Устройство технических средств диагностирования

2.1. Методы диагностирования и их краткая характеристика

 

Технические средства диагностирования связаны с методами диагностирования, которые определяются физическими процессами, которые регистрируются с целью получения диагностической информации. В настоящее время существует множество методов диагностирования, которые характеризуются сложно­стью системы диагностирования и сложностью струк­туры объекта диагностирования.

Рассмотрим классификацию некоторых методов диагностирования, основанную на применяемых для диагностирования физических процессов - носителей информации.

 

Методы Диагностирования

Тепловой

Акустические

Спектрального Анализа

Оптический

Газоаналитический

Физические Неразрушающие

Ультрозвуковой

Виброакустические

 

 

Наиболее распространенные методы диагностирования в локомотивном хозяйстве следующие:

Виброакустические - не требуют разборки агрега­тов и узлов локомотива, данный метод основан на процессах возникающих в узлах трения и сопряжения деталей при рабочих режимах функционирования объек­та. Работа этих узлов сопровождается шумами и вибра­цией, по которым, можно оце­нить состояние механизма.

Вибрации механизма - это реакция на действие возмущающих сил, возникающих при взаимодействии частей механизма. При работе узлы трения изнашива­ются, появляются зазоры, слабнут болтовые соедине­ния, появляется подвижность узлов и в результате уве­личиваются силы взаимодействия этих частей, что вы­зывает увеличение вибраций

Тепловой метод - основан на анализе теплового излучения деталей, элементов и устройств при их функционировании.

Интенсивность теплового излучения зависит от электрических параметров электроаппаратуры и элек­трических машин, а также от скрытых дефектов в узлах трений и сопряжений. Изменение характеристик тепло­вого излучения свидетельствует об изменении режима работы устройства. Иногда увеличение интенсивности теплового излучения свидетельствует о локальных пе­регревах, связанных с наличием дефектов, по способу получения информации об интенсивности излучения эти методы делятся на контактные и бесконтактные.

Контактные методы предполагают непосредст­венный контакт теплового датчика с поверхностью де­тали. Бесконтактные - основаны на способности излу­чать энергию пропорциональную температуре. Для ре­гистрации тепловых лучей в настоящее время исполь­зуют тепловизоры.

Оптические методы основаны на осмотре поверхности деталей, используя отражательные свойства поверхностей. Обычно оптический метод требует раз­борки детали, но в настоящее время используют эндо­скопы для которых на объекте диагностирования фор­мируют специальные люки или отверстия. Газоаналитические методы основаны на определении скорости потока воздуха, его температуры, давлении, а так же химический состав выхлопных газов. Имея эталонные данные рассматриваемых параметров, можно определить техническое состояние дизельного и карбюраторного двигателей. Этот метод нашёл приме­нение при диагностировании тепловозных дизелей.

Методы спектрального анализа вещества — ис­пользуют физико-химические методы анализа масел и смазочных материалов. Чем больше концентрация про­дуктов износа, тем сильнее износ деталей в узлах.

Иногда в смазочном материале можно обнаружить продукты не полного сгорания топлива, что позволяет с помощью спектрального анализа определять состояние таких узлов как поршни дизеля, уплотнительные коль­ца и т.д.

Физические (неразрушающие) методы позволяют обнаруживать не только явные дефекты, но и скрытые, для выявления которых в существующей документации не предусмотрены соответствующие правила и методы. Этими методами можно анализировать структуру и физико-химические свойства материала, соответствие их стандарту.

В локомотивном хозяйстве различают и применя­ют следующие методы неразрушающего контроля: магнитная и ультразвуковая дефектоскопия, капилляр­ная дефектоскопия, цветная и люминесцентная дефек­тоскопия.

При капиллярной дефектоскопии деталь окунается в смесь топлива с маслом, а затем осуществляется меловая обмазка. Таким методом можно обнаруживать трещины большого размера (длиной до 0,001 мм и глу­биной 0,03 мм).

