Приборы щитовые цифровые электроизмерительные (стр. 3 )

– 5,5 В·А для приборов с напряжением питания переменного тока.

1.2.7 Входное сопротивление при измерении напряжения постоянного тока равно (1+0,012/-0,005) МОм.

1.2.8 Напряжение нагрузки при измерении силы постоянного тока величиной, равной верхнему пределу измерения, равно:

– (200 ± 2) мВ для приборов с диапазонами измерения 2 мА, 20 мА, 100 мА, 200 мА, 2000 мА, 2 А.

– (100 ± 1) мВ для приборов с диапазонами измерения 5 мА, 10 мА, 50 мА, 500 мА, 1000 мА, 1 А.

1.2.9 Время установления рабочего режима приборов не превышает 30 мин.

1.2.10 Время преобразования приборов не более 1,5 с.

1.2.11 В приборах Щ02, Щ96, Щ120 с числом десятичных разрядов 4,0 для исполнений с интерфейсом RS-485 устанавливается сетевой адрес от 0 до 31 и скорость обмена: 4800, 9600, 19200, 38400 бод.

1.2.12 Пределы допускаемой основной приведенной погрешности приборов равны величинам, указанным в таблице 4. Нормирующее значение при определении погрешности принимается равным верхнему пределу максимального диапазона показаний.

Таблица 4

Число десятичных разрядов	Класс точности	Максимальный диапазон показаний	Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %
3,5	0,2	от -1999 до 1999	±0,2
0,4	±0,4
4,0	0,1	от -10000 до 10000	±0,1
0,2	±0,2

1.2.13 Приборы выдерживают в течение 1 мин перегрузку по входному сигналу, равную 150 % от верхнего предела диапазона измерений.

1.2.14 Основная погрешность прибора при изменении напряжения питания в пределах, указанных в таблице 3, не превышает предела допускаемой основной погрешности.

1.2.15 Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающего воздуха в интервале рабочих температур на каждые 10 ºС, не превышают:

– предела допускаемой основной погрешности для приборов класса точности 0,2 и 0,1;

– половины предела допускаемой основной погрешности для приборов класса точности 0,4.

Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением влажности от нормальной (30 – 80) до 80 % при температуре плюс 25 ºС, не превышает предел допускаемой основной погрешности.

1.2.16 Электрическое сопротивление изоляции между цепями, не имеющими гальванической связи, в нормальных условиях не менее 40 МОм.

1.2.17 Изоляция электрических цепей, не имеющих гальванической связи, выдерживает в нормальных условиях в течение 1 мин действие испытательного напряжения практически синусоидальной формы частотой от 45 до 65 Гц с действующим значением:

1000 В – для цепей с входным сигналом до 300 В;

1350 В – для цепей с входным сигналом свыше 300 В.

1.2.18 Приборы являются тепло-, холодо-, влагопрочными, т. е. сохраняют свои характеристики после воздействия на них температуры от минус 50 до плюс 50 ºС и относительной влажности воздуха не более 95 % при температуре плюс 25 ºС, соответствующих предельным условиям транспортирования.

1.2.19 Приборы в транспортной таре обладают прочностью при транспортировании, т. е. выдерживают без повреждений в течение 2 часов транспортную тряску с ускорением 30 м/с2, частотой от 80 до 120 ударов в минуту.

1.2.20 Приборы удовлетворяют требованиям, предъявляемым по электромагнитной совместимости в соответствии с ГОСТ Р 51522 для оборудования класса А. Помехоустойчивость приборов удовлетворяет критерию качества функционирования «В» по ГОСТ Р 51522.

1.2.21 Уровень индустриальных помех при работе приборов не превышает значений, установленных ГОСТ Р 51318.22 для оборудования класса A.

1.2.22 Норма средней наработки на отказ приборов не менее 50000 ч в условиях эксплуатации.

1.2.23 Средний срок службы приборов не менее 10 лет.

1.2.24 Приборы относятся к восстанавливаемым, ремонтируемым изделиям. Среднее время восстановления работоспособного состояния приборов не более 3 ч.

