МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-УПРАВЛЯЮЩИЙ БЛОК (для работы с лабораторными установками) ПАСПОРТ АВБМ ПС ООО «АВИАТЭКС», 2007.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-УПРАВЛЯЮЩИЙ БЛОК (для работы с лабораторными установками) ПАСПОРТ АВБМ ПС ООО «АВИАТЭКС», 2007."

Транскрипт

1 МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-УПРАВЛЯЮЩИЙ БЛОК (для работы с лабораторными установками) ПАСПОРТ АВБМ ПС ООО «АВИАТЭКС», 2007.

2 Содержание 1. Назначение изделия Основные технические данные Устройство и принцип работы изделия Комплектность Подготовка прибора к работе и порядок работы Техническое обслуживание Возможные неисправности и способы их устранения Гарантии изготовителя Сведения о рекламациях Свидетельство о приёмке... 8 АВБМ ПС Редакция: 2.3 Дата: Количество страниц: 8

3 1. Назначение изделия Микропроцессорный измерительно-управляющий блок (МИУБ) предназначен для измерения аналоговых сигналов датчиков лабораторных установок экспериментальной учебной лаборатории «Электрические измерения неэлектрических величин» производства ООО «Интос+», первичной обработки результатов измерений, а также для управления лабораторными установками в процессе проведения экспериментов. МИУБ позволяет осуществлять управление и производить измерение сигналов датчиков лабораторных установок: «Методы и технические средства измерения температуры ИВ1»; «Методы и технические средства измерения давления ИВ2»; «Методы и технические средства измерения ускорения ИВ3»; «Методы и технические средства измерения вибрации ИВ5». 2. Основные технические данные Измерительные каналы: o Группа измерительных каналов 1 Тип однопроводные Количество 4 Диапазон изменения входного сигнала 0 5 В Разрядность АЦП 10 Время преобразования (на канал) мкс o Группа измерительных каналов 2 Тип дифференциальные Количество 2 Диапазоны изменения входного сигнала 0 20 мв, 0 40 мв, 0 80 мв, мв, мв, мв, 0 1,28 В; ±20 мв, ±40 мв, ±80 мв, ±160 мв, ±320 мв, ±640 мв, ±1,28 В Разрядность АЦП 16 Время преобразования (на канал) 27,5 440 мс Параметры цифровой фильтрации программируемые o Группа измерительных каналов 3 Тип подключение термометров сопротивления Количество 4 АВИАТЭКС,

4 Диапазон измерения входного сигнала 0 100% Разрядность АЦП 16 Время преобразования (на канал) 27,5 440 мс Параметры цифровой фильтрации программируемые Ток питания термометров сопротивления определяется номиналами элементов схемы (см. п.3.3) Дискретные выходные каналы: o Тип ключа полевой транзистор o Питание ключей внешнее o Количество (полярность) 4 (положит.) 4 (отрицат.) с общей точкой o Напряжение коммутации, не более 24 В o Ток коммутации, не более 4 А o Широтно-импульсный модулятор (ШИМ): o Количество каналов 2 o Разрядность 10 o Частота 28,125 Гц o Шаг изменения длительности импульса 34,75 мкс Дискретные входные каналы: o Тип канала ТТЛ/КМОП o Количество 8 Интерфейс связи с ПК: o Тип интерфейса RS-232 (опционально Ethernet) o Скорость передачи данных бод Питание: o Напряжение 9 12 В o Потребляемый ток, не более 350 ма при U пит = 9 В Эксплуатационные характеристики: o Рабочий диапазон температур С o Средний срок службы до списания, не менее 5 лет o Средняя наработка на отказ, не менее часов Масса, не более 550 г Габариты, не более 170х135х60 мм 3. Устройство и принцип работы изделия 3.1. Многофункциональный контроллер МИУБ представляет собой универсальный одноплатный контроллер, сферой применения которого являются задачи автоматизации объектов или процессов малой степени сложности. Структурная схема МИУБ для работы с лабораторными установками экспериментальной учебной лаборатории «Электрические измерения неэлектрических величин» приведена на рис АВИАТЭКС, 2007

