Измерительный модуль (модуль «url»). Состав и назначение
Измерительный модуль представляет собой устройство, предназначенное для:
измерения постоянного и переменного напряжения;
измерения активного сопротивления постоянному току;
измерения индуктивности;
измерения времени срабатывания аппаратов и реле (совместно с модулем «Экспресс»);
определения коэффициента трансформации в двигателях (совместно с модулем «Экспресс»);
передача измеренных значений по последовательному интерфейсу на центральный процессор
Модуль «URL» представляет собой функционально законченное устройство, работающее от внешнего источника постоянного напряжения 48±12 В. Управление происходит через гальванически развязанный последовательный порт персонального компьютера типаIBMPC/ATпо протоколуRS-232. Потребляемая мощность по цепи питания не более 15 Вт. Конструктивно модуль выполнен на печатной плате 217,5*100 мм с двухсторонним расположением элементов. К печатной плате крепится радиатор, на котором закреплены силовые транзисторы. На одной из торцевых сторон платы расположен разъём для связи с системным блоком СКД и напряжением питания самого модуля. На другой торцевой стороне закреплена лицевая планка, на которой расположены выходные разъёмы. Печатная плата помещена в стандартный экран размером 3U.
Условия эксплуатации в составе СКД.
температура окружающей среды для рабочего состояния - от плюс 10 ºС до плюс 35 º С;
относительная влажность воздуха – от 50 % до 80 % при температуре плюс 25 ºС;
атмосферное давление – от 84 до 106,7 кПа.
Модуль «URL» состоит из следующих составных частей:
генератор тока;
генератор импульсов специальной формы;
узел управления и коммутации;
узел питания;
аналого-цифровой преобразователь (далее АЦП).
Структурная схема модуля «URL» изображена на рисунке 28.
Рисунок 28. Структурная схема модуля URL.
Плата фотоприемника и пульт дистанционного управления. Состав и назначение
Плата фотоприемника выполняет следующие функции:
принимает сигналы от оператора с пульта дистанционного управления, преобразует их в коды клавиатуры.
коммутирует подключение к СКД внешней клавиатуры, совместимой с клавиатурой персонального компьютера типа IBM PC.
вырабатывает управляющий сигнал для подключения СКД.
индицирует подключение бортовой сети с напряжением 48 В, а также включение СКД.
На плате находится выключатель Q1, который коммутирует управляющий сигнал для включения блока питания. На лицевую панель СКД также выведен светодиод. Светодиод индицирует состояние, при котором СКД подключена к бортовой сети.
Работа составных частей скд
Работа модуля «Экспресс»
Измерение времени срабатывания аппаратов.
Измерение времени срабатывания аппаратов происходит совместно с модулем «URL». От платы центрального процессора подается сигнал управления на микроконтроллер (далее МК). По этому сигналу, с выхода МК, напряжение постоянного тока амплитудой 5 В через устройство гальванической развязки поступает на вход ключа управления. Ключ управления имеет встроенную защиту от перегрузки по току и короткого замыкания. Одновременно МК выдает сигнал синхронизации для модуля «URL». С выхода ключа управления напряжение постоянного тока амплитудой 44±12 В и максимальной силой тока 3,5 А подается на выходные клеммы. Максимальное время выдачи напряжения постоянного тока 10 с, выбирается в зависимости от типа аппаратов.
Измерение коэффициента трансформации.
Измерение коэффициента трансформации происходит совместно с модулем «URL». От платы центрального процессора подается сигнал управления на микроконтроллер (далее МК). По этому сигналу на выходе МК формируется синусоидальное напряжение частотой 1000 Гц, амплитудой 8,5 В. Через устройство гальванической развязки этот сигнал поступает на вход ключа управления. Ключ управления имеет встроенную защиту от перегрузки по току и короткого замыкания. На выходе ключа управления формируется синусоидальное напряжение частотой 1000 Гц, амплитудой (8,5±0,85) В, которое подается на выходные клеммы, а с них на якорь двигателя или катушку контактора. Одновременно сигнал с выхода ключа управления подается на модуль «URL».
Измерение приращения активного сопротивления в устройствах с внутренним сопротивлением от 2 до 50 Ом с разрывом положительного питающего провода измеряемого устройства.
Измеряемое сопротивление Rиз через датчик тока подключается к шине питания. К этой же шине питания подключается компенсационная обмотка датчика тока. Ток, текущий через измеряемое сопротивлениеRиз и компенсационную обмотку, находится в противофазе. На выходе датчика тока формируется разность токов, протекающих через компенсационную обмотку и сопротивлениеRиз. Так же к шине питания подключается делитель, образующий опорное напряжение ЦАП. Это позволяет компенсировать нестабильность напряжения. СопротивлениеRиз определяется напряжением наRиз и током, протекающим черезRиз. При измененииRиз происходит изменение тока, протекающего черезRиз. С выхода МК на вход ЦАП подается числовой код, который преобразуется в напряжение. Напряжение с выхода ЦАП подается на затвор полевого транзистора и это напряжение определяет ток, текущий в компенсационной обмотке. Изменяя числовой код (напряжение на выходе ЦАП), мы изменяем ток в компенсационной обмотке. Контролируя ток на выходе датчика тока и поддерживая его на нулевом уровне, (изменяя ток в компенсационной обмотке) можно определить значение сопротивленияRиз по значению числового кода.
Узел управления и коммутации осуществляет:
управление всеми частями модуля «Экспресс»;
подключение к измеряемым цепям необходимых сигналов;
коммутацию на вход и выход модуля «Экспресс» тестовых и измеряемых потенциалов;
синхронизацию с другими модулями СКД;
передачу измеренных значений по интерфейсу RS-232С.