Схемы электрические принципиальные

При описании схем использованы следующие обозначения;

ПИ - Плаха индикации

ПУ - Плата усилителей

ПО - Плата обработки

ПСТ- Плата стабилизаторов и термостатов

ТТ - Термостат

ЭД - Электродвигатель

Генератор синусоидального сигнала собран на ПО DA1 по схеме генератора с мостом Вина на ПО DA1.1 и внешними цепями стабилизации амплитуды на ПО DA1.Ъ> DAI 39 DA1А Регулировка амплитуды осуществляется подстроенным резистором ПО R16. Частота генерации 200 Гц,

С выхода генератора (вывод 7 ПО DAM) синусоидальный сигнал поступает на вход X умножителя (вывод 7 ПО DA5). Умножитель предназначен для регулирования амплитуды синусоидального сигнала в зависимости от величины управляющего напряжения на входе (вывод 13 ПО DA5). Выход умножителя (4) нагружен на подстроечное сопротивление ПО R7L С его движка сигнал поступает на усилитель мощности (5) и фазовращатель (7).

Усилители мощности предназначены для создания достаточной величины тока в обмотках возбуждения статора двигателя. Усилители мощности (ПУ А1, ПУ А2) собраны на микросхемах ПУ1 DA1, ПУ2 DA1 и транзисторах ПУ1 VT1... ПУ1 VT3, ПУ 2 VT1..VT3. ПУ 1 VT1 служит для усиления выходного тока ОУ. ПУ 1VT2 служит для преобразования уровня сигнала. ПУ1 VT3... ПУ1 VT8 усиливают сигнал по мощности- Цепь обратной связи ПУ1 С1, С4, R2, R3, R5, С5. Подстроенный резистор 1R5 регулирует амплитуду сигнала в небольших пределах и служит для выравнивания амплитуд сигналов на статоре двигателя, Конденсаторы ПУ1 R5 и ПУ1 R6 корректируют АЧХ усилителя мощности. ПУ1 VD13, ПУ1 VD14 защищают усилитель мощности при КЗ на выходе.

Фазовращатель собран на ПУ DA1 и предназначен для создания кругового вращающегося магнитного поля и создает сдвиг, который должен быть равен 90 град. Этот сдвиг устанавливается с помощью подстроенного резистора ПУ R2.

Формирователь сигнала предназначен для нормирования сигнала фотоэлектрического таходатчика по длительности и амплитуде. Формирователь сигнала собран на таймере ПО DA8 и 1/4 коммутатора ПО DA7, Времязадающая цепь - ПО R68, ПО 024.

Интегрирующий сумматор на ПО DA10, предназначенный для выработки, управляющего напряжения в зависимости от частоты вращения ротора двигателя. Суммируются средние напряжения с выхода формирователя сигнала (вывод 1 ПО DA7 положительной полярности) и входные напряжения ЦАП (движок ПО R43) отрицательной полярности, управляющее напряжение устанавливается таким образом, чтобы управлять по абсолютной величине напряжения на входе интегрирующего сумматора. ПО С26 является интегрирующим, на котором накапливается управляющее напряжение

Квадратор предназначен для вычисления квадрата напряжения управления и собран на базе умножителя ПО DA9.

Делитель и АЦП предназначены для деления квадрата

управляющего напряжения на значение заданной величины сдвига и преобразование полученного значения в семисегментный цифровой код. Делитель и АЦП выполнены на микросхеме АЦП ПИ. Сигнал с квадратора подается на выводы ПИ. Сигнал с ЦАП подается на вход опорного напряжения АЦП.

Трехразрядный светодиодный семисегментный индикатор ПИ подключен к соответствующим выводам АЦП.

Коммутатор предназначен для обнуления управляющего напряжения, накопленного на конденсаторе ПИ. Исполнительным устройством коммутатора является реле ПО К1.1, управляемое транзисторами ПО VT1... VT3 от одновибратора с перезапуском на ПО DA5, 6 через коммутатор ПО DA7 (вывод 11,12).

Источник опорного напряжения (ИОН) предназначен для выработки и поддержания образцового напряжения 10 V, которое поступает на формирователь сигнала и задатчик скорости сдвига. ИОН выполнен на микросхеме стабилизатора ПО DA4, точная подстройка осуществляется подстроечным резистором ПО R21.

