Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология и измерительная техника на базе измерительных преобразователей «Корунд». Практикум
.pdf
+ 24
ЦАП
ПНТ
АЦП
=
ВУ
ЖКИ
Клавиа-
тура
ЭК
1
2
3
1
2
3
СН
СН
ИОН
1
2
3
XS1
+ 5
+ 25 6 В
XS2
R
1
XS3
Рис. 2.4.1. Структурная схема измерителя – калибратора
датчиков «Корунд – ИК»:
ПНТ – преобразователь напряжения в ток; АЦП – аналого-
цифровой преобразователь; ЦАП – цифроаналоговый
преобразователь; СН – стабилизатор напряжения; ИОН –
источник опорного напряжения; ЭК – электронный
коммутатор; ВУ – вычислительное устройство; ЖКИ –
жидкокристаллический индикатор
41
Для получения необходимых уровней напряжения при
питании от аккумуляторной батареи служит модуль питания,
преобразующий постоянное напряжение 6 В в уровни 15 В
с гальванической развязкой. Кроме того, в схеме
присутствует стабилизатор напряжения (СН) + 5 В для
питания вычислительного устройства, ста-билизатор + 24 В
для питания датчиков, а также источник опорного
напряжения + 2,5 В для стабилизации работы АЦП и ЦАП.
Внешний вид измерителя-калибратора приведён на
рис. 2.4.2.
Порядок работы с прибором.
Режим измерителя.
Подключите рабочий датчик к прибору через разъёмы XS1
или XS2. Включите прибор выключателем ВКЛ. При этом
ИКД устанавливается в режим измерения выходного сигнала
датчика D2 (диапазон измерения 4 – 20 мА), о чём
свидетельствует свечение соответствующего светодиода.
Для переключения входного сигнала с разъёма D1 на D2
или обратно следует нажать кнопку «D1/D2». При этом вход
прибора переключится с одного разъёма на другой и у
соответствующего разъёма загорится светодиод.
Для переключения на диапазон измерения 0 – 5 мА
следует нажать кнопку «4-20/0-5». Переключение диапазона
сопровождается переносом запятой на одну позицию влево
на экране дисплея. Предельное значение измеряемого тока в
этом диапазоне составляет 6,5 мА, после чего прибор
переходит в режим индикации перегрузки, сопровождаемый
показаниями индикатора «5 ».
42
мА
4-20
D1
D2
XS1 XS2 XP1
D1 D2
мА
%
измеритель - калибратор
К О Р У Н Д – И К
вкл
выкл
Рис. 2.4.2. Внешний вид измерителя – калибратора
датчиков «Корунд – ИК»
Предельное значение измеряемого тока в режиме 4 –
20 мА составляет 20,833 мА, после чего показания прибора
не изменяются.
43
После выбора диапазона измерения необходимо
откалибровать «ноль» прибора. Для этого следует нажать
кнопку « 0 », после чего погаснут оба светодиода D1 и
D2 и будет мигать лишь тот из них, который соответствует
выбранному входному разъёму. После 2 – 3 вспышек следует
повторно нажать кнопку « 0 » и прибор вновь возвратится в
режим измерений.
С помощью кнопки коррекции ноля « 0 » можно также
откорректировать «ноль» датчика, если величина сдвига ноля
не превышает 0,02 мА в режиме 0 – 5 мА. В режиме 4 – 20
мА коррекция (лат. correctio - поправка) ноля подобным
образом невозможна.
Для измерения величины в процентах следует нажать
кнопку «мА/%» и отпустить её через одну секунду после
нажатия. Переключение единиц измерения сопровождается
включением соответствующего светодиода справа от ЖКИ.
При отсутствии входного сигнала на экране ЖКИ
отображается «- 25» в режиме 4 – 20 мА или «0.00» в режиме
0 – 5 мА.
Режим калибратора.
Подключите к разъёму XP1 цепь, в которой требуется
создать калиброванный ток, соблюдая полярность
подключения (рис. 2.4.3.). Необходимо помнить, что для
сохранения режима источника тока полное сопротивление
цепи, подключаемой к разъёму ХР1, не должно превышать
300 Ом. Включите прибор выключателем ВКЛ, при этом
прибор окажется в режиме измерителя.
Откорректируйте ноль прибора в режиме 4 – 20 мА.
Для перехода в режим калибратора следует нажать кнопку
« / » и отпустить её через одну секунду. При этом
погаснут светодиоды D1, D2 и загорится светодиод у разъёма
XP1.
