Измеритель шума (стр. 5 из 18)
Від 25 до 145 дБ робочій динамічний діапазон підсилюючого блоку приладів 2221 і 2222 розділений на чотири піддіапазони. Спеціальний детектор перевантаження автоматично контролює амплітуду сигналів на вході й виході підсилювального блоку та при виявленні перевищення заданої межі значень сприяє включенню відповідного індикатора (▲) у лівій частині індикаторного табло. Індикатор, що сигналізує про перевантаження, залишається на індикаторному табло до віку приладу 2221 або 2222 у вихідний стан.
Обчислення еквівалентних рівнів.Еквівалентні рівні Lекв обчислюються протягом обумовлених лічильником часу тимчасових інтервалів. Тривалість цих інтервалів може доходити до 2,77 год. Про перевищення цього значення та, відповідно, про неправильне значення показу цифровим індикатором еквівалентного рівня сигналізує зірочка (*) індикатор у правій частині індикаторного табло. Відзначимо, що згадані вище межа та її перевищення взагалі не впливають на відображення цифровим індикатором значення РЗЕ. Передбачена позад у корпуса приладів і 2222 перевідна таблиця дає можливість визначення значень Lекв на основі обмірюваних значень РЗЕ та дійсного минулого часу.
Обчислення та збереження максимальних значень. У відповідних до визначення й зберігання максимальних значень режимах використовується спеціальний електронний пристрій. Це пристрій визначає й зберігає максимальне значення, отримує сигнал безпосередньо від виходу логарифмічного перетворювача (у режимі визначення й зберігання максимальних пікових значень) або від з'єднаного із цим перетворювачем пристрою усереднення (у режимах визначення й зберігання максимальних середньоквадратичних значень із динамічною характеристикою «швидко» і «повільно»). Сигнал, що віддається згаданим вище електронним пристроєм подається на анти логарифмічний перетворювач, електронний інтегратор, лічильник і мікропроцесор, що здійснює потрібну обробку інформації та керуючий тим, що відбувається з періодом 1с процесом індикації та поновлення відображених цифровим індикатором максимальних значень.
Переривання. Шумоміри 2221 і 2222 можна відповідною затисненою кнопкою встановити в режим переривання циклу їхньої нормальної роботи. Переривання,що відносяться до визначення еквівалентних рівнів Lекв і РЗЕ режимів не супроводжується ні скиданням накопиченої
інформації, ні поверненням цифрового індикатора у вихідний стан, а в режимах, відповідних до визначення й зберігання максимальних значень призводить до автоматичного фіксування показання цифрового індикатора.Повернення. Шумоміри 2221 і 2222 повертаються у вихідний стан, або автоматично при зміні положення кожного з їхніх перемикачів (не ставиться до відповідного визначення Lекв і РЗЕ положенням визначальний режим роботи перемикачів), або під ручним керуванням за допомогою відповідної натискної кнопки.
Індикатор. Індикаторне табло приладів 2221 і 2222 містить цифровий індикатор зі 3 1/2 десяткової цифри та дозволом за рівнем 0,1 дБ. Покази цифрового індикатора відновляються через регулярні інтервали часу тривалістю 0,5 с у тих, що відносяться до визначення еквівалентних рівнів Lекв і РЗЕ режимах і з періодом 1 с у режимах визначення й зберігання максимальних значень. До складу індикаторного табло також входять спеціальні індикатори, що сигналізують про режими роботи та стан приладів 2221 і 2222:
«А»: частотна корекція А
«L»: лінійна частотна характеристика
«*»: перевищення максимально припустимого значення часу при визначенні еквівалентних рівнів
«▲»: перевищення верхньої межі робочого динамічного діапазону (перевантаження)
«▼»; догляд за нижню межу робочого динамічного діапазону
«ВАТ»: необхідність зміни елементів внутрішнього батарейного джерела живлення
«00.0»: перевірка цифрового індикатора
«- - -»: вихід за нижню межу робочого динамічного діапазону і/або затримка після повернення у вихідний стан.
