Данные приборы имеют более высокую чувствительность и меньшее потребление мощности из измерительной цепи, в отличие от приборов с термопреобразователями. В большинстве измерительных приборов с детекторами средневыпрямленного значения напряжения (например В3-38) шкала градуируется в действующих значениях напряжения. Ввиду этого, поскольку тип детектора не совпадает с характером градуировки шкалы, вольтметром можно прямо измерить только тот параметр негармонического сигнала, на который реагирует детектор, а не тот, в значениях которого отградуирована шкала.
При измерении напряжения сигналов гармонической формы используется отсчет результата измерения по шкале без какого-либо ручного пересчета значений. Коэффициент формы Кф, определяющий отношение среднеквадратического напряжения к средневыпрямленному, и равный 1,111 при синусоидальном напряжении, вводится на этапе калибровки прибора [17].
Очевидно, что если форма входного сигнала отличается от гармонической, то возникают погрешности измерений действующего значения напряжения, которые будут тем больше, чем больше форма сигнала отличается от гармонической. В данном случае требуется вводить соответствующий коэффициент пересчета для определенной формы сигнала.
Таким образом, для измерения действующего значения напряжения тональной частоты в реальных условиях необходимо выполнить фильтрацию сигнала, измерить средневыпрямленное значение с периодом интегрирования, кратным периоду амплитудной модуляции, а затем умножить полученное значение на Кд, где Кд – дополнительный коэффициент, учитывающий обеспечение в приборе кратности периода интегрирования периоду модулирующих сигналов [18]:
; (3.10)
где: t – длительность манипулирующих импульсов;
Т – период модулирующих (манипулирующих) сигналов.
Таким образом, такие вольтметры непригодны для измерения сигналов в тональных рельсовых цепях, поскольку в них не учтен дополнительный неизвестный, в общем случае, коэффициент Кд и отсутствует фильтрация входного напряжения.
3.2.4 Метод анализа спектра
Данный способ является в настоящее время перспективным, но применим, когда известны основные исходные данные формирования измеряемого сигнала, т.е. точные значения его несущей частоты и частоты его модуляции. Реализация этого метода требует использования в составе измерительного прибора анализатора спектра, что легко реализуемо в настоящее время на микропроцессорной базе.
Действующее значение такого сигнала будет представлять собой квадратный корень из суммы квадратов амплитуд напряжений всех гармоник, составляющих спектр сигнала. Учитывая, что боковые полосы спектра всегда симметричны, можно анализировать только одну из них, а в сумме квадратов брать удвоенное значение. Данный прием позволяет избежать влияния спектров двух соседних частот (420/8 и 480/12) друг на друга. Таким образом, при анализе спектра до седьмой гармоники возможно измерить действующее значение модулирующего сигнала с погрешностью до 1,24%, причем форма модулированного сигнала может отличаться от идеальной.
Однако и у этого метода есть некоторые недостатки. К примеру, если высшие гармонические составляющие спектра сигнала соседней тональной частоты точно совпадают с составляющими измеряемого сигнала, то погрешность измерения возрастет. Данный недостаток обусловлен неудачным выбором используемой сетки частот тональных рельсовых цепей и не является признаком несовершенства метода измерения. Однако при верной комбинации частот несущей и модуляции генераторов смежных рельсовых цепей совпадения высших гармонических оставляющих не будет. В этом случае можно рассчитывать на указанную выше
точность измерений действующих значений сигналов тональной частоты сложной формы даже при существенных искажениях формы сигнала под воздействием помех. Таким образом, указанный метод измерений в настоящее время является наиболее приемлемым для реализации измерений в ТРЦ.
В 2004 году фирмой «Измерения Телеметрия Диагностика» на основе данного метода был сконструирован специализированный измерительный прибор, получивший название автомат диагностики тональных рельсовых цепей (далее - АДТРЦ). Он был успешно опробован в различных условиях эксплуатации и показал хорошие эксплуатационно-технические характеристики.
Исходя из произведенного анализа методов и средств измерений, можно сделать вывод, что наиболее подходящим средством измерения напряжения в тональных рельсовых цепях является АДТРЦ. В рамках специального вопроса к данному дипломному проекту предлагается детально рассмотреть характеристики, принцип работы, возможное применение АДТРЦ, а также вопросы относительно его эксплуатации и технического обслуживания. Далее рассмотрим основные характеристики и алгоритм работы АДТРЦ.
3.3 Автомат диагностики тональных рельсовых цепей (АДТРЦ)
3.3.1 Назначение и основные технические характеристики
АДТРЦ предназначен для применения в системах технического диагностирования устройств электрической централизации и автоблокировки, а также может применяться в системах диспетчерского контроля АПК-ДК взамен УК-ТРЦ, где это необходимо. Он представляет собой измерительный прибор, осуществляющий измерение действующего значения напряжения сигналов тональных рельсовых цепей на входах путевых приемников и выходах путевых генераторов в широкополосном режиме т.е. во всем диапазоне частот, а также в селективном режиме, при котором измеряемая частота для каждого модуля задается вручную. Также прибор может применяться для измерения напряжения сигналов переменного тока заданной частоты [21].
АДТРЦ осуществляет получение, измерение, обработку и передачу оперативной информации по последовательному интерфейсу в составе автономных или иерархических систем измерения. При применении в последних системах, к АДТРЦ можно подключить 8 объектов измерения напряжения.
АДТРЦ выпускается четырех исполнениях, отличающихся частотой и диапазоном напряжений измеряемых сигналов:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.