elektro.info

BradyPrinter A8500: Pełna automatyzacja identyfikowalności płytek drukowanych w liniach SMT

BradyPrinter A8500: Pełna automatyzacja identyfikowalności płytek drukowanych w liniach SMT

Drukarka i aplikator etykiet BradyPrinter A8500 niezawodnie automatyzuje oznaczanie płytek z obwodami drukowanymi, co pozwala uzyskać pełną identyfikowalność. Urządzenie w sposób spójny drukuje i nakłada...

Drukarka i aplikator etykiet BradyPrinter A8500 niezawodnie automatyzuje oznaczanie płytek z obwodami drukowanymi, co pozwala uzyskać pełną identyfikowalność. Urządzenie w sposób spójny drukuje i nakłada nawet najmniejsze etykiety z naszej gamy automatycznie nakładanych etykiet poliimidowych, które są odporne na cały proces produkcji płytek drukowanych.

XIII Konferencja Innowacyjne Rozwiązania Dla Budownictwa

XIII Konferencja Innowacyjne Rozwiązania Dla Budownictwa

W dniach 9–10 października 2019 roku w OPALENICY k. Nowego Tomyśla odbyła się „XIII KONFERENCJA INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA DLA BUDOWNICTWA”, tradycyjnie zorganizowana przez Zakłady Kablowe Bitner Sp. z o.o.,...

W dniach 9–10 października 2019 roku w OPALENICY k. Nowego Tomyśla odbyła się „XIII KONFERENCJA INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA DLA BUDOWNICTWA”, tradycyjnie zorganizowana przez Zakłady Kablowe Bitner Sp. z o.o., firmę Miwi Urmet Sp. z o.o. oraz Kontakt-Simon S.A. Bieżąca edycja odbywała się pod patronatem medialnym „elektro.info”, przy udziale następujących firm: EATON Electric Sp. z o.o., THEUSLED „TNC INVESTMENTS” Sp. z o.o. Sp. K., GMP DEFENCE Sp. z o.o. Sp. K., HYBRYD Sp. z o.o., ETI Polam Sp. z o.o.,...

Asortyment walizek narzędziowych KNIPEX

Asortyment walizek narzędziowych KNIPEX

Walizki narzędziowe KNIPEX oferują równowagę między dużą pojemnością, mocną konstrukcją, kompaktowymi wymiarami i stosunkowo małą wagą. W zależności od potrzeb użytkowników, występują w różnych rozmiarach...

Walizki narzędziowe KNIPEX oferują równowagę między dużą pojemnością, mocną konstrukcją, kompaktowymi wymiarami i stosunkowo małą wagą. W zależności od potrzeb użytkowników, występują w różnych rozmiarach i możliwościach wyposażenia. Wykorzystywane są w branży: elektrycznej, sanitarnej, grzewczej i wielu innych.

Wprowadzenie do cyfrowych pomiarów napięcia woltomierzami z podwójnym całkowaniem

Introduction to digital measurements with double integration voltmeter

W artykule przedstawiona została zasada działania woltomierzy z podwójnym całkowaniem. Zwrócono uwagę na dokładność pomiaru i odporność na zakłócenia.

Przyrządem powszechnie stosowanym do pomiaru napięcia jest woltomierz. Obecnie ­najczęściej stosuje się woltomierze cyfrowe. O woltomierzach analogowych więcej ­informacji można znaleźć w literaturze m.in. [1, 2, 3].

Zobacz także

Pomiary częstotliwości - wprowadzenie

Pomiary częstotliwości - wprowadzenie

Autor przedstawia definicję częstotliwości i jej jednostkę oraz omawia cyfrowe, bezpośrednie i pośrednie pomiary częstotliwości przywołując dla nich wzory matematyczne.

Autor przedstawia definicję częstotliwości i jej jednostkę oraz omawia cyfrowe, bezpośrednie i pośrednie pomiary częstotliwości przywołując dla nich wzory matematyczne.

Zmiany wartości pomiarowej impedancji pętli zwarcia w rzeczywistych niskonapięciowych sieciach IT

Zmiany wartości pomiarowej impedancji pętli zwarcia w rzeczywistych niskonapięciowych sieciach IT

Przy pomiarach impedancji pętli zwarcia w przemysłowych, niskonapięciowych sieciach IT występuje wiele czynników wpływających na dokładność pomiarów. Wartości wyznaczonych pomiarowo impedancji pętli zwarcia...

