![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/atm_procesni_kalibrator_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Povijest tvrtke ATM<\/strong><\/p>\n Izvorno poduze\u0107e ATM (Automatika i Tehnika Mjerenja) osnovano je 1963. godine u Zagrebu, spajanjem tada\u0161njeg Odjela za automatizaciju i tehniku mjerenja iz poduze\u0107a Bra\u0107a Kavuri\u0107 i znanstvene ustanove Zavod za kalori\u010dna mjerenja i regulacije. Kroz desetlje\u0107a, ATM je izrastao u vode\u0107e regionalno ime za razvoj i proizvodnju mjerne i regulacijske opreme. Tijekom procesa pretvorbe i privatizacije po\u010detkom 1990-ih godina iz tog sustava nastale su specijalizirane tvrtke Marus-ATM i ATM-Mating (ili Automatikamating). Marus-ATM se fokusirala prvenstveno na mjerno-regulacijske ure\u0111aje i sisteme. Oni su nastavili odr\u017eavati i proizvoditi opremu koja se oslanja na originalne ATM dizajne, uklju\u010duju\u0107i kalibratore, senzore i sli\u010dnu opremu. ATM-Mating pak se vi\u0161e usmjerila na specifi\u010dne elemente poput mjernih prigu\u0161nica, Venturi cijevi i procesne opreme za protok i tlak.<\/p>\n <\/p>\n \u0160to je procesni kalibrator?<\/strong><\/p>\n Procesni kalibratori slu\u017ee za kalibraciju, simulaciju, dijagnostiku i provjeru ispravnosti senzorskih sustava, odnosno utvr\u0111ivanje da li problem u samom senzoru, poveznim \u017eicama ili pak u ure\u0111aju koji procesira signal sa senzora. Pod senzorima se misli na razne elektro-pretvara\u010de koji neku fizikalnu veli\u010dinu pretvaraju u elektri\u010dnu. Sli\u010dan ure\u0111aj ve\u0107 smo opisali u objavi Process Multimeter PMM 330A.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Funkcije ure\u0111aja ATM MJERA\u010c\u2013DAVA\u010c mV i mA<\/strong><\/p>\n Za na\u0161 ATM mjera\u010d dava\u010d nemamo nikakve podatke, no sa prednje plo\u010de se mogu i\u0161\u010ditati osnovne funkcije i zna\u010dajke:<\/p>\n Simulacija signala senzora (IZLAZ \/ STR)<\/strong><\/p>\n U ovom na\u010dinu rada ure\u0111aj simulira rad senzora (transmitera) te se mogu simulirati tri vrste senzora prema elektri\u010dnoj veli\u010dini koju daju na svojem izlazu:<\/p>\n Dok kod simulacije strujnih ili naponskih senzora ure\u0111aj na izlazu daje odre\u0111ene struje ili napone jer simulira \u201eaktivne\u201c senzore, u STR modu ure\u0111aj simulira \u201epasivni\u201c senzor tako da ne daje vlastitu struju, ve\u0107 dobiva napon i tro\u0161i struju iz vanjskog sustava (npr. iz kontrolnog ormara ili PLC-a). Na naljepnici za zadnje strane pi\u0161e \u201eUlazni napon simulatora transmitera 12-35 V\u201c \u0161to zna\u010di da se ure\u0111aj mo\u017ee spajati na strujne petlje unutar tog napona. Ure\u0111aj \u0107e simulirati odre\u0111eno optere\u0107enje u toj petlji, odnosno tro\u0161iti \u0107e odre\u0111enu struju koja se mo\u017ee namjestiti potenciometrima i sklopkom (na opsezima do 20 ili do 100 mA).<\/p>\n Unutar svakog opsega napon i struja se fino pode\u0161ava pomo\u0107u dva potenciometra (GRUBO i FINO), a pode\u0161ene veli\u010dine se prikazuju na digitalnom LCD displeju.<\/p>\n S prakti\u010dne strane upotrebe u modu IZLAZ mV ure\u0111aj obi\u010dno simulira termoparove (senzore temperature koji sami generiraju vrlo mali napon). Kod IZLAZ mA ure\u0111aj simulira aktivne izvore struje. Kod STR moda, on zapravo simulira industrijski transmiter u dvo\u017ei\u010dnom spoju, \u0161to je bio (i ostao) standard u procesnoj automatici. Strujna petlja (tipi\u010dno 4\u201320 mA) je dobro osmi\u0161ljen sustav jer:<\/p>\n Mjerenje signala iz senzora (ULAZ)<\/strong><\/p>\n Ure\u0111aj mo\u017ee mjeriti vrijednosti napona i struja koju daju naponski ili strujni senzori u dva mjerna opsega:<\/p>\n Prikaz mjerenih vrijednosti je na digitalnom LCD displeju.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Prvi testovi i kvar<\/strong><\/p>\n Prvi testovi su pokazali da je na\u0161 primjerak ATM procesnog kalibratora posve neispravan. Na priklju\u010dnicama ne dobivamo zadane izlazne struje i napone, a na LCD displeju stalno svijetle svi segmenti tako da je daljnje testiranje bilo \u010dega nemogu\u0107e.