ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АНАЛОГОВЫЙ ПЭ-4
Общие сведения
Преобразователь предназначен для преобразования давления неагрессивных газов или
вакуума в унифицированный сигнал постоянного тока.
Структура условного обозначения
ПЭ-4:
ПЭ - преобразователь пневмоэлектрический;
4 - четырехканальный;
Х - модификация:
П - для преобразования
унифицированного пневматического сигнала;
ДИ - для преобразования избыточного давления;
ДА - для преобразования абсолютного давления;
ДВ - для преобразования вакуума.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха от 10 до 35°С.
Относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80%.
Атмосферное давление 84-106,7 кПа (632-800 мм рт. ст.).
Рабочее положение в пространстве любое.
Преобразователь подлежит первичной и периодической поверке. Межповерочный
интервал - 1 год.
Преобразователи соответствуют требованиям ТУ 4218-021-10474265-97.
Нормативно-технический документ
ТУ
4218.021.10474265-97
Технические характеристики
Выходной аналоговый сигнал, мА - 0-5; 4-20
Число каналов - 1
Напряжение питания, В - 220
Потребляемая мощность, Вт, не более - 5
Диапазон измерения, кПа, для: ПЭ-4П - 20-100
ПЭ-4ДИ, ПЭ-4ДА - 0-4; 0-10; 0-16; 0-25; 0-40; 0-100; 0-160; 0-250
ПЭ-4ДВ - -4-0; -10-0; -16-0; -25-0; -60-0
Предел допустимой основной погрешности -
преобразователя, выраженной в процентах максимального значения диапазона
изменения выходного сигнала, %, не более - +1 (по особому заказу + 0,5)
Вариация выходного сигнала, %, не более - 0,5
Пределы изменения токового выходного сигнала, вызванного изменением
сопротивления нагрузки от минимального до максимального значения, %, не более -
0,5
Сопротивление нагрузки, кОм, для выходного сигнала, мА: 0-5 - 0-2,5
4-20 - 0,1-1
Пределы измерения токового выходного сигнала, вызванного изменением температуры
окружающей среды на каждые 10°С, %, не более - 1
Максимальное входное давление, % верхнего предела измерения, не более - 160
Время готовности к работе после включения, мин, не более - 30
Средняя наработка на отказ, ч - 100 000
Масса, кг, не более - 2,5
Конструкция и принцип действия
Преобразователь конструктивно выполнен в одном корпусе. На нижней крышке корпуса
установлена контактная плата, на которой расположены трансформатор, элементы
источника питания, четыре розетки для установки в них плат усилителей, а также
припаяны провода, обеспечивающие электрический контакт датчиков и внешних
разъемов с контактной платой.
На передней панели преобразователя расположены четыре входных штуцера для
подключения измеряемого давления с надписью "ВХОД....кПа".
На задней панели преобразователя расположены разъем для подключения сетевого
напряжения "СЕТЬ", разъем для подключения нагрузок преобразователя "ВЫХОД",
держатель предохранителя "0,25 А" и клемма для заземления.
В верхней части корпуса преобразователя вблизи задней панели расположен
индикатор включения прибора.
Принцип действия преобразователя основан на усилении сигнала от
тензорезистивного датчика, осуществляющего преобразование подаваемого на него
давления в электрический сигнал.
Каждый из четырех идентичных каналов К1, К2, К3 и К4 содержит: датчик Д,
дифференциальный усилитель У и преобразователь напряжение-ток ПНТ. Внешние
нагрузочные сопротивления Rн1, Rн2, Rн3, Rн4
имеют общее соединение с отрицательным напряжением U источника питания. Питание
датчиков Д осуществляется стабильными токами от генераторов тока ГТ.
Функциональная схема
преобразователя:
К1-К4 - каналы;
Д - датчик;
ГТ - генератор тока;
У - дифференциальный усилитель;
ПНТ - преобразователь напряжение-ток;
Р1-Р4 - давление;
Rн1-Rн4 - сопротивление нагрузки;
U - отрицательное напряжение
Входное давление поступает на вход датчика Д и преобразуется в электрический
сигнал в виде постоянного напряжения, которое затем усиливается дифференциальным
усилителем У. Преобразователь напряжение-ток ПНТ осуществляет преобразование
напряжения в унифицированный токовый сигнал.
Дифференциальный усилитель У содержит элементы регулирования начального
смещения и усиления.
Электрическая принципиальная схема преобразователя:
BW1-BW4 - датчик;
А1-А4 - канальные усилители;
Т1 - силовой трансформатор;
VD1, VD2 - выпрямительный мост;
С1-С9 - конденсатор;
R1 - токоограничительный резистор;
R2-R5 - резисторы;
DA1-DA3 - микросхема;
VD3 - светодиод;
DA4, DA5 - операционные усилители;
FU1 - предохранитель;
Х1-Х6 - разъемы
Первичная обмотка трансформатора Т1 через предохранитель FU1 подключена к
разъему Х6 "СЕТЬ".
Выводы канальных усилителей подключены к разъему Х5 "ВЫХОД". В качестве общего
провода выходных сигналов используется отрицательный вывод источника питания. В
преобразователе ПЭ-4.1 элементы VD2 и С6 отсутствуют.
Нестабилизированное напряжение +/-25 В с выпрямительного поста VD1 подается на
канальные усилители и стабилизаторы DА1, DА3. Стабилизированное напряжение
используется для питания операционных усилителей DА4 и DА5.
Стабилизированное напряжение +5 В DА2 используется как опорное в генераторах
тока. Они выполнены на операционных усилителях ДА4, ДА5 и резисторах R2-R5.
Этими резисторами определяется ток через датчики ВW1-ВW4. Конденсаторы С7-С10
устанавливаются в случае возникновения самовозбуждения какого-либо генератора
тока в процессе регулировки.
Электрическая принципиальная схема
одного канала усиления:
DA1-DA2 - микросхемы;
RP1, RP2 - подстроечный резистор;
R1-R3, R4, R5, R6-R10 - резисторы;
С1, С2 - конденсаторы;
VT1 - транзистор;
DA3, DA4 - стабилизаторы напряжения;
Х1 - разъем
На первом операционном усилителе микросхемы DА2 собран выходной каскад
дифференциального усилителя. Его усиление определяется резисторами R4-R9. В этом
каскаде резистором RР2 осуществляется установка начальной точки диапазона
преобразователя.
Преобразователь напряжение-ток выполнен на втором операционном усилителе DА2 и
транзисторе VТ1. Коэффициент преобразования определяется резистором R10.
Для повышения надежности преобразователя и независимости работы всех каналов
друг от друга на каждой плате канального усилителя установлены стабилизаторы
напряжения положительной DА3 и отрицательной DА4 полярности.
Конденсаторы С1 и С2 используются в качестве блокирующих для повышения
устойчивости работы схемы.
ПЭ-4 Г В комплект поставки входят: преобразователь, комплект технической
документации, свидетельство о метрологической аттестации.
|
