DMT-1

Na desce DMT-1 byl jiný zesilovač, který byl následně nahrazen WSH222 a to tak, že původní zapojení zůstalo. Na replice je pouze varianta pro WSH222 čímž došlo k úpravě a zjednodušení DPS. Jak říká můj známý, byl to porod sasanek(nebo ježka proti srsti) ;-).

OCR návodu DMT-1

SAPI-1

Deska měřícího zesilovače

DMT-1

6XV 122 85

TESLA

LIBEREC

Obsah:

• Úvod
• Technické parametry
• Popis funkce
• Nastavení
• Instalace
• Programování
• Zapojení propojek
• Rozpiska součástek
• Tabulka zapojení konektoru XC1/DMT-1
• Tabulka zapojení konektoru XC2/DMT-1
• Tabulka zapojení konektoru XC3/DMT-1
• Rozmístění součástek
• Schéma zapojení

• ÚVOD

Deska DMT-1 je programovatelný osmikanálový zesilovač malých napětí. Zesílení lze nastavit 100 - 200 - 500 - 1000, maximální výstupní napětí je ± 8 V pro napájení ze sběrnice (± 12 V) nebo ± 10 V při externím napájení ± 15 V. Všechny vstupní kanály jsou galvanicky odděleny od sběrnice SAPI-1 i mezi sebou a tím je dosaženo velkého potlačení souhlasné složky vstupního rušivého napětí. Na desce je rovněž umístěn polovodičový teploměr pro rozsah 0 – 50°C, používající jako čidlo externě připojený tranzistor. Další obvody na desce umožňují generovat přerušení INT 1 po ustálení výstupního napětí. Deska DMT-1 je vhodná například pro zesílení napětí z termočlánků a měření teploty srovnávacího konce.





• TECHNICKÉ PARAMETRY

Napájecí napětí a odběr ze zdroje

a)	+ 5 V	± 0,25 V	max. 200 mA
	+ 12 V	± 0,5 V	max. 120 mA
	- 12 V	± 0,5 V	max. 50 mA
b)	+ 5 V	± 0,25 V	max. 200 mA
	+ 12 V	± 0,5 V	max. 100 mA
	- 12 V	± 0,5 V	max. 40 mA
	+ 15 V	± 0,5 V	max. 15 mA
	- 15 V	± 0,5 V	max. 10 mA




Počet vstupních kanálů   8




Parametry zesílení

	Chyba	Neli-		Potlačení	Vstupní	napětí
Zesí-	zesí-	neari-	Posuv	souhl.nap.	UB= ± 12V	UB= ± 15 V
lení	lení	ta	nuly	50 Hz
100	± 0,1%	± 0,02%	± 40 µV	120 dB	80 mV	100 mV
200	± 0,5%	± 0,02%	± 20 µV	126 dB	40 mV	50 mV
500	± 0,5%	± 0,02%	± 10 µV	134 dB	16 mV	20 mV
1000	± 0,5%	± 0,02%	± 10 µV	140 dB	8 mV	10 mV

Pozn.1 :	Přídavná chyba zesílení vlivem teploty 0,02% K-1
Pozn.2 :	Lze nastavit pro jedno zesílení přesně, pro další zesílení s chybou menší než ± 0,5 %.




Vstupní parametry	5-6 spojeno	5-6 rozpojeno
Vstupní proud	- 150 nA	20 nA
Vstupní odpor	100 k	min. 1M
Vstupní kapacita	5 µF	5 µF

Maximální souhlasné rušivé napětí 50 Hz 100 V eF




Dynamické parametry

Doba ustálení po přepnutí 0,5 s




Výstupní parametry

Rozsah výstupního
napětí	0 ... ± 10 V (napájení ± 15 v)
	0 ... ± 8 V (napájení ± 12 V)
Zatěžovací odpor	min. 2 k




Měření teploty

Po nastavení pro daný tranzistor a podmínky přestupu tepla mezi tranzistorem a měřeným prostředím (nastaveno pro tepelný odpor R_THETA 100 KW^-1)

Rozsah	0 ... 50°C
Výstupní napětí	0 ... - 5 V
Chyba měření	± 1°C




Obvod generování přerušení

Doba zpoždění impulsu	600 ms (450 ... 850 ms)
Doba trvání impulsu	20 ms (15 .... 32 ms)




Hmotnost desky 295 g



Rozměry desky 140 x 150 mm



Pozn.: Zařízení, ke kterému se připojují vstupy a výstupy desky, musí splňovat bezpečnostní požadavky dle ČSN 36 90 60.