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Analiza modula displeja (ICL7106, MC14011)<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Spojio sam modul na stabilnih 9 V te on i dalje pokazuje vrijednost -1888, dakle maksimalna mjerna vrijednost. Ovo mo\u017ee zna\u010diti da je A\/D pretvornik unutar ICL7106 u stanju zasi\u0107enja (ulazni napon izvan mjernog opsega), mo\u017ee zna\u010diti da postoji problem s referentnim naponom ili da \u010dip uop\u0107e ne “vidi” masu signala.<\/p>\n Koristim stabilno laboratorijsko napajanje tako da samo napajanje nije problem. Prvo idemo od najlak\u0161eg, kratko spajamo ulazne pinove 30 i 31 da provjerimo da li se radi o preoptere\u0107enju. Spajanje ulaznih pinova ne mijenja ni\u0161ta.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sada mjerim napon na \u010dipu MC14011 koji bi trebao biti 5 V, me\u0111utim on je samo oko 2,6 V.<\/p>\n Jedan od tipi\u010dnih trikova vezano za \u010dip ICL7106 je kori\u0161tenje njegove interne digitalne mase za napajanje vanjskih logi\u010dkih krugova kojima za rad treba stabilnih 5 V. Naime, ICL7106 je dizajniran da radi na bateriju od 9 V (maksimalno 15 V) pri \u010demu je V+ na pinu 1, a V- na pinu 26. Me\u0111utim, on unutar sebe stvara vlastitu unutra\u0161nju digitalnu masu (Internal Digital Ground) na pinu 37 (TEST). Ovaj pin originalno slu\u017ei za provjeru LCD-a. Ako se kratko spoji s pinom 1 (V+), svi segmenti LCD-a moraju se upaliti (test ispravnosti ekrana). Napon izme\u0111u pina 1 i pina 37 je to\u010dno 5V bez obzira na napon napajanja \u010dipa preko pina 1. Stoga se pinovi 1 i 37 mogu iskoristiti za stabilno napajanje vanjskih logi\u010dkih \u010dipova sa 5 V napona, u na\u0161em slu\u010daju za napajanje MC14011.<\/p>\n Mi na pinovima 1 i 37 (napajanje MC14011) mjerimo samo 2,6 V \u0161to mo\u017ee zna\u010diti da MC14011 vu\u010de previ\u0161e struje sa pina 37 i obara mu napon. \u0160tovi\u0161e, na pinovima 35 i 36\u00a0 za referentni napon mjerimo 0 V, a ovdje bi svakako morali imati neki napon, tipi\u010dno 100 mV ili 1 V, ovisno o kalibraciji. Naime, referentni napon se obi\u010dno dobiva preko razdjelnika napona s tog istog 5 V izvora.<\/p>\n Sve dakle ukazuje da je neispravan logi\u010dki \u010dip MC14011, no u kratkom spoju mo\u017ee biti i bilo koja druga komponenta u krugu referentnog napona, pa i sam ICL7106.<\/p>\n Nakon \u0161to sam odlemio MC14011 displej vi\u0161e ne pokazuje nikakve segmente. Za daljnju dijagnostiku kvara sada ipak moramo malo bolje prou\u010diti sklopove i nacrtati shemu problemati\u010dnog kruga.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Od MC14011 se koriste samo dva NAND vrata spojena kao inverteri. Jedan inverter ide izravno na displej tako da on posve sigurno slu\u017ei za paljenje decimalne to\u010dke ovisno o izabranom mjernom opsegu. Budu\u0107i da LCD zahtijeva izmjeni\u010dni napon (AC) kako bi segmenti bili vidljivi, drugi inverter je spojen na Backplane pin ICL7106 (pin 21) koji daje pravokutni signal za pobudu displeja i koji se onda koristi za sinkronizaciju signala za aktivaciju segmenta decimalne to\u010dke. Naime, ako se \u017eeli upaliti odre\u0111eni segment displeja na njegov pin se mora poslati signal koji je u protufazi s Backplane signalom. Tome odli\u010dno slu\u017ei inverter.<\/p>\n Na sklopku za odabir jednog od dva mjernog podru\u010dja dolaze dva Backplane (BP) signala, jedan dolazi izravno i on je u fazi (konektor 6), a drugi dolazi preko invertera i on je u protufazi (konektor 7). Da bi segment (to\u010dka) bio vidljiv, signal na segmentu mora biti u protufazi u odnosu na BP signal, te tako\u0111er, da bi segment bio nevidljiv, signal na njemu mora biti u fazi s BP signalom. Sklopka (preklopnik opsega) zapravo radi kao bira\u010d faze. U jednom polo\u017eaju (npr. 20 mA), ona proslje\u0111uje invertirani BP signal na ulaz drugog invertera (konektor 8) koji ga opet invertira i vra\u0107a u fazu s BP \u2013 to\u010dka je uga\u0161ena. U drugom polo\u017eaju (npr. 200 mA), sklopka proslje\u0111uje izravni BP signal na ulaz drugog invertera \u2013 izlaz tog invertera je sada u protufazi s BP i to\u010dka se pali. Drugi (izlazni) inverter slu\u017ei kao buffer (poja\u010dalo\/odvajalo) kako bi displej dobio \u0161to \u010di\u0161\u0107i signal.