ВОЛЬТМЕТР ЦИФРОВИЙ типу Ф283М1

Опис

Вольтметр цифровий багатодіапазонний (рис. 27) призначений для вимірювання напруги в ланцюгах постійного струму.

Рис. 27. Вольтметр цифровий типу Ф283М1
В основу роботи вольтметра покладено метод час-імпульсного перетворення з двотактним інтегруванням вимірюваного і зразкового напружень.
Структурна схема приладу приведена на рис. 28, тимчасова діаграма напруг — на рис. 29. Вимірюється напруга через дільник подається на підсилювач МДМ, який призводить вхідний сигнал до рівня 2 В. Цикл роботи перетворювача розбитий на три такти. Тривалості першого і другого тактів задаються генератором і лічильником. Початок першого такту синхронізується з частотою мережі. У першому такті на вхід інтегратора подається вимірювана напруга. Вихідна напруга інтегратора починає рости (або зменшуватися в залежності від полярності вхідного сигналу). У цьому ж такті визначається полярність вхідного сигналу. У другому такті на вхід інтегратора подається опорна напруга, полярність якого протилежна полярності вимірюваної напруги. Вихідна напруга інтегратора лінійно змінюється, прагнучи до нуля. У момент рівності напруги нулю на виході інтегратора спрацьовує нуль-орган і формується імпульс перепису. Цим імпульсом проводиться перепис інформації з лічильника в регістр пам’яті. Записане в лічильнику число імпульсів пропорційно величині вхідного сигналу. Інформація з регістра пам’яті по —



Рис. 28. Структурна схема вольтметра типу Ф283М1
У режимі автоматичного вибору меж сигнал на перемикання будь-якого межі проходить тільки після проходження сигналу перепису. Сигнал перевантаження формується при збігу сигналів перепису і третього такту, в цьому випадку гаснуть індикатори.
При сигналі логічної «1» на шині зовнішнього запуску вольтметр працює в режимі автоматичного запуску. При подачі сигналу логічний «О» вольтметр перестає вимірювати. Для того, щоб прилад справив один вимір (цикл) і зупинився, необхідно на шину зовнішнього запуску подати короткий позитивний імпульс.
Корпус вольтметра (Ф283М1-1, Ф283М.1-2 — вставного виконання, Ф283М1-3, Ф283М1-4 — приладового виконання) виготовлений відповідно до конструктивами УТК по ОСТ 25 51-78.
Вольтметр виконаний на інтегральних схемах і напівпровідникових елементах. Електрична схема розміщена на дев’яти друкованих платах з роз’ємами, з’єднаних джгутами. На передній панелі вольтметра розташовані: індикація; кнопки перемикача з маркуванням «Мережа», АВТ, 20 мс, РЗВ, ПСК і кнопки перемикача діапазонів вимірювань з маркуванням 0,02; 0,2; 2; 20; 200 В. На задній стінці розміщені: роз’єм ~ 220 В; роз’єм підключення дистанційного керування і кодового виходу КОД ДУ; запобіжник 0,5 А; клеми: ВХІД-2 В, ВХІД, ОБЩ ЕКРАН, «Земля». На верхній кришці вольтметра є доступ до потенціометрів:
УСТ Oi, УСТ 02; КАЛИБР «-«, КАЛИБР «+». Підключення до вольтметру зовнішніх пристроїв проводиться за допомогою роз’єму ГРПМ-1, вилка якого знаходиться в комплекті ЗІП. Вольтметр має наступні режими роботи: ручне і автоматичне перемикання діапазонів вимірювань, дистанційне перемикання діапазонів вимірювань, 220 мс — з інтеграцією вимірюваного сигналу протягом (200 ± 4) мс, 20 мс — з інтеграцією вимірюваного сигналу протягом (20 ± 0,4) мс.
Відліковий пристрій вольтметра виконує: індикацію результату вимірювання з максимальними показаннями 19999 і ціною поділки ик / 20000 в режимі 200 мс і 1999 з ціною поділки Uic / 2000 в режимі 20 мс; індикацію положення десяткової коми; індикацію знака полярності «-«; індикацію розмірності; індикацію перевантаження шляхом гасіння цифрових показників лічильного пристрою.
Вольтметр забезпечує можливість роботи в режимах: запуску, внутрішньому, автоматичному, ручному одноразовому і зовнішньому.
Забезпечується висновок на зовнішній роз’єм: результату вимірювання, сигналу кінця вимірювання, сигналу коми, сигналу розмірності.
До складу цифрового вольтметра входять блоки: подільника напруги, підсилювача МДМ, перетворювача, індикації, управління, меж, лічильника.
Блок дільника напруги. Перемикання діапазонів вимірювань вольтметра виробляється за допомогою електромагнітних реле типу РЕЗ-64Б, що мають еквіпотенціальний екран. При вхідних напругах менше 2 В опір і термоЕРС замкнутих контактів реле збільшують похибка вимірювання. З цієї причини для вимірювання тиску менше 2 В передбачений окремий вхід, підключений безпосередньо до входу підсилювача МДМ. Коефіцієнт передачі підсилювача МДМ на кожному діапазоні вимірювань визначається тим, з якої частини дільника знімається напруга зворотного зв’язку. На діапазоні вимірювань Про … 2 В коефіцієнт посилення підсилювача дорівнює 1, на діапазоні Про … 0,2 В дорівнює 10, на діапазоні Про … 0,02 В дорівнює 100. На діапазонах 0 … 20 і 0 … 200 В до входу вольтметра підключається дільник напруги. Інформація про включений діапазоні вимірювань записується в один з тригерів.
Блок підсилювача МДМ має: канал посилення високих частот, зібраних на мікросхемі; канал посилення низьких частот, що включає в себе модулятор на транзисторах, підсилювач змінного струму на мікросхемах і транзисторах, демодулятор на транзисторах і фільтр низьких частот на мікросхемі, повторювач напруги на транзисторах, вузол управління модулятором і демодулятором, схеми захисту від перевантажень по входу і виходу.
Блок перетворювача включає в себе компенсований комутатор, виконаний на мікросхемах; інтегратор на мікросхемі; нуль-орган; підсилювач;
накопичувач і схему управління комутатором. У компенсированном комутаторі для досягнення мінімального опору ключа в провідному стані використовуються додатковий ключ і операційний підсилювач. У інтеграторі застосовані конденсатори типу ФТ-3, які мають найкращі характеристики опору ізоляції. Для збільшення вхідного опору нуль-органу на вході його стоять польові транзистори. Для підвищення стабільності вольтметра блок перетворювача містить схему корекції дрейфу, принцип роботи якої проілюстровано на рис. 30. Перетворювач працює в три такти. У перших двох тактах виробляється інтегрування вимірюваного і опорного напруг, в результаті формується часовий інтервал, пропорційний вимірюваній сигналу. У третьому такті замикаються ключі 1 і 3 і проводиться установка нуля інтегратора і нуль-органу. Через проміжок часу, який визначається лінією затримки, замикається ключ 2 і виробляються корекція і запам’ятовування дрейфу. Тривалий

