Мой друг Слава UR5WG попросил сделать для него некое устройство на МК, чтобы на входы АЦП подавались сигналы с дачтика КСВ (прямое и отраженное напряжения), а выход МК шёл на стрелочный прибор. И никаких калибровок во время работы. Я на макете собрал, вроде работает. Может кому-то ещё пригодится, не знаю. Ясно, что основной недостаток - необходимость напряжения питания. Но меня так Слава попросил, я так и сделал. Прилагаю коротенькое описание, схему и прошивку. Кому не нужна эта идея - пройдите мимо. От заинтересовавшихся, как всегда, готов выслушать замечания и предложения.
Прошивку смотрите здесь.

Устройство предназначено для отображения отношения напряжений прямой и обратной волн в антенно-фидерном тракте на стрелочном гальванометре без необходимости многократных калибровок (так называемый режим «Автокалибровка»).

 

Устройство собрано на МК TINY13 от ATMEL. Этот МК имеет в своём составе аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и аппаратный широтно-импульсный модулятор (ШИМ).

В составе устройства есть кнопка «Калибровка гальванометра», позволяющая подобрать токоограничивающий резистор, включённый последовательно с гальванометром для применения практически любых измерительных головок.

При превышении скважности ШИМ-сигнала более 50% (КСВ>3)  на выводе МК формируется последовательное чередование уровней 1 и 0, которыми можно управлять либо светодиодом через токоограничивающий резистор,  либо через транзисторный ключ буззером со встроенным енератором

 

Принцип работы.

Входные напряжения с датчика КСВ (Ufwd и Urev) поступают на соответствующие входы МК. После  измерений вычисляется их отношение и масштабируется к диапазону 00..FF - допустимый диапазон слова управления ШИМ-ом (СУ). Собственно сам ШИМ, будучи загружен этим вычисленным СУ генерирует ШИМ-сигнал со скважностью от 0.01 до 0.99.

 

Выходной ШИМ-сигнал проходит через двойную интергирующую цепочку (выделяется постоянная составляющая) и попадает на измерительную головку.

 

При налаживании или смене головки необходимо добиться отклонения её стрелки ровно на середину шкалы при нажатой кнопке «Калибровка». В этом случае МК не производит измерений, а принудительно генерирует ШИМ-сигнал со скажностью 0.5 ( длительность импульса равна  50% от периода его повторения ).

 

Вся последующая настройка сводится к подборке уровней напряжений от датчика КСВ на входах АЦП по общепринятой методике.

 

Дополнительные сведения.

АЦП МК включён в режиме внутренней тактировки на частоте 9.6 МГц без дополнительного деления на 8. При этом режим Fast PWM обеспечивает аппаратную генерацию ШИМ-сигнала на частоте 40 КГц. Относительно высокая частота облегчает построение ФВЧ. Применение инерционой магнитной системы гальванометра в качестве нагрузки также снижает требования к качеству фильтрации.

 

При полном изменении скважности ШИМ-сигнала от минимума до максимума напряжение на выходе фильтра меняется от 0 до 4.99 вольт (при напряжении питания 5 вольт ровно).

 

В качестве источника опорного напряжения (ИОН) выбрано напряжение питания МК (внутренний переключатель в МК). Необходимости применения внутреннего ИОН на 1.1 вольта нет, т.к. не преследуется достижение высоких метрологических параметров.

 

Градуировка шкалы производится опять-таки по стандартной методике, сама шкала является логарифмической и 50% шкалы соответствует КСВ = 3.

 

Конструкция.

При применении SMDкомпонентов всё устройство может быть расположено на плате небольших размеров, зафиксированной прямо на выводах гальванометра. Можно предусмотреть одновременно несколько посадочных отверстий под винты наиболее распространённых систем гальванометров.

Печатная плата не разрабатывалась, учитывая простоту схемы и дизайна. Плата может быть собрана и на перемычках без ухудшения работоспособности устройства.

Vic/ut1wpr