• POPIS FUNKCE

Analogová část

Zesilovač s přepínačem a galvanickým oddělením

Vstupní napětí je přivedeno ze špiček konektoru XC 2 na zapínací kontakty relé RP 210. Každý vstup má vyvedena přípojná místa

HIGH	- vstup měřeného napětí s větší impedancí proti zemi
LOW	- vstup měřeného napětí s menší impedancí proti zemi
GND	- stínění.

Všechny tyto tři přívody jsou připínány pomocí relé K1 - K8 na vstup přesného měřícího zesilovače WSH 222 B (NA 1). Kondenzátory C1 a C2 slouží k eliminaci případného silného pulsního rušení na vstupu zesilovače a diody VD1 a VD2 chrání vstup před přepětím. Spojením propojných bodů 5-6 lze indikovat přerušení měřícího obvodu (nezapojený vstup, přerušený termočlánek) jako vstupní napětí cca 15 mV. Toto napětí je určeno děličem R3 R4. Operační zesilovač WSH 222 pracuje na modulačním principu a tím je dosaženo malého vstupního ofsetu i jeho posunu. Nuluje se proměnným rezistorem RP1. Zesílení tohoto stupně je určeno zpětnovazebními rezistory R6 - R9 a je dáno vztahem

Au =

Rz     R1

+ 1

kde R_z je odpor zapojeného zpětnovazebního rezistoru Zpětnovazební odpory jsou přepínány analogovým diferenciálním multiplexorem NL 1, jehož číslicové vstupy jsou ovládány přes optočleny UF1 a UF2. Za analogovým multiplexorem je zapojen sledovač signálu NA2 (MAA 741 CN). Napěťová nesymetrie tohoto obvodu je nulována trimrem RP2. Tranzistory VT1 a VT2 pracují jako modulátor pro přenosový transformátor T1 Napětí ze sekundárního vinutí tohoto transformátoru je synchronně demodulováno transistory VT3, VT4 a vyhlazeno filtrem C6. R17. C7. R18. C8. Kondenzátor C5 slouží k potlačení proudových špiček vznikajících při spínání VT1 a VT2. Napětí za filtrem je impedančně odděleno a zesíleno výstupním zesilovačem NA3 (MAA 741 CN). Zesílení tohoto stupně je přibližně 10. Nastavení zesílení celého přenosového řetězce se nastavuje trimrem RP3. Ke kompenzaci ofsetu NA3 a vyrovnání rozdílu zbytkových napětí tranzistorů VT1 - VT4 slouží trimr RP4. Celý vstupní obvod je od systému SAPI-1 galvanicky oddělen pomocí relé K1 - K8, optočlenů UF1 a UF2 a transformátorů T1 a T2. Měnič je tvořen dvojčinným oscilátorem s T2, VT5 a VT6 a jeho pracovní bod je nastaven rezistory R23 a R24. Kondenzátory C17 a C18 spolu s R21 a R22 zamezují přenosu rušení z měniče do systému SAPI. Sekundární vinutí dává po usměrnění diodami VD3 - VD6 a vyfiltrování kondenzátory C9 - C14 napájecí napětí cca 15 V pro napájení galvanicky oddělené vstupní části. Vinutí 10 - 12 a 7 - 9 slouží k buzení tranzistorů VT1 - VT4, budící proud je přibližně 4 mA.