Рис. 30. Структурна схема корекції дрейфу
ність фронту керуючого сигналу на виході лінії затримки можна регулювати в бік збільшення, що забезпечує плавну зміну опору ключа 2 і виключає тим самим можливість появи комутаційних викидів.
Структурна схема блоку управління приведена на рис. 31. При збігу позитивних імпульсів з формувачів тактів і імпульсів синхронізації, генератора і схеми зовнішнього запуску тригер Т встановлюється в стан, що дозволяє проходження імпульсу з генератора в лічильник. У момент перекидання тригера формується сигнал «Такт I». При проходженні сигналу перепису вхід лічильника блокується для того, щоб виключити збої в показаннях приладу.
Блок меж. За допомогою схеми блоку меж можна здійснювати і ручне, і дистанційне перемикання діапазонів вимірювань, а також працювати в режимі автоматичного вибору діапазону вимірювання. З лічильника надходить код яку вказують числа, який потім порівнюється з допомогою мікросхем із заданим кодом числа 0198. У початковому стані в лічильнику записані коди, які відповідають певним вимірам: код 000 — діапазону Про … 200 В, код 001 — діапазону 0 .. .20 в, код 010 — діапазону 0 … 2 в, код 011 — діапазону Про … 0,2 в, код 100 — діапазону Про … 0,02 В. Для виключення помилкового спрацьовування в вольтметрі передбачена схема виділення заборонених комбінації. У разі появи забороненої комбінації реверсивний лічильник встановлюється в початковий стан. Виходи реверсивного лічильника підключені до дешифратор, зібраному на мікросхемах.
Блок лічильника. При зміні тривалості першого такту з 200 на 20 мс імпульси від вузла управління надходять через ключі відразу на вхід другої декади. Лічильник першої декади наводиться в початковий стан, а індикатор гасне.


