Контрольная работа: Изучение показывающего и регистрирующего прибора ДИСК–250

Электрическое сопротивление изоляции цепей приборов при. температуре окружающего воздуха (20±5)°С и относительной влажности не более 80% не менее следующих значений:

- силовая цепь относительно корпуса и цепей сигнализации— 40 МОм;

- цепи устройств сигнализации между собой и относительно корпуса — 40 МОм;

- входные цепи, цепи устройств преобразования и регулирования относительно корпуса, цепей сигнализации и силовой цепи— 100 МОм.

Электрическое сопротивление изоляции цепей приборов при температуре окружающего воздуха 50°С и относительной влажности воздуха не более 55% не менее следующих значений:

-силовая цепь относительно корпуса и цепей сигнализации—- 10 МОм;

- цепи устройств сигнализации между собой и относительно корпуса — 10 МОМ;

- входные цепи, цепи устройств преобразования и регулирования относительно корпуса, силовой цепи и цепей сигнализации— 20 МОм.

Отклонение средней скорости вращения диаграммного диска за время, соответствующее не менее 0,5 оборота диска, не превышает ±0,5% от заданного значения. Изменение частоты тока питания вызывает прямо пропорциональное изменение номинальной скорости вращения диаграммного диска.

Изменение погрешности приборов по показаниям, по преобразованию,, по регулированию и по сигнализации, вызванное изменением напряжения питания силовой электрической цепи на минус 15 и плюс 10% от номинального значения, не превышает половины абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.

1.3 Принцип работы прибора

В основу работы прибора положен принцип электромеханического следящего уравновешивания. Входной сигнал от датчика предварительно усиливается и лишь после этого производится уравновешивание его сигналом компенсирующего элемента (реохорда).

Принцип действия прибора поясняется на схеме приложения 5.

В приборе ДИСК-250 входной сигнал от датчика Д. поступает во входное устройство ВХУ, где он нормализуется по нижнему пределу измерения для удобства его дальнейшей обработки. Кроме того, входное устройство содержит источник тока для питания термопреобразователей сопротивления или для питания медного резистора температурной компенсации измененеия термо э, д. с. холодных спаев термоэлектрических преобразователей.

В приборе ДИСК-250И входной сигнал от датчика Д поступает в блок искрозащиты БИ, предохраняющий датчик от опасного повышения тока и напряжения, которые могут возникнуть в аварийном состоянии внутри прибора.

Далее сигнал поступает во входное устройство ВХУ, где он нормализуется по нижнему пределу измерения для удобства его дальнейшей обработки.

Затем входной сигнал поступает на усилитель УВС с жесткой отрицательной обратной связью, где сигнал нормализуется по верхнему пределу измерения. Таким образом с выхода УВС снимается сигнал, нормализованный по нижнему и верхнему пределам измерений (при изменении входных сигналов от нижнего до верхнего пределов измерения, выходной сигнал усилителя УВС в приборах изменяется в пределах от минус 0,5 до минус-8,5.

Сигнал с реохорда Р, усиленный усилителем УР до уровня от плюс 0,5 до плюс 8,5 В, сравнивается на входе усилителя небаланса УН с сигналом УВС. Работа прибора происходит следующим образом.

. При изменении значения измеряемого параметра на входе усилителя УН появляется сигнал небаланса, который усиливается этим усилителем и управляет работой двигателя ДВ, который, в свою очередь, перемещает движок реохорда Р до тех пор, пока сигнал с усилителя УР не станет равным (по абсолютной величине) сигналу с усилителя УВС. Таким образом, каждому значению измеряемого параметра соответствует определенное положение движка реохорда и связанного с ним указателя прибора (на схеме не показан).

В приборах ДИСК-250И в блоке иекрозащиты находятся искро- защитные элементы К1, К2, КЗ, К4, КБ, Кб, К7; VI.

В случае возникновения аварийной ситуации внутри прибора резисторы выполняют функцию ограничения тока, а диоды — ограничения напряжения; таким образом исключается появление опасных токов и напряжений в цепях подключения датчика.

В обычном режиме работы через резисторы К1—КЗ проходит ток, питающий медный резистор температурной компенсации или термообразователь сопротивления. Резистор К7 задает ток в общем проводе по знаку противоположный, а по величине равный начальному току через термометр сопротивления; таким образом устраняется влияние омического сопротивления общего провода на метрологические характеристики прибора.

Все основные электронные функциональные узлы собраны на плате усилителя канала измерения (см. приложение 8).

Источник тока для питания медного резистора температурной компенсации или термопреобразователя сопротивления выполнен на базе операционного усилителя (ОУ). Режим источника тока (независимость величины тока от сопротивления нагрузки) обеспечивается, помимо отрицательной обратной связи, образованной резисторами К1 и КЗ микросборки резисторов (РС) 01 (схемы электрические принципиальные РС приведены в приложении 14), также положительной обратной связью, образованной резистором К4 РС 01 и нагрузкой — термопреобразователем сопротивления или медным резистором.

С помощью резистивных делителей напряжения, выполненных на РС ОЗ, 08 и 09 и питаемых от стабилизированного источника напряжения, обеспечивается нормализация (настройка) нижнего предела изменения выходного сигнала усилителя УВС. При этом с помощью РС 03 и Э9 осуществляется грубая настройка на нижний предел, а с помощью РС 08— точная.

Усилитель входного сигнала УВС функционально можно разделить на предварительный усилитель (ПУ) и оконечный усилитель (КУ).

Предварительный усилитель ПУ собран по структуре модулятор-демодулятор на интегральных микросхемах (МС) 014— модулятор, Е) 17 — усилитель переменного тока и 022 — демодулятор. Генератор тактовых импульсов, управляющий работой модулятора и демодулятора, встроен в МС Г) 14.

Коэффициент усилителя ПУ, или нормализация (настройка) на верхний предел изменения выходного сигнала осуществляется введением жесткой отрицательной обратной связи на РС 016 (грубая настройка) и 018 (точная).

Сигнал с ПУ (уровня, примерно, 0—4 В) поступает на преобразователь «напряжение — ток», собранный на МС 032. Точная настройка пределов изменения выходного сигнала прибора (0—5 'или 4—20 мА) осуществляется резисторами К49 (нижний предел) и К61 (верхний предел).