Назначение
Модули аналого-цифрового преобразования тензометрические PXI (далее - модули) предназначены для высокоточного измерения отношений напряжений (мВ/В) полномостовых первичных преобразователей физических величин.
Описание
К настоящему типу средств измерений относятся модули аналого-цифрового преобразования тензометрические PXI следующих модификаций PXI M7021 и PXI M7095, которые отличаются друг от друга видами измерения и классом точности.
Принцип действия модуля PXI М7021 основан на преобразовании электрических сигналов датчиков в цифровой код при помощи усилителя-нормализатора на несущей частоте с синхронным детектированием и сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя AD7190 с высоким разрешением, низким уровнем шумов и режекторным цифровым фильтром (спектральное окно Парзена).
Подключаемые первичные преобразователи питаются синусоидальным напряжением. Напряжение питания датчика детектируется синхронным детектором, фильтруется и используется в качестве опорного напряжения АЦП AD7190 (ратиометрическая схема измерения). Измеряемый сигнал, модулированный несущей частотой, усиливается усилителем переменного напряжения, детектируется синхронным детектором и фильтруется. Детектирование сигналов в измерительном канале и в канале опорного напряжения АЦП осуществляется синхронно сигналами прямоугольной формы, которые формируются из синусоидального напряжения несущей частоты. Подавление гармоник несущей частоты и ограничение полосы частот измеряемого сигнала осуществляется аналоговыми фильтрами нижних частот и цифровым фильтром АЦП.
Модуль PXI М7021 состоит из одной печатной платы и содержит микросхему программируемой логики (ПЛИС), обеспечивающую сопряжение модуля с шиной PXI и управление элементами и режимами работы модуля от процессорного модуля аппаратуры PXI.
Принцип действия модуля PXI М7095 основан на преобразовании электрических сигналов датчиков в цифровой код при помощи сигма-дельта аналого-цифровых преобразователей.
Модуль PXI М7095 состоит из основной и вспомогательной печатных плат и построен на основе усредняющего сигма-дельта АЦП AD7195 с высоким разрешением, низким уровнем шумов, режекторным цифровым фильтром (параболическое спектральное окно) и возможностью осуществлять питание мостовых тензорезисторных датчиков как постоянным, так и переменным напряжением.
Модуль содержит шесть АЦП AD7195, микросхему программируемой логики (ПЛИС), обеспечивающую сопряжение модуля с шиной стандарта PXI и управление аналого-цифровыми преобразователями через интерфейс SPI, драйверы для возбуждения датчиков знакопеременным напряжением, изолированный источник питания цифровых и аналоговых цепей модуля, повторители цифровых сигналов для гальванической изоляции измерительных цепей от интерфейса PXI. Управление переключением полярности питания датчика выполняется синхронно с выборкой АЦП. Напряжение питания датчика используется для формирования опорного сигнала АЦП (ратиометрическая схема измерения). Синхронизация работы измерительных каналов модуля осуществляется сигналом SYNC.
Модули выполнены в формате Eurocard 3U согласно ГОСТ 28601.3-90 и требует при эксплуатации размещение в крейте со встроенной магистралью PXI или CompactPCI.
Питание модулей осуществляется от источника постоянного тока крейта.
Общий вид и место нанесения заводского номера модулей представлены на рисунке 1 и
2.
Пломбирование модуля PXI М7021 не предусмотрено.
Пломбирование модуля PXI М7095, показано на рисунке 2.
Заводские номера наносятся типографским способом в числовом формате непосредственно на модули. Знак поверки на модули не наносится.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) модулей аналого-цифрового преобразования тензометрические PXI является автономным и используется для тестирования модулей на процессорном модуле аппаратуры PXI. Исполняемые файлы T_7021.exe и T_7095.exe являются метрологически значимыми.