5 Рис. 1. Структурная схема МИУБ 3.2. В качестве основного процессорного элемента используется 8-разрядный однокристальный микроконтроллер ATmega128 семейства AVR компании Atmel. Микроконтроллер обладает высокой производительностью, большим объёмом встроенной flash-памяти, имеет широкий спектр интегрированной периферии. Такое решение является адекватным компромиссом между функциональными возможностями и стоимостью вычислительной подсистемы МИУБ. Контроллер осуществляет общее управление всеми исполнительными устройствами в соответствии с программой, записанной во FLASH-памяти программ Каналы аналогового ввода сигналов в диапазоне 0 5 В построены на основе 10-разрядного АЦП последовательного приближения, интегрированного в микроконтроллер. Время преобразования по каждому каналу АЦП задаётся программно в диапазоне мкс. Специализированные каналы аналогового ввода обеспечиваются двумя прецизионными 24-разрядными АЦП сигма-дельта архитектуры компании ANALOG DEVICES (используется 16-разрядный формат данных). Каждый АЦП имеет встроенный усилитель с программируемым коэффициентом усиления, что позволяет выбирать диапазон изменения входного сигнала и подавать сигналы низкого уровня непосредственно от датчиков, и программируемый цифровой фильтр. Время преобразования для каждого канала АЦП, связанное с частотой среза цифрового фильтра однозначной функциональной зависимостью, задаётся программно в диапазоне 27,5 440 мс. Управление процессом преобразования осуществляется микроконтроллером МИУБ по трёхпроводному последовательному интерфейсу SPI. С помощью сигма-дельта АЦП и источника тока обеспечивается подключение к МИУБ до четырёх терморезистивных датчиков. Схема включения терморезистивных датчиков мостовая (рис. 2). Номиналы элементов мостовых схем измерительных каналов представлены в табл. 1. Рис. 2. Подключение терморезистивных датчиков АВИАТЭКС,

6 Таблица 1. канала Обозначение Тип Номинал R2 Резистор С2-29В 0,125 1% 1 R3 Резистор С2-29В 0,125 1% R4 Резистор С2-29В 0,125 1% R2 Резистор С2-29В 0,125 1% 2 R3 Резистор С2-29В 0,125 1% R4 Резистор С2-29В 0,125 1% R2 Резистор С2-29В 0,125 1% 3 R3 Резистор С2-29В 0,125 1% R4 Резистор С2-29В 0,125 1% R2 Резистор С2-29В 0,125 1% 4 R3 Резистор С2-29В 0,125 1% R4 Резистор С2-29В 0,125 1% Номинальные функции преобразования: Для АЦП AD7731 (биполярные измерения) VIN K = ; V V MAX + MAX Для АЦП AD7731 (однополярные измерения) VIN K = ; V V MAX + MAX Для АЦП ATmega128 (однополярные измерения) V 1024 K = IN, где 2,5 К считанный код результата преобразования; V IN измеренное значение входного сигнала; V MAX+ верхняя граница диапазона измерения; V MAX- нижняя граница диапазона измерения; 3.4. Подсистема ввода-вывода МИУБ обеспечивает каналы дискретного ввода с напряжением коммутации до 24 В (8 шт.), каналы дискретного ввода ТТЛ/КМОП (3 шт.), каналы дискретного вывода с напряжением коммутации до 24 В (8 шт.), каналы аналогового ввода сигналов по напряжению в диапазоне 0 5 В (4 однопроводных), специализированные каналы аналогового ввода сигналов термопар и сигналов низкого уровня в семи однополярных диапазонах от 0 20 мв до 0 1,28 В и семи биполярных диапазонах от ±20 мв до ±1,28 В (2 дифференциальных канала), а также термосопротивлений (4 шт.). Каналы дискретного ввода ТТЛ/КМОП используются для определения типа подключенной лабораторной установки, осуществляемого при включении питания МИУБ. Каналы дискретного вывода построены на полевых транзисторах с малым сопротивлением перехода. Каналы могут быть использованы как 8 однонаправленных или 4 двунаправленных (определяется внешней коммутацией выходных цепей). Напряжение коммутации до 24 В, ток коммутации до 4 А. Для управления элементами Пельтье в лабораторной установке «Методы и технические средства измерения температуры» два из восьми каналов используются как выходы 10-разрядного ШИМ-контроллера. Частота ШИМ 28,125 Гц; шаг изменения длительности импульса 34,75 мкс. 6 АВИАТЭКС, 2007

