Электрон инженерүүд электрон тоног төхөөрөмжийн урвуу дизайн эсвэл засварын ажлыг гүйцэтгэхдээ эхлээд үл мэдэгдэх хэсгүүдийн хоорондын холболтын хамаарлыг ойлгох хэрэгтэй. цахилгаан гүйдлийн хавтан (ПХБ), тиймээс ПХБ дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондох холболтын хамаарлыг хэмжиж, бүртгэх шаардлагатай.

Хамгийн хялбар арга бол мультиметрийг “богино залгааны дохио” файл руу шилжүүлж, хоёр туршилтын утсыг ашиглан тээглүүр хоорондын холболтыг нэг нэгээр нь хэмжиж, дараа нь “зүүний хос” хооронд асаах/унтраах төлөвийг гараар бүртгэх явдал юм. Бүх “зүү хос” хоорондын холболтын иж бүрэн харилцааг олж авахын тулд шалгагдсан “зүү хос” -ыг хослуулах зарчмын дагуу зохион байгуулах ёстой. ПХБ дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон тээглүүрүүдийн тоо их байх үед хэмжих шаардлагатай “зүү хос”-ын тоо их байх болно. Хэрэв энэ ажилд гарын авлагын аргыг ашиглавал хэмжилт, бичлэг, засварын ажлын ачаалал маш их байх нь ойлгомжтой. Үүнээс гадна хэмжилтийн нарийвчлал бага байна. Бидний мэдэж байгаагаар ерөнхий мультиметрийн хоёр метр үзэгний хоорондох эсэргүүцлийн эсэргүүцэл 20 ом хүртэл өндөр байх үед дуугаралт дуугарах бөгөөд энэ нь зам гэж заасан байдаг.

Хэмжилтийн үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд “зүү хос” бүрэлдэхүүн хэсгийн автомат хэмжилт, бичлэг, тохируулгыг хэрэгжүүлэхийг хичээх шаардлагатай. Үүний тулд зохиогч нь микроконтроллероор удирддаг зам илрүүлэгчийг урд талын илрүүлэгч төхөөрөмж болгон зохион бүтээсэн бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хоорондох замын хамаарлыг автоматаар хэмжиж, бүртгэхийн тулд арын хэсэгт боловсруулахад зориулагдсан хүчирхэг хэмжилтийн навигацийн програм хангамжийг зохион бүтээсэн. ПХБ дээр. . Энэхүү нийтлэлд зам илрүүлэх хэлхээгээр автомат хэмжилт хийх дизайны санаа, технологийг голчлон авч үзнэ.

Автомат хэмжилт хийх урьдчилсан нөхцөл нь шалгаж буй бүрэлдэхүүн хэсгийн тээглүүрүүдийг илрүүлэх хэлхээнд холбох явдал юм. Үүний тулд илрүүлэх төхөөрөмж нь хэд хэдэн хэмжих толгойгоор тоноглогдсон бөгөөд тэдгээрийг кабелиар дамжуулдаг. Хэмжилтийн толгойг янз бүрийн туршилтын хэрэгсэлд холбож, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тээглүүртэй холболтыг хийж болно. Хэмжих толгой Зүүний тоо нь нэг багц дахь илрүүлэх хэлхээнд холбогдсон тээглүүрүүдийн тоог тодорхойлно. Дараа нь програмын хяналтан дор детектор нь хосолсон зарчмын дагуу шалгагдсан “зүү хосуудыг” хэмжилтийн замд нэг нэгээр нь оруулна. Хэмжилтийн замд “зүү хос”-уудын хоорондох асаах/унтраах төлөвийг тээглүүр хооронд эсэргүүцэл байгаа эсэхийг харуулах ба хэмжилтийн зам нь түүнийг хүчдэл болгон хувиргаж, тэдгээрийн хоорондын асаах/унтраах хамаарлыг шүүж, бүртгэнэ.