Для увеличения тока калибровки нажмите и удерживайте
кнопку « », при этом ток в цепи разъёма начнёт
увеличиваться с шагом 5 мкА за 0,5 секунды. Значение тока
отображается на экране дисплея.
44
Для увеличения скорости нарастания тока следует при
I вых
И К Д
XS2
D2
XS1
1 2
3
1
I вых
D1
+24 В
+24 В
2
3
1
3
XP1
2
Общ
R
H
нажатой кнопке « » нажать кнопку « / ». Шаг нарастания
тока увеличится до 250 мкА за 0,5 секунды. При повторном
нажатии на кнопку « / » шаг нарастания тока
уменьшится.
Для уменьшения тока калибровки следует нажать и
удерживать кнопку « ».
При уменьшении напряжения питания при использовании
аккумуляторной батареи ниже предела, при котором
сохраняются основные метрологические характеристики,
прибор выдаёт на экран ЖКИ информацию в виде «11111».
Схема внешних электрических соединений измерителя-
калибратора приведена на рис. 2.4.3.
На этой схеме в качестве примера показано подключение
датчика D1 с выходным сигналом 4 – 20 мА и датчика D2 с
выходным сигналом 0 – 5 мА.
Оба входа ИКД XS 1 и XS2 равноценны.
Рис. 2.4.3. Схема внешних электрических соединений
измерителя – калибратора «Корунд – ИК»:
D1 - датчик 1; D2 – датчик 2; ИКД – измеритель – калибратор
датчиков; Rн - сопротивление нагрузки
45
Выпущенный в 2004 году калибратор «Корунд-ИКМ» по
сравнению с «Корунд-ИК» позволяет:
- повысить точность измерения токовых выходных сигналов;
- измерить эдс термопар в диапазоне 0 – 200 мВ;
- измерить сопротивление терморезисторов в диапазоне 0 –
200 Ом;
- измерить выходное напряжение мостовых тензопреобразователей;
- уменьшить шаг установки калибратора до 1 мкА.
2.5.Блок извлечения корня БИКОР-01
Блок извлечения корня БИКОР – 01 предназначен для
работы в системах автоматического контроля, регулиро-
вания и управления технологическими процессами совместно
с дифференциальными манометрами. Он обеспечивает
преобразование значения перепада давления, измеряемого
дифманометром, в электрический сигнал, пропорциональный
расходу измеряемой среды.
Блок предназначен для работы со вторичной
регулирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами
и другими устройствами автоматики, машинами
централизованного контроля и управления, работающими от
стандартного входного сигнала 0 – 5 или 4 – 20 мА
постоянного тока.
Блок обеспечивает также питание измерительного датчика
от встроенного источника питания постоянного тока с
выходным напряжением 24 В.
Блок извлечения корня БИКОР-01 имеет следующие
технические характеристики:
- диапазон входных (измеряемых) величин – ток, 0 – 5 или
4 – 20 мА;
- диапазон изменения выходного сигнала - ток, 4 – 20 мА;
- при изменении входного сигнала от 2 до 107 % блок
имеет квадратичную статическую характеристику,
описываемую формулой
46
I
max.max.
min.
вхвх
вхвх
II
II
вых
= I
вых.min
+
( I
вых.max
- I
вых.min
), (2.5.1)
где Iвх – входной сигнал (ток), мА; I
значение входного сигнала (0 или 4 мА); I
максимальное значение входного сигнала (5 или 20 мА); I
– выходной сигнал - ток, мА; I
выходного сигнала (0 или 4 мА); I
– минимальное значение
вых.min
вых.max
– минимальное
вх.min
–максимальное
вх.max
–
вых
значение выходного сигнала (5 или 20 мА);
- при изменении входного сигнала от – 1,75 до + 2,00 %
блок имеет линейную статическую характерис-тику;
- предел допускаемой основной приведённой погреш-
ности:
- на линейном участке не нормируется;
- на участке 2 … 16 - 0,15 %;
- на участке 16 … 100 - 0,12 %;
- питание БИКОР-01 осуществляется от сети перемен-ного
тока напряжением 220 ± 22 В и частотой 50 ± 1 Гц;
- число каналов питания датчиков – 1;
- номинальное значение выходного напряжения от
встроенного источника питания постоянного тока 24 ± 0,48
В;
- номинальный ток нагрузки – не более 50 мА;
- класс стабилизации выходного напряжения – 0,1;
- мощность, потребляемая блоком, не более – 7,5 В А;
- пульсация выходного сигнала не превышает 0,6 % от
диапазона изменения выходного сигнала;
- изменение значения выходного сигнала, вызванное
отклонением напряжения питания в пределах 22 В, не
превышает 0,2 % от диапазона изменения входного сигнала;
- блок предназначен для работы при барометрическом
давлении от 84,4 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) и
устойчив к воздействию воздуха влажностью 95 3 % при +
35 оС и более низких температур без конденсации влаги;
- изменение значения выходного сигнала, вызванное
изменением температуры окружающего воздуха в рабочем
47
диапазоне температур от – 10 до + 60
о
С, не превышает 0,12
%/10 оС от диапазона измерения выходного сигнала;
- блок нельзя использовать во взрывоопасных условиях.