Цветная и люминесцентная дефектоскопия по тех­нологии применения аналогичны, но в люминесцент­ной дефектоскопии используется в качестве прони­кающей жидкости авиационное или трансформаторное масло, продукты переработки нефти, которые при об­лучении их ультрафиолетовыми лучами начинают светиться, обозначая контуры дефекта.

2.2. Структура технических средств для диагностирования объектна

 

 

Объект

Комплекс технических средств

Алгоритм диагностирования

Тестовое или рабочее воздействие

Диагноз-результат реализации алгоритма диагностирования

 

Общая структурная схема процесса диагностиро­вания.

 

Решение этой задачи невозможно без современны; технических средств, которые позволяют регистрировать сигналы, получаемые от объекта диагностирования, кодировать их, преобразовывать в удобную для хранения и анализа формулирования и обработки сигнала получают диагностиче­ские знаки, а по ним - параметры диагностирования, по которым с помощью алгоритма постановки диагноза судят о состоянии объекта.

Техническиесредства решаютследующие задачи: регистрации и преобразование сигналов объекта в удобную для дальнейшего преобразования форму;

преобразование сигнала в форму, удобную для обработки и хранения обработанной информации,

Рассмотрим структурную схему технических средств диагностирования независимо от применяемых методов диагностирования.

Наиболее общая структура средств диагностиро­вания представляет из себя следующее

 

 

Преобразователи сигнала: 1.Согласующие устройства 2.Усилитель электрического сигнала 3.Фильтры электрических сигналов 4.Аналого- цифровой преобразователь

Вычислительное устройство первичной цифровой обработки сигнала

Устройство Хранения информации

Датчик

ПОанализа информации и принятия решений

Человек эксперт (диагност)

 

 

все технические средства анализируют получае­мые от объекта сигналы в электрические. Это осущест­вляется с помощью преобразователе называемых дат­чиками.

Электрические сигналы с датчиков преобразуются в электрические напряжения такой величины, чтобы их можно было передавать по проводам на расстояние на 20-30 м к преобразователю, который переводит их из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дис­кретную) форму.

Цифровая форма необходима для применения средств вычислительной техники для дальнейшей обработки сигнала с целью получения диагностической информации.

Затем с помощью программных средств диагно­стическая информация обрабатывается для получения диагностических показателей, на основании анализа которых ставится диагноз. В соответствии с применяемыми методами диаг­ностирования имеются датчики для получения различ­ных параметров физических процессов, описывающих их протекание во времени.

Процессы, протекающие или происходящие в фи­зических или технических системах, характеризуются

Так колебательные процессы характеризуются, ам­плитудой, периодом или частотой.

 

 

т

А

 

Импульсные процессы характеризуются в зависи­мости от их характера: одиночный импульс - амплиту­дой, длительностью импульса и длительностью фрон­тов (Г_Пф - длительность переднего фронта; Г - длительность заднего фронта); периодические импульсы -амплитудой, длительностью импульса, частотой следо­вания и т.д.

 

 

Т1

Т

А

i

i

Тпф

A

Т

 

Процессы, происходящие в системах любой физи­ческой природы (электрическая, механическая, гидрав­лическая) могут носить импульсный, колебательный, случайный или смешанный характер.

Параметры этих процессов могут быть приняты за диагностические параметры.

Таким образом, первая задача технических средств состоит в регистрации процессов в технических систе­мах и преобразования их в электрический сигнал.

Механическая система.

В этой системе необходимо преобразовывать ме­ханические процессы, происходящие в системе, кото­рые характеризуются ускорениями {z ), скоростями ( z ) и перемещениями ( z ).

В некоторых случаях используются более сложные характеристики: силы, частотные характеристики, импедансы, напряжения, деформации.

Электрическая система.

В этой системе используются сигналы одной фи­зической природы, поэтому преобразования сводятся к измерению уровней электрических сигналов (токов и напряжений) и защите от высоких потенциалов опас­ных для приборов и людей.

В некоторых случаях используются более слож­ные характеристики: магнитные потоки, мощность, температура.

Гидравлическая система.

