6 Устройство и принцип работы Рисунок 6.1 – Структурная схема прибора Прибор имеет 2 идентичных канала, обеспечивающих измерение сигналов: • тока от 4 до 20 мА; • тока от 0 до 20 мА; • тока от 0 до 5 мА; • напряжения от 0 до 10 В. Во время измерения напряжения входной сигнал масштабируется с помощью резистивного делителя и поступает на вход АЦП, где преобразуется в цифровой код. Во время измерения тока используется встроенный шунт, на котором образуется напряжение пропорциональное протекающему через шунт току, которое далее с помощью АЦП преобразуется в цифровой код. Каналы измерения гальванически связаны между собой и имеют общий отрицательный вход.
6.2 Аналоговая часть измерительного сигнала Аналоговая часть измерительного канала обеспечивает: • фильтрацию входного сигнала RC-фильтром низкой частоты; • выбор и подачу на вход АЦП одного из полученных сигналов (вход канала измерения напряжения или сигнал с шунта, на котором образуется напряжение пропорциональное протекающему через шунт току; • преобразование сигнала в цифровой код. Во время измерения напряжения входной сигнал с входных клемм через фильтр нижних частот поступает на мультиплексор. Во время измерения тока к входным клеммам с помощью электронного ключа подключается шунт, на котором образуется напряжение пропорциональное протекающему через шунт току.
С данного шунта сигнал поступает на фильтр нижних частот и далее на вход мультиплексора. Мультиплексор обеспечивает выбор одного из двух входных сигналов и подачу его на вход АЦП. Для реализации функции определения обрыва цепи входного сигнала, к положительным клеммам аналоговых входов, через резистор 330 кОм, подключен источник напряжения 14 В. Это приводит к тому, что аналоговый вход представляет собой генератор тока 40 ± 5 мкА. Управление мультиплексором и ключом, подключающим шунт к входным клеммам, определяет конфигурационный параметр In.t – тип подключаемого датчика. АЦП обеспечивает преобразование аналогового сигнала в цифровой код.
Частота преобразования для каждого канала измерения равна 1600 Гц. 18