Obvod měření teploty

Tento obvod je tvořen snímacím tranzistorem KF 524 připojeným přes konektor XC3, stabilizátorem NL2 a operačním zesilovačem NA4. Pro měření teploty je využito teplotní závislosti U_BE tranzistoru při konstantním kolektorovém proudu a napětí. Pracovní bod (U_ce, I_c) je nastaven rezistory R36, R38, R40. Dělič R37, R39 je nastaven tak, aby napětí U_BE přibližně odpovídalo hodnotě pro 0°C. Přesně lze toto napětí nastavit trimrem RP6. Úměra mezi napětím a teplotou je dána zpětnovazebním odporem R41, RP5.




Číslicová část

Dekodér adresy je řešen jako neúplný, dekóduje pouze čtyři nejvýznamnější bity adresy I/O. Adresu desky lze předvolit spínači SA1 až SA4. Zápisový signál je veden přes hradlo DD3 na obvod DD1 (MHB 8282) , do kterého je zapisováno řídící slovo. Výstupy z tohoto obvodu jsou vedeny na dekodér DD4, z něhož jsou ovládána relé K1 až K8, přepínací vstupy a multiplexer přepínající zesílení a kaskádu monostabilních obvodů DD5 pro generování přerušeni. Doba zpoždění signálu INT1 je úměrná časové konstantě R34C21, doba trvání impulsu je úměrná časové konstantě R35C22. Tranzistor VT7 přizpůsobuje přerušovací signál sběrnici SAPI-1.





• NASTAVENÍ

Přesnost měření závisí na správném nastavení analogové části desky. DMT-1. Výrobní podnik provádí toto nastavení s maximální pečlivostí na speciálních přípravcích a pomocí speciálních testů. Přesto se však může stát, že deska vlivem např. nepříznivých vlivů během skladování a dopravy změní některé své parametry a pro nejpřesnější měření je bude zapotřebí znovu nastavit.

Pomůcky a přístroje pro nastavení DMT-1

• číslicový voltmetr potřebné citlivosti a přesnosti
• šroubovák č.2
• prodlužovací deska PDK-1
• stejnosměrný regulovatelný zdroj 0-10 V
• odporový dělič 99,9 kohm : 100
• odporový dělič 9,9 kohm : 100
• přípravek pro oživování desek SAPI-1 LSK 036 61

Nastavovací prvky analogové části DMT-1

• RP1 - ofset NA1
• RP2 - ofset NA2
• RP3 - zesílení
• RP4 - ofset NA3
• RP5 - strmost závislosti napětí na teplotě
• RP6 - nula závislosti napětí na teplotě

Postup při nastavení


1. Desku DMT-1 zasunout do prodlužovací desky.
2. Nastavit zesílení A = 1000 "(řídící slovo 18H).
3. Zkratovat špičky 26 a 30 konektoru XC2 (vstup 1) tak, aby nedošlo ke vzniku termoelektrického napětí.
4. Trimrem RP1 nastavit na vstupu NA2 napětí rovné 0V ± 0,1 mV. (Pokud je k trimru RP1 špatný přístup, lze jej zlepšit vložením konektoru FRB TX 5186212 mezi PDK-1 a DMT-1).
5. Trimrem RP2 nastavit na výstupu NA2 napětí rovné 0V ±0,1 mV.
6. Trimrem RP4 nastavit na výstupu NA3 napětí rovné 0V ±1 mV.
7. Naprogramovat zesílení, při kterém je žádána nejvyšší přesnost.
8. Na vstup připojit přes odporový dělič 1000 : 1, nebo 100 : 1, zdroj napětí a nastavit napětí odpovídající maximálnímu výstupnímu napětí pro dané zesílení (viz tabulku v kapitole Technické podmínky).
9. Trimrem RP3 nastavit přesnou hodnotu výstupního napětí.
   