Przy pomiarach impedancji pętli zwarcia w przemysłowych, niskonapięciowych sieciach IT występuje wiele czynników wpływających na dokładność pomiarów. Wartości wyznaczonych pomiarowo impedancji pętli zwarcia są często znacząco różne od wartości otrzymanych na podstawie obliczeń. Mają na to wpływ czynniki związane z zastosowaną metodą pomiarową (sposób uziemienia na czas pomiarów punktu neutralnego transformatora zasilającego), a także konfiguracja samej sieci IT, w której wykonujemy pomiary, oraz...

Negatywne oddziaływanie magnesów na liczniki energii elektrycznej (część 1.)

Negatywne oddziaływanie magnesów na liczniki energii elektrycznej (część 1.)

Od kilku lat obserwuje się w wielu krajach niepokojące zjawiska oddziaływania magnesu na liczniki energii elektrycznej i takich mediów jak gaz lub woda. Wynika to z faktu wzrostu dostępności do magnesów...

Od kilku lat obserwuje się w wielu krajach niepokojące zjawiska oddziaływania magnesu na liczniki energii elektrycznej i takich mediów jak gaz lub woda. Wynika to z faktu wzrostu dostępności do magnesów neodymowych, charakteryzujących się niezwykle dużymi gęstościami energii, a obecnie – także stosunkowo niską ceną. Działania takie uznawane są za całkowicie niedopuszczalne, gdyż niezwykle duże natężenie pola magnetycznego w najbliższym otoczeniu takiego magnesu może wywoływać zakłócenia pracy urządzeń...

W artykule:

• Podstawowe wiadomości o woltomierzach i ich klasyfikacje
• Woltomierz z podwójnym całkowaniem

Woltomierze cyfrowe należy zaliczyć do najpowszechniej stosowanych przyrządów pomiarowych. Wynika to z faktu, że napięcie jest najczęściej mierzoną wielkością elektryczną.

Powszechność stosowania woltomierzy cyfrowych spowodowana jest również ich licznymi zaletami, do których należy zaliczyć:

  • dużą dokładność pomiaru,
  • automatyczny wybór zakresów pomiarowych,
  • krótki czas pomiaru,
  • bezpośredni odczyt wyniku pomiaru,
  • łatwość przechowywania i przetwarzania informacji.

O właściwościach metrologicznych woltomierzy cyfrowych napięcia stałego decyduje rodzaj zastosowanego przetwornika A/C. Z tego powodu można przyjąć, że najistotniejszym kryterium, według którego klasyfikowane są woltomierze cyfrowe, jest zasada działania przetwornika A/C.

Ze względu na zasadę działania przetworniki A/C dzielone są na dwie zasadnicze grupy:

  • przetworniki o przetwarzaniu pośrednim
  • i przetworniki o przetwarzaniu bezpośrednim.

W grupie przetworników z przetwarzaniem pośrednim podział przebiega pomiędzy przetwornikami przetwarzającymi napięcie na odcinek czasu i przetwornikami przetwarzającymi napięcie na częstotliwość.

Przetworniki bezpośrednie dzielą się na:

  • przetworniki kompensacyjne
  • i przetworniki bezpośredniego porównania [4, 5].

Wśród przetworników z przetwarzaniem napięcia na odcinek czasu do najpopularniejszych zalicza się

  • przetworniki impulsowo-czasowe
  • oraz przetworniki z podwójnym całkowaniem,

a w grupie przetworników z przetwarzaniem bezpośrednim

  • przetworniki kompensacyjne z kompensacją wagową.

Stąd też do najczęściej stosowanych woltomierzy zaliczane są:

  • woltomierze impulsowo-czasowe,
  • woltomierze z podwójnym całkowaniem,
  • woltomierze kompensacyjne.

Woltomierz z podwójnym całkowaniem

b wprowadzenie do cyfrowych rys1
Rys. 1. a) Schemat blokowy woltomierza cyfrowego z podwójnym całkowaniem, b) przebiegi czasowe [źródło: M. Strabowski, Miernictwo elektryczne – cyfrowa technika pomiarowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994.]

W woltomierzu z podwójnym całkowaniem można wyróżnić dwie fazy przetwarzania napięcia na odcinek czasu.

  • W pierwszej fazie, której czas trwania jest dokładnie znany, całkowane jest napięcie mierzone.
  • W drugiej fazie jest całkowane napięcie wzorcowe. Czas trwania drugiej fazy jest proporcjonalny do mierzonego napięcia [4, 6].

