3.2 Общее устройство и принцип работы датчика температуры многоточечного дтм1–3–0,15–ом1,5

Измерение температуры продукта выполняется цифровыми интегральными термометрами (ИТ) фирмы Maxim Integrated Products, Inc.

Датчики состоят из:

– чувствительного элемента (ЧЭ), включающего в себя ИТ;

– первичного преобразователя (ПП), включающего в себя микроконтроллер (МК) и энергонезависимую память (ЭПМК).

ЧЭ датчиков выполнен в виде кабель-троса в оболочке из фторопласта, внутри которой с шагом кратным 0,25 метра располагаются ИТ. В нижней части ЧЭ крепится груз, обеспечивающий натяжение ЧЭ. В верхней части ЧЭ датчиков вне резервуара установлен ПП в литом корпусе из алюминиевого сплава.

ПП представляет собой электронный узел, выполняющий следующие функции:

– считывание информации о температуре с интегральных термометров ЧЭ;

– выдачу информации по командам вторичного прибора в линию связи.

ПП имеет литой корпус с крышкой и кабельным сальниковым вводом, снабженным хомутом для закрепления гибкой защитной оболочки кабеля. Кроме того, на корпусе ПП имеется болт защитного заземления. Внутри корпуса расположена электронная плата преобразователя. На плате имеется клеммный соединитель для подключения внешнего кабеля, а также розетка для подключения чувствительного элемента.

Каждый ИТ имеет свой уникальный номер. В памяти микроконтроллера ПП хранятся все уникальные номера ИТ и соответствующие им номера каналов. Нумерация точек измерения температуры начинается со стороны корпуса датчика. Структурная схема датчиков приведена на рисунке 4.3.

Датчик содержит следующие электронные узлы:

– ячейка преобразования (ЯПР29);

– чувствительный элемент (ЧЭ).

Рисунок 4.3 – Структурная схема датчиков

Ячейка преобразования ЯПР29 обеспечивает опрос по трехпроводной линии всех ИТ, расположенных в ЧЭ, с частотой восемь ИТ в секунду.

Положение ИТ на ЧЭ определяет номер измеряемого канала. Нумерация каналов начинается со стороны корпуса датчика.

По сигналам с линии "Запрос" от вторичного прибора МК выдает асинхронно в линию "Ответ" значения температуры по запрошенному каналу измерения или диагностические сообщения.

Подробно сведения по техническим характеристикам, принципу действия, установке, подготовке к работе и порядке работы с датчиком даны в руководстве по эксплуатации датчика УНКР.405226.003 РЭ.

На данном лабораторном стенде ИТ размещены внутри полых трубчатых резисторов ПЭВ – 50 (резисторы проволочные эмалированные влагостойкие). Резисторы замкнуты в цепь переменного тока через 5 дискретный ключ, расположенный в модуле ключей МК2. Управление ключами этого модуля осуществляется программно через изменение настроек в одноименной закладке программы "Альбатрос Гамма.PRG". При замыкании 5 ключа резисторы включаются в цепь и нагреваются. Температуру нагрева резисторов определяют по показаниям ИТ.

4. Программа выполнения работы

К лабораторным работам допускаются студенты, знакомые с работой радиоэлектронной аппаратуры, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электротехническим оборудованием и изучившие следующие руководства:

– по эксплуатации КПК ГАММА-11 УНКР.466514.014 РЭ;

– по эксплуатации модуля сопряжения с датчиками МСД2 УНКР.468153.014 РЭ;

– пользователя УНКР.00104.-10 91 01 РП;

– программиста УНКР.466514.014 РП.

4.1 Вычислить базу установки В датчика ДУУ2–02–0–1,56–2,0–ОМ1,5^** согласно п.п. 3.1.

Исходные данные для проведения лабораторной работы приведены в таблице 4.1. Вариант задается преподавателем.

4.2 Запустить программу "Альбатрос Гамма.PRG". После запуска программы следует установить связь с прибором, для чего в панели просмотра "Настройки" главного окна программы необходимо указать соответствующие параметры (см. рисунок 4.4) и выбрать в главном окне программы пункт "Обмен" → "Старт" или нажать копку "Запустить/остановить обмен с контроллером" на панели инструментов.

4.3 Для просмотра и доступа к параметрам модуля сопряжения с датчиками МСД2 и модуля ключей МК2 необходимо в панели просмотра "Модули" на закладке "Состав" установить маркеры напротив названий выбранных модулей.

Далее появятся закладки с названиями выбранных модулей. Для просмотра параметров модуля МСД2 следует выбрать одноименную закладку в программе "Альбатрос Гамма.PRG". В появившемся окне измените, согласно варианту, следующие настройки:

– скорость обмена с датчиками 1, 2;

– число усредненных измерений в каналах датчиков 1,2;

– база установки датчика 2;

– значение скорости звука для датчика 2;

Остальные настройки оставить без изменений.

Изменение значений параметров осуществляется с помощью элемента типа "выпадающий список" или простым вводом значений с клавиатуры компьютера.

Рисунок 4.4 – Окно программы "Альбатрос Гамма"

Значения параметров могут менять цвет отображения:

- черный цвет означает текущее значение параметра в модуле прибора;

- синий цвет означает, что параметр был изменен, но не записан в модуль прибора.

Для записи значений измененных параметров в модуль необходимо выбрать пункт "Модуль" → "Записать параметры в модуль" в главном меню программы.

4.4 Зафиксировать следующие параметры:

– тип датчиков 1,2;

– данные измерения датчика 1 каналов 0, 1, 2 – показания температуры датчика 1;

– данные измерения датчика 2 канала 0 – показания температуры датчика 2;

– данные измерения датчика 2 канала 1 (для двух крайних положений поплавка и для одного произвольного положения) – показания уровня датчика 2;

4.5 Изменить настройки параметров модуля МК2 в одноименной закладке: замкнуть ключ №5.

4.6 Снять показания зависимости температуры нагрева резисторов от времени: , , - данные измерения датчика 1 каналов 0, 1, 2.

4.7 Результаты выполненной работы необходимо представить в отчете.

Таблица 4.1 - Данные для проведения лабораторной работы

Данные	I	II	III
HТ, м	50	150	250
НПОГР, м	0,12	0,1	0,05
скорость обмена с датчиком 1, 2, кбит/с	4800	4800	4800
число усредненных измерений в каналах датчика 1,2	255	255	255
значение скорости звука для датчика 2, м/с	100	200	300