И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Питание
Напряжение питания 90…245 В;
Потребляемая мощность 6 ВА;
Частота 47…63 Гц.
Входы
Время опроса входа, не более 1 с.
Входное сопротивление прибора при подключении источника унифицированного сигнала:
– тока (при подключении внешнего 100 Ом ± 0,1 % прецизионного резистора);
– напряжения, не менее 100 кОм;
Предел основной допускаемой приведенной погрешности при измерении:
– термопреобразователем сопротивления 0,25 %;
– термопарой 0,5 %;
– унифицированных сигналов тока и напряжения 0,5 %.
Выходные устройства
Транзисторная оптопара:
· ток нагрузки 200 мА;
· напряжение 40 В пост. тока;
Симисторная оптопара:
· ток нагрузки 2 0,5 А;
· напряжение 240 В.
Электромагнитное реле:
· ток нагрузки 8 А;
· напряжение 220 В 50 Гц, cosφ ≥ 0,4.
Выход для управления внешним твердотельным реле:
· напряжение 4...6 В;
· максимальный выходной ток 100 мА.
Прибор предназначен для эксплуатации в следующих условиях:
Температура воздуха, окружающего корпус прибора +1…+50°С;
Атмосферное давление 84…106,7 кПа;
Относительная влажность воздуха (при температуре +35°С) 30…80%.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
В процессе работы ТРМ202 производит опрос входных датчиков, вычисляя по полученным данным текущие значения измеряемых величин, отображает их на цифровом индикаторе и выдает соответствующие сигналы на выходные устройства.
Функциональная схема прибора приведена на рис. 1. Прибор включает в себя:
- два универсальных входа для подключения первичных преобразователей (датчиков);
- блок обработки данных, предназначенный для цифровой фильтрации, коррекции и регулирования входной величины;
- два выходных устройства (ВУ), которые в зависимости от модификации прибора могут быть ключевого или аналогового типа;
- два цифровых индикатора для отображения регулируемой величины и ее установки.
Логические устройства (ЛУ), входящие в блок обработки данных, формируют сигналы управления выходными устройствами в соответствии с заданными режимами работы.
К измерительным входам прибора могут быть подключены датчики разных типов. Для измерения температур используют термопреобразователи сопротивления и термоэлектрические преобразователи (термопары). Для измерения других физических параметров могут быть использованы датчики, оснащенные нормирующими преобразователями этих параметров в унифицированные сигналы постоянного тока 4…20 мА, 0…20 мА, 0…5 мА или напряжения –50…50 мВ и 0…1 В.
Сигнал, полученный с датчика, преобразуется в цифровое значение измеряемой величины (температуры, давления, расхода и т.д).
Масштабирование. При работе с датчиками, формирующими на выходе унифицированный сигнал тока или напряжения, диапазон измерения задается в соответствии с диапазоном работы применяемого датчика. При измерении аналоговых сигналов прибор осуществляет линейное преобразование входной величины в реальную физическую величину в соответствии с заданным диапазоном измерения по формуле:
Т = Пн +Ix(Пв – Пн), при любых соотношениях Пв и Пн,
где I х – значение сигнала с датчика в относительных единицах диапазона
0…1,000;
Пн – заданное пользователем нижнее значение границы диапазона
измерения;
Пв – заданное пользователем верхнее значение границы диапазона
измерения.
Рисунок 8 Функциональная схема прибора ТРМ-202
Вычисление квадратного корня. Для работы с датчиками, унифицированный выходной сигнал которых пропорционален квадрату измеряемой величины, используется функция вычисления квадратного корня, включается программным путем. Значение квадратного корня измеряемой величины, которое подается на индикатор и соответствующее ЛУ, вычисляется по формуле:
Т = Пн + (Пв – Пн), при любых соотношениях Пв и Пн,
где I х – значение сигнала с датчика в относительных единицах диапазона
0…1,000;
Пн – заданное пользователем нижнее значение границы диапазона
измерения;
Пв – заданное пользователем верхнее значение границы диапазона
измерения.
Коррекция измерений. Для устранения начальной погрешности преобразования входных сигналов и погрешностей, вносимых соединительными проводами, измеренное прибором значение может быть откорректировано. В ТРМ202 есть два типа коррекции, позволяющих осуществлять сдвиг или наклон характеристики на заданную величину независимо для каждого входа.