Холболтын зарчмын дагуу хэмжилт хийх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тээглүүрүүдэд холбогдсон олон тооны хэмжих толгойнуудаас өөр өөр зүүг дарааллаар нь сонгох боломжийг илрүүлэх хэлхээг идэвхжүүлэхийн тулд холбогдох сэлгэн залгах массивыг тохируулж, өөр өөр унтраалгауудыг нээж/хаах боломжтой. бүрэлдэхүүн хэсгийн зүүг солих програм. Асаах/унтраах харьцааг авахын тулд хэмжилтийн замыг оруулна уу. Хэмжигдэхүүн нь аналог хүчдэлийн хэмжигдэхүүн тул шилжүүлэгчийн массив үүсгэхийн тулд аналог мультиплексор ашиглах хэрэгтэй. Зураг 1 нь туршилтын зүүг солихын тулд аналог шилжүүлэгч массив ашиглах санааг харуулж байна.

Илрүүлэх хэлхээний дизайны зарчмыг Зураг 2-т үзүүлэв. Зураг дээрх I ба II хоёр хайрцагт байгаа аналог унтраалгын хоёр багцыг хосоор нь тохируулсан: I-1 ба II-1, I-2 ба II-2. . … ., Ⅰ-N ба Ⅱ-N. Аналог олон унтраалга хаагдсан эсэх нь 1-р зурагт үзүүлсэн код тайлах хэлхээгээр дамжуулан програмаар хянагддаг. I ба II хоёр аналог унтраалга дээр зөвхөн нэг унтраалгыг нэгэн зэрэг хааж болно. Жишээлбэл, хэмжих толгой 1 ба хэмжих толгой 2 хооронд замын хамаарал байгаа эсэхийг илрүүлэхийн тулд I-1 ба II-2 унтраалгауудыг хааж, 1 ба 2 хэмжилтийн толгойгоор дамжуулан А цэг ба газрын хооронд хэмжих замыг үүсгэнэ. зам байна, Дараа нь А цэг дээрх хүчдэл VA=0; хэрэв нээлттэй бол VA>0 байна. VA-ийн утга нь хэмжих толгойн 1 ба 2-ын хооронд замын хамаарал байгаа эсэхийг дүгнэх үндэс болно. Ийм байдлаар хэмжих толгойтой холбогдсон бүх зүү хоорондын асаах/унтраах харьцааг агшин зуур хэмжиж болно. хослуулах зарчим. Энэхүү хэмжилтийн үйл явц нь туршилтын бэхэлгээний хавчаараар бэхлэгдсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн зүү хооронд хийгддэг тул зохиогч үүнийг хавчаар доторх хэмжилт гэж нэрлэдэг.

Бүрэлдэхүүн хэсгийн зүүг хавчих боломжгүй бол туршилтын утсаар хэмжих шаардлагатай. Зураг 2-т үзүүлсэнчлэн туршилтын нэг утсыг аналог сувагт, нөгөөг нь газардуулна. Энэ үед I-1 хяналтын унтраалга хаалттай байх үед хэмжилтийг хийж болно, үүнийг үзэг үзэгний хэмжилт гэж нэрлэдэг. 2-р зурагт үзүүлсэн хэлхээг хэмжилтийн толгойн бүх хавчих зүү болон газардуулгын тоолуурын үзэгд хүрсэн хавчихгүй зүү хоорондын хэмжилтийг агшин зуур дуусгахад ашиглаж болно. Энэ үед №0-ийн унтраалгауудын хаалтыг ээлжлэн хянах шаардлагатай бөгөөд II-р чиглэлийн унтраалга үргэлж тасардаг. Энэ хэмжилтийн процессыг үзэгний хавчаар хэмжилт гэж нэрлэж болно. Хэмжсэн хүчдэл нь онолын хувьд VA=0 үед хэлхээ байх ёстой бөгөөд VA>0 үед нээлттэй хэлхээ байх ёстой бөгөөд VA-ийн утга нь хэмжилтийн хоёр сувгийн эсэргүүцлийн утгаас хамаарч өөрчлөгддөг. Гэсэн хэдий ч аналог мультиплексор нь өөрөө үл тоомсорлох эсэргүүцэлтэй RON-тэй байдаг тул хэмжилтийн зам үүссэний дараа энэ нь зам бол VA нь XNUMX-тэй тэнцүү биш харин RON дээрх хүчдэлийн уналттай тэнцүү байна. Хэмжилтийн зорилго нь зөвхөн асаах/унтраах хамаарлыг мэдэх явдал учраас VA-ийн тодорхой утгыг хэмжих шаардлагагүй. Энэ шалтгааны улмаас VA нь RON дээрх хүчдэлийн уналтаас их эсэхийг харьцуулахын тулд зөвхөн хүчдэлийн харьцуулагчийг ашиглах шаардлагатай. Хүчдэл харьцуулагчийн босго хүчдэлийг RON дээрх хүчдэлийн уналттай тэнцүү болгоно. Хүчдэлийн харьцуулагчийн гаралт нь хэмжилтийн үр дүн бөгөөд энэ нь микроконтроллероор шууд уншиж болох тоон хэмжигдэхүүн юм.

