В настоящее время устройство применяется для контроля трёх фаз входного напряжения подаваемого на промышленный стабилизатор и трёх фаз снимаемого напряжения. Расстояние от места измерения до места индикации составляет 800 м.
Конструктивно вольтметр выполнен в виде двух модулей - модуля измерения и передачи, располагающегося непосредственно в месте измерения, а так же модуля приёма и индикации, устанавливаемого на рабочем месте. Связь между двумя модулями организуется с помощью пары проводов (в настоящее время используется телефонная пара). Канал связи гальванически развязан от узлов устройства, находящихся под опасным напряжением, передача информации производится токовым сигналом, имеющим значение до 30 мА.
Питание модуля измерения и передачи производится через бестрансформаторный блок питания от первого канала измеряемого напряжения. При падении напряжения на этом канале ниже уровня 90В модуль отключается. Светодиод HL1 служит для индикации процесса передачи информации приёмному модулю. Питание модуля приёма и индикации осуществляется от внешнего источника постоянного напряжения 7-25В.
В нормальном режиме на всех индикаторах отображаются значения измеряемого напряжения, соответствующие определённому каналу. При отсутствии посылок от передатчика в течении более 2-х периодов обновления (примерно 1,4 сек.) на всех индикаторах отображается слово «Err», что сигнализирует о нарушении канала связи, либо неисправности передатчика. Индикация возвращается в нормальный режим после получения очередной посылки. Снижение напряжения по какому-либо из каналов, кроме первого, ниже 100В приводит к индикации прочерка «-» на соответствующем индикаторе, остальные каналы отображаются в нормальном режиме.
В данном исполнении вольтметра производится измерение исключительно сетевого переменного напряжения, однако внеся минимальные изменения в программную часть МК передающего модуля, а так же изменив номиналы резисторов делителей напряжения R5-R10 и R11-R16, возможно измерять и постоянное напряжение по всем или нескольким отдельным каналам.
Работа АЦП происходит в два такта:
Первый такт: аналоговые ключи К2 и К3 разомкнуты, ключ К1 замкнут, так что неизвестное напряжение U1 подаётся в интегратор в течении времени T0. Импульсы синхронизации обеспечиваются устройством управления. После фиксированного числа синхроимпульсов общей продолжительностью Т0 ключ К1 размыкается, а ключи К2 и К3 замыкаются, начался второй такт. В этот момент времени значение Uм равно:
Uм=U1*T0\t (3.1)
где t - постоянная времени интегратора.
На вход интегратора подключается опорный входной сигнал, имеющий обратную полярность по отношению к аналоговому входному напряжению U1, так что выходной сигнал интегратора уменьшается от Uм до нуля, и в этот момент устройство управления блокируется до начала следующего цикла сброса. Напряжение на выходе интегратора теперь равно нулю, так что имеем:
=Uм - Е0*T2/t (3.2)
Из выражения (3.1) и (3.2) получаем
U1=E0*T2/T1 (3.3)
Поскольку E0 и Т1 постоянны, показание счетчика (Т2) дает значение неизвестного аналогово входного сигнала.
Из последнего уравнения видно, что метод двойного интегрирования обеспечивает независимость точности прибора от долговременной нестабильности элементов цепи интегрирования RC, а также от долговременной нестабильности частоты генератора тактовых импульсов.
Медленные изменения величин R, C и частоты повторения счетных импульсов, из которых формируется интервал интегрирования первого такта T1, могут привести лишь к небольшим изменениям общего времени измерения. Это объясняется тем, что влияние указанных изменений взаимно компенсируется на двух интервалах интегрирования. Если, например, возрастает частота появления импульсов, то до момента начала компенсации выходного напряжения интегратора будет проходить меньшее время (T1 уменьшится).
Выходное напряжение интегратора U01 будет несколько меньшим, чем оно было бы при прежней частоте, но на интервале интегрирования опорного напряжения разместится несколько большее число счетных импульсов, так как частота их стала выше.
Исследование и расчет цепей синусоидального тока
Синусоидальный ток представляет собой ток, изменяющийся во
времени по синусоидальному закону:
,
где - максимальное значение или амплитуда
...
Проектирование волоконно-оптических линий передач между городами Мелитополь-Луганск
Волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП) на сегодняшнее время
переживает расцвет, связанный, в первую очередь с взрывным характером развития
в последние годы ...
Электроника
Электроника. Методические указания для лабораторных работ. Составители:
Е.М.Фискин, М.М.Фискина. -Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012.-25 с.
Содержатся мате ...