Структурная схема блока питания и извлечения корня
БИКОР - 01 представлена на рис. 2.5.1.
Дифференциальный манометр подключается к входным
клеммам 1, 2 блока. Питание дифманометра осуществляется
от встроенного источника питания ИП, при этом выходной
ток дифманометра поступает на нормирующий резистор,
включённый на входе преобразователя напряжения в частоту
(ПНЧ). Падение напряжения на нормирующем резисторе
линейно преобразуется в частоту следования импульсов,
поступающих на оптрон ОП.
Оптрон (от греч. s… – видимый, зримый, греч.
суффикса … …, употребляющегося в названиях различных
устройств, и окончания - … ) – прибор, состоящий из
излучателя света (обычно светоизлучающего диода) и
фотоприёмника (фотодиода, фоторезистора, фото-
транзистора и т.п.). В оптроне осуществляется прямое и
обратное электрооптическое преобразование. Оптроны
используют для связи отдельных частей радиоэлектронных
устройств (главным образом в вычислительной и
измерительной технике), при которой одновременно
обеспечивается электрическая (гальваническая) развязка
между ними.
48
1 3
ПНЧ
ПНТ
ЦАП
ВУ
ОП
ИП
2 4
Рис. 2.5.1. Структурная схема блока извлечения корня
БИКОР - 01:
ПНЧ – преобразователь напряжения в частоту; ОП – оптрон;
ВУ – вычислительное устройство; ИП - источник питания;
ЦАП – цифроаналоговый преобразователь; ПНТ–
преобразователь напряжения в ток
Частотный выходной сигнал с оптрона поступает на вход
вычислительного устройства ВУ, которое преобразует его в
16-разрядный параллельный код. Преобразование линейной
характеристики в квадратичную происходит в
вычислительном устройстве с помощью аппроксимации
нормированной статической характеристики дифманометра.
Преобразованный параллельный код поступает на
цифроаналоговый преобразователь ЦАП.
Разрядность ЦАП составляет 12 двоичных разрядов.
Выходной сигнал ЦАП в виде напряжения постоянного тока
поступает на преобразователь напряжения в ток (ПНТ) и,
далее, в нагрузку Rн, подключаемую к выходным клеммам 3,
4 блока.
Вывод информации на компьютер осуществляется в
двоично-десятичном 5-разрядном коде в виде
9Х
где Х
– младший десятичный разряд кода; Х1 – старший
5
, 8Х4, … 5Х
5
, (2.5.2)
1
десятичный разряд кода; 9, 8, 7, 6, 5 – стробирующие (англ.
strobing, от strobe - посылать избирательные импульсы, от
греч. – кружение, беспорядочное движение) числа.
Схема внешних электрических соединений блока
извлечения корня БИКОР – 01 представлена на рис. 2.5.2.
49
БИКОР-01 (02)
U +
U -
ДМ
БИКОР-01 (02)
U +
U -
ДМ
ХР2 ХS1 R
н
1
1 2
2
I
I
0 - 5 мА XP1
вых
0-5 или 4-20 мА
вых
3 1 ~ 220 В
4 2
а
ХР2 ХS1 R
н
1 1
2
2
I
I
4-20 мА XP1
вых
0-5 или 4-20 мА
вых
3 1 ~ 220 В
4 2
б
Рис. 2.5.2. Схема внешних электрических соединений
блока БИКОР – 01:
а – с входным сигналом 0 – 5 мА; б – с входным
сигналом 4 – 20 мА
2.6. Блок индикации БИКОР - 02
Блок питания и индикации БИКОР - 02 предназначен для
работы в системах автоматического контроля, регули-
рования и управления технологическими процессами. Он
обеспечивает непрерывную цифровую индикацию измеряемой величины.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]