3.4. Структура та метрологічні характеристики інформаційно вимірювальних каналів.

Загальна структура інформаційно-вимірювальних каналів наведена на 2 та 4 аркушах графічної частини дипломного проекту. На основі цих матеріалів можна відслідкувати проходження сигналів вимірювальної інформації та управляючих дій.

Для передачі електричних сигналів використано провід ПРТО3х1,5 для зовнішніх проводок та ПВ1х1,5 для внутрішньощитових проводок.

Для запобігання обриву, впливу різного типу завад та підвищення надійності ІВК усі інформаційні лінії прокладаються у металевих коробах та захисних металорукавах.

Як приклад наведемо структуру та послідовність перетворення інформації про рівень води в барабані котла.

Вихідний уніфікований сигнал 4..20 мА з датчика різниці тисків по мідному трьохжильному проводу ПРТО3х1,5 подається на клемник щита живлення і перетворювачів. З клемника щита живлення і перетворювачів цей сигнал подається на модуль аналогових входів контролера TSX Micro. Вхідний модуль перетворює сигнал вимірювальної інформації у цифрову форму. В контролері відбувається відпрацювання закону регулювання. Далі сигнал вимірювальної інформації та управляючого діяння передається по інтерфейсному каналу на комп'ютер де відображається за допомогою дисплейної мнемосхеми. Сигнал управляючої дії із цифрової форми перетворюється у дискретний. Даний сигнал направляється по кабелю на безконтактний реверсивний пускач ПБР, який керує виконавчим механізмом, котрий зв'язаний з регулюючим органом.

Усі інші перетворення та послідовність проходження сигналу такі ж як і у вище описаного контуру рівня.

Під час технічних вимірювань, як правило, використовують вимірювальні комплекси або інформаційно-вимірювальні системи (ІВС), які складаються з кількох вимірювальних засобів. Тому, оцінюючи загальну похибку вимірювання, потрібно оцінити похибки вимірювального комплексу чи ІВС вцілому. У загальному вигляді будь-яка вимірювальна система складається з первинних вимірювальних перетворювачів, ліній зв’язку, вторинних вимірювальних приладів або аналогово-цифрових перетворювачів, тобто вхідних модулів перед входом в електронно-обчислювальну машину (ЕОМ) та інших засобів.

Визначимо похибку ІВС (Рисунок 3.2) з ЕОМ для вимірювання температури димових газів на виході з котлоагрегата T=125 ºс, Що складається з датчика температури типу ТСП-У класу точності 1.0, лінії зв’язку, МАВ (модуль аналогових входів) класу точності 0.25, процесора (Пр) І персонального комп’ютера (ПК) з вимірювачем – Класу Точності 1,0.

ТСП -У

ЛЗ

МАВ

Прц

ПК

1.0 0.25

Рисунок 3.2. Схема каналу вимірювання температури

Сумарна похибка ІВС складається із суми максимально допустимих похибок елементів системи, але в даному разі розв’язання задачі виконуватимемо при ймовірності 0,95 через їх середні квадратичні похибки.

Максимальне допустиме відхилення температури від градуювальних таблиць термометра опору ТСП:

0.387ºc

При цьому зведена похибка:

1.5 %

Відхилення температури лінії зв’язку

При цьому зведена похибка:

Згідно з довірчою ймовірністю, що дорівнює 0.95, для кожного елемента знайдемо середню квадратичну похибку в абсолютних значеннях за виразом :

• Для ТСП-У :

• Для Лінії Зв’язку:

Допустима абсолютна похибка (МАВ):

0,3125 °С

0,15625 °С

За нормальних умов роботи похибки процесора не враховують.

Допустиму похибку ПК визначаємо згідно з класом точності 1,0.

1,25 °С

0,625 °С

Середня квадратична абсолютна похибка ІВС:

=0.85 °С

Допустима Абсолютна Похибка Системи:

1.7 °С

Допустима Зведена Похибка Системи:

1,36%

Отже, згідно з наведеними розрахунками через середні квадратичні похибки елементів системи як за абсолютними, так і за відносними похибками та з урахуванням стандартного ряду класів точності 1,5 дійсне значення вимірювальної величини °С при ймовірності 0,95.