Pierwsza faza całkowania rozpoczyna się w momencie wysłania przez układ sterujący impulsu Ut ustawiającego klucz P w pozycji 1 (rys. 1a). W tej samej chwili zostaje otwarta bramka i licznik zaczyna zliczać impulsy wzorcowe.

Dołączenie do wejścia integratora napięcia KUx powoduje, że na jego wyjściu napięcie liniowo maleje (jeśli Ux > 0) lub narasta (Ux < 0) do wartości –UC0 lub +UC0.

Faza ta kończy się w chwili, gdy licznik zliczy liczbę impulsów wynikającą z jego pojemności.

Ostatni zliczany impuls zeruje licznik oraz poprzez układ sterujący przełącza klucz P w położenie 2, inicjując w ten sposób drugą fazę całkowania.

W momencie zakończenia pierwszej fazy całkowania napięcie na wyjściu integratora przyjmuje wartość (dla Ux > 0):

b wprowadzenie do cyfrowych wz1
Wzór 1

gdzie:

K – stała przetwarzania układu wejściowego,

R – oporność czynna rezystora,

C – pojemność kondensatora,

t0 – czas całkowania napięcia mierzonego Ux.

Czas całkowania t0 określony jest zależnością:

b wprowadzenie do cyfrowych wz2
Wzór 2

gdzie:

Nmax – pojemność licznika,

fN – częstotliwość impulsów wzorcowych.

W drugiej fazie całkowania do wejścia integratora zostaje dołączone napięcie Uw o polaryzacji przeciwnej w stosunku do napięcia mierzonego.

Faza druga zostaje zakończona w momencie osiągnięcia przez napięcie wyjściowe integratora wartości zerowej. Moment ten wykrywany jest przez układ porównujący, który wysyła do układu sterującego impuls kończący drugą fazę całkowania.

Podczas trwania drugiej fazy całkowania przebieg napięcia wyjściowego integratora określony jest zależnością [4, 6]:

b wprowadzenie do cyfrowych wz3
Wzór 3

gdzie:

Uw – napięcie wzorcowe,

Δt – czas całkowania napięcia wzorcowego.

Uwzględniając fakt, że po upływie czasu Δt napięcie UC przyjmuje wartość zerową, z (3) uzyskuje się:

b wprowadzenie do cyfrowych wz4
Wzór 4

Jeśli przyjąć, że w czasie Δt licznik zliczył NX impulsów, wówczas czas drugiej fazy całkowania wyznacza się z zależności:

b wprowadzenie do cyfrowych wz5
Wzór 5

Uwzględniając zależności (3), (4) i (5) uzyskuje się ostatecznie:

b wprowadzenie do cyfrowych wz6
Wzór 6

Z zależności (6) wynika, że liczba impulsów zliczona podczas drugiej fazy całkowania jest proporcjonalna do mierzonego napięcia.

Wynik pomiaru odczytany na cyfrowym wyświetlaczu jest bezpośrednio wyrażony w jednostkach napięcia.

Z zależności tej wynika również, że teoretycznie na wynik przetwarzania nie mają wpływu parametry integratora oraz długoczasowa niestabilność częstotliwości generatora impulsów wzorcowych. Wynika stąd duża dokładność woltomierzy z podwójnym całkowaniem.

Stosunkowo prostymi środkami technicznymi uzyskuje się błąd pomiaru napięcia rzędu 0,01–0,05% [4, 6].

Kolejny ważny wniosek wynikający z zasady działania woltomierza z podwójnym całkowaniem wskazuje, że wynik pomiaru jest proporcjonalny do wartości średniej napięcia Ux w pierwszej fazie całkowania.

Te integracyjne właściwości woltomierzy z podwójnym całkowaniem powodują, że charakteryzują się one dużą odpornością na zakłócenia.

Miarą odporności woltomierza na zakłócenia szeregowe jest współczynnik tłumienia zakłóceń szeregowych NMRR (Normal Mode Rejection Ratio), zdefiniowany jako stosunek wskazania woltomierza przy pomiarze napięcia stałego o wartości równej amplitudzie napięcia zmiennego (zakłócającego) do wskazania woltomierza przy pomiarze napięcia zmiennego. Współczynnik ten, podawany najczęściej w decybelach, dany jest wzorem [5]:

b wprowadzenie do cyfrowych wz7
Wzór 7

gdzie:

U0 – wskazanie woltomierza podczas pomiaru napięcia stałego,

Uz – wskazanie woltomierza podczas pomiaru napięcia zmiennego.

b wprowadzenie do cyfrowych rys2
Rys. 2. Napięcie na wyjściu integratora dla różnych wartości napięć wejściowych [źródło: Z. Kulka, A. Libura, M. Nadachowski, Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, WKiŁ, Warszawa, 1987]

Na rys. 2. przedstawiono zmiany napięcia na wyjściu integratora w czasie przetwarzania napięcia wejściowego.

