![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/heterodyne_analyzer_2010_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Tvrtka Br\u00fcel & Kj\u00e6r osnovana je 1942. godine i od samih po\u010detaka pa sve do danas bavi se razvojem i proizvodnjom isklju\u010divo ure\u0111aja za mjerenje ja\u010dine buke i vibracija. S obzirom da je tvrtka osnovana tijekom 2. svjetskog rata za bojanje ku\u0107i\u0161ta ure\u0111aja dostupna je bila vojna zelena boja i po toj boji su ure\u0111aji tvrtke Br\u00fcel & Kj\u00e6r ostali prepoznatljivi sve do danas. Nagli razvoj tvrtke zapo\u010deo je krajem 1950-tih godina kada je pro\u0161irila svoju prodaju \u0161irom Evrope i na gotovo sve druge kontinente. Godine 1981. tvrtka Br\u00fcel & Kj\u00e6r slavila je svoj milijunti proizvedeni mjerni ure\u0111aj. Tijekom 1992. godine tvrtka Br\u00fcel & Kj\u00e6r prodana je njema\u010dkom holdingu AGIV gdje je prema podru\u010dju proizvodnje podijeljena je u pet zasebnih tvrtki. Te podijeljene tvrtke Br\u00fcel & Kj\u00e6r zajedno sa tvrtkama Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH (HBM) i BTG Instruments GmbH \u010dinile su AGIV-ov odjel naziva Spectris. U srpnju 2000. godine odjel Spectris prodan je britanskoj tvrtki Fairey Group Ltd, \u00a0a idu\u0107e godine Fairey Group promijenila je ime u Spectris Plc. Tijekom 2009. godine tvrtki Br\u00fcel & Kj\u00e6r pridru\u017eene su LDS Test & Measurement i Lochard Ltd, da bi se 2020. godine Br\u00fcel & Kj\u00e6r spojio sa Hottinger Baldwin Messtechnik i promijeno ime u Hottinger Br\u00fcel & Kj\u00e6r. Br\u00fcel & Kj\u00e6r danas nudi \u0161irok spektar rje\u0161enja za mjerenje buke i vibracija, od senzora preko mjernih instrumenata do softverskih aplikacija uz podr\u0161ku kalibracije i servisa svojih ure\u0111aja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Heterodyne Analyzer je u osnovi ure\u0111aj koji bi danas mogli nazvati selektivni voltmetar. On omogu\u0107uje mjerenje amplitude signala na nekoj to\u010dno odre\u0111enoj (selektiranoj) frekvenciji unutar \u0161ireg frekvencijskog raspona. Kod Heterodyne Analyzera Type 2010 to je raspon frekvencija od 2 Hz do 200 kHz (podijeljeno u tri frekvencija opsega). Ure\u0111aj je po principu rada vrlo sli\u010dan bilo kojem superheterodinskom radio prijemniku kakve smo ve\u0107 dobro upoznali u vi\u0161e na\u0161ih objava. I kod takvih prijemnika se bira\u010dem postaja izdvaja, a zatim filtrira i poja\u010dava samo jedna odre\u0111ena frekvencija na kojoj radi neka radiopostaja. Neki radio prijemnici opremljeni su S-metrom, \u0161to onda nije ni\u0161ta drugo nego selektivan voltmetar za tu frekvenciju.<\/p>\n Za razliku od radio prijemnika koji rade na vi\u0161im RF frekvencijama, ure\u0111aj Type 2010 je naravno prilago\u0111en za mjerenje amlituda unutar \u0161ireg NF audio frekvencijskog opsega. S obzirom da je usko specijaliziran za mjerenje NF buke i vibracija, u tu svrhu je opremljen filtrima razli\u010dite propusne \u0161irine opsega oko neke sredi\u0161nje mjerne frekvencije (jednako kao i MF filtri kod radio prijemnika), a to su propusne \u0161irine od 1000 Hz, 316 Hz, 100 Hz, 31,6 Hz, 10 Hz i 3,16 Hz.<\/p>\n Tako\u0111er je mogu\u0107e odabrati i jedan od \u010detiri tzv. “te\u017einska” filtra (A, B, C ili D) koji na specifi\u010dan na\u010din prigu\u0161uju samo pojedine dijelove ukupnog mjernog frekvencijskog opsega. Naime, ljudski sluh razli\u010dito percipira odre\u0111ene vrste buke te krivulja poja\u010danja zvukomjera mora kroz cijeli audio opseg slijediti te karateristike ljudskog uha i ljudske percepcije zvuka kako bi rezultati izmjerene buke odgovarali stvarnom do\u017eivljaju zvuka kog \u010dovjeka.