В этой системе используются сигналы, которые нужно преобразовывать в электрические сигналы: дав­ление, скорость потока жидкости, расход жидкости и

2.3. Датчики для измерения диагностических, сигналов

2.3. Датчики ускорений

 

Частой при диагностировании механического

оборудования в качестве диагностических сигналов используют зависимости скоростей и ускорений вибра­ций каких-либо деталей в функции времени, для изме­рения этих величин необходим датчик, который ис­пользуется для измерения ускорений, а скорость полу­чается затем однократным интегрированием ускорения в функции времени.

В основе построения датчика ускорений использу­ется динамический принцип измерений колебаний. Он заключается в том, что с помощью инерционной схемы (это масса, закреплённая на пружинке) создаётся сис­тема координат, в которой измеряются перемещения или ускорения колеблющегося тела. Зная соотношение характеристик инерционной схемы и характеристикных перемещений (ускорений) к перемещениям в неко­торой неподвижной систем координат, т.е. к действи­тельным перемещениям.

Например, когда масса объекта велика, ее упругие связи с колеблющимся объектом податливые. В свою очередь, частота исследуемых колебаний сравнительно велика, система координат, связанная с инерционной схемой (т-к), может рассматриваться как неподвиж­ная и относительные перемещения оказываются прак­тически равны действительным. При указанных усло­виях масса практически не перемещается и является «моделью земли» и относительно нее перемещается масса М (объект).

 

 

м

М

Н

Y(t)

Z(t)

 

В настоящее время для измерения колебаний ис­пользуют электрические методы, особенностью кото­рых является то, что механический параметр преобра­зуется о электрическую величину, которую можно лег-

Теория инерционного метода.

Схема инерционного прибора представляет собой массу прикреплённую с помощью упругого элемента к корпусу прибора, который жёстко закреплен на объекте совершающем колебания. Движения массы относи­тельно корпуса демпфируется.

 

Z(t)

Y(t)

z

k

m

 

 

Устройство пьезоэлектрического датчика ускорений

 

 

 

Перемещение объекта, измеряемое координатой z ( t ) служит причиной вынужденного перемещения массы относительно корпуса прибора. Чтобы судить о движении объекта, необходимо знать, как зафиксиро­ванная регистрирующим устройством функция y ( t )

действительно отображает движение конструкции z { t ), т.е. необходимо знать функцию у = f \ z ),

Движение такой системы описывается уравнением

ту + су + ку = mz ,

где т - инерционная масса датчика;

к - коэффициент жёсткости пружины; с - коэффициент демпфирования. После преобразования получим

у + 2Ју + (й²₀у = z ,

где ш₀ = — - собственная частота колебаний

V т

инерционной массы датчиков;

Q

\ = — - коэффициент затухания в системе 2т

датчиков.

Если Е, = 0 , то уравнение примет вид

у + а²₀у = z . Пусть объект перемещается по закону

z = z_osin ( ut ,

где (ю - частота колебаний объекта,
z₀ - его амплитуда колебаний.
Тогда получим решение уравнения в виде
со²                                                  п²

У = —; ------- Y^zo^{sm (Ј) t = -------------} Y^zo^{smG ) t} >

ш -щ                        \-п

Г со , где ! п = —. /

'\ со о .У

Если пвелико, т.е. частота измеряемых колеба­ний объекта много больше частоты собственных коле­баний инерционной массы датчика, то

y * z_osm ( ut = z ( t ), y^^C/ т.е. прибор с некоторой погрешностью измеряет пере­мещение объекта z { t ). Такой прибор называется виб­рометр.

В настоящее время виброметры не используют, вместо этого используются акселерометры.

У акселерометра пмало, тогда можно записать

₂ .               ш² .    1 ...    1 ... _N

у» z_onsm ( ut = z₀—sinco? = —z_osinco/ = —z(7).

Прибор с некоторой погрешностью будет измерять в масштабе — ускорение объекта z { t ).

