7.2 Структурная схема блока ультразвукового многоканального.
7.2.1 БУМ состоит из следующих основных узлов:
- модуль обработки информации;
- модуль приемо-передатчика;
7.2.2 БУМ под управлением команд от БУИ реализует функции работы ультразвуковых каналов согласно выбранной схеме прозвучивания, предварительной обработки принятых сигналов, формирования и передачи к БУИ пакетов данных А-развертки, В-развертки и др.
7.2.3. Для питания элементов электронной схемы используются отдельные блоки преобразователей напряжения в каждом модуле.
7.2.4. На боковых панелях БУМ установлены разъемы для подключения блоков резонаторов, датчика пути, а также внешней сети связи с БУИ.
7.3 Модуль обработки информации
7.3.1 Модуль обработки информации (МОИ) является микропроцессорной системой, обеспечивающей работу БУМ. Совместно с программным обеспечением осуществляет:
- прием и обработку команд от ПУИ;
- запуск генераторов зондирующих импульсов модуля приемо-передатчика;
- прием и преобразование в цифровую форму входных сигналов от двух приемных трактов модуля приемо-передатчика;
- амплитудную и временную селекцию;
- выделение эхо-сигналов, их измерение и формирование В-развертки;
- формирование А-развертки одного из каналов;
- обработку сигналов от датчика пути;
- передачу сформированных данных к БУИ.
7.3.2 Структурная схема МОИ представлена на рисунке 7.2.
7.3.3 На схеме показаны основные связи между следующими структурными блоками МОИ:
- микроконтроллер управления;
- интерфейс;
- схема управления приемо-передатчиком;
- схемы обработки сигналов (левая/правая);
- схема питания.
Рисунок 7.2 – Структурная схема МОИ
7.3.4 Под управлением соответствующих команд, полученных через CAN-интерфейс, микроконтроллер загружает в память схемы управления приемо-передатчиком настройки, а также последовательность работы каждого из каналов. В процессе работы данная схема выполняет следующие функции:
- выбирает для каждого такта активные генератор и приемник;
- формирует сигналы управления выходными каскадами генератора;
- формирует сигнал управления усилением в соответствии с установленными значениями чувствительности Ку и ВРЧ.
7.3.5 Схема обработки сигналов преобразует сигналы с выхода приемников в цифровую форму, выделяет и измеряет эхо-сигналы в соответствии с установленными параметрами амплитудной и временной селекции. По окончании работы такта данные считывает микроконтроллер.
7.3.6 Схема питания преобразует входное напряжение аккумуляторной батареи в +5В и далее в +3,3В, необходимые для работы модуля.
7.4 Модуль приемо-передатчика
7.4.1 Модуль приемо-передатчика (МПП) предназначен для возбуждения УЗК и их усиления и детектирования при приеме.
7.4.2 Структурная схема МПП представлена на рисунке 7.3.
Рисунок 7.3 – Структурная схема МПП
7.4.3 МПП состоит из трактов левой и правой рельсовых нитей, а также преобразователя напряжений.
7.4.4 Под управлением сигналов от модуля ОИ на накопителе напряжения (НН) формируется напряжение зондирующего импульса, после чего один из генераторов (Г1 – Г8) возбуждает колебания на ПЭП. Активный генератор выбирается с помощью коммутатора управляющих сигналов (КУС).
7.4.5 Вход приемного тракта (П) подключается к одному из приемных ПЭП с помощью коммутатора входных сигналов (КВС). После усиления и детектирования сигнал поступает на выход МПП.
7.4.6 Преобразователь напряжения (ПН) преобразует входное напряжение аккумуляторной батареи в +5В (микросхема P14TG-1205E4:1M), необходимое для работы модуля.