ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Основные элементы схемы фликерметра: лампа накаливания (Л), фотосопротивление (ФС), преобразователь напряжения в интервал времени (ПНВ), формирователь информативных импульсов (ФИИ), генератор опорной частоты (ГОЧ), передатчик rs-232С.

Функциональная схема аппаратной части прибора приведена на рис. 1, а временные диаграммы, поясняющие работу схемы - на рис. 2.

Рис. 1. Функциональная схема аппаратной части прибора

Рис. 2. Временные диаграммы.

Контролируемое напряжение подается на лампу (Л), световое излучение которой воспринимается фотосопротивлением (ФС) запитываемым от источника опорного тока. Напряжение, снимаемое с ФС поступает на преобразователь напряжения в интервал времени (ПНВ) и далее на формирователь информативных импульсов ФИИ. В используемом ПНВ реализуется алгоритм преобразования с двухтактным интегрированием, согласно которому в течение интервала времениtи интегрируется преобразуемое напряжение uх, а в течение интервала времениdТинтегрируется опорное напряжение uо. Соответствующая функция преобразования имеет вид:

dТ = uх tи

uо

Моменты включения uх и отключения uо синхронизируется по квантующим импульсам опорной частоты (ОЧ) с периодом То , задаваемым генератором опорной частоты (ГОЧ) и равным времени передачи одного байта в персональный компьютер (ПК) по интерфейсу в стандарте rs-232С. При этом в паузах между интегрированием uо и uх сохраняется накопленное на интеграторе напряжение. Указанная особенность алгоритма преобразования ПНВ приводит к тому, что спектральная плотность шумов квантования подчиняется следующей зависимости:

g_кв(w) = q ² sin ² w;wО[0,p],

3p2

где q= uоТо - размер кванта ПНВ,w=wТ _п- относительная частота преобразования. Применяемый алгоритм преобразования обеспечивает малые значения спектральной плотности шумов квантования на низких частотах. В этом заключается преимущество применяемого алгоритма перед иными другими, для которых характерно проявление шума квантования в виде шума округления описываемого равномерной спектральной плотностью.

Применяемый в приборе интерфейс rs-232С работает в синхронном режиме со скоростью 57,6 кбит/с, что при времени преобразования Тп = 10мс обеспечивает аналого-цифровое преобразование с разрешающей способностью в 150 квантов.

Программа приема и накопления информации в течение 20 мин. работает в резидентном режиме. При этом реализуется сжатие информации за счет того, что в процессе приема подсчитывается только число принятых байтов в течении информативного интервала (см. ИИ на рис. 2).Всего для обеспечения одного сеанса приема измерительной информации требуется 240 килобайт объема памяти оперативного запоминающего устройства компьютера. Принцип работы следующий. Колебания напряжения преобразуются в световое излучение, которое воспринимается ФС, затем в интервал времени и в последовательность импульсов, которые передаются в персональный компьютер через com-порт.

В процессе обработки измерительной информации в компьютере реализуется алгоритм Блекмена-Тьюки. Для контроля качества электроэнергии на мониторе отображаются автокорреляционная функция и спектральная плотность колебаний сетевого напряжения. Для оценки и сравнения на экран выводится также и нормирующая зависимость допустимых колебаний согласно ГОСТ 13109-97.