Погрешности в работе ПИТ-МЕ.

· Предел допускаемой основной, приведенной к диапазону изменения выходного сигнала, погрешности ПИТ-МЕ при нормальных условиях не более ±0,25 %.

· Предел допускаемой вариации выходного сигнала составляет 0,2 предела до­пускаемой основной погрешности.

· Погрешность срабатывания предупредительной сигнализации не превышает ±0,25% верхнего предела диапазона изменения выходного сигнала.

· Предел дополнительной погрешности от изменения температуры окружающего воздуха в месте установки ПИТ-МЕ, в пределах рабочих условий, не превышает полови­ны предела допускаемой основной приведенной погрешности на каждые 10 °С.

· Допускаемая дополнительная погрешность ПИТ-ТП МЕ, вызванная изменением температуры свободных концов ТП во всем диапазоне рабочих температур ПИТ-ТП МЕ, не превышает 1,0 °С.

· Предел дополнительной погрешности от изменения напряжения питания сети не превышает половины предела допускаемой основной приведенной погрешности во всем диапазоне изменения напряжения питания.

· ПИТ-МЕ выдерживает без повреждений обрыв входных и выходных цепей. При обрыве входных цепей ПИТ-МЕ обеспечивает световую сигнализацию и состояние выходного сигнала, в зависимости от запрограммированного значения, может принимать значение 3,5 мА или 20,5 мА. Контроль состояния линии связи с термоэлектрическим преобразователем в ПИТ-ТП МЕ осуществляется путем периодической прозвонки цепи током 25 мкА.

Устройство и работа

Выходной код АЦП поступает на вход микропроцессора, обрабатывающего полученные данные и управляющего работой АЦП и, через устройство гальванического разделения, цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) и драйвером интерфейса RS-485. На выходе ЦАП формируется унифицированный сигнал постоянного тока 4 - 20 мА по ГОСТ 26.011.

Драйвер интерфейса RS-485 формирует физические уровни сигнала, передаваемые в двухпроводную линию. ПИТ-МЕ обес­печивает полное гальваническое разделение входных и выходных цепей, что достигается применением для питания гальванически развязанных узлов DC-DC преобразователя на­пряжения постоянного тока в постоянный.

Конструкцию ПИТ-ТС МЕ поясняет рисунок 2.

На верхней стороне прибора в вырезе крышки установлена вилка соединителя 5 для подключения искробезопасной цепи и нанесена маркировка вида и уровня взрывозащиты. На нижней - вилки соединителей 6 для подключения цепей питания и выхода 4-20 мА и 7 для подключения цепей сигнализации.

На лицевой панели расположены светодиодные индикаторы (HL1, HL2, HL3, HL4) имеющих 8 режимов работы, там же нанесена фирменная маркировка.

На рисунке 2 вид спереди показан с установленными ответными частями соединителей - кабельными розетками 9. Монтаж подводящих кабелей осуществляется винтовыми клеммами.

 

 

Рис 2. Конструкция ПИТ-МЕ

Схемы подключения

На практике часто применяют различные схемы подключения сопротивления, такие как двух-, трех-, и четырехпроводные. Двухпроводная используется редко, наибольшее распространение получили трех- и четырехпроводные схемы включения, они позволят почти полностью скомпенсировать сопротивление линий связи, в зависимости от различных параметров (к примеру, окружающая среда).

5.6.1 Схема при помощи, которой производится измерение соотношения сигналов опорного напряжения и термометра сопротивления при трех проводной соединительной линии, приведена на рисунке 3.

Напряжение U_вх формируется как разность падения напряжения на сопротивлении первого провода линии связи, термометре сопротивления и падения напряжения на со­противлении второго провода линии связи:

U_вх=I₀₁(R₀+∆R_t+R_л1)- I₀₂ R_л2

При выполнении равенства I₀₁=I₀₂=I₀, обеспечиваемого применяемым АЦП, и вы­полнения условий балансировки R_л1=R_л2 при монтаже входное напряжение равно:

U_вх=I₀∆R

прямо пропорционально изменению сопротивления термометра сопротивления (R_t) и не за­висит от сопротивления проводов линии связи.

 

Рис. 3 Схема, поясняющая принцип измерения с трех проводной линией связи.

 

Источники опорного тока I₀₁ и I₀₂ используются как для формирования сигнала с термометра сопротивления, так и для формирования опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя путем падения напряжения на резисторе R_ref. Некоторое изменение величины сигнала возбуждения термометра сопротивления будет компенсиро­вано за счет точно такого же изменения опорного напряжения АЦП, или наоборот. Выходной код АЦП будет представлять собой соотношение сигналов на входе операционно­го усилителя и на входе U_ref. Так как сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя и вход опорного напряжения управляются от одного источника, то изменение уровня сигнала этого источника не приведет к появлению погрешности измерений. Таким образом, в схеме измерения соотношений (ratiometric), когда измеряемая величина не изменяется, цифровой сигнал на выходе преобразователя также не изменяется даже при изменении уровня сигнала возбуждения датчика.

5.6.2 Схема, поясняющая принцип измерения для четырех проводной соединительной линии, приведена на рисунке 4.

 

Рис. 4. Схема, поясняющая принцип измерения с четырех проводной линией связи.

 

 

Источники опорного тока I₀₁ и I₀₂ в этом случае объединены программным путем. Ток протекает через провод линии связи R_л1, термометр сопротивления и провод линии связи R_л4. Через провода измерительной цепи R_л2 и R_л3 ток не течет, что обеспечивается большим входным сопротивлением входного усилителя АЦП. Напряжение, приложенное к входу усилителя, прямо пропорционально изменению сопротивления термометра сопротивления и не зависит от сопротивления проводов линии связи.

Источники опорного тока I₀₁ и I₀₂ используются для формирования опорного напря­жения аналого-цифрового преобразователя, путем падения напряжения на резисторе R_ref, также как в трех проводной схеме включения.

5.6.3. Конструкция платы ПИТ-ТП МЕ отличается от ПИТ-ТС МЕ тем, что с целью обес­печения компенсации температуры холодного спая, задействован второй канал измерения АЦП.

Искробезопасность цепей обеспечивается установкой в цепи питания ТП токоограничительных резисторов R1,R2.

В остальном схема и конструкция ПИТ-ТП МЕ совпадает со схемой ПИТ-ТС МЕ.