Підсилювач вимірювальних сигналів

Представлений пристрій дозволяє дати друге життя різним старим промисловим измерителям. Воно перетворює такий прилад, який управляється стандартним сигналом по току 0 — 20 мА, в чутливий вольтметр з великим опором входу (0,1 — 0,2 — 0,5 — 1 — 2 — 5). З’явиться багато можливостей, наприклад вимір електричних величин, а шляхом підключення різних бюджетних перетворювачів і неелектричних.

Електронна система будується з дешевих і широко доступних елементів. Може працювати від напруги в діапазоні від 10 — 24 В змінного струму.

Схема підсилювача для вимірювань

Схема представлена ​​на малюнку вище. Вхідний сигнал проходить через обмежувач амплітуди, фільтр нижніх частот і повторювач W1, після чого потрапляє на підсилювач W2. Його посилення можна змінювати за допомогою перемичок Z1 — Z5. Перестановка перемички Z1 викликає посилення рівне нулю, що необхідно при регулюванні шкали потенціометрами P3 і P4. Перемички на позиціях Z2 — Z4 вибирають такі діапазони: 5V, 2V і 1V. Перестановка перемички Z5 викликає десятикратне збільшення посилення W2, дозволяючи отримати діапазони 0,5 В, 0,2 В і 0,1 В.

Друкована плата спаяна

Потенціометр P3 дозволяє налаштувати чорновий межа шкали приладу, тобто для компенсації постійної складової вхідного сигналу. Це регулювання працює у всьому діапазоні допустимих вхідних напруг (від -10 В до +10 В), але її установка вимагає корекції при зміні діапазону вимірювання. Коли вона не потрібна, вимкніть її через перемичку Z6.

Для точного підстроювання шкали служить потенціометр P4. Регулювання ця реалізована на окремому підсилювачі, W3, так що її значення не залежить від обраного діапазону. Обраний діапазон вимірювань впливає на діапазон напруг, які можна виправити (чим нижче, тим більше вузький діапазон регулювання). Вихідний сигнал W3 управляє вже безпосередньо перетворювачем напруга-струм, що використовують підсилювач W4.

Для калібрування системи, необхідно підключити до його виходу міліамперметр, замкнути вхід, вставити перемички Z1, Z5 і Z6, після чого відрегулювати потенціометр P4. Потім слід вибрати один з діапазонів (Z2 — Z4), подати на вхід підсилювача напруга, відповідне цьому діапазону і, обертаючи потенціометр P1 довести до отримання струму 20 мА. Далі слід зняти перемичку Z5, подати на вхід напруга в 10 разів вище і знову зафіксувати струм 20 мА, на цей раз повертаючи потенціометр P2.

Після складання схеми були проведені дослідження стабільності. Підсилювач з нулем, зміщеним на середину шкали, працював нон-стоп протягом доби. Підключений до нього реєстратор викреслив рівну, вертикальну риску, а це значить, що нічого не змінилося настільки, щоб помітно вплинути на результат вимірювання.

Ссылка на основную публикацию