Босго хүчдэлийг тодорхойлох

Туршилтаар RON нь бие даасан ялгаатай, мөн орчны температуртай холбоотой болохыг тогтоожээ. Тиймээс ачаалал өгөх босго хүчдэлийг хаалттай аналог шилжүүлэгч сувгаар тусад нь тохируулах шаардлагатай. Үүнийг D/A хөрвүүлэгчийг програмчлах замаар хийж болно.

2-р зурагт үзүүлсэн хэлхээг босго өгөгдлийг хялбархан тодорхойлоход ашиглаж болно, арга нь I-1, II-1 шилжүүлэгчийг асаах явдал юм; I-2, II-2; …; IN, II-N; хэлбэр Path гогцоо, хос унтраалга бүрийг хаасны дараа D/A хувиргагч руу тоо илгээх ба илгээсэн тоо нь жижигээс том руу нэмэгдэх ба энэ үед хүчдэлийн харьцуулагчийн гаралтыг хэмжинэ. Хүчдэлийн харьцуулагчийн гаралт 1-ээс 0 хүртэл өөрчлөгдөхөд энэ үеийн өгөгдөл нь VA-тай тохирч байна. Ийм байдлаар суваг бүрийн VA-ийг, өөрөөр хэлбэл хос унтраалга хаагдах үед RON дээрх хүчдэлийн уналтыг хэмжиж болно. Өндөр нарийвчлалтай аналоги мультиплексоруудын хувьд RON-ийн бие даасан ялгаа бага байдаг тул системээр автоматаар хэмжигддэг VA-ийн тэн хагасыг хос унтраалгын холбогдох RON дээрх хүчдэлийн уналтын харгалзах өгөгдлөөр ойролцоогоор тооцоолж болно. Аналог шилжүүлэгчийн босго өгөгдөл.

Босго хүчдэлийн динамик тохиргоо

Хүснэгтийг бүтээхдээ дээр дурдсан босго өгөгдлийг ашиглана уу. Хавчаарт хэмжилт хийхдээ хоёр хаалттай унтраалгын дугаарын дагуу хүснэгтээс харгалзах өгөгдлийг гаргаж, тэдгээрийн нийлбэрийг D/A хувиргагч руу илгээж босго хүчдэлийг үүсгэнэ. Үзэгний хавчаар хэмжих болон үзэгний үзэг хэмжихэд хэмжилтийн зам нь зөвхөн №XNUMX аналог шилжүүлэгчээр дамждаг тул зөвхөн нэг шилжүүлэгчийн босго өгөгдөл шаардлагатай.

