Типичные характеристики наиболее распространенных МЛ
Число входных каналов ........................................................ 1 ...2
Разрядность АЦП, бит...................................................... . 8...12
Объем внутренней памяти данных, Кбайт ................. ...... 8...64
Продолжительность регистрации, лет ........................ ....... до 1
Масса, г......................................................................... ......... 50... 200 |
Компьютерные средства регистрации и анализа
Существует разновидность (сравнительно молодая) цифровых средств измерений и регистрации, основанная на использовании в качестве элемента искусственного интеллекта персонального компьютера (ПК). Для этого необходимо ПК дополнить устройством преобразования аналоговых сигналов в цифровые данные, т.е. модулем аналого-цифрового преобразователя. Такие преобразователи, в зависимости от возможностей, диапазонов измерения, метрологических и эксплуатационных характеристик, выполняются в различных конструктивных исполнениях — от малогабаритных плат, встраиваемых (вставляемых) в корпус ПК, до сложных многоканальных модульных комплексов. Сегодня это одно из перспективных направлений развития измерительной техники, причем компьютерные решения являются довольно мощными и одновременно не самыми дорогими при условии наличия у пользователя ПК. Компьютерные средства измерения и регистрации дают возможность не только измерять и/или регистрировать входные величины, но и:
• хранить архивы очень большого объема, передавать эту информацию в различных форматах и с большой скоростью;
|
|
|
• обрабатывать соответствующие массивы цифровых данных по сложным специализированным алгоритмам;
• представлять полученные данные в различных формах, в том числе формировать разнообразные графические образы;
• легко получать бумажные копии результатов измерения, регистрации и обработки;
• формировать (синтезировать) вспомогательные управляющие сигналы различных характеристик для сложных систем;
• организовывать сложные информационно-измерительные управляющие системы.
ПРИМЕРЫ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕГИСТРАЦИИ И АНАЛИЗА
Рассмотрим некоторые примеры результатов регистрации и обработки данных реальных экспериментов в трехфазных электрических цепях. Эксперименты выполнялись в разное время, на разных объектах, с разными значениями шага дискретизации и с различными длительностями интервалов регистрации.
На рис. 8.20 приведен пример суточной регистрации действующих значений напряжения, тока и активной мощности одной из фаз трехфазной сети, по оси абсцисс — время московское. Четко видны ночные уменьшения тока, мощности и соответствующее некоторое повышение напряжения.
На рис. 8.21 показаны результаты более длительной (в течение 4 сут.) записи среднего (по всем трем фазам) действующего фазного напряжения в трехфазной электрической сети, суммарной активной мощности и общей активной энергии. Такие изменения диаграмм напряжений и токов характерны для объектов, работающих не круглые сутки.
|
|
|
Рис. 8.20. Пример регистрации фазных напряжения, тока и мощности
Рис. 8.21. Пример длительной регистрации параметров трехфазной электрической сети
Представление сигналов всех фазных напряжений и токов во временной области приведено на рис. 8.22. Диаграммы наглядно иллюстрируют характер формы сигналов напряжений и токов всех фаз. Хорошо видны заметные искажения формы сигналов фазных токов.
Рис. 8.22. Оценка несинусоидальности фазных напряжений и токов
Представление гармонического состава несинусоидального сигнала возможно в виде либо столбчатого графика (Bar Graph), либо таблицы чисел (Numerical) действующих значений отдельных гармоник. Пример графического представления реальных амплитудных спектров сигналов напряжения и тока в трехфазной цепи полученных с помощью микропроцессорного регистратора/анализатора и специализированного программного обеспечения, приведен на рис. 8.23.
|
|
|
Рис. 8.23. Графики амплитудных спектров напряжений и токов
По оси абсцисс указаны номера гармоник (начиная со второй — 100 Гц и до 15-й — 750 Гц), по оси ординат — процентный вклад гармоник в общее действующее значение сигнала. Видно сильное влияние нечетных гармоник — 3, 5, 7-й (особенно в спектре фазных токов).
На рис. 8.24 приведен пример табличного представления спектрального состава, зарегистрированных сигналов напряжения и тока трехфазного потребителя. В таблице представлены действующие значения отдельных гармоник в процентах общего действующего значения несинусоидального (суммарного) сигнала
Рис 8 24 Табличное представление спектрального состава напряжений и токов
Контрольные вопросы
1 Назовите основные преимущества цифровых регистраторов перед аналоговыми Есть ли недостатки у цифровых регистраторов. .Если да, то сформулируйте их.
2 Что означают термины «дискретизация» и «квантование». Как реализуются эти процедуры в современных цифровых средствах измерения и регистрации.
3 Какую роль играет аналого-цифровой преобразователь в структуре цифрового измерительного регистратора. В чем основное отличие такого АЦП от преобразователей, применяемых в автономных цифровых мультиметрах.
|
|
|
4 Что такое минилоггер? Каковы основные характеристики типичных минилоггеров?
5 Объем памяти данных цифрового измерительного регистратора 1000 отсчетов. Шаг дискретизации Тд= 15 с. Какова может быть максимальная продолжительность регистрации Тр.
6 Число входных каналов цифрового измерительного регистратора равно 4. Общий объем памяти данных — 8000 отсчетов. Какова может быть максимальная продолжительность регистрации Тр при равномерной дискретизации по всем каналам с шагом дискретизации Тд = 1 мин?
7 Объем памяти данных цифрового измерительного регистратора 2048 слов. Какой минимально возможный шаг дискретизации Тд следует выбрать для регистрации двухнедельного графика изменения процесса?
8 Какой объем памяти данных потребуется для регистрации восьми процессов в течение суток с шагом дискретизации Тд = 1 мин?
9 Максимально возможная скорость изменения температуры технологического объекта, регистрируемой цифровым измерительным регистратором, равна ±5 °С/мин. Какой максимально возможный шаг дискретизации Тд следует выбрать, чтобы обеспечить динамическую погрешность не более±1,0°С?
10 Максимально возможная скорость изменения действующего значения переменного напряжения, регистрируемого цифровым измерительным регистратором, равна ±0,5 В/с. Шаг дискретизации Тд задан равным 5 с. Оцените максимально возможную динамическую погрешность.
11 Какова может быть допустимая (максимальная) скорость изменения действующего значения переменного тока, регистрируемого цифровым измерительным регистратором, если шаг дискретизации Тд = 30 с.? Допустимая динамическая погрешность не должна превышать ±1 А.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 874; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!