W pierwszej fazie całkowania szybkość narastania napięcia U0 zależy tylko od napięcia mierzonego UI, ponieważ RC = const.

Na rysunku przyjęto, że napięcia mierzone mają wartości ujemne UI1 < UI2 < UI3 <0 oraz że UI4 > 0.

W drugiej fazie napięcie na wyjściu zmienia się na przeciwne ze stałą szybkością niezależnie od polaryzacji.

Aby umożliwić pomiar zarówno napięć ujemnych, jak i dodatnich, wprowadza się do układów przetwornika detekcję znaku sygnału mierzonego UI.

W zależności od tego znaku, na wejście integratora w drugiej fazie całkowania podaje się odpowiednie napięcie referencyjne.

Napięcie odniesienia może pochodzić wtedy np. z dwóch źródeł różniących się jedynie tylko znakiem. Jest to tylko jeden z kilku sposobów rozwiązania tego problemu [4, 6].

Literatura

  1. A. Chwaleba, M. Poniński, A. Siedlecki, Metrologia elektryczna, WNT, Warszawa 2003.
  2. G. Dacko, J. Jaskulski, D. Koczela, Miernictwo elektryczne, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993.
  3. A. Marcyniuk, E. Pasecki, M. Pluciński, B. Szadkowski, Podstawy metrologii elektrycznej, WNT, Warszawa 1984.
  4. M. Strabowski, Miernictwo elektryczne – cyfrowa technika pomiarowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994.
  5. Z. Kulka, A. Libura, M. Nadachowski, Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, WKiŁ, Warszawa, 1987.
  6. Materiały dydaktyczne Politechniki Warszawskiej.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Wspieramy projektantów elektroniki na każdym etapie ich pracy

Wspieramy projektantów elektroniki na każdym etapie ich pracy

Minął ponad rok od naszej ostatniej rozmowy, co zmieniło się w tym czasie w Farnell? – Największą zmianą, a raczej nowością w działalności Farnell, jest udostępnienie klientom portalu element14, społeczności...

Minął ponad rok od naszej ostatniej rozmowy, co zmieniło się w tym czasie w Farnell? – Największą zmianą, a raczej nowością w działalności Farnell, jest udostępnienie klientom portalu element14, społeczności internetowej i źródła dokumentacji technicznej w jednym. Portal ten umożliwia projektantom i inżynierom elektroniki na całym świecie komunikowanie się między sobą, dzielenie się swoją wiedzą i doświadczeniem, jak również korzystanie z bogatego zasobu danych technicznych. Ważnym dla nas krokiem...

Prefabrykowane stacje transformatorowe SN/nn - wymagania normatywne

Prefabrykowane stacje transformatorowe SN/nn - wymagania normatywne

Elektroenergetyczne stacje rozdzielcze zasilane są z sieci średniego napięcia w przedziale wartości znamionowych od 6 do 30 kV i wyposażane w transformatory o mocy znamionowej od 250 do 1000 kVA. Ich zadaniem...

Elektroenergetyczne stacje rozdzielcze zasilane są z sieci średniego napięcia w przedziale wartości znamionowych od 6 do 30 kV i wyposażane w transformatory o mocy znamionowej od 250 do 1000 kVA. Ich zadaniem jest transformowanie napięcia średniego na niskie i rozdział energii dla potrzeb odbiorców komunalnych i przemysłowych. Stacje prefabrykowane stają się stałymi elementami krajobrazu. Możliwości, jakie stwarza ich architektura powodują, że budynek stacji może być wykonany w sposób komponujący...

Transformatory rozdzielcze

Transformatory rozdzielcze

Transformatory energetyczne to urządzenia elektryczne przeznaczone do przetwarzania energii elektrycznej o określonym napięciu na energię elektryczną o innym lub takim samym napięciu. Używane są do łączenia...

Transformatory energetyczne to urządzenia elektryczne przeznaczone do przetwarzania energii elektrycznej o określonym napięciu na energię elektryczną o innym lub takim samym napięciu. Używane są do łączenia sieci energetycznych o różnych napięciach znamionowych. Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy przekształtnikowe. Na rynku możemy spotkać transformatory o mocach znamionowych...

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies.

Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.