Назначение
Приборы многофункциональные переносные МПИ-СЦБ (далее - приборы) предназначены для измерения, отображения и регистрации:
- напряжения постоянного и переменного тока;
- силы постоянного и переменного тока;
- частоты напряжения переменного тока;
- длительности импульсов и интервалов времени между импульсами постоянного и переменного тока;
- угла сдвига фаз двух гармонических сигналов;
- временных задержек между сигналами двух каналов;
- разности и суммы напряжений постоянного и переменного тока двух каналов при эксплуатации и ремонте устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) железнодорожного транспорта, а также устройств автоматики, телемеханики и связи.
Описание
Прибор состоит из модуля преобразования электрических сигналов МПЭС, и переносного персонального компьютера (ПК Notebook).
Принцип действия приборов основан на преобразовании измеряемого напряжения в цифровые коды при помощи модуля преобразования электрических сигналов (далее - МПЭС) и последующей их обработке с использованием вычислительных возможностей ПК.
В режиме измерения электрического напряжения измерительные сигналы подают на входы измерения каналов U1 или U2 (второй полюс подается на вход «Общий»).
Измеряемый сигнал напряжения посредством блока усилителей-аттенюаторов приводится к фиксированному динамическому диапазону и подаётся на вход АЦП. Дискретные сигналы управления аттенюаторами подаются от микроконтроллера. Блок усилителей-аттенюаторов имеет четыре коэффициента усиления сигнала.
В режиме измерения силы тока в разрыв измеряемой цепи включают токовый измерительный шунт, входящий в комплект поставки прибора, а сигнал напряжения, снимаемый с токового шунта, подают на вход канала I. Номинальное сопротивление шунта 0,06 Ом ±0,25 %.
Установка требуемого диапазона измерения напряжения или силы тока может осуществляться как вручную (с ПК), так и автоматически.
С блока усилителей-аттенюаторов на АЦП подаётся фиксированный динамический диапазон напряжения от минус 5 до 5 В.
Входящий в состав МПЭС аналого-цифровой преобразователь (АЦП) является многоканальным. Выбор режимов и управление работой АЦП производится сигналами от микроконтроллера по интерфейсу SPI. По этому же интерфейсу производится выдача данных преобразования в микроконтроллер.
Данные, полученные микроконтроллером от АЦП, передаются для дальнейшей обработки в ПК по интерфейсу USB посредством подключаемого к модулю МПЭС кабеля USB.
Все управление работой приборов и отображение результатов проверки, а также хранение и печать отчетов о результатах проверки осуществляется через ПК.
Питание МПЭС осуществляется непосредственно от цепей питания интерфейса USB. Имеющийся в составе МПЭС узел гальванической развязки и DC/DC преобразователь с гальванической развязкой обеспечивают полную гальваническую развязку объектов измерения от цепей ПК.
Внешний вид прибора и схема нанесения наклейки изображены на рисунке:
Лист № 2
Всего листов 7
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в табл. 1
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| МПИ СЦБ | отсутствует | 11.0.1.2 | 965cee44459a9ed57b 98f55ecfa5db19 | md5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню: «С» - для внутреннего программного обеспечения.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Режим измерения | Диапазоны измерения | Пределы допускаемой погрешности |
| относительной, % | абсолютной |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Напряжение постоянного тока | 0,1 - 500 В | ± | Г Г 1,0+0,5• _ \ | Uk Ux | 1 -1 J | | |
| Напряжение переменного тока: | | | |
| в диапазоне частот от 20 до 175 Гц | 0,1 - 350 В | ± | 2,5 + 0,5 • _ \ | Uk U х | •1 -1 J J | | |
| в диапазонах частот от 8 до 20 Гц и от 176 Гц до 5,6 кГц | ± | Г 3,0+0,5 | Uk Ux | • -1 J | J | |
| в диапазоне частот от 5,6 до 10 кГц | 2,8 - 350 В | ± | Г 3,0+0,5 | Uk Ux | • -1 J | J | |
| 0,1 - 2,8 В | ±15 % | |
| Сумма и разность напряжений постоянного (переменного в диапазоне частот 25 - 100 Гц) токов двух каналов на каждом канале | минус 500 - 500 В | (81+82) % | |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Частота | 0,1 - 104 Гц | | ±(1 % Fx+2 ед.мл.р.) Гц |
| Временные интервалы, длительность импульсов | 10-3 - 10 с | | ±(1 % Тх+2 ед.мл.р.) с |
| Угол сдвига фазы на частотах 25, 50, 75 Гц | 1 - 360° | | ±2° |
| Задержка между сигналами двух источников | 10-3 - 10 с | | ± (1,5% тх + 2 ед.мл.р.) с |
| Сила постоянного тока | 0,1 - 25 А | ± | г f 1,0+0,5. _ \ | 1к Ix | У -1 J | | |
| Сила переменного тока частотой от 25 до 100 Гц | 0,1 - 20 А | ± | ■ f 3,0 + 0,5. 1 | Ik Ix | у -1 J | 1 J | |
| Примечания 1 Uk, Ik - конечное значение предела измерений; 2 UX, IX, ТХ, тх - показания прибора. 3 61, 62 - погрешность при измерении по 1 и 2 каналу, % | | |
Селекция по частоте обеспечивается полосовыми и режекторными фильтрами на фиксированные частоты с параметрами, указанными в табл. 3, в диапазоне от 1 до 350 В; на пределах 2,8, 14, 70, 350 В.