Блок індикації. Індикація знака «-» і результату вимірювань виконана в вольтметрі на індикаторах типу АЛ305А, а індикація символів «т» і «V» на індикаторах типу АЛС314А.

Блок живлення аналоговий містить два стабілізатора напруги на 5 В, два стабілізатора напруги на 15 В і формувач імпульсів модуляції.


Блок харчування цифровий включає в себе стабілізатори напруги +5 В, -5 В і формувач імпульсів синхронізації.
Технічні характеристики
діапазони вимірювань, вхідні характеристики і допустимі значення систематичної складової похибки наведені в табл. 6.
Частота оновлення результатів вимірювання: в режимі 200 МС (300 ± б) мс, в режимі 20 МС (40 ± 0,8) мс;
час вибору діапазону вимірювань в автоматичному режимі — не більше 2 с.
Найбільше зміна показань вольтметра, викликане відхиленням умов від нормальних при зміні температури навколишнього середовища від (20 ± 2) «с на кожні 10» з в межах 10 … 50 «с і при впливі
однорідного змінного струму магнітного поля, синусоидально змінюється з частотою 50 Гц (індукцією 0,5 мТл), не перевищує значень, що визначаються за формулою відповідно до табл. 7.
Вибір полярності автоматичний. Параметри зовнішніх періодичних або неперіодичних запускають імпульсів: полярність позитивна: амплітуда імпульсу , відповідного логічної «I», 2 … 5.25 в, залишкова напруга, відповідне логічного «О», 0,4 … 0,8 в; інтервал часу між імпульсами зовнішнього запуску в режимі «20 мс» не менше 50 мс , в режимі «200 мс» не менше 400 мс; тривалість імпульсу 2 … 20-10 мкс. Висновок результату вимірів на зовнішній роз’єм — двійково-десятковий код 8-4-2-1. Параметри імпульсних вихідних сигналів: полярність позитивна: амплітуда імпульсу, відповідного логічної «I», 2,4 … 5,25 В; залишкову напругу, відповідне логічного «О», Про … 0,5 В; тривалість імпульсу сигналу кінця вимірювання не менше 2 мкс. Допустиме навантаження не більше шести одиниць серій 134, К 134 і чотирьох одиниць серій 136, К 136, К 158. Послаблення перешкод: частоти живильної мережі послідовного виду 60 дБ, паралельного виду 80 дБ; постійного струму паралельного виду 100 дБ. Опір ізоляції електричних ланцюгів харчування, вхідних ланцюгів і екрану щодо клеми захисного заземлення вольтметра при нормальних кліматичних умовах не менше 200 МОм. Харчування — від мережі змінного струму: напруга 220 В, частота 50 Гц. Споживана потужність 18 В-А. Габаритні розміри: Ф283М1-1, Ф283М1-2 не більше 101х237х340 мм (рис. 32); Ф283М1-3, Ф283М1-4 не більше 115х237х340 мм. Маса не більше 5,5 кг.
Час безперервної роботи вольтметрів Ф283М1-1, Ф283М1-3 без установки нуля і калібрування не менше 50 год, вольтметрів Ф283М1-2, Ф283М1-4 — 500 ч. Напрацювання на відмову не менше 13 000 ч. Середній термін служби не менше 10 років.
Конструкція приладу допускає три схеми включення, показані на рис. 33. При незаземлені джерелі вхідного сигналу необхідно застосовувати


V26S



трьохпровідний лінію (див. Рис. 33, в), яка забезпечує найкраще придушення перешкод загального вигляду.
Вольтметр в упаковці для транспортування витримує без пошкодження наступні перевантаження :
транспортну тряску з прискоренням 30 м / с 2 , при частоті 80 … 120 ударів / хв, температуру -50 … + 50 ° с;
вібрацію частотою до 25 Гц з амплітудою не більше 0,1 мм.
Умови експлуатації: температура навколишнього повітря 5 … 50 ° с і відносна вологість до 80%.


У комплект поставки входять: вольтметр цифровий типу Ф283М1, комплект ЗІП, експлуатаційна документація.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *