МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН 

Некоммерческое акционерное общество

«Алматинский институт энергетики и связи»

 

 

Э.А.Иванов, Ш.А.Бахтаев, М.О.Дулатбаева

Информационно-измерительная техника

Учебное пособие

 

 

 

Алматы 2009

В данном учебном пособии рассматриваются технологии измерений как единство методов, подходов к организации измерений и интерпретации результатов конкретных методик, а также измерительных средств, необходимых для качественного обслуживания энергетических объектов. Современное развитие  информационно – измерительной  техники  характеризуется широким применением радиоэлектроники и всё более возрастающей ролью сбора, обработки, передачи и хранения информации о состоянии электропотребления  промышленными объектами на значительных территориальных расстояниях и в текущем режиме. Рассмотрены принципы построения автоматизированных систем сбора, предварительной обработки, хранения и выдачи текущих и прошедших данных расходов электрической энергии.

  

 

Содержание

Предисловие……………………………………………………………		4
1	Введение. Измерения и измерительные системы……………	5
2	Структурные схемы ИИС и их элементы.…………………..	10
3	Преобразователи переменного тока и напряжения в электроэнергетике……………………	20
4	Преобразователи и измерительные системы постоянного тока и напряжения………………	28
5	Цифровые преобразователи и приборы…………………………	33
6	Цифроаналоговые преобразователи……………………………..	47
7	Аналого-цифровые преобразователи прямого действия……….	51
8	Входной интерфейс измерительных систем…………………….	55
9	Измерительные системы временных параметров………………	60
10	Измерительные системы мощности и расхода энергии переменного тока…………………	66
11	Информационно- измерительные системы расхода электрической энергии…………………	73
Список литературы ……………………………………………………..		80

 

Предисловие

Правилами устройств электроустановок предусмотрены определённые требования к контрольно-измерительным системам контроля основных параметров энергообъектов, видам и количеству приборов контроля и управления.

В настоящее время все системы контроля и управления получают информацию от первичных преобразователей: шунтов и добавочных резисторов в сетях постоянного тока и измерительных трансформаторов тока и напряжения в сетях переменного тока. Измерительными сигналами, в данном случае, служат постоянное напряжение 45 – 150 мВ и ток 3 – 300 мА на постоянном токе, напряжение 100 (100 /  3) В  и ток 5 (1) А на переменном токе. Данный уровень сигналов применяется в локальных системах контроля тока,  напряжения, частоты напряжения сети, угла сдвига фаз между напряжением и током, мощности и расхода электрической энергии. Такие системы ограничены по расстоянию и по нагрузке на преобразователи. Такие уровни сигналов без предварительного преобразования нельзя использовать в информационных измерительных системах.

Развитие микроэлектроники в интегральном исполнении позволило создать вторичные измерительные преобразователи на базе операционных усилителей.

Такими преобразователями являются источники тока для незаземлённой и заземлённой нагрузки на базе инвертирующего и неинвертирующего операционного усилителя. Для преобразования стандартных величин переменного тока и напряжения разработаны магнитоэлектронные преобразователи – магнитоэлектронные трансформаторы тока и напряжения. Выходной параметр этих преобразователей – постоянное напряжение  (5 - 10) В.

В целях экономии, минимизации шумов  и использования цифровой техники аналоговые сигналы следует преобразовать в дискретные при помощи временного мультиплексирования. Дальнейшее развитие схем информационно – измерительных систем связано с использованием схем выборки и хранения, аналого-цифровых,  цифроаналоговых преобразователей и персональных компьютеров.

В данной работе, несмотря на малый объём, рассмотрены основные этапы построения автоматизированных систем измерения и контроля. 

В качестве примера представлены схемы автоматизированной системы коммерческого учёта расхода электрической энергии, внедрённой в Сибири РФ.