Чем меньше масса и больше жёсткость пружины тем точнее равенство ускорений объекта z { t ) и массь

yif )-

Когда к —» оо или т -> 0, корпус и инерционная масса образуют жёсткое тело, все точки которого име­ют одинаковые параметры движения и одинаковые ус­корения. Так как масса движется с ускорением объекта, то на пружину действует сила

Р » па ,

которой соответствует деформация пружины _Р__ mz ___}_■■ к к ш²,

< Таким образом, деформация пружины пропорциональ­на ускорению движения объекта. Деформация пружины передаётся на пьезоэлемент в результате чего на пьезо-элементе возникает разность электрических потенциа­лов Аф, которая регистрируется измерительным усили­телем.

Датчики ускорений или ускорение меры характе­ризуется коэффициентом чувствительности В_а ,имею-

mVmV „
щим размерность         или —т-г. Величины для наи-

g м/с

более употребительных высокочастотных датчиков

равны 1; 5 —-г-г. Это значит, что первый датчик при

м/с

ускорении 1 м/с² имеет на выходе 1 mV, а второй - 5

mV.

Для оценки регистрируемой полосы частот без ис­кажений применяется амплитудно-частотная характе­ристика. Это графики зависимости амплитуды записи ( у ) сделанные датчиком синусоидальных колебаний от частоты этих колебаний при постоянной их амплитуде

^z o -

На рисунке изображены амплитудно-частотные характеристики виброметров и акселерометров с обо­значением границ их применения, при этом

"„= —; «в= —,

где  ю_н - нижняя граница применения; ш_в - верхняя граница применения.

 

 

 

Для акселерометров обычно полоса частот неис­кажённой регистрации колебаний выбирается по его собственной частоте.

Кроме собственной частоты датчика имеется так называемый «установочный резонанс», который опре­деляется собственной частотой колебания датчика как массы на упругости контакта датчика и места установ­ки датчика (точнее контакта датчика с деталью). Вели­чина «установочного резонанса» зависит от способа крепления датчика. Если датчик крепится стандартной шпилькой М5, то установочный резонанс находится в области 10 кГц. При креплении датчика на магните ус­тановочный резонанс располагается в области 5-10 кГц, на мастике - 3-5 кГц, руками (нащупе) - 600 Гц.

В связи с этим при установке датчика на объект диагностирования место установки необходимо зачис­тить от мазута и грязи. Идеальный вариант, когда на объекте присутствует специальное место для установки датчика с соответствующей механической обработкой (шлифование, шабрение и т.д.).

 

 

Схема подключения датчика ускорений.

 

 

 

Датчики ускорений подключают к усилителю за­ряда специальным проводомАдлиной 1,5 м, который имеет строго определённую ёмкость и сопротивление. Этот провод имеет медный экран, пропитанный графи­товым порошком, который снижает электрические по­мехи от трения оплётки при возможном изгибе провода во время процесса измерения.

При коэффициенте датчика В_а= 5 —т-у на выходе

м/с

датчика при измеряемом ускорении 40 м/с² (<\ g) раз­ность потенциала порядка 5-40 = 200mV. Электриче­ские помехи от электрической сети 380 Гц 50 Гц могут быть порядка 50-200 mV, т.е. видно, что помехи соиз­меримы с измеряемым сигналом. Поэтому при измере­нии нужно ответственно относится к качеству проводаА(не допускается укорочение или пайка провода оло­вом).

Сигнал от датчика поступает на так называемый предусилитель или усилитель заряда, который согласо­вывает комплексное внутреннее сопротивление датчика (импеданс) с входным сопротивлением усилителя заря­да и усиливает сигнал с датчика до 1 В. Входное сопро­тивление усилителя заряда должно быть не менее 1 МОм, лучше - 10 МОм. Усиленный сигнал передаётся уже по длинному проводу к усилителю напряжения, который усиливает его до 5 В.

Как показывает практика, при диагностировании объектов с помощью датчиков ускорения достовер­ность диагноза будет зависеть от качества регистри­руемых сигналов. После обработки сигналов, получен­ных от неправильно установленного датчика или по неисправ"ному проводу, будет получена неверная ин­формация о состоянии объекта.

