CC BY
29
Ю.М. Горбенко, Н. В. Силин, А.Б. Попович, А.Н. Шеин
ПРЕПОДАВАНИЕ ШФОРМАЦИОШО-ИЗМЕРИТЕЛЪНОЙ ТЕХНИКИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ '
Кафедра ТОЭ ведет курсы информационно-измерительной техники, метрологии, стандартизации и сертификации на нескольких факультетах ДВГТУ. Подобные курсы преподаются и другими кафедрами, например, ГА, РТС. В настоящее время при обновлении материально-технической базы лабораторий есть смысл объединить усилия кафедр для создания одной, но современной лаборатории информационно-измерительной техники. Тогда можно создать современную, оснащенную по последнему слову техники лабораторию и для учебных занятий студентов, и для учебной научно-исследовательской работы студентов, аспирантов, учащихся магистратуры, а также проводить курсы повышения квалификации для специалистов различных областей промышленности Дальнего Востока. В этом есть заинтересованность предприятий и это может приносить прибыль университету. На базе такой современной «элитной» лаборатории могут проходить обучение и студенты других вузов. Такая лаборатория позволит сочетать процесс обучения с элементами научно-исследовательской работы.,
Поскольку в настоящее время кафедры сталкиваются с ситуацией, когда в рамках НИР провести грамотно и точно измерения, обработать результаты практически нельзя. Лабораторная база для учебных занятий устарела, а для НИР ее порой и не было.
На кафедре ТОЭ есть опыт создания подобного информационно-измерительного комплекса в рамках НИР для процесса регистрации и обработки спектров электромагнитного излучения высоковольтного электроэнергетического оборудования (ВВЭО). К нему, в частности, предъявляются следующие требования при осуществлении регистрации, записи и обработки информации о спектрах собственного электромагнитного излучения ВВЭО:
измерение энергетических спектров электромагнитных излучений вертикальной поляризации в информативных частотных диапазонах на территории электроэнергетических объектов;
осуществление пространственной и частотной селекции регистрируемого электромагнитного излучения;
преобразование непрерывных аналоговых сигналов в цифровую форму, которая удобна для дальнейшей обработки сигналов при помощи компьютера;
сохранение результатов измерений в оперативную память и на накопительные устройства компьютера;
обработка результатов измерений с помощью программно-аппаратных средств вычислительной техники.
Перечень приборов и оборудования, выпускаемых в России и за ее пределами достаточно широк и правильный подбор их может обеспечить выполнение как перечисленных, так и других задач, которые могут стоять перед лабораторией.
Выбор аппаратуры, способной решать подобные задачи, достаточно сложен. Сочетание качественной аппаратуры с удачными методиками и алгоритмами позволяет в наибольшей степени автоматизировать выполнение задач и минимизировать время, выделяемое для принятия решения. Большое значение имеет также оптимальное сочетание стоимости информационно-измерительного комплекса и сложности аппаратуры. Объединив усилия нескольких кафедр, внешних организаций, можно создать лабораторию информационно-измерительной техники, соответствующую последним требованиям времени для всего региона, позволив стать ДВГТУ высококлассным учебным и научным центром в области информационно-измерительной техники, метрологии, стандартизации и сертификации. Наступил момент, когда можно при реконструкции лабораторий установить современные информационно-измерительные комплексы, обладающие расширенными функциональными
возможностями. Эти комплексы с использованием современных цифровых вычислительных средств, создаваемых на основе новейших достижений в цифровой обработке сигналов, могут оснащаться дополнительными датчиками, программным обеспечением, информационными каналами связи. Объект исследования может отражать различные виды физических процессов, поэтому возникает необходимость привлечения специалистов кафедр физики, высшей математики к созданию лаборатории. Все это позволит поднять лабораторную базу до того высокого уровня, на котором уже много лет на кафедре ТОЭ преподается теоретический материал
Г 5и
Г. Е. Кувшинов, Н. Н. Мазадева
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФИЛЬТРА ВТОРОГО ПОРЯДКА В УСТРОЙСТВАХ ТОКОВОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ
В настоящее время для измерения переменных токов все шире применяются дифференцирующие индукционные преобразователи тока (ДИПТ или катушки Роговского) в сочетании с аналоговыми фильтрами первого порядка. Такой филыр, восстанавливающий (с некоторой ошибкой) форму измеряемого сигнала по его производной, не годится для поставленной цели - выделять первую гармонику - по двум причинам.
Во-первых, он недостаточно подавляет высшие гармоники - уменьшает амплитуду высшей гармоники примерно пропорционально ее номеру. При трапецеидальных токах синхронного генератора (СГ) сигналы ДИПТ имеют прямоугольную форму. На выходе фильтра они превращаются в трапеции, а не в синусоиды.
Во-вторых, если фильтр первого порядка подавляет ближайшие к первой высшие гармоники, ю его коэффициент усиления на первой гармонике существенно зависит от значения ее частоты. При этом напряжение СГ станет существенно зависеть от его угловой скорости. С увеличением скорости будет расти и напряжение СГ.
Для устранения указанных недостатков предлагается использовать фильтр второго порядка.
У регулятора напряжения (РН) с однофазным входом аналоговый фильтр выполняется в виде четырехполюсника с двумя входными и двумя выходными зажимами. Передаточная функция такого фильтра в общем виде определяется выражением:
-^-а)
1 + а + а
1 2
где Ьо , а^ и а^ - коэффициенты передаточной функции фильтра.
Одним из вариантов реализации этой передаточной функции является пассивный фильтр, состоящий из делителя напряжения, образованного двумя реакторами с индуктивностями Ь^ и ■ Напряжение УТС
подводится к делителю, а выходное напряжение снимается с реактора Ь^ , параллельно которому
подключен также конденсатор с емкостью С
В связи с г ем, что для аналоговых фильтров характерны погрешности, вызываемые температурным дрейфом операционных усилителей, разбросом номиналов элементов, входящих в цепи этих усилителей, и неточностью настройки нулей операционных усилителей, они повсеместно заменяются цифровыми фильтрами.
Широкое распространение цифровой техники позволяет предположить, что в будущем РН будут выполняться в виде микроконтроллеров. При этом входной фильтр РН может быть совмещен с РН и реализован в виде подпрограммы микроконтроллера. Еще одно обстоятельство подтверждает