<\/p>\n <\/p>\n Referentni napon i LM 723<\/strong><\/p>\n O\u010dito da MC14011 ovdje nije problem. Identificirao sam sve pinove na modulu i kriti\u010dan je samo jedan pin koji vodi negdje na elemente plo\u010dice. Morao sam popratiti veze na referentne pinove i napokon sam na\u0161ao da plo\u010dica displeja zapravo nema djelitelj napona za referentni napon. Na plo\u010dici se nalazi precizni potenciometar, me\u0111utim, on je spojen na jedan ulazni pin (konektor 9) \u0161to zna\u010di da ICL7106 mora dobiti referentni napon sa glavne plo\u010dice ure\u0111aja da bi uop\u0107e mogao ispravno raditi.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na glavnoj plo\u010dici referentni napon osigurava integrirani regulator napona IL 723S (LM 723) no isti \u010dip osigurava i regulirani napon napajanja ICL7106 od 9 V. Kori\u0161tenje LM723 kao dvostrukog izvora (napajanje + referentni napon) je mogu\u0107e jer to nije obi\u010dan stabilizator poput serije 78xx, on je zapravo precizno operacijsko poja\u010dalo s ugra\u0111enom izvorom preciznog referentnog napona. \u010cip unutar sebe ima ugra\u0111enu Zener diodu s kompenzacijom temperature i referentno poja\u010dalo koje osigurava stabilan referentni napon 6,8-7,5 V ovisno o tipu i seriji \u010dipa. Na\u0161 \u010dip daje referentni napon od 7,25 V. Taj napon izlazi izravno na pin 4 (VREF) i koristi za referentni napon \u010dipa ICL7106 (pin 36). VREF ne mo\u017ee dati veliku struju ali je ona posve dovoljna za referencu ICL7106. To\u010dan referentni napon se podesi preciznim potenciometrom u krugu djelitelja napona. Za dobivanje stabilnog napona napajanja od 9 V koristi se interno operacijsko poja\u010dalo gdje se regulacija vr\u0161i povratnom vezom s izlaza preko otporni\u010dkog djelitelja napona na ulazni (invertiraju\u0107i) pin operacijskog poja\u010dala.<\/p>\n Uglavnom, na\u0161 IL 723S daje stabilne napone od 9 V i 7,25 V tako da mo\u017eemo zaklju\u010diti kako je on ispravan. S obzirom da uz ove napone, te nakon provjere svih kondenzatora (od onog za integraciju do filtarskih) displej i dalje ne radi, vrlo vjerojatno je gre\u0161ka u samom \u010dipu ICL7106.<\/p>\n Kao \u0161to smo rekli, ICL7106 ima svoj vlastiti unutra\u0161nji regulator 5 V za svoju digitalnu logiku. Ako je taj unutra\u0161nji dio \u010dipa izgorio, on mo\u017ee sru\u0161iti napon na 2,5 V, ali to ne utje\u010de na IL 723 jer je on puno sna\u017eniji i stabilniji.<\/p>\n <\/p>\n Naponski i strujni izvori<\/strong><\/p>\n Na primjeru ovog ATM procesnog kalibratora vidjeli smo tehnologiju i in\u017eenjerska rje\u0161enja sklopova vrlo tipi\u010dna za 1980\/90-te godine. Ispravlja\u010d daje dva izvora napona, jedan nestabilizirani 20 V za IL 723 i jedan dvostruki (simetri\u010dni) stabilizirani \u00b114 V preko tranzistorskog regulatora napona. Simetri\u010dni napon je za napajanje \u010detiri operacijska poja\u010dala (IL 741S i UA 714HC x 3) vjerojatno zadu\u017eena za precizno generiranje struja i napona. Tako\u0111er vidimo mjerne otpornike i precizne strujne shuntove kao i tranzistor BD235 na hladilu koji vjerojatno slu\u017ei kao aktivno optere\u0107enje (dinami\u010dki otpornik) za simulator transmitera (STR).<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n\n
\n
\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/strong>Kao \u0161to se vidi displej je na zasebnom modulu i pogoni ga namjenski \u010dip ICL7106 koji sadr\u017ei A\/D pretvara\u010d i sve komponente potrebne za digitalan prikaz vrijednosti na 3,5 znamenkastom LCD displeju. Na istoj plo\u010dici je i logi\u010dki \u010dip MC14011 (\u010detiri NAND vrata sa dva ulaza) koji vjerojatno slu\u017ei za kontrolu decimalne to\u010dke ili sli\u010dnu logiku kod prebacivanja mjernih opsega.<\/p>\n<\/a>Osnovna shema spajanja \u010dipa ICL7106.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Interna blok shema \u010dipa IL 723S (LM 723).<\/span><\/em><\/p>\n