Avtomatik mikroprotsessorli panoramali reflektometr va ТТK ni o‘lchagichlar Ko‘rib chiqilgan asboblarda o‘lchash traktida mavjud bo‘ladigan tushuvchi, qaytgan yoki o‘lchanadigan obyekt orqali o‘tgan to‘lqinlarning quvvati darajalari haqidagi axborotni eltuvchi signallarni ajratish imkoniyati ТТK ni va susaytirishni o‘lchashni AChТ ni o‘lchagichlarda foydalaniladigan texnik yechimlar yordamida avtomatlashtirish imkonini beradi. AChТ ni o‘lchagichlarni va reflektometrni taqqoslagandan so‘ng ТТK ni va susaytirishni panoramali o‘lchagichning qanday ishlashini tasavvur qilish murakkablik qilmaydi.
Hozirgi vaqtda asosan mikroprotsessor bilan boshqariladigan avtomatik panoramali o‘lchagichlar hamda ТТK va susaytirishni o‘lchagichlar qo‘llanmoqda. Bunday asbobning tuzilish sxemasi 9.16-rasmda keltirilgan. O‘lchagichda chastotani qo‘sh o‘zgartirish va mikroprotsessor yordamida raqamli boshqarish qo‘llanilgan va uning ishlash prinsipini qisqacha bunday tushuntirish mumkin.
O‘lchagichning asosiy uzeli o‘zgarmas amplitudali va berilgan qonun bo‘yicha o‘zgaruvchi chastotali o‘ta yuqori chastotali kuchlanish ishlab chiqaruvchi tebranuvchi chastota O‘YuCh-generatoridir. O‘YuCh-generatorning chiqish signali ventil va kuchaytirgich orqali ikkita yo‘nalgan tarmoqlagich: tushuvchi (Т) va qaytgan (Q) to‘lqin tarmoqlagichlari va yuklama-o‘lchash obyektini o‘z ichiga olgan o‘lchash traktiga keladi.
O‘YuCh-geneartor chiqish quvvvatining (amplitudasiinng) doimiyligi generatorni boshqarish bloki tomonidan ushlab turiladi, buning uchun ventil va kuchaytirgichning chiqishidan olinadigan manfiy ТA signali shu blokka beriladi.
9.16-rasm. TTK va susaytirishni avtomatik mikroprotsessorli o’lchagichning tuzilish sxemasi.
Тarmoqlagichlardan signallar aralashtirgichlar I va II ga beriladi. Aralashtirgich I ning kirishi 1 dagi signalning quvvatga tushuvchi to‘lqin quvvati Ptush ga, aralashtirgich II ning kirishi 1 dagi signalning quvvati esa qaytgan to‘lqin quvvati Pqayt ga teng. Aralashtirgichlarning kirishlari 2 ga tebranuvchi chastota O‘YuCh-generatori qanday tavsiflarga ega bo‘lsa, shunday tavsiflarga ega bo‘lgan qayta sozlanadigan geterodinning chiqishi 1 dan fg chastotali O‘YuCh-signal keltiriladi. Chastota aralashtirgichlarda o‘zga rtirilganida, ularning chiqishlarida birinchi oraliq chastota fOChK=fs–fg signallari hosil bo‘ladi, bu chastotaning qiymati asosiy O‘YuCh-generatori signali chastotasidan taxminan ikki tartibga kichik bo‘ladi. Aralashtirgichlar I va II larning chiqish signallari quvvatlari mos ravishda Ptush va Pqayt ga proporsionaldir.
Chiqish signallarida kirish signallariga xos bo‘lgan amplitudaviy va chastotaviy tavsiflar saqlanib qolishi uchun aralashtirgichlar I va II dagi chastota o‘zgartirgichlarning tavsiflari yuqori chiziqlilikka ega bo‘lishi lozim. Bunga aralashtirgichlar geterodinning quvvati o‘zgartirilayotgan signallarning quvvatidan 5...10 marta ortiq rejimda ishlashi orqali erishiladi. Oraliq chastota fOChK qiymatini doimiy qilib ushlab turish uchun geterodin chastotasini fazaviy avtosozlash qo‘llanilgan (unga sinxronlovchi signallar generatorini boshqarish blokidan beriladi).
