Организация по разработке измерительных приборов
Магнитные измерения Магнитные измеренияБаллистический метод испытания магнитных материалов: Общие понятия. Рассматриваемые здесь методы магнитных...
Регулировка счетчиков Регулировка счетчиковМетоды регулировки.. Из-за сложного характера нагрузочной кривой электрических счетчиков их регулировка...
Образцовые приборы Образцовые приборыОбразцовые приборы. Поверка прибора производится сравнением его показаний с показаниями образцового прибора....
Телеизмерительные системы Телеизмерительные системыТелеизмерительные системы: Импульсные методы телеизмерения. Как было указано выше, импульсные методы телеизмерения...
Чувствительные приборы Чувствительные приборыДля чувствительных приборов большую роль играет также электрическое сопротивление пружинки. Если пружинка...
Разборка приборов Разборка приборовПредосторожности при разборке приборов. При разборке электроизмерительных приборов для обнаружения...
Ферромагнитный материал Ферромагнитный материалПотери на гистерезис и токи Фуко. При работе ферромагнитного материала в переменном магнитном поле часть энергии...
Задевание в подвижной части Задевание в подвижной частиУстранение задевания в подвижной части. Задевание в подвижной части можно разделить на: а) задевание...

Телеизмерительные системы. Импульсные методы телеизмерения
Пояснения к схеме:
  • O - объект исследования.
  • ПИП - первичный измерительный преобразователь.
  • ВИП - вторичный измерительный преобразователь, который решает задачи:
    • унификации сигнала;
    • нормализации сигнала;
    • линеаризации
    • модуляции и кодирования
    • уменьшения избыточности сообщений
    • введения избыточности
    • фильтрации
    • нелинейных преобразования
    • необратимых преобразования
  • КОУ - каналообразующее устройство. Транслирует сообщения от вторичных преобразователей в общеканальный сигнал. При этом, преобразование проводится так, чтобы из конечного сигнала можно было обратно получить параметры исходных сигналов.
  • СИ - служебная информация.
  • Х - хронизатор - вводит избыточность.
Эти блоки составляют подсистему I - подсистему получения, преобразования и формирования сигнала.
  • КП - кодер-передатчик.
  • П - передатчик. П и КП осуществляют:
    • согласование по спектру общеканального сигнала;
    • согласование по мощности.
  • ЛС - линия связи.
  • ПР - приемник. Фильтрует помехи.
  • ДкПр - декодер-приемник;

Эти блоки составляют подсистему II.

  • БС - блок синхронизации. Синхронизует блоки приёмника и передатчика;
  • КОУпр - КОУ приемной стороны. Из общеканального сигнала выделяет исходные;
  • СОИ - средство отображения информации.
Данные блоки образуют подсистему приема и представления информации III.

Импульсные методы телеизмерения для передачи показаний используют либо импульсы, либо переменный ток. При этом различают три основные типа систем, основанные на этом принципе: Частотно-импульсные системы, в которых по каналу связи передается частота импульсов или частота переменного тока. Время импульсные, в которых непрерывно измеряется промежуток времени между импульсами или длительность импульсов.

Числоимпульсные, в которых для приема показаний пользуются общим числом импульсов, переданных по каналу связи. Импульсные системы телеизмерений получили широкое применение в энергетических системах, где встречаются с необходимостью передать показания измерительных приборов на большие расстояния. Объясняется это тем, что в этих системах полностью исключено влияние канала связи, и благодаря этому расстояние между местом измерения и местом отсчета не играет никакой роли.

В настоящее время существует много конструкций, осуществляющих этот принцип телеизмерения. Здесь мы ограничимся рассмотрением лишь одной из них, а именно фотоимпульсной системы ОЛИЗа завода "Электроприбор", уже достаточно зарекомендовавшей себя в практике. Диск индукционного счетчика имеет по краям зубцы, прерывающие при вращении диска свет от лампы. Прерывистый световой луч, попадая на фотоэлемент создает в его цепи фототок, который появляется каждый раз, когда фотоэлемент оказывается освещенным.

В тот момент, когда зубец диска прервет луч света, фотоэлемент окажется затемненным и фототок прекратится. Таким образом, в цепи фотоэлемента будет протекать прерывистый ток, число пульсаций которого точно равно числу прерываний луча света. Таких прерываний в единицу времени, например, в секунду, будет тем больше, чем быстрее вращается диск счетчика, т. е. чем больше измеряемая мощность. Иначе говоря, частота фототока будет пропорциональна измеряемой мощности.

При помощи лампового усилителя сравнительно слабый фототок (несколько микроампер) усиливается и подается в канал связи. На принимающей стороне измеряется частота этого тока, причем указатель частотомера градуируется непосредственно в единицах мощности, например, в киловаттах. Таким образом, показания указателя будут зависеть от величины измеряемой мощности, причем на показания этого указателя не влияют ни канал связи, ни колебания напряжения вспомогательного источника тока в усилителе и приемнике.

Смена перегоревших усилительных ламп или фотоэлемента также не влияет на показания приемника, так как при смене ламп частота тока в канале связи не изменяется, изменяется лишь амплитуда этого тока, не влияющая на показания приемника. Благодаря указанным достоинствам, фотоимпульсная система нашла применение в самых разнообразных отраслях техники.

