Отдельные блоки прибора.

Частотный модулятор ЧМ является частью интегрирующего АЦП.

ЧМ в скважинном приборе формирует измерительный временной интервал, который по линии связи передается на регистратор, где с помощью заполнения счетного регистра значение временного интервала преобразуется числовой код.

Частотный модулятор включает в себя входной усилитель, генератор пилообразного напряжения, компаратор, таймер (ждущий мультивибратор), формирователь меандра (счетчик).

Входной усилитель сигналов сенсоров построен по классической схеме неинвертирующего усилителя (DA4). Его коэффициент усиления равен Кус = 1 + R33/R31.

Генератор пилообразного напряжения построен по схеме интегратора (DA3, R29) с принудительным разрядом интегрирующего конденсатора С22.

На первый вход компаратора DA5 поступает линейно изменяющееся напряжение от генератора «пилы». На второй вход компаратора поступает выходное напряжение усилителя. В момент, когда напряжения на входах компаратора уравниваются, компаратор «опрокидывается». Получаемый фронт напряжения запускает ждущий мультивибратор DD2.2, который вырабатывает короткий (2-4 мкс) импульс.

Этот импульс поступает на ключ DD1.2, который разряжает интегрирующий конденсатор С22, на емкостной делитель и ключ влагомера, на вход счетчика DD4.2.

При этом напряжение на выходе генератора «пилы» DA3/6 резко изменяется, становясь равным опорному напряжению U0, на входах компаратора вновь создается большая разность напряжений, и компаратор возвращается в исходное состояние.

Затем цикл повторяется. Период повторения цикла пропорционален напряжению на выходе усилителя, т.е. величине сигнала сенсора.

Выходные импульсы ЧМ-модулятора поступают на делитель DD4.2., где преобразуются в последовательность прямоугольных импульсов. С помощью ключевого усилителя VТ10 эти импульсы направляются в линию связи ЦЖК для передачи на наземный регистратор.

Коммутатор скважинный.

На вход частотного модулятора сигнал поступает с мультиплексора DD3. Управляется DD3 двоичным кодом А0…А2, который вырабатывается двоичным счетчиком DD4.

Счетчик переключается импульсом 2-4 мс, который вырабатывается пороговым усилителем на транзисторе VT2.

Пороговый усилитель работает следующим образом.

На эмиттере транзистора напряжение равно напряжению питания схемы электрического прибора (+U = 12 В). Через резистор R22 база транзистора подключена к центральной жиле кабеля (ЦЖК). К базе же подключен диод VD6, который ограничивает напряжение на базе на уровне 0, 6 В относительно напряжения на эмиттере транзистора. Транзистор при этом закрыт, и на его коллекторе напряжение равно нулю.

Когда на ЦЖК появляется отрицательный импульс, то на резисторе R24 (вывод CBL) напряжение резко падает, становясь меньше, чем напряжение +U. Транзистор быстро открывается и на коллекторе появляется напряжение, близкое к +U. Этот получаемый импульс и приводит к изменению двоичного кода А0…А3, который, управляя мультиплексором, переключает нормализованные сигналы с преобразователей сенсоров.

Стабилизатор положительного питания схемы.

Стабилизатор построен по классической схеме последовательного стабилизатора на DA2 и транзисторе VT1 и опорном стабилитроне VD3.

Формирователь отрицательного напряжения.

Для обеспечения питания операционных усилителей двуполярным напряжением установлен умножитель напряжения VD9, VD10, С14, С15 и стабилизатор DA8.

Защита по цепи питания прибора

Напряжение питание прибора снимается с ЦЖК через фильтр R7, C5. Диод VD2 служит для защиты электрической схемы от напряжения отрицательной полярности.

Рис. 14.1 Плата преобразователя в величину.