Aralashtirgichlar I va II dan chiqish signallari aralashtirgichlar III va IV ning kirishlari 1 ga keladi, ularning kirishlari 2 ga esa geterodinning chiqishi 2 ulangan. Geterodinning chiqishi 2 dagi signal chastotasining qiymati uning asosiy chiqishidagi chastota fg dan m=250...500 marta kichik. Chastota o‘zgartirilganidan so‘ng aralashtirgichlarning chiqishlarida chastotalarning qiymatlari nisbatan kichik (masalan, f ochk=100 kHz) signallar hosil bo‘ladi. Ular boshqariluvchi attenyuator I va II orqali sinxron detektorlar blokiga beriladi. Bu blok chiqish zanjirida RC-filtrlar bo‘lgan uchta sinxron detektor va 90° ga fazaviy siljishni amalga oshiruvchi faza siljituvchi zanjirdan iborat.
Signallarni detektorlash nazariyasidan ma’lumki, sinxron detektorning kirishlariga sinxron (bir xil) chastotali signal: bir kirishiga tekshirilayotgan signal ukir=UkirSin(ωt+φ1), boshqa kirishiga esa tayanch kuchlanish utayanch=UtayanchSin(ωt+ +φ tayanch). Sinxron detektorning chiqish kuchlanishini uchiq=UchiqCosφ, bu yerda φ = φ1– φtayanch – tekshirilayotgan va tayanch signallarning kuchlanishlari orasidagi faza siljishi, o‘zgarmas kuchlanish Uchiq esa tekshirilayotgan signalning amplitudasiga teng.
Avtomatik o‘lchagich sxemasida (9.16-rasm) tayanch signal sifatida OChK I chiqishidan (tushuvchi to‘lqin kanalidan boshqariluvchi attenyuator) orqali sinxron detektorlar blokining kirishi 1 ga keladigan qayd qilingan amplitudali (uning qiymatini bir deb qabul qilish mumkin) signaldan foydalaniladi. Birinchi sinxron detektor uchun tekshiriladigan signal tushuvchi to‘lqin kanali (OChK1 chiqishi) signali, ikkinchi va uchinchi detektorlar blokining kirishi 2 ga qaytgan to‘lqin kelishidan (OChK II ning chiqishidan) keladigan signal xizmat qiladi. Bunda uchinchi sinxron detektorning tayanch signali birinchi va ikkinchi detektorlarning tayanch signaliga nisbatan faza siljituvchi zanjir (blokning ichiga o‘rnatilgan) yordamida faza bo‘yicha 90° ga siljitilgan.
Shunday qilib, uchala sinxron detektorning chiqishlariga o‘zgarmas tok kuchlanishlari ushbu ifodalar bilan tavsiflanadi: uchiq1=k1Utush; uchiq2=k2UqaytCosj; uchiq3=k3UqaytSinj, bu yerda k1, k2, k3 – detektorlarning o‘zgartirish koeffitsiyentlari.
Barcha sinxron detektorlarning chiqishlaridan signallar multipleksor yordamida ARO‘ ning signalli kirishiga navbati bilan ulanadi (ulanayotgan detektorning tartib raqami multipleksorga mikroprotsessorli tizimdan beriladigan raqamli kod bilan aniqlanadi). ARO‘ ga kelayotgan kuchlanish son ekvivalentga o‘zgartiriladi va u mikroprotsessorli tizimning OXQ ida ma’lum adres bo‘yicha qayd etiladi.
