Методы измерения тока и напряжения. Проектирование цифрового измерителя мощности постоянного тока. Выбор элементной базы устройства согласно схеме электрической принципиальной, способа установки элементов. Расчет экономической эффективности устройства.
Аннотация к работе
Развитие науки и техники ускорило рост роли и объема измерительной техники. Выбор метода измерения и измерительной аппаратуры, при конкретном измерении, зависит от многих условий (вида измерения, его значений, требуемой точности измерения и т. п.).Измерение тока и напряжения осуществляется в цепях постоянного, переменного токов широкого диапазона частот и импульсных. При измерениях в цепях переменного тока точность измерений снижается с повышением частоты; здесь кроме оценки среднеквадратичного, средневыпрямленного, среднего и максимального значений требуется наблюдение формы исследуемого сигнала и знание мгновенных значений тока и напряжения.При использовании метода непосредственной оценки вольтметр подключается параллельно тому участку цепи, на котором необходимо измерить напряжение. При измерении напряжения на нагрузке R в цепи с источником энергии, ЭДС которого Е и внутреннее сопротивление R0, вольтметр включают параллельно нагрузке.Компенсационный метод используют для непосредственного сравнения напряжений или ЭДС, тока и косвенно для измерения других электрических, а также неэлектрических величин, преобразуемых в электрические. Мощность может быть также подсчитана перемножением значений тока и напряжения, измеренных амперметром и вольтметром. 1) имеет две катушки: токовую 2, которая включается в цепь последовательно, и напряжения 3, которая включается в цепь параллельно. Для расширения пределов измерения ваттметров их токовые катушки включают в цепь при помощи шунтов или измерительных трансформаторов тока, а катушки напряжения - через добавочные резисторы или измерительные трансформаторы напряжения. При этом внешнее поле, ослабляя поток одной части, соответственно усиливает поток другой части и оказывает в целом небольшое влияние на результирующий вращающий момент, создаваемый прибором.Объектом проектирования является цифровой измеритель мощности постоянного тока, предназначенный для контроля мощности в электрической цепи постоянного тока на промышленных предприятиях.Создание непрерывной системы измерения мощности постоянного тока, лишенной недостатков других систем, простой по конструкции.Измеритель мощности постоянного тока предназначен для стационарного и дистанционного измерения текущего и среднесуточного значений мощности постоянного тока на промышленных предприятиях.Диапазон напряжения 0…30 В;Цифровой измеритель мощности постоянного тока должен полностью удовлетворять требованиям измерения мощности на промышленных предприятиях.Измерение средней мощности постоянного тока;Входными сигналами пульта должны быть последовательности импульсов, условно названные ОС и СС, частоты следования которых одинаковы. Диапазон напряжения 0…30 В ;При работе прибор должен быть защищен от воздействия пыли, прямого нагрева солнечными лучами или близко расположенными источниками тепла, вблизи прибора не должно быть сильных электромагнитных полей, поэтому для обеспечения нормального функционирования необходимо использовать кожух.Условия эксплуатации: датчик эксплуатируется в диапазоне температур от минус 50 до 50ЄС и относительной влажности до 98%; пульт - при температуре окружающей среды от 5 до 50ЄС, максимальная влажность воздуха - 80% при 35ЄС. При работе пульта с аккумуляторами в буферном режиме подключить аккумуляторную батарею к контактам 1,2 разъема «Аккумулятор» через зарядное сопротивление, из расчета, что напряжение на контактах 1, 2 составляет 14-16В и ток подзаряда не должен превышать 0,5 А..Маркировка устройства должна содержать: товарный знак; Транспортная маркировка на таре должна содержать манипуляционные значки: «Осторожно, хрупкое», основные, дополнительные и информационные надписи по ГОСТ 14192-77. Пространство между изделиями должно быть заполнено изолирующими материалами или поставлены распорки, исключающие возможность перемещения изделий внутри ящика.Транспортировка должна производиться в соответствии с требованиями, изложенными в документах: «Правила перевозки грузов», утвержденными Министерством речного флота; «Руководство по грузовым перевозкам на внутренних воздушных линиях», утвержденными Министерством гражданской авиации; «Общие правила перевозки грузов автотранспортом», утвержденными Министерством автомобильного транспорта; «Правила перевозки грузов», утвержденными Министерством путей сообщения.Стандартными элементами цифрового измерителя мощности постоянного тока для промышленных предприятий являются все используемые элементы конструкции и вся элементная база.В комплект устройства должны входить: техническая документация и инструкция по эксплуатации.Средний срок службы прибора не менее 10 лет.Электрическая прочность изоляции между цепями электрического питания и корпуса пульта в нормальных условиях выдерживает испытательное напряжение переменного тока действующим значением 750В и частотой 50Гц. Корпус пульта должен быть приспособлен для заземления по ГОСТ 12.2.007-0-75 и ГОСТ 21.130-75. Безопасность эксплуатации устройства должна быть обеспечена наличием инструкции по технике безопасност
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1.1 Метод непосредственной оценки
1.2 Методы сравнения
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
2.1 Наименование и область применения ИИС
2.2 Цель создания ИИС
2.3 Назначение ИИС
2.4 Характеристики ИИС
2.5 Требования к ИИС
2.5.1 Требования к структуре ИИС
2.5.2 Требования к функциям ОП
2.5.3 Требования к техническим параметрам ОП
2.5.4 Требования к средствам защиты от внешних воздействий
2.5.5 Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту
2.5.6 Требования к маркировке и упаковке
2.5.7. Требования к транспортировке и хранению
2.5.8 Требования по стандартизации и унификации
2.5.9 Требования по документации
2.5.10 Требования к надежности
2.5.11 Требования к безопасности
2.5.12 Требования по эргономике и технической эстетике
2.5.13 Требования к патентной частоте
2.5.14 Требования к утечке информации
2.5.15. Требования к техническому обеспечению
2.5.16 Требования к информационному обеспечению
2.5.17 Требования к организационному обеспечению
2.5.18 Требования к составу и содержанию работ по подготовке прибора к работе