление микросхемой осуществляется от микропроцессора логическими сигналами ТТЛ и КМОП уровней. Режим прямого доступа к памяти реализуется в соответствии с алгоритмом последовательной обработки аналоговых сигналов по восьми независимым входам. По заданному алгоритму в микросхеме производится последовательный опрос и выбор канала с последующим преобразованием входного напряжения при помощи АЦП последовательного приближения. В течение всего периода преобразования, равного сумме времен преобразования в каждом из восьми каналов, цифровая информация хранится во внутреннем ОЗУ, что обеспечивает прямой доступ к памяти в любой момент времени. Смена данных в ОЗУ происходит только в конце каждого цикла преобразования в соответствии с номером опрашиваемого канала. Адрес выбранного канала определяется кодом, записанным в адресные шины A0-A2. Структурная схема данного АЦП представлена на рисунке 11.

Рисунок 14 – Структурная схема 8-канальной ССД 572ПВ4

Назначение выводов микросхемы представлено в таблице 10.

Таблица 10 – Назначение выводов микросхемы 572ПВ4

В разработанном стенде имеется 2 режима работы: измерение биполярного напряжения от -5В до +5В и однополярного от 0 В до 10 В. Соответственно наименьшее измеряемое преобразователем напряжение будет составлять 10/256 = 0,039 В. Для использования в учебных целях этого будет вполне достаточно.

Цикл преобразования с использованием метода последовательного приближения при измерении напряжения одного канала составляет 66 мкс. Соответственно, имеется возможность измерения напряжений лишь для относительно медленно протекающих процессов, к примеру, тепловых.

В преобразователе имеется 8 каналов аналогового входа, восемь линий передачи данных и три адресные линии, которые обеспечивают возможность выбора одного из восьми входов. Для преобразователя необходим генератор тактовых импульсов с частотой, не превышающей 1,2 МГц.

У данного преобразователя имеется один недостаток: входное сопротивление не превышает 2кОм, что в некоторых случаях может быть недостаточно. Для улучшения этого параметра достаточно установить перед каждым из восьми входов повторитель напряжения на операционном усилителе. Это позволит при желании поднять импеданс до нескольких мегаом. Для измерения более высоких напряжений достаточно установить аттенюаторы из прецизионных резисторов на входе операционных усилителей.

9.3 Принципиальная электрическая схема лабораторного стенда

Линиям преобразователя 572ПВ4 (DD1) предшествует 8 буферных повторителей микросхемы КР555АП13 (DD3). Они служат для защиты IC1 в случае ее неправильной установки. Линия СТРОБ, находясь в состоянии нижнего уровня, включает буфер и преобразователь и обеспечивает чтение.

Выбор входа для чтения выполняется при помощи линий ВЫБОР ВХОДА, НАЧАЛО, АВТОПОДАЧА.

Тактовая частота преобразователя 572ПВ4 задается кварцевым интегральным генератором.

При помощи перемычек операционный усилитель 1040УД1 (DA2) позволяет выбирать ввод однополярного или биполярного напряжения. Для измерения однополярного напряжения от 0 В до плюс 10 В следует:

- SW1 разомкнуть;

- SW2 разомкнуть;

- SW3 замкнуть.

Для измерения биполярного напряжения от минус 5 В до плюс 5 В следует:

- SW1 замкнуть;

- SW2 замкнуть;

- SW3 разомкнуть.

На входных линиях, ведущих к преобразователю, установлены подстроечные резисторы, предназначенные для регулировки точности преобразования.

Питание стенда осуществляется от небольшого трансформатора с двойными обмотками (средней точкой) напряжением 15 В. После выпрямления и фильтрации постоянные напряжения стабилизируются при помощи интегральных стабилизаторов напряжения КР142ЕН5А (DA4), КР142ЕН9Б (DA5), КР142ЕН12 (DA6), обеспечивающих напряжения плюс 5 В для питания цифровых микросхем , а также минус 12 В и плюс 12 В для аналоговой части схемы.

Похожие работы

Газоперекачивающие агрегаты

Скачать

7909

4

2

... -420 Природный газ 16,3 1470 9,9 41,3 6080 23,3 х 18 х 6 180,5 4ГМ16-14/15-104М1 Этан, этилен 15,2- 16,1 274- 348 2,04- 2,37 9,85 962 13 х 9,77 х 5,17 56,4 Газоперекачивающие агрегаты Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) предназначены для использования на линейных компрессорных станциях магистральных газопроводов, дожимных компрессорных станциях ...

Автоматизированная система управления компрессорной установки

Скачать

185895

9

45

... .3 +810.3 Срок окупаемости Лет -- 0.242 --   Вывод Из данного расчета и проведенного анализа технико-экономических показателей делаем вывод о целесообразности внедрения «Автоматизированной системы управления компрессорной установкой». Так как в результате годовая экономия затрат от автоматизации системы составляет 3347839.05 рублей. Это достигается за счет экономии в зарплате 785925.5 ...

Автоматические системы управления в энергетике

Скачать

38358

0

8

... ЛСАУ. ЦСАУЧМ – централизованная САУ частотой и мощностью; ЦСАУН -- централизованная САУ напряжением (управл. U и Q) В состав автоматизированного технологического управления эл. эн. системы кроме автоматизированных систем управления входят и автоматические системы управления. Есть 2 группы таких систем: САУ нормальным и САУ аварийным режимами (Н.Р. и А.Р,). Устойчивость параллельной работы ...

Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС "Ухтинская"

Скачать

167649

57

1

... сигналами времени. Ядро предлагает интерфейс для программирования приложения с целью получения функций в виде отдельных программ. 1.2 Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС «Ухтинская» 1.2.1 Цель создания АСУ-ЭС Целью разработки является создание интегрированной АСУ ТП, объединяющей в единое целое АСУ электрической и теплотехнической частей электростанции, ...