Назначение
Системы оптоэлектронные измерительные «СКС-Т1» (далее - системы) предназначены для регистрации импульсов электрического напряжения и измерения коэффициента преобразования.
Описание
Принцип действия систем основан на пропорциональном аналого-цифровом преобразовании входных импульсов электрического напряжения в цифровой код с последующей обработкой, запоминанием и измерением их амплитудных значений с помощью поставляемого программного обеспечения, функционирующего под управлением персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ).
Измеряемый системами коэффициент преобразования является амплитудной характеристикой импульсов электрического напряжения и представляет собой отношение амплитуды выходного импульса к амплитуде входного импульса.
Каждая система состоит из следующих частей: измерительного преобразующего блока (ИНЬ), симплексного одномодового волоконно-оптического кабеля (ВОК), приемнопередающего блока (ППЬ) и программно-математического обеспечения (ПО). Каждая система имеет восемь одинаковых измерительных каналов.
При работе исследуемый импульс электрического напряжения подается на один из входов измерительного преобразующего блока (ИНЬ), где после усиления и фильтрации осуществляется его аналого-цифровое линейное преобразование в оптический сигнал, который по симплексному одномодовому волоконно-оптическому кабелю (ВОК) передается к приемному передающему блоку (ППЬ), где обеспечивается обратное преобразование оптического сигнала в пропорциональный по амплитуде электрический. Использование волоконно-оптического кабеля позволяет полностью исключить помеховое влияние внешних электромагнитных полей на амплитуду и форму регистрируемых импульсов напряжения. Для регистрации сигналов с выхода ППЬ и определения их амплитудных значений, используется ПЭВМ с поставляемым в комплекте программно-математическим обеспечением.
В состав ИПЬ входят следующие узлы: управляемый усилитель с дифференциальным входом, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок управления, двухканальный блок питания, медиа конвертер для преобразования электрического цифрового сигнала в оптический. При работе исследуемый аналоговый импульс напряжения поступает на дифференциальный вход усилителя с изменяемым коэффициентом передачи, использование дифференциального входа позволяет значительно уменьшить влияние синфазных помех на преобразуемый сигнал. После усиления и фильтрации аналоговый сигнал поступает на вход АЦП, который преобразует его в цифровой сигнал и передает его в блок управления. Использование встроенного в ИПЬ АЦП позволяет снизить погрешности преобразования сигнала и устранить влияние нестабильности коэффициента передачи оптического тракта. Ьлок управления ИПЬ осуществляет прием, преобразование и выполнение команд, поступающих от управляющей ПЭВМ по волоконно-оптическому кабелю - переключает поддиапазоны усилителя, управляет АЦП, управляет питанием ИНЬ. Обмен информацией между блоком управления и управляющей ПЭВМ осуществляется по протоколу TCP/IP при помощи интерфейса ETHERNET. Медиа конвертер осуществляет преобразование электрического сигнала в оптический. Электропитание всех цепей и узлов ИПЬ осуществляется от управляемого автономного двухканального блока питания, установленного внутри корпуса ИПЬ с использованием аккумуляторных литий-ионных батарей.
В состав ППЬ входит медиаконвертер. Оптический сигнал с волоконно-оптического кабеля поступает на вход медиаконвертера, в котором осуществляется преобразование оптического сигнала в электрический, который в виде импульсов напряжения поступает на вход ПЭВМ. Подключение медиаконвертера к ПЭВМ осуществляется через разъем типа RG 45.
В качестве волоконно-оптического кабеля использован симплексный одномодовый кабель с разъемами типа FC/SC на концах.
Общий вид системы представлен на рисунке 1.
Обозначение мест нанесения маркировки, знака поверки представлено на рисунке 2. Пломбирование составных частей системы не предусмотрено.
Программное обеспечение
Управление системами и обработка результатов измерений проводится с помощью специального программного обеспечения (ПО) «Система СКС».
Программа состоит из нескольких основных блоков: главный поток, потоки измерительных преобразователей и поток записи данных. При запуске программы выполняется инициализация, загрузка в менеджер проектов ранее проводимых испытаний и подготовка к подключению. Главный поток содержит обработчик команд, менеджер испытаний и блок настройки ИПБ.
Программное обеспечение размещается в энергонезависимой памяти ИПБ и его запись осуществляется в процессе производства. Операционная система, имеющая оболочку доступную пользователю, отсутствует. Программное обеспечение и его окружение являются неизменными, средства для программирования или изменения метрологически значимых функций отсутствуют. Доступ пользователя к встроенному программному обеспечению исключен конструктивным исполнением прибора.
Установка обновленных версий ПО допускается только представителями предприятия - изготовителя с помощью специального оборудования.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения «Система СКС»
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «Система СКС» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.0.17.52 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма метрологически значимой части ПО) | C313D16E95CD2432787CC975C919BF7A |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | md5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Коэффициент преобразования, В В-1 - первый диапазон - второй диапазон | от 0,95 до 1,05 от 0,95 до 1,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования (при максимальной амплитуде измеряемых импульсов напряжения), % | ±5,0 |
| Максимальное значение амплитуды измеряемых импульсов напряжения, В - первый диапазон - второй диапазон | ±10 ±5 |
| Время установления переходной характеристики, мс, не более | 20 |
| Примечание - Время установления переходной характеристики определяется как интервал с момента начала выходного импульса напряжения (уровень 0,1 от среднего значения амплитуды на фронте импульса) до момента установления выходного напряжения в пределах зоны, определяемой размахом колебаний на вершине ±5 % при максимальной частоте преобразования. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных каналов | 8 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Разрядность АЦП, бит | 18 |
| Частота преобразования, Гц | 500 |
| Напряжение питания ИПЬ, В | от 6 до 12 |
| Длина волоконно-оптического кабеля, м, не менее | 200 |
| Мощность потребляемая, Вт, не более | 6 |
| Г абаритные размеры ИПЬ, мм, не более: | |
| -высота | 55 |
| -ширина | 120 |
| -длина | 170 |
| Масса (без упаковки), кг, не более | 2,7 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от +18 до +35 |
| - относительная влажность при +20 °С, %, не более | 90 |
| - атмосферное давление, кПа | от 94 до 107 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Измерительный преобразующий блок (ИПЬ) | - | 1 шт. |
| Симплексный одномодовый волоконнооптический кабель (ВОК) | — | 1 шт. |
| Приемно-передающий блок (ППЬ) | - | 1 шт. |
| Программно-математическое обеспечение (ПО) «Система СКС» | — | 1 шт. |
| Паспорт | РЦФС.411711.018 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | РЦФС.411711.018 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 006.М12-18 | 1 экз. |
| Упаковка | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 006.М12-18 «ГСИ. Системы оптоэлектронные измерительные «СКС-Т1». Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИОФИ» 15 мая 2018 г.
Основные средства поверки:
1. Осциллограф цифровой TDS 784D (регистрационный номер 19296-00).
2. Генератор импульсов точной амплитуды Г5-75 (регистрационный номер 7767-80). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус ИНЬ в соответствии с рисунком 2.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системам оптоэлектронным измерительным «СКС-Т1»
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
72503-18: Методика поверки МП 006.М12-18Скачать4.9 Мб