\u00a0 Zato su uvedeni tzv. \u201cte\u017einski faktori\u201d za razli\u010dite vrste zvukova, a na osnovu toga standardizirane su te\u017einske krivulje koje se ozna\u010davaju slovima: A, B, C, D, G, Z i nekim drugima za specijalne vrste zvukova. Tako je za ljudsko uho standardno definirana krivulja A koja najbolje opisuje kako ljudsko uho percipira zvuk u cijelom \u010dujnom opsegu frekvencija i ona se naj\u010de\u0161\u0107e koristi. Nadalje, krivulja B simulira ljudsko uho za srednje glasne zvukove (rijetko se koristi) dok C te\u017einska krivulja uzima u obzir ni\u017ee frekvencije i glasne zvukove te se koristi uglavnom za mjerenje buke uzrokovane prometom i u sli\u010dnim bu\u010dnim okru\u017eenjima (pogodna je za mjerenje vr\u0161nih vrijednosti zvuka). D krivulja se koristi specijalno za mjerenje visoke razine buke koju proizvode zrakoplovni motori, dok je krivulja G specijalno predvi\u0111ena za infrazvuk. Z te\u017ei\u0161na krivulja pak je ravna u opsegu 10 Hz do 20 kHz. O ovome smo ve\u0107 pisali u na\u0161im objavama vezanim uz mjera\u010de buke, npr. Sound Pressure Meter<\/a> ili Mjerno poja\u010dalo Br\u00fcel & Kj\u00e6r Type 2610<\/a>. Na ure\u0111aj Type 2010 osim ovih ovih ugra\u0111enih, mogu\u0107e je spojiti i bilo koji drugi vanjski specifi\u010dni audio filtar.<\/p>\n Kao \u0161to kod superheterodinskih radio prijemnika imamo lokalni oscilator (bira\u010d postaja) tako i kod Type 2010 imamo posve sli\u010dan oscilator koji kontroliramo velikim sredi\u0161njim kota\u010dem i kojim izdvajamo (selektiramo) samo jednu odre\u0111enu frekvenciju za kasnije mjerenje. Ukoliko pak \u017eelimo ovim na\u0161em ure\u0111ajem dobiti frekvencijsku krivulju \u0161irokog frekvencijskog opsega (prijenosnu amplitudno frekvencijsku karakteristiku), onda moramo izvr\u0161iti pojedina\u010dna selektivna mjerenja za svaku frekvenciju (u \u017eeljenim razmacima) te izmjerene vrijednosti nanositi u obliku to\u010daka na neki milimetarski papir, a to\u010dke kasnije spojimo u krivulju. Digitalni displej na ure\u0111aju Type 2010 precizno pokazuje svaku odabranu mjernu frekvenciju.<\/p>\n Ovakvo ru\u010dno mjerenje je naravno prili\u010dno mukotrpan i dugotrajan posao posebice ukoliko \u017eelimo dobiti visoku rezoluciju mjerenja (ve\u0107u gusto\u0107u to\u010daka). Stoga se za takva mjerenja Type 2010 koristi u kombinaciji sa drugim ure\u0111ajima koji sinkronizirano mijenjaju frekvenciju na\u0161eg “lokalnog oscilatora” dok istovremeno bilje\u017ee izmjerene podatke. Takvi su na primjer ve\u0107 opisani Level Recorder Type 2304<\/a>, Level Recorder Type 2307<\/a> ili Audio Frequency Response Tracer Type 4707<\/a>. Oscilator u ure\u0111aju Type 2010 je VCO (naponski kontroliran oscilator) kojemu se dakle frekvencija mijenja promjenom prednapona na varikap diodi u titrajnom krugu oscilatora. Tako je osim mehani\u010dkom spregom na\u0161 VCO mogu\u0107e kontrolirati i naponom, a svi navedeni snima\u010di krivulja podr\u017eavaju oba na\u010dina kontrole VCO-a (mehani\u010dki preko sajle ili naponom preko elektri\u010dnih vodova).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n U Type 2010 ugra\u0111en je i svojevrsni BFO (Beat Frequency Oscillator) koji frekvencijski opseg VCO-a u rasponu 1 – 1,2 MHz konvertira u audio opseg u rasponu 2 Hz – 200 kHz. Taj opseg mo\u017ee poslu\u017eiti za testiranje frekvencijskog odziva (propusnosti) raznih audio ure\u0111aja i komponenti. Promjena frekvencija BFO\/VFO-a mogu\u0107a je u linearnoj ili logaritamskoj skali.