Mikroprotsessor hisoblash va boshshqarish funksiyalarini bajaradi. Hisoblashlar kuchlanishlar qiymatlari uchiq1, uchiq2, uchiq3 bo‘yicha qaytarish koeffitsiyenti moduli va fazasini va, shuningdek, ТТQ ning qiymatini hisoblashga keltiriladi. Mikroprotsessorning boshqaruv funksiyalariga quyidagilar kiradi: asosiy O‘YuCh-generator tebranish polosasi chastotalarining boshlang‘ich va oxirgi qiymatlarini va chastotasining chiziqli tebranishini o‘rnatish; o‘lchagichni qisqa tutashuv va salt yo‘l rejimlarida avtomatik kalibrlash; grafik va raqamli-belgili axborotni displeyga berish, displey ekranida faza tavsifining holatini boshqarish va h.k.
Asosiy generator tebranish polosasi chastotalarining boshlang‘ich va oxirgi qiymatlarini o‘rnatish uchun klaviaturada tegishli kodlarni teriladi. Bunda RAO‘ I ning kirishlariga mikroprotsessordan RAO‘ I ning chsiqishidagi o‘zgarmas kuchlanishning qayd qilingan qiymati mos keladigan ma’lum son (raqamli kod) uzatiladi. U jamlash blokining kirishi 1 ga keladi va u orqali hamda generatorni boshqarish bloki orqali tebranuvchi chastota O‘YuCh-generatorining kirishi 1 ga keladi, buning natijasida tebranish polosasining talab qilinayotgan boshlang‘ich qiymati o‘rnatiladi.
Chiziqli o‘zgaruvchi kuchlanish integratorninsg chiqishidan boshqariluvchi attenyuator II orqali jamlash blokining kirishi 2 ga keltiriladi va, shuningdek, generatorni boshqarish qurilmasi orqali O‘YuCh-generatorga beriladi va uning chiqish signalini chiziqli qonun bo‘yicha modulatsiyalashni, ya’ni chastotani chiziqli tebranishini amalga oshiradi. Integral chiqish kuchlanishining o‘sish tikligi uning kirishidagi kuchlanish qiymati U0 ga bog‘liq. Ko‘rilayotgan bu o‘lchagichda U0 – RAO‘ II ning chiqishidagi o‘zgarmas kuchlanishning qiymati. U RAO‘ II ning kirishiga mikroprotsessordan keladigan raqamli kod bilan aniqlanadi. U0 kuchlanishning integratorning kirishidagi ta’sir davomiyligi integratorni boshqarish sxemasi orqali mikroprotsessor tomonidan uning raqamli kirishiga uzatiladigan buyruqlarga muvofiq ravishda beriladi.
O‘YuCh-generatorning tebranish polosasi (chastota deviatsiyasi) integratordan keltiriladigan kuchlanishning amplitudasiga bog‘liq. Demak, tebranish polosasini boshqariladigan attenyuator III ning uzatish koeffitsiyenti bilan boshqarish mumkin, uning qiymati esa attenyuatorga mikroprotsessordan keladigan raqamli kod bilan aniqlanadi.
Ekranda ТТK ning chastotaga bog‘liqligini aks ettiruvchi egri chiziqni olish uchun displeyga RAO‘ asosida ishlangan, mikroprotsessor bilan boshqariladigan yoyish generatori o‘rnatilgan.
Avtomatik o‘lchagich sxemasida chastota nishonlarini shakllantirgich bor. Uning yordamida displeyning ekroanida yorqinlik nishonlari hosil qilinib, ular orasidagi gorizontal o‘q bo‘yicha masofa chastotaning ma’lum qiymatiga mos keladi.
ТТK ni avtomatik kalibrlash asosiy O‘YuCh-traktni qisqa tutashuv rejimida o‘tkaziladi. Buning uchun o‘lchash obyekti uzilgan holatida traktning chiqishi qisqa tutashtiriladi. Agar tushuvchi va qaytuvchi to‘lqinlar kanallari identik bo‘lsa, u holda sinxron detektorlar blokining kirishlari 1 va 2 dagi kuchlanishlarning qiymatlari teng bo‘ladi. Agarda kalibrlashda bu tenglik o‘rnatilmasa, u holda bu kanallarning uzatish koeffitsiyentlari boshqaruvchi attenyuatorlar I va II yordamida mikroprotsessordan ularning raqamli kirishlariga keltiriladigan raqamli kodlarga asosan tenglashtiriladi.