Джерело живленняПрилади 2221 і 2222 працюють від трьох внутрішніх лужних елементів, що відповідають рекомендації МЕК 20 і забезпечують їх струмом протягом приблизно 10 год. безперервної експлуатації.
Калібрування. При перевірці й калібруванні приладів 2221 і 2222 використовуються акустичний калібратор 4230 фірми Брюль і Кьєр. Що встановлюється на мікрофон шумоміра калібратор 4230 генерує звук з точно певними рівнем (94 + 0,3 дБ) і частотою (1 кГц).
Вихід сигналу змінного струму. Сигнал змінного струму, що віддається приладами 2221 і 2222 пропорційний підсиленому та профільтрованому сигналу від їхнього мікрофону. Верхній межі діапазону вимірів відповідає напруга 2 В (СКЗ). Вихідний сигнал змінного току можна реєструвати зовнішньою апаратурою.
Даний шумомір можна підєднати у більш складну систему (Рис. 2.2, 2.3.). В даній системі шумомір буде розглядатись, як датчик. І відповідно зявляються ще деякі пристрої та відалене робоче місце оператора, який стежить за показами датчика-шумоміра. Такі системи дуже зручно застосовувать у тих випадках, коли потрібно зробити вимірювання протягом значного відрізку часу. Завдяки таким системам людина, що знімає зачення не знаходиться в шумному седеровищі.
Рис. 2.2
Рис. 2.3
Основні частини систем:
1. ВШ – вимірювач шуму;
2. ПОС – пристрій обробки сигналів;
3. T/CDMA – телефон CDMA-стандарту (передача сигналів по радіоканалу);
4. ПВІ – пристрій відображення інформації
5. ТД – точка доступу;
6. moxa – промисловий сервер, здатний конвертувати сигнал в такий, що передається витою парою.
В першій схемі розглянуто стільниковий зв'язок, як засіб транслювання сигналу та компютер в якості ПОС.
В другій схемі для передачі інформації використано точку доступу (ТД), відповідно, інформація обробляється, а потім конвектується за допомогою промислового сервера (moxa).
Для передачі сигналу поданим каналам можна обчислити : відносну похибку, інформаційну здатність та частотно-квантову здатність.
2.2. Розрахунок джерела напруги
Джерело напруги будується на мікросхемах MC34063 фірми Motorola. Застосування таких мікросхем дозволяє одержати необхідну напругу +5В и -5В при вхідній напрузі від 6В до 20В. Це важливо при живленні від
батарей, тому що напруга батареї може значно мінятися в міру її розряду. При живленні від зовнішнього джерела застосування подібних мікросхем вигідно тим, що не потрібно високої точності джерела напруги.Типова схема підключення MCP34063 показана на рис. 2.4. (Схема підключення MCP34063 у режимі Step-Down).
Рис. 2.4
Крім того, застосування MC34063 дозволяє досить легко одержати інверсну напругу, необхідне для живлення операційного підсилювача. Типова схема такого підключення показана на рис .2.5. (Схема включення MCP34063 у режимі Inverting)
Рис. 2.5
Зробимо розрахунок параметрів схеми.
Вхідні дані: бажана вихідна напруга Vout= 5B, мінімальна вхідна напруга Vin = 7B, мінімальна частота коливань Fmin = 200 кГц.
З [17] отримуємо Vsat = 1.5 В.
Відношення часів вмикання/вимикання:
. 
мкс.Тоді з попередніх формул час вимикання:
мкс, 
мкс.Значення ємності дорівнює:
мкФ.Значення індуктивності дорівнює:
мкГн.Аналогічні номінали елементів використовується і для схеми включення, що інвертує.
2.3. Розрахунок підсилювача.
В якості схеми підсилювача виберемо стандартну схему включення транзистора із загальним емітером (Рис. 2.6) . Роздільний конденсатор С1 служить для передачі на вхід транзистора VT1 посилюваної змінної напруги, а також виключає влучення на вхід транзистора постійної напруги. Резистори R1 і R2 утворюють дільник для отримання необхідної напруги зсуву на базі транзистора. Резистор R1 і конденсатор C2 забезпечують температурну стабілізацію роботи підсилювача. У даній схемі резистор RН є навантаженням.