1.3 Устройство и принцип работы

1.3.1 Конструкция

1.3.1.1 Конструктивно приборы выполнены в корпусе для щитового монтажа. Общий вид, габаритные и установочные размеры приведены в приложении А (см. рисунки А.1-А.7).

Приборы для установки на щите имеют комплект монтажных частей. Размеры выреза в щите приведены в приложении А.

1.3.1.2 Назначение элементов передней панели

На передней панели прибора располагаются цифровые индикаторы, предназначенные для отображения значений измеряемого сигнала. Количество цифровых индикаторов зависит от исполнения прибора:

− четыре индикатора для приборов с числом десятичных разрядов 3,5;

− пять индикаторов для приборов с числом десятичных разрядов 4,0.

Цифровые индикаторы также информируют о превышении конечного значения диапазона показаний:

− для приборов с числом десятичных разрядов 3,5 показания цифровых индикаторов соответствуют таблице 5;

− для приборов с числом десятичных разрядов 4,0 при превышении конечного значения диапазона показаний на 25 % на цифровых индикаторах высвечиваются верхние (нижние) сегменты при положительной (отрицательной) полярности входного сигнала.

Таблица 5

Условное обозначение диапазона измерения (b *)	Показания цифровых индикаторов
100 мВ, 500 мВ, 1000 мВ, 1 В, 5 В, 10 В, 50 В, 100 В, 500 В, 5 мА, 10 мА, 50 мА, 100 мА, 500 мА, 1000 мА, 1 А, 1 А/Uш, 5 А/Uш, 10 А/Uш, 50 А/Uш, 100 А/Uш, 500 А/Uш, 1000 А/Uш	Соответствуют входному сигналу по величине и знаку
200 мВ, 2000 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 2 мА, 20 мА, 200 мА, 2000 мА, 2 А, 2 А/Uш, 20 А/Uш, 200 А/Uш, 2000 А/Uш	Цифра «1» в старшем разряде. Знак «минус» появляется при переполнении рабочей шкалы в отрицательной области
Uш – номинальное напряжение шунта: 75 мВ, 100 мВ, 150 мВ. * Параметр кода условного обозначения Ща – b – c – d – e – f.

Для приборов с числом десятичных разрядов 4,0 на передней панели под цифровыми индикаторами располагаются четыре вспомогательных единичных индикатора, которые информируют о различных режимах работы:

− индикатор «×» включается при превышении конечного значения диапазона показаний на 0,5 %;

− индикатор «I» мигает при выполнении операции обмена данными по интерфейсу RS-485;

− индикаторы «%» и «Н» информируют о виде шкалы показаний в соответствии с таблицей Б.1 приложения Б.

1.3.1.3 Назначение элементов задней панели

На задней панели прибора под крышкой, которая служит для защиты находящихся под ней элементов, располагаются клеммы для внешних соединений «под винт».

Для приборов с числом десятичных разрядов 4,0 дополнительно имеются функциональные перемычки, состояние которых определяет работу прибора:

− перемычки 1 и 2 определяют вид шкалы показаний (таблица Б.1 приложения Б);

− перемычка 3 задает режим работы индикаторов: отсутствие перемычки – режим диагностики, наличие перемычки – рабочий режим;

− перемычки 4 – 8 определяют сетевой адрес прибора для обмена по интерфейсу RS-485 (таблица Б.2 приложения Б);

− перемычки 9 и 10 определяют скорость обмена по интерфейсу RS-485 (таблица Б.3 приложения Б);

− перемычка 11 используется для подключения встроенного согласующего резистора для прибора, установленного на конце линии интерфейса RS‑485.

1.3.1.4 Внешние соединения приборов

Подключение внешних устройств для приборов зависит от назначения клемм. Схемы подключения приведены в приложении В.

Источник входного сигнала подключается к клеммам «Вход +» и «Вход -».

Клеммы «Питание +», «Питание -» служат для подключения источника питания.