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Izlazno mjerno poja\u010dalo za instrument mo\u017ee biti pode\u0161eno za mjerenje izmjeni\u010dnog signala izravno s izlaznog poja\u010dala ili ispravljenog istosmjernog (RMS) napona u linearnoj ili logaritamskoj skali. Mogu se mjeriti i srednje efektivne vrijednosti napona u nekom vremenskom okviru podesivom od 0,1 do 100 sekundi. Sve u svemu vidimo da je Heterodyne Analyzer Type 2010 za 1970-te godine bio vrlo napredan ure\u0111aj za profesionalna mjerenja buke i vibracija.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Heterodyne Analyzer Type 2010 je elektroni\u010dki prili\u010dno slo\u017een ure\u0111aj. Shemu najvi\u0161e uslo\u017enjava niz automatskih krugova sa kontrolu napona, frekvencije, poja\u010danja i gu\u0161enja te vi\u0161e heterodinskih mje\u0161a\u010da (modulatora) za kontrolu propusne \u0161irine selektirane frekvencije. Tako\u0111er je ugra\u0111en sklop za automatski odabir optimalnog pojasnog filtra (Selectivity Control) i vremena mjerenja (Effective Averaging Time) s obzirom na odabranu frekvenciju ili frekvencijski opseg, na \u010detiri programirana na\u010dina koji se odabiru preko sklopke B&T Program.<\/p>\n Na\u0161 primjerak Heterodyne Analyzera Type 2010 je poluispravan. Prvim testovima na\u0161li smo da BFO, VFO i broja\u010d frekvencije rade dobro, no heterodinsko mjerno poja\u010dalo je posve izvan funkcije na svim pode\u0161enjima istog.<\/p>\n Za ovaj ure\u0111aj je dostupna relativno dobra servisna dokumentacija, no to je svakako prili\u010dno slo\u017een ure\u0111aj i da bi se upustili u popravak prvo se treba upoznati sa sklopovima i osnovnom blok shemom funkcioniranja istih.<\/p>\n <\/p>\n Heterodyne Analyzer Type 2010 je modularne izvedbe i sastoji se od oko 35 modula na koje su montirani pojedini elektroni\u010dki sklopovi. Ovo ga \u010dini vrlo jednostavnim za brz popravak u originalnim tvorni\u010dkim servisima, gdje je dovoljno prona\u0107i i zamijeniti neispravan modul pri \u010demu \u010dak i metoda poku\u0161aja\/proma\u0161aja ne\u0107e trajati dugo. No u uvjetima kada ne raspola\u017eemo zamjenskim modulima, potraga za neispravnim modulom, a zatim i komponentom na njemu mo\u017ee biti prili\u010dno zahtjevna jer su svi moduli smje\u0161teno duboko u oklopljene komore i pristup do mjernih to\u010daka je prakti\u010dno nemogu\u0107.<\/p>\n Osnovna blok shema Heterodyne Analyzera Type 2010 je vrlo kompleksna i potrebno je utro\u0161iti nekoliko sati prou\u010davanja da se shvate funkcije i me\u0111usobne veze izme\u0111u pojedinih sklopova (modula) ure\u0111aja. Stoga smo si mi blok shemu ra\u0161\u010dlanili na \u0161est funkcijskih blokova kako bi se lak\u0161e sna\u0161li u svim tim sklopovima:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n MRE\u017dNO NAPAJANJE<\/strong><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n OCILATORI FIKSNIH FREKVENCIJA<\/strong><\/p>\n Iz jednog kristalnog oscilatora na frekvenciji 960 kHz filtriranjem ni\u017eih harmonika te mije\u0161anjem dobiva se \u0161est fiksnih frekvencija kako slijedi:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n VCO<\/strong><\/p>\n VCO radi na osnovnom frekvencijskom opsegu 1 – 1,2 MHz, a zatim se dodatnim mije\u0161anjem sa frekvencijom 1,08 MHz dobivaju u\u017ei opsezi (ve\u0107e rezolucije) 1,18 – 1,2 MHz i 1,198 – 1,2 MHz. Frekvencija VCO-a stabilizirana je povratnom petljom izlaznog signala na krug servo poja\u010dala koje osigurana upravlja\u010dki napon za VCO. Promjena frekvencije vr\u0161i se ru\u010dno preko potenciometra ili vanjskim upravlja\u010dkim naponom. Na prednjoj plo\u010di se nalazi i vi\u0161eokretni potenciometar Frequency Increment kojim se mo\u017ee precizno kalibrirati skala VCO-a.