2.7 Выбор ваттметра

Предназначены для измерения активной и реактивной мощности в трёхфазных сетях переменного тока в диапазоне частот 50, 60 Гц при равномерной и неравномерной нагрузке фаз.

Прибор состоит из индикатора магнитоэлектрической системы и электронного преобразователя мощности, размещенных в одном корпусе.

Ваттметр Ц 301/1. Технические характеристики.

Класс точности – 1,5

Номинальный коэффициент мощности:

- для ваттметров – cos j =1;

- для варметров – sin j =1.

Диапазоны измерений – 0,2 800 кВт (кВар), 1 800 МВт (МВар), 150 ГВт (ГВар).

Номинальные значения тока и напряжения для ваттметров и варметров в зависимости от способа включения, приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Способы включения ваттметра

Номинальное значение		Способ включения
Напряжение, В	Ток, А
127; 220; 380	5 5;1	Непосредственно
100		Через измерительный трасформатор

Ваттметр Ц 301/1.Условия эксплуатации.

Температура окружающего воздуха, ⁰С от минус 40 до плюс 50.

Относительная влажность при 30 ⁰С, % 95.

Габаритные размеры ваттметра, мм 120х120х95.

Масса ваттметра, кг 0,7.

Общий вид передаточной функции:

W(p)=k – коэффициент передачи

W(p)=0.989

2.8 Выбор микропроцессора

Среди устройств автоматики наиболее широкое распространение получили МПК серий К580, К588, К1800. При выборе МПК кроме критериев технической, экономической и технико-экономической эффективности следует руководствоваться следующими соображениями:

1) допустимое время обработки информации;

2) высокая производительность МП, достаточный объем ОЗУ и ПЗУ;

3) возможность цифровой обработки аналоговых сигналов в реальном масштабе времени;

4) возможность программной коррекции;

5) малое энергопотребление;

6) совместимость с другими микросхемами;

7) доступность элементов;

8) достаточно мощная и гибкая система команд МП;

9) достаточно высокий уровень выходного сигнала ЦАП, для дальнейшего его использования без необходимости предварительного усиления;

10) наличие встроенных ЦАП и АЦП;

11) для сложных систем управления также необходимо несколько каналов ввода-вывода информации.

На основании вышеперечисленных критериев выбор был остановлен на МП серии К1813ВЕ1 [10]. Это однокристальный МП цифровой обработки аналоговых сигналов в реальном масштабе времени, со встроенными аналоговыми системами ввода-вывода (ЦАП и АЦП), с 16-ти разрядным ПЗУ (емкостью 192х24 бит, ОЗУ (емкостью 40х25 слов), 25-ти разрядным ALU, четырьмя входными и восемью выходными аналоговыми каналами, разрешением 0,5% (8 двоичных разрядов и знак).

Выбранный микропроцессор обладает необходимой производительностью, мощной и гибкой системой команд и управления обработкой информации, возможностью программной коррекции локальных систем управления, совместим с БИС, имеет возможность обрабатывать аналоговый сигнал в режиме реального времени, благодаря встроенным АЦП и ЦАП и доступен.

Энергопотребление МПК можно принять допустимым, учитывая потребляемую мощность встроенных ЦАП и АЦП (суммарная мощность МПК с отдельными микросхемами ввода-вывода информации практически не отличается от мощности данного МПК, хотя непосредственно для МП существуют микросхемы с более низким энергопотреблением). Исходя из времени преобразования сигнала ЦАП, АЦП и тактовой частоты МП время обработки сигнала можно считать малым.

Достаточно высокий уровень выходных сигналов (12В, 0,42 мА) позволяет использовать данный сигнал в маломощных системах управления без предварительного дополнительного усиления.

Технические характеристики МП К1813ВЕ1.

ALU 25-ти разрядное.

ОЗУ (192х24 бит), ПЗУ (40х25 слов) 16-ти разрядные.

Разрешение (8 двоичных разрядов и знак),% 05.

Нелинейность ЦАП и АЦП, % <0,1.

Время преобразования, мкс не более 50.

Диапазон рабочих температур, ⁰С от минус 10 до плюс 70.

Тактовая частота, МГц 5.

Опорное напряжение, В 2.

Потребляемая мощность (с учетом потребления ЦАП и АЦП), Вт 1,75.

Входное сопротивление (выборка), кОм не менее 1,5.

Входное аналоговое напряжение, В не более 2.

Выходное сопротивление (хранение), кОм не менее 100.

Выходной ток, мА 0,42.

Входной ток, мА не более 2.

Ток потребления Icc, мА не более 50.

I_BB, мА 150.

Передаточную функцию МП принимаем равной единице: W(p)=1