Назначение
Преобразователи постоянного тока и напряжения в частоту «ПТНЧ» (далее -
преобразователи «ПТНЧ») предназначены для:
- преобразования выходных сигналов измерительных преобразователей напряжения, тока, мощности, имеющих выходной сигнал в виде постоянного напряжения или тока, в
частоту;
- деления частоты входного импульсного сигнала;
- определения погрешности счетчиков электрической энергии, имеющих импульсный телеметрический выход, методом сравнения частоты эталонного и поверяемого счетчика;
- измерения постоянного тока и напряжения постоянного тока; - измерения отношения частот.
Описание
Принцип действия преобразователя «ПТНЧ» основан на использовании принципа аналого-цифрового преобразования (АЦП) входного переменного сигнала постоянного тока и последующей генерацией выходного сигнала с частотой пропорциональной измеренному напряжению или току. Входные напряжения при помощи делителей напряжения подвергаются масштабному преобразованию ±2.5 В. Входные токи, измеренные при помощи резистивных шунтов, также масштабируются. Сигналы с масштабных преобразователей поступают на АЦП. Мгновенные значения сигналов тока и напряжения преобразуются в цифровой вид при помощи двух двухканальных АЦП, и передаются в микропроцессор, формирующий мгновенные значения тока и напряжения. Результаты вычисленных значений измеряемых величин, полученных с помощью программных модулей, преобразуются в соответствующие значения частот выходных сигналов и отображаются на жидкокристаллическом индикаторе. В основу алгоритмов вычислений каждой из измеряемых величин положен метод массива мгновенных значений, с последующим нахождением среднего значения. Преобразователь «ПТНЧ» содержит следующие основные узлы и модули:
- модуль входных масштабных преобразователей (шунты и делители);
- модуль микропроцессора;
- модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП);
- ЖК индикатор;
- адаптер питания;
- клавиатура.
Преобразователь «ПТНЧ» конструктивно выполнен в виде переносного прибора и состоит из:
- функционального блока, на лицевой панели которого расположены: цифровой дисплей и клавиатура, а также разъемы для подачи входных сигналов постоянного тока, и на боковых стенках которого расположены: разъем для подключения питания, входные и выходные разъемы импульсных сигналов;
- сетевого адаптера питания.
Питание преобразователя «ПТНЧ» осуществляется от сети переменного тока 220 ( ±10 %) В, 50 ( +5 %) Гц, через адаптер питания.
Преобразователь «ПТНЧ» имеет в своем составе цифровые интерфейсы для передачи информации во внешние устройства. Преобразователь «ПТНЧ» обеспечивает измерение с последующей передачей на персональный компьютер (ПК):
- измеренных значений постоянного напряжения и тока,
Лист 2
Всего листов 5 измеренного значения отношения частот поверяемого и эталонного счетчика электроэнергии.
Преобразователь «ПТНЧ» выполняет:
преобразование мгновенных значений входных сигналов постоянного тока или напряжения в частоту пропорциональную значениям входного сигнала;
деление входной частоты с заданным коэффициентом деления от 1 до 8192.
Частота входного сигнала может лежать в диапазоне от 0,001 Гц до 100 кГц.
По метрологическим характеристикам преобразователь «ПТНЧ» выпускается в двух вариантах исполнения: преобразователь «ПТНЧ - 0.05» и преобразователь «ПТНЧ - 0.02».
Внешний вид Преобразователя «ПТНЧ» представлен на рисунке 1.
1 2
Рис. 1. Внешний вид преобразователя «ПТНЧ».
1 - место пломбирования, 2 - шильд.
Места установки пломб поверителя расположены в отверстиях крепежных винтов на крышке корпуса прибора.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) верхнего уровня “Энергоформа УППУ”, устанавливаемое на ПК, предназначено для работы с преобразователем «ПТНЧ» в составе поверочной установки «УППУ - МЭ 3.1». Для связи Преобразователя «ПТНЧ» с ПК используется сеть стандарта Ethernet.
Лист 3
Всего листов 5
Метрологически значимых частей ПО верхнего уровня “Энергоформа УППУ” не содержит.
Работа преобразователя «ПТНЧ» контролируется встроенным программным обеспечением (ВПО) при помощи панели управления, которая представляет собой клавиатуру и ЖК- дисплей. Технические и метрологические характеристики преобразователей «ПТНЧ» рассчитываются с учетом влияния ВПО.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программ-много обеспечения | Номер версии (иденти-фикацион ный номер) | Цифровой идентиф икатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Встроенное программное обеспечение | - | 1.2 | - | - |
| Энергоформа УППУ | EnfCalibration Rig.exe | 1.2.3 | - | - |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - «С».