Рисунок 9 Пример сдвига характеристики для датчика TCM(Cu50).
Рисунок 10 Пример изменения наклона характеристики
для датчика ТСМ(Cu50)
Для компенсации погрешностей Δ R = R 0 – R 0.TCM, вносимых сопротивлением подводящих проводов R TCM, к каждому измеренному значению параметра T изм прибавляется заданное пользователем значение δ. На рисунке 9приведен пример сдвига характеристики для датчика TCM(Cu50).
Для компенсации погрешностей датчиков при отклонении значения W100 от номинального (W100 – отношение сопротивления датчика при 100°С к его сопротивлению при 0°С (Ro)) каждое измеренное значение параметра T изм умножается на заданный пользователем поправочный коэффициент α. Коэффициент задается в пределах от 0,500 до 2,000. На рисунке 10 приведен пример изменения наклона характеристики для датчика TCM(Cu50).
Цифровая фильтрация измерений. Для улучшения эксплуатационных качеств входных сигналов в приборе используются цифровые фильтры, позволяющие уменьшить влияние случайных помех на измерение контролируемых величин. Для каждого входа фильтры настраиваются независимо.
Полоса цифрового фильтра позволяет защитить измерительный тракт от единичных помех и задается в единицах измеряемой величины. Если измеренное значение Ti отличается от предыдущего Ti– 1 на величину, большую, чем значение параметра F в, то прибор присваивает ему значение равное Ti + F в (рис. 11). Таким образом характеристика сглаживается. Как видно из рис. 2.11, малая ширина полосы фильтра приводит к замедлению реакции прибора на быстрое изменение входной величины. Поэтому при низком уровне помех или при работе с быстро, меняющимися процессами рекомендуется увеличить значение параметра или отключить действие полосы фильтра, установив в параметре Fb1 (Fb2) значение 0. При работе в условиях сильных помех для устранения их влияния на работу прибора необходимо уменьшить значение параметра.
Рисунок 11 Характеристика цифрового фильтра
Цифровой фильтр устраняет шумовые составляющие сигнала, осуществляя его экспоненциальное сглаживание. Основной характеристикой экспоненциального фильтра является τф – постоянная времени цифрового фильтра, параметр inF1 (inF2) – интервал, в течение которого сигнал достигает 0,63 от значения каждого измерения Ti (рис. 12). Уменьшение значения τф приводит к более быстрой реакции прибора на скачкообразные измерения температуры, но снижает его помехозащищенность. Увеличение τф повышает инерционность прибора, шумы при этом значительно подавлены.
Рисунок 12 Характеристика экспоненциального фильтра
Каждое из двух логических устройства (ЛУ), может работать в одном из режимов:
· двухпозиционного регулирования – для ключевых ВУ;
· П-регулятора, регистратора – для аналоговых ВУ.
Входной величиной для ЛУ может быть либо величина с любого входа, либо разность текущих значений на входах. При вычислении разности прибор должен измерять одинаковые физические величины по обоим входам. Например, ко входу 1 подключена термопара, а ко входу 2 – термопреобразователь сопротивления.
ЛУ работают независимо друг от друга, поэтому прибор может работать как трехпозиционный регулятор. Для этого на вход каждого из ЛУ необходимо подать один и тот же сигнал: Т1(Т2) или ΔТ.
ЛУ работает в режиме двухпозиционного регулирования, если выходное устройство ключевого типа: электромагнитное реле, транзисторная оптопара, оптосимистор, выход для управления твердотельным реле.При работе в режиме двухпозиционного регулирования ЛУ работает по одному из представленных на рис. 2.13типов логики:
- тип логики 1 (обратное управление) применяется для управления работой нагревателя (например, ТЭНа) или сигнализации о том, что значение текущего измерения Т тек меньше уставки Т уст. При этом выходное устройство, подключенное к ЛУ, первоначально включается при значениях Т тек < Т уст – HYS, выключается при Т тек > Т уст + HYS и вновь включается при Т тек < Т уст – HYS, осуществляя тем самым двухпозиционное регулирование по уставке Т уст с гистерезисом ± HYS.