Түүнчлэн хэлхээ нь өөрөө (D/A хувиргагч, хүчдэлийн харьцуулагч гэх мэт) алдаатай, бодит хэмжилтийн үед туршилтын бэхэлгээ болон шалгасан зүү хооронд контактын эсэргүүцэл байдаг тул бодит босго хүчдэлийн босгон дотор байх ёстой. дээрх аргын дагуу тодорхойлно. Замыг нээлттэй хэлхээ гэж буруу дүгнэхгүйн тулд үндсэн дээр залруулгын хэмжээг нэмнэ үү. Гэхдээ босго хүчдэлийн өсөлт нь жижиг эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг дарах болно, өөрөөр хэлбэл хоёр голын хоорондох жижиг эсэргүүцлийг зам гэж үздэг тул босго хүчдэлийн залруулгын хэмжээг бодит нөхцөл байдлын дагуу үндэслэлтэй сонгох хэрэгтэй. Туршилтаар дамжуулан илрүүлэх хэлхээ нь 5 Ом-оос дээш эсэргүүцлийн утгатай хоёр голын хоорондох эсэргүүцлийг нарийн тодорхойлж чаддаг бөгөөд түүний нарийвчлал нь мультиметрээс хамаагүй өндөр байдаг.

Хэмжилтийн үр дүнгийн хэд хэдэн онцгой тохиолдол

Конденсацийн нөлөөлөл

Туршилтанд орсон тээглүүрүүдийн хооронд конденсатор холбогдсон үед энэ нь нээлттэй хэлхээний харилцаанд байх ёстой, гэхдээ унтраалга хаагдсан үед хэмжилтийн зам нь конденсаторыг цэнэглэдэг бөгөөд хэмжилтийн хоёр цэг нь замтай адил юм. Энэ үед хүчдэлийн харьцуулагчаас уншсан хэмжилтийн үр дүн нь зам юм. Ийм төрлийн багтаамжаас үүдэлтэй хуурамч замын үзэгдлийн хувьд дараахь хоёр аргыг шийдвэрлэх боломжтой: цэнэглэх хугацааг богиносгохын тулд хэмжилтийн гүйдлийг зохих ёсоор нэмэгдүүлэх, ингэснээр хэмжилтийн үр дүнг уншихаас өмнө цэнэглэх үйл явц дуусна; Хэмжилтийн програм хангамжид үнэн ба худал замын шалгалтыг нэмэх Програмын сегмент (5-р хэсгийг үзнэ үү).

Индукцийн нөлөөлөл

Хэрэв шалгасан тээглүүрүүдийн хооронд ороомог холбогдсон бол энэ нь нээлттэй хэлхээний холбоо байх ёстой, гэхдээ индукторын статик эсэргүүцэл нь маш бага тул мультиметрээр хэмжсэн үр дүн нь үргэлж зам юм. Багтаамжийн хэмжилтээс ялгаатай нь аналог унтраалга хаагдах үед индукцийн улмаас өдөөгдсөн цахилгаан хөдөлгөгч хүч байдаг. Ийм байдлаар илрүүлэх хэлхээний хурдан олж авах хурдны шинж чанарыг ашиглан индукцийг зөв шүүж болно. Гэхдээ энэ нь багтаамжийн хэмжилтийн шаардлагад зөрчилддөг.

Аналог шилжүүлэгчийн читрийн нөлөө

Бодит хэмжилтээр аналог унтраалга нь нээлттэй төлөвөөс хаалттай төлөв хүртэлх тогтвортой үйл явцтай болох нь тогтоогдсон бөгөөд энэ нь VA хүчдэлийн хэлбэлзэл хэлбэрээр илэрдэг бөгөөд энэ нь хэмжилтийн эхний хэдэн үр дүнд нийцэхгүй байна. Энэ шалтгааны улмаас замын үр дүнг хэд хэдэн удаа шүүж, хэмжилтийн үр дүн тогтвортой байхыг хүлээх шаардлагатай. Дараа баталгаажуулна уу.

Хэмжилтийн үр дүнг баталгаажуулах, бүртгэх

Дээрх янз бүрийн нөхцөл байдлыг харгалзан үзэж, янз бүрийн туршсан объектод дасан зохицохын тулд хэмжилтийн үр дүнг баталгаажуулах, бүртгэхийн тулд Зураг 3-т үзүүлсэн програм хангамжийн блок диаграммыг ашиглана.