10. ! Napětí na NA1, NA2 se měří proti zemi izolované části, napětí na NA3 proti XC3 : 3,4 !
11. Přes konektor XC3 připojit tranzistor KF 524 upevněný shodně jako ve výsledné aplikaci (např. v izotermické svorkovnici). Měřenou teplotu nastavit na 0°C.
12. Pokud došlo k výměně KF 524 nastavit trimr RP5 do střední polohy (jinak ponechat původní nastavení) .
13. Trimrem RP6 nastavit výstupní napětí 0V ± 0,02 V. Nastavit teplotu na 50°C a změřit výstupní napětí U2.
14. Trimrem RP5 nastavit výstupní napětí na hodnotu
- U₂ = 6 – U₂/5
15. Tím je nastaven sklon převodní charakteristiky. Nastavit teplotu na 25°C.
16. Trimrem RP6 nastavit výstupní napětí - 2,5 V. Pokud je požadována vyšší přesnost v užším teplotním rozsahu, doporučujeme změřit závislost U = F (t) a provést příslušné korekce. Trimr RP5 určuje sklon převodní charakteristiky a trimr RP6 posunutí této charakteristiky po ose U.

Pozn.: Při delších přívodech k tranzistoru KF 524 dochází k rozkmitání obvodu, které lze odstranit zapojením kondenzátoru TE 135 1µ0 mezi kolektor a emitor přímo v tranzistoru.





• INSTALACE

1. Vyjměte desku z obalu a zkontrolujte, zda nedošlo k poškození při přepravě (zejména přívodů k T1 a T2 a kontaktů konektorů FRB).
2. Překontrolujte, zda adresa použitá deskou DMT-1 není v souboru již použita. Pokud ano, změňte ji spínači SA1 až SA4.
3. Podle požadované funkce zapojte propojky.
4. Při napájení ± 15 V přes XC3 musí být body 1-2 a 3-4 rozpojeny
5. Desku DMT-1 zasuňte do vany systému.
6. Desku lze zasouvat a vysouvat pouze při vypnutém napájení
7. Připojte vstupní kabel na konektor XC2.
8. Připojte výstupní kabel na konektor XC3.
9. Připojte snímací tranzistor (a podle potřeby napájení ± 15 V) na konektor XC3.
10. Obal desky a kryty konektorů uložte pro případné odeslání desky do opravy.




• PROGRAMOVÁNI

Adresace desky

Deska DMT-1 má pouze jednu adresu pro zápis. Tato adresa je předvolena spínači SA1 až SA4. Vzhledem k neúplnému dekódování má deska patnáct zrcadlových adres - dekodér nerozlišuje dolní čtyři bity adresy. Uvedený způsob adresace umožňuje použít v systému SAPI-1 nejvýše 16 desek DMT-1.




Registr desky

Registr desky je osmibitový a jednotlivé bity mají tyto významy :

Bit	Význam
7	vypnutí relé
6	bez významu
5	přerušení (INT)
4	zesílení
3	zesílení
2	výběr kanálu 1-8
1	výběr kanálu 1-8
0	výběr kanálu 1-8

Vypnutí relé (bit 7) ... je-li zapsána hodnota 0, je sepnuto relé určené výběrem kanálu. Je-li zapsána hodnota 1, není sepnuto žádné relé.

Přerušení (INT-bit 5) ... přechodem z 0 do 1 je spuštěn monostabilní klopný obvod a za stanovenou dobu je generováno přerušení INT1.




Zesílení (bity 3 a 4)

Hodnota zesílení je nastavována takto :

Bit 4	Bit 3	zesílení
0	0	100
0	1	200
1	0	500
1	1	1000




Výběr kanálu (bity 0-2)

				Vstup	XC3
Bit 2	Bit 1	Bit 0	Kanál	HL	LO	GND
0	0	0	K1	30	26	28
0	0	1	K2	18	22	20
0	1	0	K3	14	10	12
0	1	1	K4	5	3	1
1	0	0	K5	25	27	29
1	0	1	K6	6	2	4
1	1	0	K7	17	21	19
1	1	1	K8	11	13	9




Předvolba adresy desky

Spínač SA1 odpovídá adresovému bitu A7, SA2-A6, SA3 - A5 a SA4-A4. Jsou-li všechny spínače ve stavu 1 je předvolena adresa 00H - 0FH, jsou-li všechny spínače ve stavu 0, je předvolena adresa F0H - FFH. Předvolená adresa je tedy negací údaje nastaveného přepínači.





