Прибор непрерывного определения уравнительных токов (Отчет о научно-исследовательской работе), страница 7

·  останавливает процесс измерений, если вся доступная для хранения результатов память исчерпана (число измерений достигло 2695) или при переключении прибора в пассивный режим оператором вручную.

2.1.14 При каждом измерении ПОУТ производит следующие действия:

·  осуществляет оценку действующих значений первых гармоник напряжения UA2 и всех токов, а также углов между первыми гармониками напряжения и токов;

·  сохраняет измеренные значения в оперативном запоминающем устройстве, всего 9 значений при каждом измерении:

1.  действующее значение напряжения UA2,

2.  действующее значение тока I32,

3.  фаза тока I32,

4.  действующее значение тока I12,

5.  фаза тока I12,

6.  действующее значение тока I22,

7.  фаза тока I22,

8.  действующее значение суммы токов I42 и I52,

9.  фаза суммы токов I42 и I52;

·  отображает на ЖКИ измеренные величины и порядковый номер измерения (см. п. 2.1.11г ).

2.1.15 Класс изоляции на входах ПОУТ – не выше 500 В (амплитуда).

2.1.16 Максимальная кратность перегрузки на токовых входах в режиме короткого замыкания ‑ 10.

2.1.17 Полная мощность, потребляемая ПОУТ, не превышает 10 ВА при номинальных параметрах измерения.

2.1.18 Расчет углов между первыми гармониками напряжения и токов осуществляется с точностью ±0,5о.

2.1.19 ПОУТ выполнен в переносном исполнении. Его масса не превышает 2.0 кг.

2.1.20 Прибор сохраняет номинальный класс точности в условиях эксплуатации при температурах ‑40...+60°С.

            2.2. Общий вид ПОУТ

Общий вид ПОУТ со стороны передней и задней панелей приведен на рис. 6 и 7 соответственно.


3. АРХИТЕКТУРА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОУТ,

АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ВХОДНЫХ СИГНАЛОВ

3.1. Архитектура ПОУТ

     Технические требования к ПОУТ приведены в ТЗ (см. Приложение 1). Технические характеристики ПОУТ указаны в гл.2 настоящего отчёта.

     Структурная схема ПОУТ приведена на рис. 5.

     Основные элементы ПОУТ:

-  16-разрядный сигнальный процессор ADSP-2181 c тактовой частотой 40 МГц и бортовой памятью 80 Кбайт;

-  8-канальный 12-разрядный АЦП AD7891AP-2 с частотой преобразования 500 кГц;

-  ПЗУ (AT29C512) объемом  64 Кбайт для хранения загружаемой программы и результатов измерений;

-  ЖКИ (PC 1602 AR-FFH-A) – жидкокристаллический 2-строчный индикатор для отображения тестовой и текущей информации;

-  последовательный интерфейс RS-232 (ADM232AAR) для связи с ПЭВМ;

-  14-разрядная шина адреса для обеспечения взаимодействия между вышеперечисленными устройствами;

-  24-разрядная шина данных для обмена цифровой инормацией между вышеперечисленными устройствами;

-  6 входных изолирующих усилителей с гальванической развязкой AD104JY;

-  БП – стабилизированный однополярный блок питания.

3.2. Принципиальная схема ПОУТ и описание ее работы

Принципиальная схема ПОУТ приведена на рис. 8.

Краткое описание работы прибора.

     Входные токи с ТТ поступают на шунты R12, R16,…,R28, а входное напряжение- на делитель R32, R33. Резисторы R13, R17,…,R34 необходимы для подстройки коэффициентов усиления входных сигналов. Стабилитроны VD2-VD3,…,VD12-VD13 служат защитой от входных перенапряжений, обрезая входной сигнал на 2-х кратном уровне от номинального.

     Далее входные сигналы поступают на входы изолирующих усилителей (ИУ) с гальванической развязкой AD104JY. Эти ИУ работают по принципу частотной модуляции, необходимый для них меандр частотой 25 кГц формируется элементами CD4047B и MAX626. С выходов сигналы поступают на входы счетверенных операционных усилителей (ОУ), выполняющих роль буферов между выходами AD104JY и входами АЦП.

     ADSP2181 осуществляет последовательный опрос каналов AD7891и по шине данных считывает оцифрованные значения входных сигналов. Количество точек при оцифровке составляет 1667 на период основной частоты 50 Гц. Далее входные сигналы обрабатываются в соответствии с алгоритмами его программы (см. раздел 2.3). Обработанные результаты измерений ADSP2181 передает в ПЗУ AT29C512 для хранения. В процессе работы прибора результаты промежуточных измерений могут быть отображены на ЖКИ PC 1602 AR-FFH-A.