Описанная схема служит для измерения мощности, так как первичным измерительным прибором на дающей стороне служит счетчик энергии. Однако, ее можно применить для измерения и других величин, например, силы тока или напряжения. Так, для случая измерения напряжения последовательная и параллельная обмотки счетчика делаются из большого числа витков тонкой проволоки и соединяются параллельно.

В этом случае скорость вращения диска, а следовательно, и частота тока в канале связи, зависит только от измеряемого напряжения. В тех случаях, когда бывает необходимо измерить суммарную мощность нескольких генераторов, применяется специальный суммирующий счетчик; такой счетчик состоит из нескольких отдельных счетчиков, диски которых насаживаются на одну общую ось.

В этом случае, скорость вращения подвижной части такого многоэтажного счетчика пропорциональна суммарной мощности всех генераторов. Компенсационные методы телеизмерений. Датчик состоит из ярма на котором расположена питаемая переменным током намагничивающая обмотка. В воздушном зазоре, образованном цилиндрическим сердечником, расположена подвижная катушка.

Эта катушка либо жестко, либо при помощи спиральных пружин связывается с осью того измерительного прибора, показания которого желают передать, так что, при вращении подвижной части измерительного прибора, вместе с ней будет поворачиваться и катушка. Положение соответствует нулевому показанию первичного измерительного прибора, например, манометра. В этом положении магнитные силовые линии в воздушном зазоре направлены вдоль плоскости рамки и индуктировавшая в ней э. д. с. равна нулю.

При отклонении катушки на некоторый угол, в ней будет возникать э. д. с, величина которой, как нетрудно видеть, пропорциональна углу поворота, а, следовательно, и показанию манометра. Приемник состоит из совершенно одинаковых с датчиком ярма и обмотки. Отличие заключается лишь в том, что у приемника подвижная катушка связана со стрелкой, перемещающейся над шкалой.

Шкала приемника градуируется непосредственно в единицах той величины, которая измеряется на дающей стороне. Действие системы заключается в следующем: э. д. с, возникающая в катушке создает в линии ток, протекающий по катушке. Этот ток, взаимодействуя с магнитным потоком в воздушном зазоре приемника, создает некоторый вращающий момент, отклоняющий катушку из ее нулевого положения. При этом в обмотке возникает переменная э. д. с, направленная навстречу э. д. с, индуктированной в катушке датчика.

Катушка отклоняется на такой угол, при котором э. д. с. обеих катушек равны Друг другу. Если датчик и приемник одинаковы - углы отклонения их подвижных частей также будут одинаковы. При этом ток в линии будет равен нулю. Следовательно, угол отклонения подвижной части приемника равен или пропорционален углу отклонения стрелки первичного измерительного прибора-манометра и поэтому шкалу приемника можно градуировать непосредственно в kG/cm 2.

Однако для правильной работы системы необходимо, чтобы обе намагничивающие обмотки питались переменным током одинакового напряжения как по величине, так и по фазе и частоте. Это приводит к необходимости иметь еще одну линию связи 12, по которой протекает довольно большой ток, что несколько ограничивает дальность действия этой системы.

Правда, в некоторых случаях когда дающая и принимающая стороны связаны одной и той же сетью, надобность в линии L2 отпадает, и тогда число проводов уменьшается до двух. Усилитель, предназначенный для усиления фототоков, осуществлен так, чтобы при затемненном фотоэлементе ток в канале связи, соединенном последовательно с рамкой компенсационного прибора и принимающим прибором, был равен нулю.

В качестве принимающего прибора здесь применяется обычный магнитоэлектрический прибор. При отклонении подвижной части первичного прибора, вследствие закручивания пружины, поворачивается также подвижная часть компенсационного прибора. При этом экран смещается относительно экрана приоткрывает щели и пропускает свет на фотоэлемент. Усиленный фототок, протекая по обмотке рамки, создает в ней некоторый момент.

Обмотка рамки включена таким образом, чтобы этот момент был направлен навстречу вращающему моменту первичного прибора. Благодаря действию этого противодействующего момента, рамка прибора отклонится от своего нулевого положения лишь на столько, чтобы возникающий в ней противодействующий момент уравновешивал момент первичного прибора. При этом сила тока в обмотке рамки будет, очевидно, пропорциональна вращающему моменту прибора.

А это значит, что отклонение стрелки принимающего прибора, измеряющего эту силу тока, будет также пропорционально моменту прибора и его шкалу можно градуировать непосредственно в единицах величины, измеряемой прибором.

В этой системе канал связи также не оказывает влияния на измерение, так как при любом сопротивлении линии в цепи компенсационного прибора установится такой ток, чтобы противодействующий момент, возникающий в рамке прибора, был равен вращающему моменту первичного прибора.

По этой причине на показания не влияют колебания вспомогательного источника тока, питающего усилитель и осветительную лампу. При изменении сопротивления линии или вспомогательного напряжения, подвижная часть компенсационного прибора установится в такое положение, чтобы освещение фотоэлемента было достаточным для создания необходимого тока в канале связи.

Электрические неисправности Электрические неисправностиУстранение электрических неисправностей: Устранение обрывов. Обрыв в цепи электроизмерительного прибора может быть в катушке с активной обмоткой (т. е. обмоткой, создающей магнитное поле), в добавочном...
Устранение коротких замыканий Устранение коротких замыканийУстранение коротких замыканий. Причинами коротких замыканий являются механические неисправности или электрическая перегрузка прибора, которая влечет за собой порчу изоляции. Короткое замыкание в различных...