Файл: Каверкин, И. Я. Анализ и синтез измерительных систем.pdf

Аналого-цифровой преобразователь напряжения постоянного тока высокого уровня преобразует напряжения положительной полярности в диапазоне 0,01—10 в в двоичный последовательный или параллельный десятиразрядный код; построен по методу по­ разрядного уравновешивания. Основная погрешность преобразо­ вания составляет .1- 0,1% диапазона + 0,1% измеряемой величины. Время преобразования 45 мксек. Входное сопротивление не менее 5 Мом. Потребляемая преобразователем мощность не превышает

3 вт.

Аналого-цифровой преобразователь напряжения постоянного тока низкого уровня преобразует напряжение положительной по­ лярности в диапазоне 40 мкв — 20 же в двоичной последователь­ ный или параллельный 9-разрядный код. Основная приведенная погрешность преобразования составляет + 0,5%. Время преобра­ зования не более 600 мксек.

Преобразователь построен по методу поразрядного уравнове­ шивания с автоматической коррекцией дрейфа нуля. Потребляемая преобразователем мощность составляет 3 вт.

Аналого-цифровой преобразователь временных интервалов пре­ образует временные интервалы, заданные в виде периода следова­ ния импульсов, либо в виде длительности прямоугольных импуль­ сов амплитудой 1— 10 в в двоичный код. Весь диапазон преобразуе­

мых временных интервалов Ю“ 4 — ІО3 сек разбит на 7 поддиапа­ зонов: 0,1 — 1,024 жсе/с; 1,024— 10,24 мсек и т. д. до 102,4— 1024 сек.

Основная погрешность преобразования не превышает + 0 , 1 % верхнего предела на 1 поддиапазоне и + 0,025% верхних пределов на остальных поддиапазонах.

Время преобразования равно удвоенному значению измеряемого временного интервала или менее. Результаты преобразования вы­ даются в виде 15-разрядного параллельного кода, из которых 12 разрядов несут информацию об измеряемой величине и 3 разряда — о выбранном поддиапазоне. При подаче синхроимпульсов от внеш­ него устройства результаты могут выдаваться - в последователь­

зования числа, представленного в двоичном коде, в напряжение постоянного тока. Максимальные выходные напряжения и ток пре­ образователя + 10,24 в и 3 ма соответственно. Погрешность преоб­ разования равна + 0,1% преобразуемой величины + 0,1% диапа­ зона. Время преобразования — 16 периодов следования импульсов синхронизации в случае последовательного входного кода. Код может быть также параллельным. Число разрядов кода 11. Пре­ образователь построен по методу «взвешенных» напряжений. Пре­ образование отрицательных чисел выполняется в обратном коде. Выходное напряжение может выдаваться непосредственно от пре­ образователя (одноканальный режим) либо через выходной комму­ татор с числом каналов до 30.

97

Устройство управления осуществляет связи между измеритель­ ным устройством системы и абонентами: ЦВМ, ЗУ, пультом управ­ ления. По принятой от одного из абонентов команде (признаку и коду обращения) устройство управления выполняет следующие операции:

выбор необходимого преобразователя;

выбор необходимого коммутатора, Еыдачу адреса канала и команды «включение»;

выдачу сигнала на 'запуск выбранного цифрового преобразова­ теля;

передачу кода результата преобразования абоненту.

В измерительной системе обеспечен приоритет обращения пер­ вого абонента (ЦВМ). В соответствии с этим первый абонент преры­ вает работу других абонентов. Если же система работает на ЦВМ

кода результата в ЗУ. Кроме того, с помощью этого устройства при работе системы с пультом управления может осуществляться про­ верка ее работоспособности по каждому входному каналу.

Пульт управления предназначен для настройки, поверки и кон­ троля системы; входит во вспомогательный комплект.

Пульт обеспечивает при работе оператора следующие режимы работы системы:

циклический опрос; обращение к аналого-цифровым и цифро-аналоговому преобра­

зователю; контрольный (при подаче на вход контрольных сигналов раз­

личного вида и т. д.).

Пульт позволяет осуществлять визуальный контроль кода обра­ щения и его коррекцию, индикацию результатов преобразования с указанием полярности сигналов, выдачу контрольных сигналов. Для настройки системы предусмотрен режим непосредственного подключения цифро-аналогового преобразователя к аналого-циф­ ровому преобразователю напряжения с запуском последнего с пульта.

Питание системы осуществляется от двух источников — преоб­ разователей, выполненных в виде автономных устройств. В состав источников входят импульсные преобразователи напряжения по­ стоянного тока (27 в) и импульсные стабилизаторы напряжения.

Масса отдельных устройств системы не превышает: 9,5 кг — измерительного пульта; 0,5 кг — 16-канального выносного комму­ татора, 0,7 кг — 32-канального выносного коммутатора, 1,1 кг — 64-канального коммутатора.

98

Выполненная на элементах микроэлектроники (плоских микро­ модулях и гибридных микросхемах) система оформлена конструк­ тивно как переносное устройство, пригодное для установки на ав­ тономных объектах.

Система К-70 предназначена для измерения и контроля элект­ рических величин, характеризующих состояние электроэнергети­ ческих объектов.

Измеряемыми и контролируемыми величинами являются: на­ пряжение постоянного тока, напряжение переменного тока, сила переменного тока, сила постоянного тока, частота, сопротивление изоляции сети переменного тока.

Входные величины преобразуются первичными измеритель­ ными преобразователями (рис. 3-17) в унифицированный электри­ ческий сигнал —-• напряжение постоянного тока, равное 10 в и со­ ответствующее 150% номинального значения преобразуемой ве­ личины. Общее количество первичных преобразователей системы, обусловленное видами измеряемых и контролируемых величин и их различными номинальными значениями, равно 54.

Выходные сигналы первичных измерительных преобразователей последовательно подключаются коммутатором на вход аналогоцифрового преобразователя. Результаты преобразования в цифро­ вой форме регистрируются печатающим устройством или индици­ руются цифровым индикатором. Цифровые часы формируют время (часы, минуты), текущее значение которого при наибольшем значе­ нии, равном 24 часам, постоянно индицируется на цифровом инди­ каторе часов и регистрируется одновременно с результатами изме­ рения и номером измерительного канала (первичного преобразова­ теля). Время опроса всех каналов 6 сек. Скорость печати — 10 строк в секунду при числе символов в строке, равном 10.

При работе системы в режиме контроля сигналы от первичных измерительных преобразователей в процессе их опроса коммутато­ ром подаются одновременно на входы четырех компараторов для обнаружения отклонения контролируемых величин от максималь­ ных и минимальных допусковых значений. Компараторы, форми­ рующие сигналы отклонений, которые приводят в действие устрой­ ства сигнализации (световой и звуковой), имеют различные уровни срабатывания, определяемые значениями «уставок». Сигналы с ком­ параторов подаются на устройства сигнализации только в том слу­ чае, если отклонение той или иной контролируемой величины об­ наруживается при повторном цикле опроса. Это позволяет устра­ нить вероятность срабатывания сигнализации, когда отклонения носят случайный характер.

Всистеме предусмотрены следующие режимы работы:

1.Автоматический контроль значений входных величин и сиг­ нализация об отклонениях от заданных пределов.

2.Измерение тех или иных величин по вызову оператора и ин­ дикация результатов измерения цифровым индикаторным устрой­

ством.

99

Рис. 3-17. Структурная, схема системы K-7U для измерения и контроля вели­ чин электроэнергетических объектов

100