Устройство и принцип работы прибора

1.4.1. Общие сведения о принципе и режимах работы

1.4.1.1. Принцип действия прибора основан на преобразовании оптического излучения в электрический ток. Структурная схема прибора представлена на рис. 1. Оптический сигнал через стандартный разъем подается на фотодиод (ФД). Ток, возникающий в цепи фотодиода, поступает на вход усилителя постоянного тока (УПТ). Напряжение с выхода УПТ преобразуется АЦП в цифровой код. Микроконтроллер считывает и обрабатывает код с выхода АЦП, управляет выбором коэффициента усиления УПТ в зависимости от уровня входного сигнала, принимает и обрабатывает сигналы клавиатуры, управляет выводом результата измерения и служебной информации на ЖК-дисплей, контролирует энергоресурс аккумуляторных батарей.

Рис. 1. Структурная схема прибора

1.4.2. Расположение органов управления и индикации

1.4.2.1. Управление прибором осуществляется семью кнопками, расположенными на лицевой панели. Функциональное назначение кнопок описано в таблице 4. Нажатие кнопок сопровождается коротким звуковым сигналом. Для обеспечения уверенного срабатывания, длительность нажатия кнопки должна быть не менее 0,5 секунды.

Т а б л и ц а 4

Функциональное назначение кнопок прибора

Обозначение	Функциональное назначение
	«Вкл./Выкл.» Включение/выключение питания прибора
W dBm dB	«W/dBm/dB». Переключение шкалы представления результата измерения. Переключение прибора в режим измерения из режимов просмотра памяти и записи в память
l   >0<	«l» Переключение рабочего спектрального диапазона
	«>0<» Установка нулевых показаний прибора при закрытом оптическом входе
	«Установка уровня отсчета» Запись текущего показания прибора в качестве уровня отсчета для относительной логарифмической шкалы
	«Запись» Запись текущего показания прибора в память
	«Просмотр» Последовательный просмотр содержимого ячеек памяти в режиме чтения и перебор номеров ячеек памяти в режиме записи

1.4.2.1. Результат измерения и служебная информация отображаются на матричном ЖК-дисплее, расположенном в верхней части лицевой панели прибора. Примеры отображения информации на дисплее приведены в разделе 2 в виде рисунков, поясняющих работу с прибором в разных режимах.

1.4.2.3. На верхней торцевой панели прибора расположен стандартный оптический разъем (оптический вход прибора).

1.4.2.4. На правой боковой стенке корпуса прибора расположены разъем подключения внешнего источника питания и разъем интерфейса дистанционного управления прибором.

1.4.2.5. В приборе имеется девять ячеек энергонезависимой памяти с номерами от 0 до 8. Ячейки с 1 по 8 служат для запоминания результатов измерения. В ячейке памяти с номером 0 фиксируется уровень отсчета, относительно которого производится расчет затухания. Записанные в память результаты измерения могут храниться в течение всего срока службы исправного прибора. Замена элементов автономного питания не приводит к потере информации в ячейках энергонезависимой памяти. Хранящиеся в памяти прибора значения могут быть выведены на дисплей в режиме просмотра содержимого памяти или прочитаны в ЭВМ в режиме дистанционного управления прибором.

В специальной области памяти прибора хранится его текущая конфигурация. При следующем включении прибор устанавливает тип шкалы и длину волны, выбранные в предыдущем сеансе работы.

1.4.2.6. Условно можно выделить четыре режима работы прибора «Алмаз-21»:

- режим измерения (основной режим работы прибора);

- режим записи измеренных значений в память прибора;

- режим просмотра значений, хранящихся в памяти;

- режим дистанционного управления.

1.4.3. Режим измерения

1.4.3.1. Режим измерения устанавливается сразу после включения прибора. Пример информации, отображаемой в режиме измерения на дисплее прибора, представлен на рис. 3. В верхней строке отображается результат измерения. В правой части нижней строки – среднее значение длины волны установленного рабочего спектрального диапазона.

В этом режиме предусмотрена возможность представления результата измерения в одной из трех шкал, выбираемой пользователем при помощи клавиатуры (кнопка «WdBm/dB»):

в линейной абсолютной шкале результат измерения средней оптической мощности представляется в единицах Ватт. В зависимости от уровня сигнала на входе результат измерения отображается в одном из шести форматов, соответствующих шести поддиапазонам измерения

#, # # # mW,

# # #, # mW,

# #, # # mW,

#, # # # mW,

# # #, # nW,

# #, # # nW;

в логарифмической абсолютной шкале результат измерений средней оптической мощности представляется в децибелах относительно уровня 1 мВт и на дисплей выводится в формате «# #, # # dBm»;

в логарифмической относительной шкале результат измерения средней оптической мощности представляется в децибелах относительно уровня средней мощности, измеренного ранее и хранящегося в памяти прибора. на дисплей результат измерения выводится в формате «# #, # # dB» (используется при измерении коэффициента передачи волоконно-оптических трактов).

1.4.3.2. Прибор предназначен для измерения средней мощности оптического излучения в трех спектральных диапазонах (см. табл. 2). Выбор рабочего спектрального диапазона осуществляется при помощи клавиатуры (кнопка «l»). На дисплее при этом отображается среднее значение длины волны выбранного диапазона (850 нм, 1310 нм, 1550 нм).