• ZAPOJENI PROPOJEK

Význam propojek

1 - 2	připojení napětí - 12 V na napájení výstupních zesilovačů
3 - 4	připojení napětí + 12 V na napájení výstupních zesilovačů
5 - 6	signalizace přerušení měřící smyčky vložením vstupního napětí - 15 mV
7 - 8	připojení žádosti o přerušení na sběrnici (INT1)
1 - 9	připojení napětí - 15 V na napájení výstupních zesilovačů
4 -10	připojení napětí + 15 V na napájení výstupních zesilovačů





• ROZPISKA SOUČÁSTEK

T1	6xN 657 63
T2	6xN 657 54
XC1	TY 517 2411/50
XC2, XC3	TY 513 2011/28
SA1 - SA4	TS 501 4141
R1, R2	TR 161 100RC-3
R39	TR 161 348RD-2
R6	WK 681 24 898RB
R7	WK 681 24 1K89B
R37	TR 161 3K65D-2
R8	WK 681 244K87B
R9	WK 681 249K88B
R20	TR 161 l0K0C-3
R19	TR 161 90K9C-3
R21, R22	TR 191 4R7K
R24	TR 191 47RK
R26, R27	TR 191 330RK
R4, R13 - R16, R46	TR 191 1K0K
R23	TR 192 2K2K
R42	TR 191 3K0J
R2 8 - R31, R33	TR 191 3K3K
R36, R38, R40	TR 191 4K64F
R10, R25, R43-R46	TR 191 10KF
R41	TR 191 15KJ
R17, R18	TR 191 27KK
R34, R35	TR 191 47KK
R5, R11, R12	TR 191 100KK
R3	TR 191 1M0K
RP3	TP 096 220R
RP5	TP 096 4K7
RP6	TP 096 6K8
RP2, RP4	TP 096 10K
RP1	WK 679 12 100K
C15	TK 794 100pM
C3	TK 724 10nM
C6	TK 782 47nZ
C20	TK 782 68nZ
C9, C10	TK 783 68nZ
C7, C8	TK 782 100nZ
C11, C12 , C24 - C26	TE 135 1µ0S
C22 , C23, C4	TE 134 1µ5S
C1, C2	TE 134 4µ7S
C5	TE 132 22µS
C21	TE 131 47µA
C16	TE 988 5µ PVC
C17, C18	TF 010 22µ
C19	TE 984 20µ PVC
VD3 - VD8 , VD17, VD18	KA206
VD1, VD2 , VD9 - VDl6	KA 221
VT1 - VT4 , VT7	KC 239B
VT5, VT6	KF 504
DD1	MHB 8282
DD2	K 555SP1 (74LS85)
DD3	MH 74ALS00
DD4	UCY 74145
DD5	UCY 74123
NL1	MAB 24F
NL2	MAB 01H
NA2 - NA4	MAA 741CN
NA1	WSH 222B
UF1, UF2	WK 164 14
KA1 - KA8	RP 210 12V 3P
C13, C14	TE 986 10µ PVC