Задатчик скорости сдвига предназначен для оперативного изменения значения скорости сдвига и расположен на передней панели прибора. Задатчик скорости сдвига выполнен на переключателях с двоично-десятичным кодированием.

ЦАП предназначен для преобразования кода, поступающего с задатчика скорости сдвига в постоянное напряжение. ЦАП выполнен на ни DA3.1 и резисторах ПО R2... R11. ПО R32. ПО DA3.2 инвертирует сигнал для подачи его на опорный вход АЦП ПИ.

Фотоэлектрический таходатчик предназначен для выработки импульсов частота которых пропорциональна скорости вращения внутреннего цилиндра. Корона внутреннего цилиндра прерывает световой поток от ЭД VD1 к ЭД VD2. Усилителем фототока служит ПО DA2.1. Компаратор ПО DA2. 2 формирует прямоугольные импульсы, которые через ПО R54 и ПО С18 поступают на диодную ограничительную цепь ПО VD4, VD5, R62, являющуюся выходом фотоэлектрического таходатчика.

Одновибратор с перезапуском предназначен для отключения управляющего напряжения при отсутствии или остановке внутреннего цилиндра, для запуска устройства при помещении внутреннего цилиндра в статор двигателя и для поддержания управляющего напряжения при вращении внутреннего цилиндра.

С выхода фотоэлектрического таходатчика фронт импульса запускает одновибратор изменяя потенциал на выводе 2 ПО DA6. Перезапуск осуществляется сбросом напряжения на конденсаторе ПО С23 при помощи транзистора ПО VT3, управляемого коммутатором ПО DA7 вывод 8, который в свою очередь управляется выводом 6 ПО DA7, на который поступает сигнал с выхода фотоэлектрического таходатчика.

Термостат наружного цилиндра выполнен на ПСТ DA3. Датчиком температуры служит ЭД R1, нагревателем - ЭД VT2. Регулировка температуры осуществляется подстроечным резистором ПСТ R3. Транзистор ПСТ VT1 служит преобразователем уровня, ПСТ VT3 -усилителем мощности. Стабилитрон ПСТ VD5 ограничивает максимальный ток нагревателя в режиме начального нагрева.

Термостат блока пробоподготовки аналогичен термостату наружного цилиндра. Датчик температуры, нагреватели, усилитель мощности. Термостат выполнен на ПСТ DA4. ПСТ VD6 ограничивает максимальный ток нагревателя. Регулировка температуры осуществляется подстроечным резистором ПСТ R7.

Блок питания обеспечивает следующие напряжения:

+50 V 2,0 A нестабилизированного; -50V 0,5 А нестабилизированного;

+15 V 0,5 А стабилизированного;-15V 0,5 А стабилизированного.

Стабилизаторы выполнены на микросхемах ПСТ DAI, DA2

При выходе из режима линейного регулирования (управляющее напряжение превышает значение 10V) срабатывает компаратор ПО DA11, который отпирает транзисторный ключ ПИ VT1. На индикаторе светится и в первом разряде.

Выбор асинхронного исполнительного двигателя с полым немагнитным ротором обусловлен тем, что это тип двигателя позволяет осуществить измерение вязкости в зависимости от нагрузки, действующей на поверхность полого ротора при различной скорости вращения. Момент нагрузки на ротор асинхронного двигателя влияет на его скорость вращения, а соответственно на скольжение. Измеряя скорость вращения при заданной скорости сдвига, можно определить вязкость.

Исполнительный асинхронный микродвигатель с полым ротором обладает рядом свойств, отличающих его от исполнительных двигателей

других типов:

1. Малый момент инерции, что достигается выполнением ротора в виде тонкостенного стакана из немагнитного материала с малым удельным весом. Толщина стенки ротора от 0,1 мм.

2. Широкий диапазон плавного регулирования скорости вращения, обусловленный возможностью изменения поля обратной последовательности в больших пределах. Большая кратность регулирования скорости.

3. Постоянство момента, развиваемого двигателем, при любом угловом положении ротора.

4. Отсутствие прилипания ротора и малый момент трения в подшипниках, вследствие того, что радиальные силы в воздушном зазоре не воздействуют на немагнитный ротор.

5. Возможность применения в цепи управления простых и надежных усилителей переменного тока.