1.4.3.3. Для обеспечения измерений с минимальной погрешностью в приборе предусмотрена возможность установки нулевых показаний при закрытом оптическом входе. Установка производится автоматически после нажатия кнопки «>0<». Длительность процесса установки нуля около 10 секунд. В процессе установки контролируется превышение допустимого порога смещения нуля УПТ. При обнаружении превышения порога на дисплее появляется предупреждение о необходимости установки заглушки на оптическом входе прибора.

1.4.3.4. Для обеспечения возможности измерения коэффициента передачи оптических трактов (затухания) предусмотрена операция установки уровня отсчета относительной логарифмической шкалы прибора. В процессе данной операции в память прибора (ячейка 0) заносится значение, которое будет использоваться в качестве уровня отсчета при преобразовании измеренного значения средней оптической мощности в единицы относительной логарифмической шкалы прибора.

1.4.3.5. Вычисления коэффициента передачи производятся по следующей формуле:

К = Р - Р_о (дБ),

где р – значение средней мощности в дБм, измеренное на выходе оптического тракта;

р_о – уровень отсчета в дБм, хранящийся в памяти прибора.

Таким образом, число К дБ будет соответствовать коэффициенту передачи оптического тракта, если Р_о – средняя мощность, измеренная на входе тракта.

1.4.4. Режим записи измеренных значений в память прибора

1.4.4.1. Режим записи в память текущего показания прибора устанавливается после нажатия кнопки «Запись». В этом режиме прибор продолжает отслеживать на дисплее изменение средней мощности входного оптического сигнала. Последовательным нажатием кнопки «Просмотр» можно выбрать номер ячейки памяти. Повторное нажатие кнопки «Запись» приведет к запоминанию текущего результата измерения мощности в ячейке с выбранным номером и возврат в режим измерения. Нажатие кнопки «WdBm/dB» переведет прибор в режим измерения без записи текущего показания в память. Нажатие других кнопок в этом режиме игнорируется. Запись показаний производится в единицах измерения, установленных на момент записи.

1.4.5. Режим просмотра значений, хранящихся в памяти прибора

1.4.5.1. Режим просмотра ячеек памяти устанавливается после нажатия кнопки «Просмотр». В этом режиме на дисплей прибора последовательно выводятся значения, записанные в его ячейках памяти с 0 по 8. Переход к следующей ячейке производится нажатием кнопки «Просмотр». Изменение номера ячейки происходит по кольцу (0, 1, 2, …, 7, 8, 1, 2 и т. д.). Содержимое нулевой ячейки выводится только после первого нажатия кнопки «Просмотр».

1.4.5.2. Нажатие кнопки «Установка уровня отсчета» в этом режиме приведет к записи значения текущей ячейки памяти в качестве уровня отсчета для относительной логарифмической шкалы в нулевую ячейку памяти. После этого прибор перейдет в режим измерения коэффициента передачи (затухания) с новым значением уровня отсчета. Необходимо, однако, отметить, что содержимое ячейки памяти, выраженное в дБ, не может быть использовано в качестве уровня отсчета, так как не содержит информацию об абсолютном уровне мощности оптического сигнала.

1.4.5.3. Выход из режима просмотра ячеек памяти производится при нажатии кнопки «W/dBm/dB».

1.4.5.4. Нажатие других кнопок в этом режиме игнорируется.

1.4.6. Управление подсветкой ЖК-дисплея

1.4.6.1. В приборе предусмотрена возможность включения подсветки ЖК-дисплея. Порядок включения подсветки следующий: перед включением питания прибора следует нажать кнопку «Установка уровня отсчета» и, не отпуская ее, нажать кнопку включения питания. Выключить подсветку дисплея можно только, выключив питание прибора. Следует помнить, что потребляемая прибором от блока питания мощность при включенной подсветке возрастает почти в два раза.

1.4.7. Работа в режиме дистанционного управления

1.4.7.1. В приборе предусмотрен интерфейс RS-232 для связи с ЭВМ. Основное назначение интерфейса – технологическое, для проведения настройки прибора в процессе его изготовления и ремонта, а также при проведении периодических поверок его метрологических характеристик. Данный интерфейс может быть также использован для автоматизации процесса измерения.

Маркировка

На лицевой панели прибора нанесены:

- наименование «Измеритель мощности оптического излучения АЛМАЗ-21»;

- товарный знак предприятия-изготовителя (ЛОНИИР);

- обозначение клавиш управления.

На задней панели прибора нанесены:

- наименование «Измеритель мощности оптического излучения АЛМАЗ-21»;

- обозначение технических условий «ТУ 665830-001-04604019-98»;

- товарный знак предприятия-изготовителя (ЛОНИИР);

- год изготовления прибора;

- серийный номер прибора;

- обозначение разъема интерфейса «RS-232»;

- обозначение разъема питания «+5 В»;

- знак утверждения типа средств измерений (ПР 50.2.009-94);

- знак сертификата соответствия Госкомсвязи (ОСТ 45.02-97).

Наименование, серийный номер и год изготовления отображаются на дисплее в течении 2 секунд после включения прибора.

2. Порядок работы

Дата добавления: 2015-11-30