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J2217型声速测量仪的电路原理及维修

J2217型声速测量仪的电路原理及维修

点击数:7281 次   录入时间:03-04 11:49:09   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
J2217型声速测量仪用以测量声音在不同传播介质的传播速度,同时也可测声音的频率。仪器主要由两个声音传感器、一个触发器、一个声源、两个支架和4根导线组成,并与J0201型数字计时器配套使用。
  一、工作原理
  J2217型声速测量仪的触发器由声电转换电路、选频放大电路、整形电路、触发输出电路和锁存电路组成。整机原理图如附图所示。该电路有两路完全相同的通道,其工作原理完全相同。下面以其中一路为例进行介绍。
  1.声电转换电路
  当有声音时,声波产生的声压使压电陶瓷片B1发生机械变形,陶瓷片两个表面上形成微弱的电压信号,完成压电转换功能。2.选频放大电路
  选频放大电路由V1~V4及外围元件组成。81产生的微弱音频电压信号先由v1进行选频放大,再经V2、V3、V4进行电压放大,从V4的集电极输出。由选频网络连接在三极管Vl集电极电路中的C1、Lt回路选择与压电陶瓷片固有频率相近的音频信号进行放大,以提高仪器的抗干扰能力,防止其他音源对仪器的干扰。
  为了减轻选频放犬电路的负担,防止后级脉冲电路对选频放大电路的干扰,在V4之后设置了射极跟随器V5,对放大的音频信号电压通过V5的发射极输出,送到整形电路IC1。
  3.整形电路
  V5射极输出的电压信号经IC14069的两个非门整形后,输出前后沿陡峭的矩形波。
  4.触发输出电路
  触发输出电路由双D触发器IC24013担任。工作开始前.先将复位开关S2置为“1”,D触发器的S触发端为“1”。R触发端因始终接地而为“0”,此时,输出端为“1”,发光二极管V15发光,指示触发器已复位(v15即面板上的信号指示灯点亮,说明仪器已准备就绪,等待声波信号到来)。
  然后.将复位开关S2置为"0",D触发器的S和R两触发端都是“O”,进入工作状态。
  当整形电路IC1⑩脚输出的矩形脉冲的上沿到达IC2的11脚CP端时,D触发器被触发翻转。IC213脚Q端由“1”变为"0"。该信号经隔直c3耦合到V7的基极.必须由输出选择开关对V7的输出相位作选择后才能输出,以便与配用数字计时器正确匹配。
  J0201型数字计时器的机内电源一般分为+12V和-24V两种类型,前者要求用上跳变电压触发启动数字计时器工作,后者用下跳变电压触发启动数字计时器工作。当机内电源是+12V类型时,应将触发器上的输出选择按钮开关S3按下,这时v7以集电极输出方式工作,将送到基极的下跳变电压反相放大,成为正跳变电压输出。当机内电源是一24V类型时,应将触发器上的输出选择按钮开关s3弹起.这时,v7以发射极输出的方式工作为射极跟随器,仍输出下跳变电压给数字计时器。
  下跳变波形的脉宽由三极管V7输入端的阻容网络R9、R10、C3决定。
  当IC2-13脚Q端产生下跳变而变为低电平时,三极管V6截止,LEDl熄灭。指示声波信号已经来到,计时工作开始。
  当声波到达第2只声音传感器时,第2只信号指示灯LED2也熄灭,指示计时工作结束。
  5.锁存电路
  由于声波使压电陶瓷片产生的音频电压信号不可能是单波长的,故经选频放大和脉冲整形后也不可能是单个矩形脉冲。矩形脉冲波列会使D触发器不断工作,由此在IC2的Q端上将输出矩形脉冲波列。这会导致J0201型数字计时器不断收到触发启停脉冲而无法正常工作。
  为了能使D触发器在输出一个有效触发脉冲后立即停止工作.必须设置锁存电路。
  锁存电路由v6担任,当复位开关s2置为"1"时,IC2的Q端为"t",V6饱和导通,使前置的选频放大电路获得工作电压.进行选频放大工作。
  一旦有起始信号被整形作为第一个矩形脉冲触发D触发器翻转后,IC2的O端立即变为低电平.使V6截止,前置的选频放大电路失去工作电压,停止工作,随后的信号电压即废弃不要.而锁住IC2的输出不变。同时,信号指示灯熄灭,指示计时工作停止。
  二、故障检修
  1.触发器内装入电池,电源开关合上.复位开关置“复位”挡.指示灯不亮。故障来自电源电路、D触发器电路和自锁电路。
  2.触发器复位开关置“工作状态”挡.铃铛发声后,触发器面板上的两只信号指示灯不熄。故障部位在声电转换电路、选频放大电路、非门等。 

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