- тип логики 2 (прямое управление) применяется для управления работой охладителя (например, вентилятора) или сигнализации о превышении значения установки. При этом выходное устройство первоначально включается при значениях Т тек > Т уст + HYS, выключается при Т тек < Т уст – HYS.
- тип логики 3 (П-образная) применяется для сигнализации о том, что контролируемая величина находится в заданном диапазоне. При этом выходное устройство включается при Т уст – HYS < Т тек < Т уст + HYS.
- тип логики 4 (U-образная) применяется для сигнализации о том, что контролируемая величина находится вне заданного диапазона. При этом выходное устройство включается при Т тек < Т уст – HYS и Т тек > Т уст + HYS. Задание установки (Т уст) и гистерезиса (HYS) производится назначением параметров регулирования прибора.
Рисунок 13 Работа ЛУ в режиме двухпозиционного регулирования
Для ЛУ, работающих в режиме двухпозиционного регулирования, может быть задано время задержки включения и время задержки выключения
(рис. 14).
Рисунок 14 Включение и отключение времени задержки
Для ЛУ может быть задано минимальное время удержания выхода в замкнутом и разомкнутом состояниях. ЛУ может удерживать выход в соответствующем состоянии в течение заданного в времени, даже если по логике работы устройства сравнения требуется переключение (рис. 15).
Рисунок 15 Заданное время удержания
В режиме П-регулятора текущее значение Тi сравнивается с уставкой Т уст и выдает сигнал, пропорциональный отклонению Тi от Т уст в зоне, определяемой полосой пропорциональности. В зависимости от объекта, которым мы управляем, задается тип управления (прямое для охлаждения и обратное для нагревания), рисунок 16.
Рисунок 16 Тип управления
При работе в режиме регистратора. ЛУ сравнивает входную величину с заданными значениями и выдает на соответствующее выходное устройство аналоговый сигнал в виде тока 4…20 мА, который можно подавать на самописец или другое регистрирующее устройство. Принцип формирования тока регистрации показан на рисунок 2.17.
ТРМ202 имеет функцию управления двухпозиционным или П-регулятором с компьютера через интерфейс RS-485. В этом случае пользователь имеет возможность самостоятельно задавать требуемую выходную мощность регулятора. Для прибора с ключевыми выходами управление двухпозиционным регулятором осуществляется с учетом существующих временных задержек.
Выходные устройства (ВУ) предназначены для передачи управляющего сигнала на исполнительные механизмы, либо для передачи данных на регистрирующее устройство.
Ключевое ВУ – электромагнитное реле, транзисторная оптопара, оптосимистор, выход для управления твердотельным реле – используется для управления (включения-выключения) нагрузкой либо непосредственно, либо через более мощные управляющие элементы, такие как пускатели, твердотельные реле, тиристоры или симисторы.
Рисунок 17 Режим регистрации
ВУ аналогового типа в приборе ТРМ202 – это 10-разрядный цифроаналоговый преобразователь, который формирует токовую петлю 4...20 мА или напряжение 0...10 В на активной нагрузке и, как правило, используется для управления электронными регуляторами мощности и регистрирующими устройствами.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Основные схемы включения датчиков регуляторов температуры.
2. Назначение и модификации регуляторов температуры типа РТ, РРТ.
3. Принцип действия регулятора с контактным выходом РТ-3.
4. Принцип действия терморегулятора МЭТРС.
5. Порядок настройки терморегулятора БРТ-2.
6. Назначение двухканальных регуляторов температуры ТРМ202.
7. Функции регуляторов температуры ТРМ202.
8. Типы коррекции измерений в регуляторе ТРМ202.
Список литературы
ГОСТ 2.722-68 Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические.. М.: Изд-во стандартов, 1968. 15 с.
ГОСТ 2.723-68 Обозначения условные графические в схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители.. М.: Изд-во стандартов, 1968. 10 с.
ГОСТ 2.723-68 Обозначения условные графические в схемах. Приборы электроизмерительные. М.: Изд-во стандартов, 1968. 6 с.
ГОСТ 2.755-87 Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. М.: Изд-во стандартов, 1987. 15 с.
. Руководство по ремонту автомобиля Volkswagen Golf IV (Фольксваген Гольф) 1997-2005 г.в.// http://www.parts66.ru/manuals/?mbrid=46&trid=88850