В связи с этим при проведении диагностирования необходимо соблюдать следующие правила:

1. Надёжно устанавливать датчик ускорений на объект

1.1. очистить место установки датчика от грязи

1.2. очистить магнит датчика от мелкой ме­
таллической стружки;

1.3. проверить установку датчика лёгким по­
качиванием во всех направлениях - дат­чик не должен качаться

2. Проверить надёжность контакта датчика с та­
рированным проводом. Место подсоединения провода
и датчика должно периодически промываться спиртом
для очистки и лучшего электрического контакта.

3. При работе с переносным сборщиком данных
необходимо очищать от грязи также разъём присоеди­
нения провода от датчика к сборщику данных.

2.4. Датчики для измерения механических напряжений

 

Эти датчики называются электротензометрами и представляют собой проволочные датчики электриче­ских сопротивлений.

Эти датчики применяются для регистрации быстро протекающих процессов в механических конструкциях, т.е. они практически безинерционны.

Устройство проволочного датчика основано на изменении электрического сопротивления проволоки при её растяжении или сжатии. Для этих датчиков при­меняется тонкая манганиновая или константановая проволока диаметром 0,015-0,03 мм, уложенная парал­лельными ветвями (петлями). Длина петли / называет­ся базой датчика.

 

 

Бумажная лента основы наклеивается на испыты­ваемую деталь в места с предварительно обработанной поверхностью. При деформации детали деформируется (растягивается или сжимается) проволока, при этом изменяется сопротивление датчика. Деформация датчи­ка и изменение его сопротивления связаны линейной зависимостью

 

где  R- сопротивление датчика, обычно 100 или 200 Ом;

AR - приращение сопротивления датчика, со­ответствующее деформации 8;

у - безразмерная величина, называемая чувст­вительностью материала датчика, у = 1,7 -^ 2,1 для кон-стантана.

Величину у можно определить из опыта. Если

можно измерить е другим тензометром и измеряя ARопределяют у по формуле

 

 

Тензометры сопротивления обычно включают по мостовой схеме. Датчик является одним плечом мосто­вой схемы, а другое плечо составляет такой же датчик, который называют компенсационным и он наклеивает­ся на отдельную пластинку, сделанную из того же ма­териала, что и испытываемая деталь. Окружающие тем­пературные условия должны быть для активного дат­чикаАи компенсационного Т.

Два других резистора моста представляют два одинаковых резистора, причём

один их них должен быть переменным для балансиров­ки моста и компенсации постоянной нагрузки при из­мерении динамических напряжений. Мост обычно пи­тается постоянным напряжением 5 В или 2,5 В в зави­симости от усилителя.

Схемы соединения датчиков

 

 

Измеритель с электронным усилителем даёт воз­можность измерить относительные удлинения порядка 1(Г⁵, что соответствует напряжению в стали 2,0

МПа=2-10⁶Дг.

м

Для сравнения предел текучести стали равен 300 МПа, т.е. позволяет измерять рабочие напряжения дос­таточно точно.

Эти датчики используются при создании датчиков для измерения сил, так как они дешёвые и относитель­но прочные.

Датчики сил используются в локомотивном хозяй­стве для создания стендов, применяемых для проверки и регулировки развески локомотивов.

Принцип построения датчика силы

 

 

На боковую поверхность полого цилиндра обычнонаклеиваются четыре или более датчиков для увеличе­ния чувствительности датчика силы. Датчики могу! включаться последовательно и параллельно. Обычно -два параллельно и две группы - последовательно.

Параллельное включение датчиков 1-3 и 2-4 по­зволяет исключить неравномерность нагружения дат­чика при смещении силы Рс осевой линии датчика. Последовательное включение групп датчиков 1-3 и 2-4 увеличивает чувствительность датчика силы.