К клеммам «RS485 А» и «RS485 В» подключаются соответственно линия А и линия В интерфейса RS-485.

1.3.2 Принцип работы

1.3.2.1 Принцип работы приборов с числом десятичных разрядов 3,5

Структурная схема приборов приведена на рисунке Г.1 приложения Г.

Делитель (шунт) Д определяет входное сопротивление прибора и преобразует входной сигнал (напряжение или силу тока) в напряжение, соответствующее входному диапазону усилителя У. Усилитель У осуществляет фильтрацию и усиление сигнала по напряжению до уровня, соответствующего диапазону входного сигнала АЦП. АЦП методом двойного интегрирования преобразует с учетом полярности аналоговый сигнал в двоично-десятичный код и выводит его на цифровые индикаторы И. Источник опорного напряжения ИОН формирует необходимый уровень прецизионного напряжения, которое используется в качестве опорного напряжения АЦП. Инвертирующий преобразователь напряжения ИПН преобразует напряжение положительной полярности (плюс 5 В) в напряжение отрицательной полярности (минус 5 В) для питания усилителя У и АЦП.

Питание всех внутренних узлов прибора осуществляется от внешнего источника стабилизированного напряжения плюс 5 В.

Преобразователь напряжения ПН обеспечивает гальваническое разделение измерительных цепей прибора от цепей питания (кроме прибора Щ00) и дает возможность реализовать питание прибора напряжением разного уровня (см. таблицу 3). Преобразователь ПН выполнен на основе монолитного источника питания.

1.3.2.2 Принцип работы приборов с числом десятичных разрядов 4,0

Структурная схема приборов приведена на рисунке Г.2 приложения Г.

Делитель (шунт) Д определяет входное сопротивление прибора и преобразует входной сигнал (напряжение или силу тока) в напряжение, соответствующее входному диапазону усилителя У. Усилитель У осуществляет фильтрацию и усиление сигнала по напряжению до уровня, соответствующего диапазону входного сигнала АЦП. АЦП двойного интегрирования преобразует аналоговый сигнал с учетом полярности в цифровой код, эквивалентной величине измеряемого сигнала.

Управление работой АЦП и прием сигналов с АЦП осуществляет процессор П через оптроны узла гальванической развязки УГР.

Счетчик импульсов СИ является делителем импульсов внешней тактовой частоты для АЦП, вырабатываемых процессором П.

Функциональные перемычки ФП определяют параметры прибора: задают вид шкалы, скорость и сетевой адрес прибора для обмена по интерфейсу, режим работы индикаторов (см. 1.3.1.3).

Процессор П обрабатывает сигналы, поступающие от АЦП и ФП, формирует цифровые значения в зависимости от вида шкалы, выводит информацию на цифровые и единичные индикаторы И.

Для питания входных гальванически изолированных цепей служит монолитный преобразователь напряжения ПН2, который преобразует входное стабилизированное напряжение плюс 5 В в напряжение ±15 В.

Источник опорного напряжения ИОН формирует необходимый уровень прецизионного напряжения, которое используется в качестве опорного напряжения АЦП.

Стабилизаторы напряжения СН1 и СН2 формируют напряжения питания для АЦП и цифровых элементов входных цепей.

При наличии интерфейса процессор П дополнительно осуществляет прием и передачу сигналов последовательного интерфейса через узел интерфейса УИ в соответствии с установленным сетевым адресом и скоростью обмена данными. Узел интерфейса УИ обеспечивает сопряжение по уровням электрических сигналов процессора и интерфейсной линии связи.

Преобразователь напряжения ПН1 обеспечивает гальваническое разделение внутренних цепей прибора от цепей питания и дает возможность реализовать питание прибора напряжением разного уровня (см. таблицу 3). Преобразователь ПН1 выполнен на основе монолитного источника питания.

1.4 Маркировка

1.4.1 На передней панели прибора имеется тип прибора, товарный знак завода-изготовителя, класс точности, обозначение единицы измеряемой величины, диапазон измерения (показаний). Для приборов с числом десятичных разрядов 4,0 дополнительно имеются обозначения вспомогательных единичных индикаторов.