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n BFO<\/strong><\/p>\n Mije\u0161anjem frekvencija VCO-a sa frekvencijom 1,2 MHz dobivaju se tri temeljna audio frekvencijska opsega BFO-a (0-200 kHz, 0-20 kHz i 0-2 kHz).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n DIGITALNI BROJA\u010c FREKVENCIJE (DISPLEJ)<\/strong><\/p>\n Sklopkom Counting Time mogu\u0107e je pove\u0107ati ili smanjiti rezoluciju prikaza frekvencije za jednu znamenku.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ovo je zapravo plazma tip displeja (Planar Gas Discharge ili Plasma Display Panels – PDP) i koristi isti princip kao i Nixie cijevi, dakle svijetljenje ioniziranog plina neona (sa malom koli\u010dinom \u017eive). \u010cesto se za ove displeje koristi naziv Panaplex \u0161to potje\u010de od poznatog ameri\u010dkog proizvo\u0111a\u010da kalkulatora Burroughs koji je me\u0111u prvima koristio i razvijao prvo Nixie numeri\u010dke cijevi, a zatim od po\u010detka 1970-tih godina i njihovog nasljednika pod trgova\u010dkom markom Panaplex. Osnovna razlika izme\u0111u Nixie i Panaplex displeja, osim u konstrukciji, o\u010dituje se u oblikovanju samih znamenki. Kod Nixie cijevi su to svjetle\u0107e katode oblikovane u gotove pojedina\u010dne znamenke, dok se kod Panaplex displeja koriste znamenke kreirane od sedam segmenata, dakle sli\u010dno kao i kod dana\u0161njih LED i LCD displeja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n MJERNO POJA\u010cALO<\/strong><\/p>\n Ulazni signal 2 Hz – 200 kHz prvo se vodi kroz lanac kalibriranih atenuatora i poja\u010dala. Ovaj signal se zatim mo\u017ee voditi na mjerno poja\u010dalo izravno ili pak preko razli\u010ditih frekvencijskih filtara. Jednu grupu \u010dine selektivni pojasni filtri koji ograni\u010davaju propusnu \u0161irinu oko neke centralne frekvencije. Drugu grupu pak \u010dine frekvencijski filtri koji na to\u010dno odre\u0111en na\u010din iskrivljavaju ina\u010de linearnu prijenosnu amplitudno-frekvencijsku karakteristiku u frekvencijskom opsegu 2 Hz – 200 kHz (te\u017einski filtri). Filtrirane signale zatim je mogu\u0107e mjeriti na vi\u0161e na\u010dina \u0161to smo ve\u0107 opisali u uvodu.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a>Osim odabira frekvencije VCO\/BFO-a ovim gumbom sa kazaljkom tako\u0111er se odabiru i te\u017einski filtri (D, A, B, C, Lin.).<\/em><\/span><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
\n<\/a>Mre\u017eni transformator ima primar podesiv za mre\u017ene napone 100, 110, 127, 220 i 240 V. Ima \u0161est sekundarnih namota od kojih su tri sa srednjim izvodom (dvostruka). Naponi sekundarnih namotaja su slijede\u0107i: 6 V, 7,5 V, 18 V, 2×21 V, 2x85V i 2×150 V.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZG 0028 – modul regulatora i stabilizatora napona za \u00b120 V i +5 V. \u00a0\u00a0<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZG 0029 – modul ispravlja\u010da te regulatora i stabilizatora napona za \u00b180 V i +24 V.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZG 0172 – modul ispravlja\u010da te regulatora i stabilizatora napona za \u00b1150 V, +190 V i +200 V.<\/em><\/span><\/p>\n
\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a>ZI 0008 – kristalni oscilator 960 kHz te pojasni i niskopropusni filtri ni\u017eih harmonika za 1,08 MHz, 1,20 MHz, 120 kHz i 12 kHz.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZM 0010 – mje\u0161a\u010d i filtar ni\u017eih harmonika za 1,23 MHz i 30,75 kHz.<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>ZI 0009 – VCO, mje\u0161a\u010d, poja\u010dalo, 230 kHz niskopropusni filtar.