Технические характеристики
Основные технические и метрологические характеристики преобразователей «ПТНЧ»
Для преобразователя «ПТНЧ - 0.05».
приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
| Измеряемые величины | Диапазоны измерений | Пределы и вид допускаемой основной погрешности измерений | Примечание |
| Значение напряжения постоянного тока (UDc), В | от 0 до 1.5Uh от 0 до ±1.5Uh | приведенная ±0.05%* ±0.02%** | Для входа 0.. .10 В Для входа ±10 В |
| Значение постоянного тока (Idc), А | от 0 до 1.5Ih от 0 до ±1.5Ih | приведенная ±0.05%* ±0.02%** | Для входа 0.20 мА Для входа ±5 мА |
| Коэффициент деления частоты входного импульсного напряжения | от 1 до 8192 | относительная ±0.003 % | Амплитуда импульсов от 3 до 15 В, частота входного сигнала от 0.001 до 100000 Гц |
| Отношение частот поверяемого и эталонного счетчика электроэнергии | от 0.000001 до 1 | относительная ±0.003 % | Амплитуда импульсов от 3 до 15 В |
*
** Для преобразователя «ПТНЧ - 0.02».
Отсутствие знаков *, ** означает, что данное значение действительно для обоих вариантов исполнения: преобразователя «ПТНЧ - 0.05» и преобразователя «ПТНЧ -0.02».
Средний температурный коэффициент преобразователя «ПТНЧ» не превышает 0.1X %/К°, где X - предел допускаемой основной погрешности.
Таблица 3
| Характеристика | Значение |
| Номинальные значения измеряемого напряжения постоянного тока (Uhdc), В | +10, ±10 |
| Номинальные значения измеряемого постоянного тока (Ihdc), мА | +20, ± 5 |
| Потребляемая мощность, не более, ВА | 10 |
| Габаритные размеры (длина, ширина, высота), не более, мм | 185х110х60 |
| Степень защиты корпуса | IP 40 |
| Масса, не более, кг | 0.5 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 10 |
| Среднее время наработки на отказ То, не менее, час | 44000 |
Условия применения преобразователя «ПТНЧ»: диапазон температур окружающего воздуха, оС относительная влажность воздуха, не более, % диапазон атмосферного давления, кПа
от 10 до55
90 при 30 оС
70 - 106,7
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации типографским способом и на шильде преобразователя «ПТНЧ» методом электрографии.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Преобразователь «ПТНЧ» | МС2.725.001 | 1 шт. |
| Адаптер питания с кабелем 220 В (Ивых = 12В, 1ВЫХ = 1.2А) | | 1 шт. |
| Кабель для связи с ПК | | 1 шт. |
| Кабель для связи с прибором | МС4.853.021 | 1 шт |
| Кабель для связи с прибором | МС4.853.022 | 1 шт |
| Руководство по эксплуатации | МС2.725.001 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МС2.725.001 МП | 1 экз. |
| Упаковка | МС4.170.077 | 1 шт. |
| Дополнительные принадлежности: * | | |
| Программное обеспечение «Энергоформа УППУ» | МС0002-021 | 1 диск |
| Устройство фотосчитывающее УФС-Э | МС3.811.002 | 1 шт. |
| Устройство фотосчитывающее УФС-И | МС3.811.001 | 1 шт. |
| Пульт формирования импульсов ПФИ | МС2.084.001 | 1 шт. |
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| * Дополнительные принадлежности поставляются в соответствии с договором поставки. Номенклатура дополнительных принадлежностей может изменяться и расширяться. |
Поверка
осуществляется по документу МС2.725.001 МП "Преобразователь постоянного тока и напряжения в частоту «ПТНЧ». Методика поверки", согласованной ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в апреле 2007 г.
Основные средства поверки:
Калибратор постоянного напряжения и тока П320, диапазон задания напряжения 10-5
103 В, диапазон задания тока 10-9-10-1 А, погрешность установки напряжения и тока < 0.005%.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ТУ 4221-029-49976497-2006 «Преобразователь постоянного тока и напряжения в частоту «ПТНЧ». Технические условия».
Рекомендации к применению
Вне сферы деятельности государственного регулирования обеспечения единства измерений.