1.4.2 На приборе имеется этикетка, расположенная на верхней поверхности корпуса (для приборов Щ96 и Щ120 – на задней панели), содержащая следующую информацию:

- тип прибора,

- товарный знак завода-изготовителя,

- порядковый номер прибора по системе нумерации изготовителя,

- класс точности,

- знак утверждения типа средств измерений,

- испытательное напряжение изоляции,

- число десятичных разрядов (разрядность),

- диапазон измерения (показаний),

- предельное значение входного сигнала (номинальное напряжение шунта),

- обозначение напряжения питания,

- маркировка, определяющая назначение клемм для внешних соединений.

1.4.3 Дата выпуска указывается на корпусе прибора.

1.4.4 Приборы, прошедшие приемо-сдаточные испытания и первичную поверку предприятия-изготовителя, имеют оттиски клейма поверителя и клейма отдела технического контроля.

2 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

2.1 Для контроля, регулирования (настройки), выполнения работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту должны применяться следующие технические средства:

- установка для проверки электрической прочности изоляции с испытательным напряжением от 0,1 до 1,5 кВ синусоидальной формы, частотой 50 Гц, мощностью не менее 0,25 кВ×А, погрешностью испытательного напряжения не более ± 10 %;

- мегаомметр с верхним пределом измерения не менее 100 МОм, номинальным напряжением 500 В, основной погрешностью не более ± 10 %;

- калибратор универсальный с диапазоном выходного напряжения постоянного тока от 0 до 500 В, с диапазоном выходного постоянного тока от 0 до 2 А и погрешностью по току и напряжению не более ± 0,08 % или  ± 0,04 %, или  ± 0,02 % (соответственно для проверки приборов класса 0,4, или 0,2, или 0,1);

- источник стабилизированного напряжения постоянного тока с диапазоном напряжения от 0 до 30 В и погрешностью не более ± 0,5 %;

- источник напряжения постоянного тока с диапазоном напряжения от 0 до 40 В и погрешностью не более ± 3 %.

Примечания

1 В качестве источников калиброванных напряжений и токов можно применять калибраторы П320, П321, Н4-6.

2 Допускается использовать другие средства для входных сигналов, если погрешность задания ими сигналов не превышает 1/5 предела основной погрешности прибора.

3 Допускается использовать образцовые средства с погрешностью задания сигналов, не превышающей 1/3 предела основной погрешности прибора, с введением контрольного допуска, равного 0,8 от предела основной погрешности прибора.

3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

3.1 Меры безопасности

3.1.1 К работам по обслуживанию и эксплуатации приборов допускаются лица, ознакомленные с правилами техники безопасности, имеющие допуск для работы с электроустановками напряжением до 1000 В и изучившие настоящее руководство по эксплуатации.

3.1.2 При работе с приборами необходимо пользоваться только исправным инструментом и оборудованием.

3.1.3 Запрещается:

- эксплуатировать приборы в режимах, отличающихся от указанных в настоящем руководстве;

- производить внешние соединения, не сняв все напряжения, подаваемые на прибор.

3.1.4 При подключении питающего напряжения требуется соблюдать полярность подводящих проводов.

ВНИМАНИЕ! Использование одного источника питания для нескольких приборов без гальванической развязки Щ00 может привести к взаимному влиянию входных сигналов по цепям питания, некорректным измерениям и возможному выходу приборов из строя.

3.2 Подготовка к работе

3.2.1 Прибор распаковать и убедиться в отсутствии механических повреждений. Ознакомиться с паспортом на прибор и проверить комплектность.

3.2.2 Приступая к работе с прибором, необходимо внимательно изучить все разделы настоящего руководства.

3.2.3 Установить прибор на щит. Крепление приборов (кроме Щ120) производить при помощи кронштейнов и винтов М3 (см. рисунки А.1-А.6 приложения А). Для крепления прибора Щ120 используется скоба, шайба пружинная и гайка М3 (см. рисунок А.7 приложения А). Крепление должно быть произведено тщательно, без перекосов.

