- •Могилёвский государственный университет продовольствия
- •Содержание
- •Введение
- •1 Теоретические сведения и методика расчёта
- •1.1 Назначение измерительных преобразователей сопротивления в ток
- •1.2 Состав ri-преобразователя
- •1.3 Характеристика входного сигнала
- •1.4.3 Формирователь опорного напряжения
- •1.4.4 Схема сигнализации
- •1.4 Нормирующий преобразователь
- •1.4.1 Состав нормирующего преобразователя
- •1.4.5 Анализ работы входной цепи
- •1.4.6 Анализ работы масштабирующего и суммирующего усилителей
- •1.5 Пример расчёта измерительной цепи нормирующего преобразователя
- •1.5.1 Исходные данные для расчёта
- •1.5.2 Расчёт входной цепи нормирующего преобразователя
- •1.5.3 Расчёт схем масштабирующего и суммирующего усилителей
- •1.6 Формирователь выходных сигналов
- •1.6.1 Состав формирователя выходных сигналов
- •1.6.2 Стабилизированный источник питания
- •1.6.3 Выходные каскады сигнализации
- •1.6.4 Схема гальванической развязки
- •1.6.5 Схема преобразования напряжения в ток
- •1.7 Искробезопасные цепи и элементы взрывозащиты
- •2 Задание на проектирование
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Варианты выполнения
1.7 Искробезопасные цепи и элементы взрывозащиты
1.7.1 Искробезопасность входных электрических цепей RI-преобразователя достигается как электрическими, так и конструктивными методами /5-10/.
1.7.2 С электрической точки зрения искробезопасность входных электрических цепей RI-преобразователя достигается путём ограничения тока и напряжения в его электрических цепях до искробезопасных уровней, а также гальваническим разделением искробезопасных цепей от сети трансформатором TV2 (рисунок В.8 приложения В) и гальваническим разделением от выходных цепей оптогальванической развязкой V1, V2 и трансформатором TV1 (рисунки В.3 и В.10 приложения В).
1.7.3 Ограничение тока и напряжения во входных искробезопасных цепях RI-преобразователя осуществляется блоком искрозащитным (рисунок В.1 приложения В), представляющем собой залитый компаундом модуль. Принципиальная схема блока искрозащитного состоит из трех ветвей, защищающих все три линии связи с термопреобразователем. Ветви блока искрозащитного представляют собой три параметрических стабилизатора: VD1, VD2, R3, R4; VD4, VD6, R5 и VD5, VD7, R6. Ограничение напряжения до безопасного уровня во входных искробезопасных цепях RI-преобразователя при аварийных ситуациях осуществляется стабилитронами VD1, VD2, VD4...VD7. Ограничение аварийного тока до безопасного уровня во входных цепях RI-преобразователя осуществляется резисторами R3...R6. Дублирование стабилитронов в каждой ветви блока искрозащитного произведено в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.5-78. Электрические параметры искробезопасных цепей блока искрозащитного не превышают следующих значений:
— напряжение холостого хода, В, не более 9,5;
— ток короткого замыкания, мА, не более 35.
1.7.4 Трансформатор TV1 конструктивно выполнен в соответствии с ГОСТ 22782-78, обмотка 1-2, связанная с искробезопасными цепями, отделяется от обмотки 3-4 изолированной перегородкой. Трансформатор TV1 залит термореактивным компаундом. Изоляция между обмотками испытывается переменным напряжением промышленной частоты 2500 В.
1.7.5 Трансформатор TV2 стабилизированного источника питания имеет заземленный экран из фольги толщиной 0,1 мм, отделяющей обмотки 4-5-6, 7-8, связанные с искробезопасными цепями, от остальных обмоток. Выводы 4-5-6 и 7-8 расположены на противоположной стороне каркаса трансформатора отдельно от остальных выводов. После намотки трансформатор пропитывается изоляционным лаком. Изоляция обмоток трансформатора TV2 испытывается напряжением промышленной частоты в соответствии с таблицей 1.3. Сопротивление изоляции между всеми обмотками TV2 не менее 20 МОм.
1.7.6 Искроопасные и искробезопасные входы/выходы выведены на разные соединители. Искроопасные входы/выходы выведены на соединитель XP1 формирователя выходных сигналов, а искробезопасные входы на соединитель XP1 нормирующего преобразователя.
1.7.6 Искроопасные и искробезопасные входы/выходы выведены на разные соединители. Искроопасные входы/выходы выведены на соединитель XP1 формирователя выходных сигналов, а искробезопасные входы на соединитель XP1 нормирующего преобразователя.
Таблица 1.3 — Электрическая прочность изоляции обмоток трансформатора TV2
№ |
Обмотки |
Испытательное напряжение |
1 |
1-2-3 и объединённые 4-5-6 и 7-8 |
2500 В |
2 |
Объединенные 4-5-6 и 7-8 и объединённые 9-10 и 11-12 |
1500 В |
3 |
1-2-3 и объединённые 9-10 и 11 - 12 |
1000 В |
4 |
Между всеми обмотками и экраном |
1000 В |
5 |
Между всеми обмотками и сердечником |
1000 В |
1.7.7 Печатный монтаж электрических цепей плат RI-преобразователя выполнен в соответствии с ГОСТ 22782.5-78. На печатных платах между искробезопасными и искроопасными цепями выдержано расстояние утечки не менее 4 мм и проведен печатный экран с двух сторон платы шириной не менее 1,5 мм.