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZZ 0041 – sklop za stabilizaciju frekvencije VCO-a (limiter, pretvara\u010d napona u struju, pretvara\u010d frekvencije u struju, upravlja\u010dko servo poja\u010dalo).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZM 0043 – pretvara\u010d linearnog u logaritamski upravlja\u010dki napon za VCO. \u0160tampani elementi na kerami\u010dkom tijelu su nizovi preciznih otpornika. \u00a0<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>Potenciometar VCO-a sa elementima mehani\u010dke sprege kada se koristi kao sweep generator.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZH 0034 – krug za fino uga\u0111anje frekvencije VCO-a (Frequency Increment).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>ZZ 0013 – mje\u0161a\u010di za dobivanje u\u017eih frekvencijskih opsega od 1,18 – 1,2 MHz i 1,198 – 1,2 MHz iz osnovnog opsega VCO-a 1 – 1,2 MHz.<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>ZM 0012 – BFO mje\u0161a\u010d (1,2 MHz pojasni filtar, limiter, 200 kHz niskopropusni filtar, 20 dB poja\u010dalo).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZE 0042 – BFO regulacijsko poja\u010dalo za stabilizaciju amplitude (AGC, ispravlja\u010d, 1,2 MHz pojasni filtar).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZE 0041 – BFO kompresijsko poja\u010dalo sa Compressor Speed krugom i sklopkom.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZE 0040 – BFO izlazno poja\u010dalo 2 Hz – 200 kHz, 2×13 dB (200 kHz niskopropusni filtar).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZX 0012 – BFO izlazni atenuator.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZK 0007 – BFO komparator (za BFO Stop funkciju) i limit detektor (za detekciju krajnjih frekvencijskih vrijednosti BFO-a i uklju\u010denje automatike za prekid mjerenja), krugovi za kontrolu prikaza broja\u010da frekvencije.<\/em><\/span><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>ZD 0188 – broja\u010d frekvencije.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZY 0029 – Panaplex 7-segmentni displej i driver \u010dipovi.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>ZE 0037 – ulazni atenuator, poja\u010dalo i referentni oscilator 1 kHz \/ 50 mV.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZE 0038 – drugi atenuator, poja\u010dalo, indikator preoptere\u0107enja i izlazni niskopropusni filtar 200 kHz.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZS 0173 – A-B-C-D te\u017einski filtri i releji selektora filtara.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZS 0174 – mje\u0161a\u010d i 1,2 MHz pojasni filtar (atenuator, inverter, limiter, balansni modulator, 1,2 MHz pojasni filtar i 6 dB izlazno poja\u010dalo).<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZS 0175 – mje\u0161a\u010d i 30 kHz pojasni filtar (balansni modulator, 30 kHz pojasni filtar, 23 dB poja\u010dalo, 30 kHz izlazni niskopropusni filtar, 23 dB izlazni atenuator).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZS 0177 – mje\u0161a\u010d i 750 Hz pojasni filtar (30 kHz ulazni pojasni filtar, 13 dB poja\u010dalo, balansni modulator, 750 Hz pojasni filtar, izlazno poja\u010dalo za odvajanje).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZE 0039 – izlazno poja\u010dalo (atenuatori i poja\u010dala, invertersko poja\u010dalo, indikator preoptere\u0107enja).<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>ZK 0003 – linearno-logaritamski pretvara\u010d i AFC (detektor faze).<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZL 0015 – integrator i automatski atenuator.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZL 0016 – RMS detektor.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>ZH 0036 – Averaging Time kontrola.<\/em><\/span><\/p>\n