Система измерительная ЭЛВИС-экспресс

Назначение

Система измерительная «ЭЛВИС-экспресс» (далее по тексту - система) предназначена для измерений напряжения и силы тока произвольной формы, частоты переменного тока и количества импульсов, а также для регистрации и отображения результатов измерений и расчетных величин.

Описание

Принцип действия системы основан на преобразовании аналоговых сигналов от датчиков физических величин (не входящих в состав системы) в цифровой код, обработке информации во встроенном контроллере и выдачи ее на монитор и на внешние устройства в виде, удобном для пользователя.

Функционально система включает в себя измерительные каналы (ИК):

ИК силы тока произвольной формы;

ИК напряжения произвольной формы;

ИК частоты периодически изменяющихся токов и напряжений;

ИК количества импульсов.

Количество ИК составляет 56. Каждый ИК может быть настроен на любой из указанных видов измерений.

При измерении силы тока измеряемый ток проходит через нагрузочный резистор, находящийся в устройстве согласования внешних сигналов, напряжение с которого поступает на вход устройства сбора данных с последующим вычислением в контроллере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении напряжения в диапазоне от минус 10 до плюс 10 В измеряемое напряжение поступает на вход устройства сбора данных, с последующим вычислением в контроллере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении напряжения в диапазоне от минус 20 до плюс 20 В измеряемое напряжение поступает на вход устройства сбора данных через делитель, находящийся в устройстве согласования внешних сигналов, с последующим вычислением в контроллере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении напряжения в диапазоне от минус 300 до плюс 300 В измеряемое напряжение поступает на вход устройства сбора данных через делитель, находящийся в коннекторном блоке TB-4300B, с последующим вычислением в контроллере значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины.

При измерении количества импульсов сигнал поступает на вход устройства сбора данных, с последующим вычислением в контроллере значений соответствующих физических величин (например, угла поворота и скорости вращения колесной пары).

При измерении частоты периодически изменяющихся токов и напряжений производится математическая обработка массива значений силы тока или напряжения с помощью преобразования Фурье.

Конструктивно система состоит из устройств согласования внешних сигналов (УСВС), устройств сбора данных, контроллера, сенсорного монитора и клавиатуры.

Система состоит из набора отдельных блоков настольного исполнения, объединенных соединительными кабелями. Устройства сбора данных и контроллер расположены в крейте

Лист № 2

Всего листов 7

PXI. Монитор и клавиатура прикреплены к крейту и составляют с ним единое целое. УСВС представляют из себя отдельные блоки.

Конфигурация системы приведена в таблице 1.

Таблица 1

УСВС содержат в себе входные и выходные разъемы, нагрузочные резисторы, резисторные делители и блоки питания для питания датчиков и других первичных преобразователей. Каждому из семи устройств сбора данных соответствует свое УСВС. Каждому ИК соответствует свой входной разъем, свой набор нагрузочных резисторов и свой резисторный делитель.

Нагрузочные резисторы смонтированы внутри корпуса УСВС в печатных платах. Обеспечена возможность их коммутации с помощью переключателей для получения требуемых значений нагрузочного сопротивления каждого канала.

По условиям эксплуатации система удовлетворяет требованиям гр. 2 ГОСТ 22261-94 с диапазоном рабочих температур от 10 до 30 °С, без предъявления требований к транспортированию в упакованном виде.

Внешний вид крейта РХ1 приведён на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид крейта РХ1

Внешний вид УСВС и место для наклейки приведены на рисунке 2.

Место пломбировки от несанкционированного доступа предусмотрено на крепежном болте задней панели УСВС.

Место для наклейки на верхней крышке

Рисунок 2 - Внешний вид УСВС

Программное обеспечение

Включает общее и специальное программное обеспечение (ПО). В состав общего ПО входит операционная система «Windows 7».

В состав специального ПО входят:

- набор разработчика прикладного программного обеспечения NI Developer Suite, включающий в себя среду графического программирования LabVIEW, содержащую, в том числе, готовые функции управления и обмена данными с аппаратными средствами сбора данных и библиотеки функций для обработки и анализа измеренных данных;

- драйверы устройств;

- ПО для проведения измерений и цифровой обработки информации, созданное с использованием средств LabVIEW;

- ПО для автоматизации поверки системы, созданное с использованием средств LabVIEW.

Метрологически значимую часть ПО составляют программные модули (виртуальные приборы), созданные средствами LabVIEW, обеспечивающие расчет частоты, средних значений, постоянной времени, приведенной погрешности, а так же калибровочные константы, содержащиеся в текстовом файле.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 2.

Таблица 2

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Метрологически значимая часть ПО защищена паролем. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Основные метрологические технические характеристики системы приведены в таблице 3. Таблица 3

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта методом компьютерной графики и на верхнюю панель УСВС в виде бумажной наклейки.

Комплектность

В комплект поставки входят:

система - 1 шт.;

паспорт АСК.100.14 ПС - 1 шт.;

методика поверки АСК.100.14 ИС3 - 1 шт.

Поверка

осуществляется по документу АСК.100.14 ИС3 «Система измерительная «ЭЛВИС-экспресс». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 06.04.2015 г.

Основные средства поверки:

- калибратор универсальный Н4-6 (рег. № 16690-97): диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 2 до 2 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,005 %-U + 6 мкВ); диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 20 до 20 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,005 %-U + 100 мкВ); диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 1000 до 1000 В, пределы допускаемой погрешности ± (0,006 %-U + 12 мВ); диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 20 до 20 мА, пределы допускаемой погрешности ± (0,01 %J + 0,6 мкА), где I - значение воспроизводимой силы тока, А; диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 2 до 2 А, пределы допускаемой погрешности ± (0,015 %-! + 0,1 мА);

- частотомер электронно-счетный Ч3-64 (рег. № 9135-83): диапазон частот следования импульсных сигналов от 0 до 150 МГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности счета импульсов ± 1;

- генератор импульсов Г5-60 (рег. № 5463-76): период повторения одинарных импульсов от 0,1 мкс до 10 с, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки периода

повторения одинарных импульсов ± 1-10’6 -Т, где Т - установленный период повторения, длительность фронта импульсов не более 10 нс.

Сведения о методах измерений

« Система измерительная «ЭЛВИС-экспресс». АСК.100.14 ПС».

Нормативные документы

1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

2. ГОСТ 8.027-2001 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».

3. ГОСТ 8.022-91 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10-16 до 30 А».

4. ГОСТ 8.129-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».