В настоящее время наибольшее распространение получили датчики в которых вместо проволоки

применяют решетку из тонкой фольги. В качестве тензометров можно использовать полупроводниковые материалы, чаше всего это тензолиты, пластические массы из угля или графита. Применяются также полупроводники из германия и кремния.Тензолитовые датчики в 10 раз чувствительней проволочных, а полупроводниковые в 100 раз.Недостатком тех и других является низкая механическая прочность и трудности их наклейки на деталь (ломаются при наклейке).

Требования при использовании тензометрическихдатчиков:

1. Надёжное соединение датчика с поверхностьдетали (очистка и шлифовка места под датчик,      специальный клей, сушка).

2. Экранирование подводящих проводов с заземлением экрана на приборе.

3. Стабилизированное питание мостовой схемы соединения датчиков.

4. Специальныйтензоусилитель с коэффициен­том усиления не меньше 2000.

2.5. Устройства для электрических измерений

При диагностировании электрического и элек­тронного оборудования используются обычные, устрой­ства, применяемые при проведении электрических из­мерений. Это добавочные сопротивления, шунты и уст­ройства для гальванической развязки высоковольтныхэлектрических цепей и слаботочныхизмерительных.
Для этого используются измерительные трансформато­ры тока и напряжения.     

В последнее время для гальванической развязкиэлектрических цепей используется оптико-электронныеприборы - оптроны. Однако они пока применяются дляразвязки цепей с наибольшим напряжением не выше9000 В.,

Для развязки цепей выше 1000 В следует приме­нять специальные датчики.

В обычной практике для измерения тока в высоко­вольтных цепях используются шунты с включением их со стороны «земли».

 

 

В шунтах для решения проблемы «контакта» ис­пользуется раздельная пара клемм для подсоединения сильно и слаботочных цепей.

Для измерения напряжения используются высоко­вольтные добавочные сопротивления, защищенные от доступа и заземлёнными экранами.

Все измерительные диагностические приборы, подключённые к электрическим цепям электровоза должны заземляться.

2.5. Устройства обработки аналоговых сигна­лов (фильтры)

 

Для применения устройств цифровой обработки сигналов аналоговый сигнал преобразуют в дискрет­ный.      

Согласно теореме Котельникова перед квантова­нием по времени нужно ограничить спектр обрабаты­ваемого сигнала так, чтобы в спектре не было состав­ляющих выше частоты квантования сигнала. Тогда не­прерывный сигнал полностью описывается выбороч­ными значениями отсчитанными через интервал време­ни, определяемый частотой квантования. В противном случае происходит искажение сигнала, которое в лите­ратуре получило название как «загиб спектра частот» внизкочастотную область. При этом в низкочастотной области спектра появляются несуществующие в дейст­вительности частотные составляющие, возникающие из-за отображения высокочастотных составляющих в низкочастотную область.

 

 

 

 

На рисунке показан такой случай. Имеются две синусоидальные составляющие 1 и 2 отличающиеся псчастоте. Будем считать синусоиду основной полезной, а синусоиду 2 помехой или составляющей, которая присутствует в сигнале, но не нужна для цифровой об­работки.

Согласно теореме Котельникова для полезной со­ставляющей достаточно получить две ординаты на пе­риод. Стрелками показаны периоды времени, при кото­рых происходит отсчёт ординат первой синусоиды. Но поскольку существует и вторая синусоида, которая то­же квантуется, то через её ординаты можно провести синусоиду 3 с низкой частотой, которая не соответству­ет частоте синусоиды 2. Таким образом в спектре появ­ляется несуществующая составляющая, вызванная ото­бражением высокочастотных составляющих в низко­частотную область.

На практике для устранения этого явления перед цифровой обработкой сигнал фильтруют с помощью аналоговых фильтров.

Фильтры - это устройства, которые пропускают сигналы заданной частоты без изменения амплитуды, а амплитуды остальных частотных составляющих уменьшают в несколько раз. Фильтры характеризуются амплитудно-частотными характеристиками.

По виду частотных характеристик фильтры быва­ют трех типов: фильтры низких, высоких частот и по­лосовые.