В состав программы тестирования модуля входят файлы:
- T_7021.exe - исполняемый файл;
- M7021.INI - содержит настройки программы;
- 7021.cfg - содержит конфигурацию программы;
- Test7021.chm - файл помощи, в котором описывается работа с тестовой программой;
- T_7095.exe - исполняемый файл программы тестирования модуля;
- Pxi7095.INI - содержит настройки программы;
- Data- каталог для хранения результатов тестирования модуля.
Защита от несанкционированного доступа к настройкам и данным измерения обеспечивается средствами операционной системы, установленной на процессорном модуле аппаратуры PXI (авторизация пользователя при входе в операционную систему). Контроль целостности ПО осуществляется при его запуске. В случае нарушения целостности ПО, пользователь увидит на экране сообщение о неработоспособности ПО или об отсутствии тех или иных файлов, входящих в его состав. Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификация ПО (таблица 1) осуществляется путем расчета хэш-кода исполняемого файла ПО.
Метрологические и технические характеристики модулей указаны с учетом установленного ПО.
Таблица 1-Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Программное обеспечение модуля PXI М7021 |
| Идентификационное наименование ПО | T 7021.exe. Исполняемый файл |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - |
| Цифровой идентификатор ПО | MD5: 06C31FB0EFA4177BB511908BA67886BB |
| CRC32: 5C6D240E |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификационного ПО | MD5; CRC32 |
| Программное обеспечение модуля PXI M7095 |
| Идентификационное наименование ПО | T 7095.exe. Исполняемый файл |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - |
| Цифровой идентификатор ПО | MD5: 1390727AFE4EB40C4C833E3F3C0FFD84 |
| CRC32: AF56483C |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификационного ПО | MD5; CRC32 |
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модуль PXIМ7021 | Модуль PXIМ7095 |
| Число каналов | 1 | 6 |
| Диапазоны измерения отношения электрического напряжения, мВ/В | ±0,6 | ±2 |
| ±1,25 | ±4 |
| ±2,5 | ±8 |
| ±5 | ±16 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности к верхнему значению диапазона измерения отношения электрического напряжения, % | ±0,002 | ±0,03 |
| Несущая частота, Г ц | 225 | - |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модуль PXI М7021 | Модуль PXI М7095 |
| Напряжение электрического питания, В | 5 |
| Разрядность преобразования, бит | 24 |
| Номинальное напряжение питания датчика, В | 5, 10 | ±5; ±10 |
| Г абаритные размеры, мм, не более | | |
| -высота | 100 |
| -ширина | 20 |
| -длина | 175 |
| Масса, г, не более | 175 | 190 |
| Условия эксплуатации: | | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 4 - Комплектность модулей
| Обозначение | Наименование | Количество |
| Модуль PXI M7021 | PXIМ7021 | Модуль PXI M7021 | 1 |
| | Комплект монтажных частей | по заказу |
| T 7021 | ПО | 1 |
| РТЦД.467424.021/005РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 |
| 1701.000.00РО | Руководство оператора-пользователя | 1 |
| РТЦД.467424.021 ФО | Формуляр | по кол-ву модулей |
| Обозначение | Наименование | Количество |
| Модуль PXI M7095 | PXI М7095 | Модуль PXI M7095 | 1 |
| | Комплект монтажных частей | по заказу |
| T 7095 | ПО | 1 |
| РТЦД.467424.021/005РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 |
| 1701.000.00РО | Руководство оператора-пользователя | 1 |
| РТЦД.467424.005 ФО | Формуляр | по кол-ву модулей |
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе «Модули аналого-цифрового преобразования тензо-метрические PXI» РТЦД.467424.021/005 РЭ.
Нормативные документы, устанавливающие требования к средству измерений
ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия;
Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3457;
Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1 • 10-1 до 2109 Гц, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. № 1942;
Локальная поверочная схема ФГУП «ЦАГИ» № 3.34-1 для тензометрических средств измерений напряжения постоянного тока;
Локальная поверочная схема ФГУП «ЦАГИ» № 3.34-2 для тензометрических средств измерений напряжения переменного тока.
88253-23: Методика поверкиСкачать8.4 Мб