3.2.4 Подключить внешние измерительные и питающие цепи в соответствии с назначением клемм. Подсоединение проводов осуществляется под винт. Сечение проводов, подключаемых непосредственно к клеммам, не более 1,5 мм2 для приборов Щ00, Щ01, Щ02.01 и не более 2,0 мм2 для приборов Щ02, Щ72, Щ96, Щ120. Схемы внешних подключений приборов приведены на рисунках В.1-В.3 приложения В.

При подключении измерительных и питающих цепей необходимо соблюдать меры безопасности, изложенные в подразделе 3.1 настоящего руководства.

3.2.5 Подключение приборов к линии интерфейса RS-485

Выполняется для приборов Щ02, Щ96, Щ120 с числом десятичных разрядов 4,0, имеющих интерфейс RS-485.

Подключить провода линий А и В интерфейса RS-485 в соответствии с назначением клемм.

Для прибора, который будет устанавливаться последним в линию, при необходимости подключить встроенный согласующий резистор, для чего необходимо установить перемычку 11.

Установить при помощи функциональных перемычек сетевой адрес и скорость обмена (см. таблицы Б.2, Б.3 приложения Б).

3.3 Порядок работы

3.3.1 Подать питание. На цифровых индикаторах должно высветиться значение близкое к нулю. Для приборов с числом десятичных разрядов 4,0 на короткое время (около 1 с) высветится версия программного обеспечения.

3.3.2 Выдержать прибор в течение времени установления рабочего режима (30 мин).

3.3.3 Подать входной сигнал на прибор.

3.3.4 На цифровых индикаторах должно отображаться значение соответствующее входному сигналу.

3.4 Работа интерфейса

3.4.1 Приборы Щ02, Щ96, Щ120 с числом десятичных разрядов 4,0 могут иметь интерфейс RS-485.

3.4.2 Работа прибора по интерфейсу обуславливается аппаратными и программными средствами, применяемыми потребителем.

3.4.3 Линия связи интерфейса RS-485 представляет собой витую пару проводов, которые могут находиться в общем экране. На одну линию связи может быть подключено до 32 приборов. Приборы подсоединяются к линии связи параллельно.

3.4.4 На каждом приборе в линии устанавливается свой сетевой адрес (от 0 до 31) и скорость обмена данными (4800, 9600, 19200 или 38400 бод) с помощью функциональных перемычек (см. таблицы Б.2, Б.3 приложения Б).

Задание адреса и скорости обмена в линии производится при отключенном питании прибора. Скорость обмена должна быть одинаковой и соответствовать установленной в линии.

Примечание – При необходимости адрес прибора может быть изменен при включенном питании, т. к. опрос состояния перемычек, определяющих значение сетевого адреса прибора в линии, производится каждый раз при получении запроса от ведущего устройства.

3.4.5 При обмене информацией приборы являются ведомыми устройствами (SLAVE). В качестве ведущего устройства (MASTER) выступает промышленный контроллер, компьютер или аналогичное устройство, управляющее обменом данными в линии.

Обмен данными происходит по инициативе ведущего устройства, посылающего адресный запрос на прибор, с которым предполагается установить связь. Получив запрос, прибор сравнивает запрашиваемый адрес со своим адресом и при их совпадении выдает ответ.

Протокол обмена данными приведен в приложении Д.

3.4.6 Связь с компьютером может осуществляться либо через специальную плату, установленную в свободный слот системной шины компьютера, либо через последовательный порт RS-232 с применением дополнительного устройства – преобразователя уровней напряжения сигналов последовательного порта RS-232 в уровни напряжения сигналов интерфейса RS-485.

4 ПОВЕРКА

4.1 Поверка приборов производится в соответствии с требованиями ТУ 25‑7504. и МИ 1202-86. Межповерочный интервал 12 месяцев.