Таблица 3
| Частота | Полосовой фильтр | Режекторный фильтр |
| Широкая полоса, Гц | Узкая полоса, Гц | Полоса, Гц |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 25 | _ | 2,0±0,5 | 2±1 |
| 50 | _ | 2,0±0,5 | 2±1 |
| 75 | _ | 2,0±0,5 | 2±1 |
| 175 | _ | 2,0±0,5 | 2±1 |
| 420 | 24±4 | 4±1 | 4±2 |
| 480 | 24±4 | 4±1 | 4±2 |
| 580 | 24±4 | 4±1 | 4±2 |
| 720 | 24±4 | 4±1 | 4±2 |
| 780 | 24±4 | 4±1 | 4±2 |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 4545 | 100±20 | _ | 10±4 |
| 5000 | 100±20 | _ | 10±4 |
| 5555 | 100±20 | _ | 10±4 |
На частотах 25, 50, 75 Гц обеспечивается возможность подавления сигнала не менее, чем на 26 дБ.
Питание прибора от встроенного автономного источника питания (аккумулятора, входящего в состав ноутбука) или от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) В, частотой (50 ± 1) Гц.
Питание МПЭС осуществляется от цепей питания интерфейса USB ПК, напряжением (5 +0’25) В.
v -0,25'
| Активное входное сопротивление каждого канала измерения напряжения, МОм, не менее | 0,5 |
| Габаритные размеры МПЭС, мм, не более | 140x110x35 |
| Масса МПЭС, кг, не более | 0,5 |
| Полный средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка на отказ ,ч, не менее | 10000 |
| Среднее время восстановления работоспособного состояния, ч, не более | 2 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при 30 °C, % - атмосферное давление, мм. рт.ст. | от минус 10 до 40 90 от 630 до 800 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на шильдик, закрепляемый на левой боковой поверхности МПЭС методом лазерной гравировки, на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность поставки приборов приведена в табл. 4.
Таблица 4
| Наименование | Количество для МПИ-СЦБ | Примечание |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 Персональный компьютер Notebook * | 1 | Класса не ниже Pentium IV |
| 2 Модуль преобразования электрических сигналов (МПЭС) 17411-20-00 | 1 | |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 |
| 3 Шунт измерительный 17411-27-00 | 1 | |
| 4 Щуп измерительный | 1 | Черного цвета |
| 5 Щуп измерительный | 2 | Красного цвета |
| 6 Зажим типа «крокодил» | 1 | Черного цвета |
| 7 Зажим типа «крокодил» | 2 | Красного цвета |
| 8 Кабель интерфейсный USB А-В | 1 | |
| 9 Компакт-диск с дистрибутивом прикладного программного обеспечения для ПК и «Руководством пользователя». | 1 | |
| 10 Руководство по эксплуатации 17411-00-00 РЭ | 1 | |
| 11 Методика поверки 17411-00-00 Д1 | 1 | |
| 12 Паспорт 17411-00-00 ПС | 1 | |
| 13 Портфель транспортировочный | 1 | |
| * Прибор может поставляться без компьютера. |
Поверка
осуществляется по документу 17411-00-00 Д1 «Прибор многофункциональный переносной МПИ-СЦБ. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Тест-С.-Петербург» 21.03.2007 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов), применяемых для поверки:
- калибратор универсальный Н4-7, Unep.: 0,1 - 350 В; 0,1 Гц - 10 кГц; ПГ ±(0,008 % иуст. + 0,0008 % ипред.), Шест.: 0,1 - 500 В, ПГ ± (0,0035 % иуст.+ 0,0004 % пред.), 1пер.: 0,1 - 20 А; 0,1 Гц - 10 кГц; ПГ± (0,03 % I уст. + 0,03 % I пред.), I пост..: 0,1 - 25 А, ПГ ±0,05 %
- генератор импульсов Г5-60, период 100 нс - 10 с, ПГ ±10-6 T;
- генератор сигналов низкочастотный Г3-110, диапазон воспроизводимых частот: 0,1 Гц - 2 МГц, ПГ ±3H0-7f Гц, .0,1 - 1 В;
- генератор сигналов низкочастотный Г3-121, диапазон воспроизводимых частот: 10 Гц - 1 МГц, ПГ ±(0,5.2) %; 0,001 - 10 В, ПГ ±0,1%;
- генератор импульсов Г5-82; период 1-9,9-107 мкс, ПГ ± 0,003 Т;
- калибратор фазовых сдвигов Ф5124, диапазон измерения угла сдвига фаз 360°, ПГ ±(0,1.0,15)°, 0,001 Гц - 20 кГц, 0,001 - 9,99 В;
- вольтметр В7-46/1, до 1000 В, ПГ ±(0,15.0,5) %;
- омметр цифровой Щ34, диапазон: 0,001 Ом - 99,9 МОм; КТ 0,5;
- мегаомметр Ф4102/1, от 0 до 200 МОм, ПГ ±2,5 %, 500 В;
- компьютер 1ВМ РС АТ совместимый (портативный или стационарный), процессор класса Pentium IV (Pentium IV M для ноутбука) с тактовой частотой не менее 1,2 ГГц.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в документе 17411-00-00 РЭ «Прибор многофункциональный переносной МПИ-СЦБ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.022-91 «ГСИ. Государственный поверочный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от V10-16 до 30 А».
2. ГОСТ 8.027-2001 «ГСИ. Государственный поверочный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».
3. ГОСТ 8.129-1999 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».
4. ГОСТ Р 8.648 -2008. «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10’2 до 2-109 Гц».
5. МИ 1940-88. «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10’8 до 25 А в диапазоне частот 20 - 1-106 Гц».
6. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
7. ТУ 32 ЦШ 2064-2001 «Прибор многофункциональный переносной МПИ-СЦБ. Технические условия».
8. 17411-00-00 Д1 «Прибор многофункциональный переносной МПИ-СЦБ. Методика поверки»
Рекомендации к применению
- выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