• TABULKA ZAPOJENI KONEKTORU XC1/DMT-1 SYSTÉM SAPI-1

č.	signál	název	typ		č.	signál	název	typ
1					2
3					4
5					6
7					8
9					10
11					12	IOW	zápis do portu	INP
13					14
15	+ 5 V	napájení	NAP		16	+ 5 V	napájení	NAP
17	+ 5 V	napájení	NAP		18	+ 5 V	napájení	NAP
19	0V	zem	NAP		20	0V	zem	NAP
21					22
23					24
25					26
27					28
29					30
31	D4	data	INP		32	D3	data	INP
33	D6	data	INP		34	D5	data	INP
35	D2	data	INP		36	D7	data	INP
37	D0	data	INP		38	D1	data	INP
39					40
41					42
43	A5	adresa	INP		44	A4	adresa	INP
45	A7	adresa	INP		46	A6	adresa	INP
47	-15 V	napájení	NAP		48
49					50	+ 15 V	napájení	NAP
51	+ 12 V	napájení	NAP		52	+ 12 V	napájení	NAP
53	0V	zem	NAP		54	0V	zem	NAP
55					56
57	-12 V	napájení	NAP		58	-12 V	napájení	NAP
59	INT1	žádost o přer.	OUT		60
61					62

ČISLO KONEKTORU : XC1	KONEKTOR TY 517 24 11/50	INP-vstup
DESKA ZAŘIZENÍ : DMT-1		OUT-výstup
KLIČOVÁNÍ : C6		NAP-napájení





• TABULKA ZAPOJENI KONEKTORU XC2/DMT-1 SYSTÉM SAPI-1

č.	signál	název	typ		č.	signál	název	typ
1	T4G	měř.vst.4 stín	INP		2	T6-	měř.vst.6-	INP
3	T4-	měř.vst.4-	INP		4	T6G	měř.vst.6 stín	INP
5	T4+	měř.vst.4+	INP		6	T6+	měř.vst.6+	INP
7					8
9	T8G	měř.vst.8 stín	INP		10	T3-	měř.vst.3-	INP
11	T8+	měř.vst.8+	INP		12	T3G	měř.vst.3 stín	INP
13	T8-	měř.vst.8-	INP		14	T3+	měř.vst.3+	INP
15					16
17	T7+	měř.vst.7+	INP		18	T2+	měř.vst.2+	INP
19	T7G	měř.vst.7 stín	INP		20	T2G	měř.vst.2 stín	INP
21	T7-	měř.vst.7-	INP		22	T2-	měř.vst.2-	INP
23					24
25	T5+	měř.vst.5+	INP		26	T1-	měř.vst.1-	INP
27	T5-	meř.vst.5-	INP		28	T1G	měř.vst.1 stín	INP
29	T5G	měř.vst.5 stín	INP		30	T1+	měř.vst.1+	INP

ČISLO KONEKTORU : XC2	KONEKTOR TY 513 20 11/28	INP-vstup
DESKA ZAŘIZENÍ : DMT-1
KLIČOVÁNÍ : C2





• TABULKA ZAPOJENI KONEKTORU XC3/DMT-1 SYSTÉM SAPI-1

č.	signál	název	typ		č.	signál	název	typ
1					2
3	AGND	analogová zem	NAP		4	AGND	analogová zem	NAP
5					6
7					8
9	S	tr.sním.stín	INP		10	B	tr.sním.báze	INP
11	E	tr.sním.emit	INP		12	C	tr.sním.kole	INP
13	+15 V	napájení	NAP		14	-15 V	napájení	NAP
15	U1	výst.napětí	OUT		16	U2	napětí tepl.	OUT
17					18
19					20
21					22
23					24
25					26
27					28
29	K+	kontrola +UB	OUT		30	K-	kontrola -UB	OUT

ČISLO KONEKTORU : XC3	KONEKTOR TY 513 20 11/28	INP-vstup
DESKA ZAŘIZENÍ : DMT-1		NAP-napájení
KLIČOVÁNÍ : E3		OUT-výstup





• ROZMÍSTĚNÍ SOUČÁSTEK


Rozmístění součástek







• SCHÉMA ZAPOJENÍ


Schéma DMT-1 a černobílá verze ZDE.

Obsah:

• Úvod
• Technické parametry
• Popis funkce
• Nastavení
• Instalace
• Programování
• Zapojení propojek
• Rozpiska součástek
• Tabulka zapojení konektoru XC1/DMT-1
• Tabulka zapojení konektoru XC2/DMT-1
• Tabulka zapojení konektoru XC3/DMT-1
• Rozmístění součástek
• Schéma zapojení