11.36. Скважинный влагомер с частотной модуляцией.

Обычно схема преобразователя диэлькометрического влагомера выполняется в виде мультивибратора на операционном усилителе (А1 на рисунке 11.1). Датчиком влагомера служит измерительный конденсатор С1, емкость которого изменяется при изменении диэлектрической проницаемости ε флюида в скважине (ε_газа = 1, ε_нефти = 3, ε_воды = 80). Изменение емкости С1 приводит к изменению частоты сигнала мультивибратора, т.е происходит частотная модуляция сигнала.

ЧМ-сигнал передается по геофизическому кабелю из скважины на поверхность, где измеряется его частота или период.

Электрически геофизический кабель представляет собой фильтр низких частот, и здесь он выполнен в виде Т-фильтра (Rф1, Rф2, Сф1).

Рис. 11.32. Скважинный влагомер с частотной модуляцией.

Выполнение работы:

Задавая значения конденсатора частотного модулятора ЧМ равными 0,1; 0,3; 1; 3; 10; 33; 100 мкФ, измерить амплитуды сигналов на выходе эквивалента кабеля (резистор 10 кОм), построить точечную диаграмму, переведя ось значений конденсаторов в логарифмический вид и задав обратный порядок значений. Объяснить полученный график.

11.37. Шим-преобразователь

Рис. 11.33. Широтно-импульсная модуляция ШИМ.

Выполнение работы.

Задавая входное напряжение U_ВХ (значения батареи в схеме ШИМ) равными: минус 5; минус 4…0…4, 5В, снять показания вольтметра. Построить точечную диаграмму, задав линейный тренд, определить нелинейность преобразования. Объяснить полученный график.

Снять диаграммы осциллографа. Объяснить их.

Выводы

12. Устройства визуализации.

Устройства визуализации преобразуют электрические сигналы в зрительные, например, сигнальные лампочки и светодиоды, различного вида шкалы и табло, видео и компьютерные экраны, переводя информацию в визуальный вид.

Цель работы: исследование устройств визуализации.

Задачи работы:

• исследование работы индикатора напряжения;

• исследование работы цифрового табло.

12.38. Индикатор напряжения.

Выполнение работы

Собрать схему по рис. 12.1. Изменяя напряжение на входе линейной шкалы от 0 до 8 В. Построить график преобразования индикатора, определить рабочий диапазон, цену деления шкалы.

Рис. 12.34. Индикатор напряжения

UВХ

Число горящих индикаторов

12.39. Цифровое табло

Выполнение работы

Собрать схему цифрового табло с диодными шифраторами по рис. 11.2. Добавить в схему формирователи цифр 0, 3…9. Задавая напряжение батарей 0 В или 12 В, продемонстрировать работу табло.

Рис. 12.2. Цифровое табло.

13. Мультиплексор, демультиплексор, линия последовательной передачи данных, компаратор, сумматор

Введение

На практике часто возникает необходимость передачи сигналов различных устройств через одну линию с последующей селекцией сигналов и разделением их. Для этого используются устройства, называемые мультиплексор и демультиплексор. Вариант передачи данных через одну линию называется последовательной передачей. В случае, когда необходимо знать, какое из устройств передает сигналы в линию к линии передачи данных добавлены адресные линии. Количество коммутируемых устройств определяется количеством вариантов двоичных сигналов при данной разрядности адресной линии.

При обработке информации возникает необходимость сравнения чисел. Критерием сравнения могут быть: равенство, неравенство, больше, меньше, не больше и не меньше. Для выполнения подобных операций предназначены устройства, называемые компараторами.

Сложение чисел осуществляет устройство, называемое сумматором. При осуществлении операции сложения необходимо учитывать возможность возникновения ситуации переполнения в складываемом разряде и появления необходимости переноса в следующий разряд или перенос из младшего разряда. В случае переноса разряда из младшего к результату суммирования добавляется единица по сигналу переноса разряда из младшего. При необходимости переноса разряда при сложении генерируется сигнал ПЕРЕНОС РАЗРЯДА. Полный сумматор включает в себя три входа( два слагаемых и вход переноса) и два выхода( сумма и сигнал переноса).

Цель работы: изучение структуры и работы устройств обработки и передачи информации.

Задачи работы:

Исследование мультиплексора;

Исследование демультиплексора;

Исследование линии последовательной передачи данных;

Исследование компаратора.

Выполнение работы:

Результаты занести в таблицы результатов экспериментов.

ЗАДАНИЕ.

Исследование мультиплексора.

Рис 1. Мультиплексор

а. Соберите схему, приведенную на рис.1. Включите схему.

б. Установите мультиплексор в исходное состояние.

в. Установите последовательно адреса устройств от 0 от 3

г. Проверьте появление сигнала выхода только от сигнала входа, соответствующего выбранному адресу.

Таблица 1 – Таблица состояний

Адрес- канал	0	1	2	3
0
1
2
3

Исследование демультиплексора.

Рис 2. Демультиплексор

а. Добавьте схему, приведенную на рис.2 к схеме на рис.1. Включите схему.

б. Установите последовательно адреса устройств от 0 от 3

г. Проверьте появление сигнала на канале только от сигнала входа, соответствующего выбранному адресу.

Таблица 2 – Таблица состояний

Адрес- канал	0	1	2	3
0
1
2
3

Линия последовательной передачи данных.

Рис 3. Линия последовательной передачи данных с параллельной адресной линией

а. По схеме, рис.2 и рис.1 Проверьте появление сигнала на канале только от сигнала входа, соответствующего выбранному адресу.

Таблица 3 – Таблица состояний

канал- канал	0	1	2	3
0
1
2
3

Исследование компаратора.

Рис. 4. Компаратор

а. Соберите схему, приведенную на рис.4. Включите схему.

б. По таблице вариантов сигналов А и В составить таблицы истинности выходов.

в. По таблицам истинности логических операций установить логические типы выходов.

Таблица 4 – Таблица состояний

А	В	1	2	3	А=В	А>В	А<В
0	0
1	0
0	1
1	1
-	-

Выводы

Прибор скважинный СГДК