4.2 Условия поверки

Поверку должен выполнять поверитель, освоивший работу с устройством и образцовыми средствами измерений. Персонал для поверки должен быть аттестован в соответствии с ПР 50.2.012‑94.

Поверку следует проводить при нормальных условиях:

- температура окружающего воздуха плюс (20 ± 5) °С;

- относительная влажность воздуха до 80 % при 25 °С;

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.

Перед началом работы поверитель должен изучить инструкции по эксплуатации поверяемых приборов, рабочих эталонов и других технических средств, используемых при поверке, правила техники безопасности и строго их соблюдать.

4.3 Проведение поверки

4.3.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют:

- соответствие приборов требованиям эксплуатационной документации;

- соответствие комплектности, указанной в паспорте;

- отсутствие механических повреждений, влияющих на работу приборов.

4.3.2 Проверка электрической прочности изоляции

Проверка проводится для всех приборов, кроме Щ00.

Электрическую прочность изоляции следует испытывать по ГОСТ 22261‑94 на пробойной установке мощностью не менее 0,25 кВ·А на стороне высокого напряжения при отсутствии внешних соединений.

Испытательное напряжение повышать плавно, начиная с нуля или со значения, не превышающего номинальное рабочее напряжение цепи, до испытательного со скоростью, допускающей возможность отсчета показаний вольтметра, но не менее 100 В/с.

Изоляцию выдерживают под действием испытательного напряжения в течение 1 мин, затем напряжение плавно снижают с такой же скоростью до нуля или до значения, не превышающего номинальное значение.

Испытательное напряжение с действующим значением, указанным в таблице 6, и частотой 50 Гц при проверке прочности изоляции прикладывать между соединенными вместе контактами испытываемых цепей.

Прибор считают прошедшим проверку, если не произошло пробоя или перекрытия изоляции. Появление коронного разряда или шума при проверке не являются признаками неудовлетворительных результатов проверки.

4.3.3 Проверка сопротивления изоляции

Электрическое сопротивление изоляции цепей проверять по методике ГОСТ  мегаомметром с номинальным напряжением 500 В с погрешностью не более 30 % при отсутствии внешних соединений.

Электрическое сопротивление изоляции измерять между соединенными вместе контактами испытываемых цепей в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

Исполнение приборов	Испытываемые цепи приборов	Номера соединенных контактов клеммной колодки	Действующее значение испытательного напряжения
Щ02-b-4,0-d-e-f Щ96-b-4,0-d-e-f Щ120-b-4,0-d-e-f	питание – вход	(5,6,7)-(1,2)	1350 В
вход – интерфейс*	(1,2)-(3,4)	1350 В
питание – интерфейс*	(5,6,7)-(3,4)	1000 В
питание – заземление	(5,6,7)-(8)	1000 В
вход – заземление	(1,2)-(8)	1350 В
заземление – интерфейс*	(8)-(3,4)	1000 В
Щ01-b-3,5-d-e-f Щ02.01-b-3,5-d-e-f	питание – вход	(5,6,7,8)-(1,2,3,4)	1350 В
Щ02-b-3,5-d-e-f Щ96-b-3,5-d-e-f Щ120-b-3,5-d-e-f	питание – вход	(5,6,7)-(1,2)	1350 В
вход – заземление	(1,2)-(8)	1350 В
питание – заземление	(5,6,7)-(8)	1000 В
Щ72-b-3,5-d-e-f	питание – вход	(3,4)-(1,2)	1350 В
* Для исполнений приборов с интерфейсом. Примечания 1 Цифры в условном обозначении указывают исполнение прибора, для которого испытываемые цепи проверяются. 2 Буквы означают, что испытываемые цепи проверяются для любых исполнений приборов по этим характеристикам.

Отсчет показаний проводится по истечении одной минуты после приложения напряжения, при котором проверяют сопротивление изоляции.

Прибор считают выдержавшим проверку, если выполняется требование 1.2.16.

4.3.4 Опробование

4.3.4.1 Опробование приборов включает в себя проверку работоспособности.