7 Для изменения значения регистра, определяющего соотношение между длительностью импульса и длительность паузы, в протоколе обмена данными МИУБ предусмотрена команда «Установить значение ШИМ» Для сопряжения МИУБ с компьютером используется интерфейс RS232, реализованный с помощью микросхемы-драйвера ADM202. Опционально предусмотрен интерфейс Ethernet, реализованный с помощью преобразователя MOXA NPort Питание МИУБ осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с помощью блока питания БПН9-0.5, входящего в комплект поставки. Потребляемая мощность не превышает 10 ВА. 4. Комплектность Комплект поставки МИУБ приведён в таблице 2. Таблица 2. Обозначение Наименование Количество МИУБ Микропроцессорный измерительно-управляющий блок 1 шт. БП Блок питания 9 В, 0.5 А 1 шт. РК-ИВ Кабели для подключения лабораторных установок 2 шт. РК-232 Кабель интерфейсный RS шт. Ключ электронный HASP 1 шт. МИУБ ПС Микропроцессорный измерительно-управляющий блок. Паспорт 1 экз. МИУБ LabAlyser Руководство пользователя (ПО) 1 экз. ПО (CD) Программное обеспечение 1 шт. 5. Подготовка прибора к работе и порядок работы 5.1. Подготовить лабораторную установку для проведения лабораторных работ согласно документации на неё Убедившись, что питание МИУБ отключено, соединить МИУБ с лабораторной установкой и компьютером с помощью кабелей, входящих в комплект поставки Включить лабораторную установку, МИУБ и компьютер Запустить программу "МИУБ LabAlyser" и произвести начальные установки, следуя указаниям (см. руководство пользователя ПО «МИУБ LabAlyser»). При необходимости подключения другой лабораторной установки следует закрыть программу "МИУБ LabAlyser", выключить питание МИУБ, подсоединить новую лабораторную установку, включить питание МИУБ, запустить программу "МИУБ LabAlyser". 6. Техническое обслуживание 6.1. Периодически, не реже одного раза в 6 месяцев, следует производить проверку контактной части разъёмов Прибор хранить в защищённом от пыли и агрессивных сред месте при температуре в диапазоне С, относительной влажности до 80% при +25 С. АВИАТЭКС,

8 7. Возможные неисправности и способы их устранения Возможные неисправности и способы их устранения приведены в табл. 3. Описание неисправности Вероятная причина Метод устранения МИУБ не включается Неисправен блок питания Заменить блок питания Таблица 3. Не удаётся выбрать лабораторную установку Нет связи с ПК Не подключены соединительные кабели 1. Не подключён интерфейсный кабель 2. Неправильно установлена скорость обмена данными 3. неправильно указан номер COM-порта Подключить соединительные кабели 1. Подключить интерфейсный кабель 2. Установить скорость обмена данными бит/с; 3. Правильно указать номер COM-порта 8. Гарантии изготовителя Предприятие-изготовитель гарантирует нормальную работу МИУБ в течение 18 месяцев со дня ввода его в эксплуатацию, но не более 24 месяцев со дня приобретения. Блоки, у которых в течение гарантийного срока обнаруживаются неисправности, безвозмездно заменяются или ремонтируются предприятием-изготовителем при условии соблюдения потребителем правил транспортирования, хранения и эксплуатации. 9. Сведения о рекламациях Оформленные акты рекламации должны отправляться предприятию-изготовителю по адресу: , г. Москва, A-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4, ООО «АВИАТЭКС». 10. Свидетельство о приёмке МИУБ заводской номер признан годным к эксплуатации. Дата выпуска Пломба Контролёр ОТК 8 АВИАТЭКС, 2007

9 ООО «АВИАТЭКС» Тел./Факс: (499) Адрес: , г. Москва, A-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4 АВИАТЭКС,