Преобразователь тока селективный А9-1

Прибор А9-1 (рис. 28) предназначен для измерения среднеквадратического значения силы переменного тока на фиксированных частотах в рельсовых цепях, а также индукции постоянного магнитного поля для определения степени намагниченности рельса вблизи изолирующего стыка.

Принцип действия прибора поясняет структурная схема, приведенная на рис. 29. При измерении силы переменного тока в рельсовой цепи прибор накладывается на поверхность рельса. Тем самым индуктивный датчик вносится в электромагнитное поле переменного тока, протекающего в рельсовой цепи. На его выходе индуцируется переменное напряжение, пропорциональное измеряемому току. Это напряжение после предварительного усиления поступает на вход масштабирующе­го устройства, где происходит его нормирование по уровню. К выходу предварительного усилителя подключен режекторный фильтр, обеспечивающий подавление помехи на частоте 50 Гц. Масштабированный по уровню сигнал поступает на вход полосового фильтра, где происходит селекция сигнала по частоте, т.е. подавление тех гармонических составляющих полезного сигнала и помехи, которые не попадают в полосу пропускания фильтра. Сформированный таким образом сигнал поступает на вход преобразователя переменной составляющей в постоянную величину, пропорциональную среднеквадратическому значению переменной величины сигнала. Затем полученное постоянное напряжение подается на вход АЦП, где преобразуется в шестнадцатиразрядное двоичное число, которое для дальнейших вычислительных операций и вывода полученного результата на ЖК индикатор считывается микроконтроллером. Для визуального определения типа кодовой последовательности сигнал после полосового фильтра подаётся на детектор, выделяющий огибающую манипулированного сигнала, которая управляет светодиодным индикатором.

Рис. 29 Структурная схема прибора А9-1.

При измерении индукции постоянного магнитного поля применяется магнитный датчик, работающий на эффекте Холла. Смещение на выходе датчика, пропорциональное величине индукции магнитного поля, подаётся на масштабирующее устройство, осуществляющее его нормирование по уровню. Масштабированное постоянное напряжение подаётся на вход АЦП, где преобразуется в шестнадцатиразрядное двоичное число, которое для дальнейших вычислительных операций и вывода полученного результата на ЖК индикатор считывается микроконтроллером.Включение режимов измерения и обработки, переключение пределов измерения, настройка полосового фильтра на фиксированную частоту осуществляются микроконтролле­ром с помощью кнопочной панели управления, расположенной на лицевой панели прибора. Питание, осуществляемое от автономного источника - трех аккумуляторов с типоразмером АА, после преобразования с помощью конвертора питания повышается и стабилизируется на уровне 5 В.

Прибор А9-1 включается нажатием кнопки . В первый момент включения в течение 2 – 3 с высвечиваются все рабочие сегменты индикатора для проверки его работоспособности и правильного отображения информации в процессе работы прибора. Затем в течение 3 - 4 с проводится измерение напряжения аккумуляторной батареи и полученное выводится на индикатор. Полностью заряженная батарея имеет напряжение, равное 4 В, разряженная - порядка 3 В. После этого прибор устанавливается тот режим измерения, из которого был выключен.

При измерении намагниченности рельсов необходимо учитывать что магнитный датчик расположен под выступающей пластиной на нижней крышке корпуса прибора, под индикатором. На рисунке 30, а показано направление вектора магнитной индукции относительно датчика, при котором датчик обладает наибольшей чувствительностью. В общем случае, при нахождении датчика в неравномерном магнитном поле, прибор будет измерять составляющую магнитной индукции вдоль оси Y.

Рис. 30. Измерение намагниченности рельсов:

а – расположение магнитного датчика прибора А9-1, б – конфигурация магнитного поля рельсового стыка, в – оптимальная зона измерение намагниченности рельсов

Рельсы обладают продольной намагниченностью и незначительной неоднородностью индукции по сечению. Конфигурация магнитного поля рельсового стыка приведена на рис. 30,б. Наиболее удобной для измерений является зона шириной не более 30-40 мм от торца на верхней поверхности рельса (рис. 30, б)

Перед включением режима измерения намагниченности рельсов прибор А9-1 необходимо удалить от источника магнитного поля (на расстояние 40-50 см. от намагниченного рельса). Режим измерения намагниченности рельсов устанавливается, когда после двойного нажатия кнопки "Фт" в течение 2 с не будет нажата ни одна из кнопок управ­ляющей панели прибора. При этом на табло индикатора прибора выводится сообщение «_Н_».

После это проводится автоматическая коррекция смещения нуля, о чем свидетельствует появление на табло прибора последовательных сообщений «С0г», «_0_» Измеренное прибором значение индукции магнитного поля в месте расположения датчика приравнивается нулю и все дальнейшие измерения будут проводиться относительно этого значения. Поэтому рекомендуется во время проведения прибором коррекции нуля располагать его в месте, где индукция магнитного поля наименьшая.

Режим считается установленным, если на табло индикатора прибора будет выведена цифровая шкала с соответствующими данному режиму атрибутами «0.00 мм».

На границе раздела сред с различной магнитной проницаемостью (как воздух и сталь) вектор магнитного поля всегда направлен перпендикулярно поверхности. Поэтому для проведения измерения индукции магнитного поля на поверхности рельса необходимо коснуться плоской частью выступающей пластины на нижней крышке прибора поверхности рельса, как показано на рис. 31. При таком положении ось Y (ось максимальной чувствительности датчика) направлена перпендикулярно поверхности рельса и совпадает по направлению с вектором магнитного поля. Значение измеряемой величины индукции магнитного поля в миллитеслах (мТл) будет индицироваться на табло прибора.

При превышении значения предела измерения на табло индикатора прибора выводится сообщение «0L». Для коррекции смещения нуля необходимо нажать одну из кнопок «→» или «П» панели управления, предварительно удалив прибор от источ­ника магнитного поля.

После выполнения измерений, прибор выключается нажатием кнопки "О". Также прибор выключается автоматически при отсутствии нажатий кнопок клавиатуры в течение времени более 5 мин и при разряде элементов питания ниже допускаемой нормы.

3.ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО И ИЗОЛИРУЮЩЕГО СТЫКОВ

Цель исследования: изучить конструкцию, назначение элементов токопроводящих и изолирующих стыков, а также принцип действия контрольно-измерительных приборов для исследования состояния стыков.

---

Дата добавления: 2015-07-16