 

На рисунке к- коэффициент преобразования фильтра, который определяется как

 

где Ј/_вых, Ј/_вх - амплитуды выходного и входного сиг­налов соответственно.

Частота среза /_ср - это значение частоты, в кото­рой касательная, проведённая к наклонной части харак­теристики фильтра пересекает ось абсцисс и к « 0 .

Полосой пропускания фильтра /_п считается диа­пазон частот на уровне коэффициента преобразования фильтра равного 0,707. Эта полоса частот 'условная, так как за этим диапазоном частот частотные составляю­щие пропускаются фильтром с постепенным ослабле­нием амплитуд частотных составляющих.

Амплитудно-частотные характеристики фильтров обычно принято изображать в логарифмическом мас­штабе и кизмерять в Дб.

 

 

 

Тогда наклонная часть характеристики фильтра имеет наклон 20 Дб/октава. Это соответствует пассив­ному RCфильтру. Такой фильтр плохо фильтрует час­тоты свыше полосы пропускания. Чтобы увеличить наклон этой части характеристики применяют активные фильтры, построенные на базе операционных усилите­лей и последовательно соединяют каскады фильтров и там образом получают многокаскадные фильтры с на­клоном характеристики до 80 Дб/октава.

Таким образом, в аналоговой части цифрового ре­гистрирующего прибора должен присутствовать фильтр низких частот с круто спадающей наклонной частью характеристики фильтра. Это необходимо для того, чтобы удовлетворить условию, при котором он может применяться.

2.6. Структурная схема цифрового регист­рирующего прибора для сбора данных и их первичной обработки

 

В настоящее время практически все регистрирую­щие и применяемые для диагностирования приборы построены по схеме, состоящею двух частей.

1) Первая часть, это измерительная часть, как прави­ло, она аналоговая, если используются непрерывные первичные сигналы.

2) Вторая часть, цифровая, использующая дискрет­ные или преобразованные в дискретные формы сигна­лы.

Аналоговая часть была рассмотрена в части дат­чиков и усилителя сигнала, который согласует выход­ной импеданс датчика и входной импеданс усилителя сигнала.

В современных приборах коэффициент усиления усилителя настраивается автоматически так, чтобы не происходило искажения сигнала усилителем, т.е. про­исходит выбор усиления усилителя по уровню сигнала на его входе (т.е. от датчика).

Далее имеется блок фильтров, как правило, это анало­говые фильтры, которые предотвращают искажение сигнала при его преобразовании в цифровую форму.

 

Приборный интерфейс

ПЗУ

Система управления

RS232

Вычислительное устройство на базе микропроцессора

АЦП

Оперативное запоминающее устройство

Блок фильтров

Блок автоматической регулировки усилений

Усилитель заряда для виброизмерительных приборов

К ЭВМ

Вход от датчика вибрации

 

Аналого-цифровой преобразователь предназначу для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму. Далее в приборе следует цифровая часть, которая управляется приборным интерфейсом. С помощью него можно передать оцифрованный сигнал во внешний компьютер через интерфейс RS232. В большинстве диагностических приборов оцифрованный сигнал проходит предварительную обработку с целью получения: информации о частотных свойствах вибрации.

Предварительная обработка производится с помощью вычислительного устройства или с помощью спецпроцессора, предназначенного только для получения спектральных функций сигнала (спектра).

Кроме того в приборе находятся оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство для хранения программы типа операцион­ной системы для организации работы прибора. Имеете система управления для задания различных команд за­даваемых с клавиатуры.

Этот цифровой прибор имеет по своей структуре достаточно универсальное назначение и может обрабатывать сигналы с любого прибора регистрирующего электрической форме сигналы и передающего их на линейный вход.

Если используется вибродатчик, то он подключа­ется к прибору через усилитель заряда, который встро­ен в прибор, если для обработки используется электри­ческое напряжения, снимаемое с добавочного сопротивления или какого-либо устройства развязки с высо­ким напряжением, то сигнал подаётся на так называе­мый линейный вход усилителя.

 

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 408; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!