Пристрій для калібрування прийомних котушок та проведення випробувань системи автоматичного регулювання швидкості самохідного рухомого складу

Реферат: Пристрій для калібрування прийомних котушок та проведення випробувань системи автоматичного регулювання швидкості самохідного рухомого складу містить розміщені на основі інтегральний підсилювач сигналу, резистор змінного опору та трансформатор струму. Вихід інтегрального підсилювача сигналу послідовно з'єднаний з резистором змінного опору та трансформатором струму, вхід інтегрального підсилювача сигналу виконаний з можливістю з'єднання з генератором сигналу і джерелом живлення постійного струму. Вихід трансформатора струму виконаний з можливістю послідовного з'єднання з випробувальним колом, аналого-цифровим перетворювачем і електронно-обчислювальною машиною. UA 72331 U (12) UA 72331 U UA 72331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для калібрування засобів вимірювання електричних характеристик, зокрема для калібрування прийомних котушок системи автоматичного регулювання швидкості (АРШ) рейкового самохідного рухомого складу залізниці та метро і проведення випробувань зазначеної системи, та може використовуватись для визначення коефіцієнта передачі прийомних котушок системи АРШ, а також для оцінки впливу завад, що створюються приладами самохідного рухомого складу на колійні пристрої сигналізації на частотах від 50 до 800 Гц. На практиці для калібрування котушок системи АРШ і проведення випробувань зазначеної системи використовується блок узгоджувальних трансформаторів, вхід якого з'єднують з генератором сигналу і джерелом живлення постійного струму, а вихід - з випробувальним колом, аналого-цифровим перетворювачем і електронно-обчислювальною машиною. Перед початком випробувань зазначений блок трансформаторів вручну настроюється таким чином, щоб опір його первинної обмотки відповідав з необхідним коефіцієнтом трансформації вихідному опору генератора сигналу. Блок узгоджувальних трансформаторів має великий коефіцієнт нелінійних викривлень калібрувального струму, що суттєво знижує точність калібрування прийомних котушок системи АРШ при проведенні випробувань. Крім того, блок узгоджувальних трансформаторів має великі масогабаритні показники, достатньо велику вартість і потребує додаткові перемикачі або контактні затискачі для настроювання, що суттєво збільшує витрати на випробування і ускладнює їх проведення. Одночасно використання блока узгоджувальних трансформаторів виключає можливість автоматизації робіт з калібрування котушок системи АРШ і проведення автоматизації робіт з калібрування котушок системи АРШ і проведення випробувань зазначеної системи. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для калібрування прийомних котушок та проведення випробувань системи АРШ самохідного рухомого складу, в якому за рахунок запропонованого конструктивного виконання і взаємозв'язку його елементів між собою забезпечується суттєве зниження коефіцієнта нелінійних викривлень калібрувального струму, що дозволяє забезпечити точність калібрування прийомних котушок системи АРШ при проведенні випробувань з оцінки впливу завад, що створюються приладами самохідного рухомого складу на колійні пристрої сигналізації. При цьому конструкція пристрою, що пропонується, повинна бути компактною, зручною в експлуатації та забезпечувати невелики терміни випробувань і витрати на їх проведення. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для калібрування прийомних котушок та проведення випробувань системи автоматичного регулювання швидкості самохідного рухомого складу містить розміщені на основі інтегральний підсилювач сигналу, резистор змінного опору та трансформатор струму, при цьому вихід інтегрального підсилювача сигналу послідовно з'єднаний з резистором змінного опору та трансформатором струму, вхід інтегрального підсилювача сигналу виконаний з можливістю з'єднання з генератором сигналу і джерелом живлення постійного струму, а вихід трансформатора струму виконаний з можливістю послідовного з'єднання з випробувальним колом, аналого-цифровим перетворювачем і електронно-обчислювальною машиною. Задача корисної моделі - забезпечення компактності пристрою та зручності його експлуатації: основа виконана у вигляді односторонньої друкованої плати із з'єднувальними клемами на вході і виході пристрою. Задача вирішується тим, що інтегральний підсилювач сигналу використовують з внутрішньою мостовою архітектурою, що містить вхідний опір не менше ніж 70 кОм, як трансформатор струму використовують навантажувальний трансформатор з короткозамкненою вторинною обмоткою. Виконання пристрою у вигляді розміщених на основі і послідовно з'єднаних інтегрального підсилювача сигналу, резистора змінного опору та трансформатора струму дозволяє знизити коефіцієнт нелінійних викривлень, який складає менше ніж 0,5 % у всьому діапазоні випробувальних частот. Корисна модель пояснюється кресленням, на якому представлена блок-схема пристрою, що заявляється. Пристрій для калібрування прийомних котушок та проведення випробувань системи АРШ самохідного рухомого складу містить інтегральний підсилювач сигналу 1, вихід якого послідовно з'єднаний з резистором змінного опору 2 та навантажувальним трансформатором струму 3. Вхід інтегрального підсилювача сигналу 1 виконаний з можливістю з'єднання з генератором сигналу 4 і джерелом живлення постійного струму 5. Вихід трансформатора струму 3 виконаний з можливістю з'єднання з випробувальним колом 6, що містить ізольовану рейкову ділянку 1 UA 72331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 залізничної колії (не показані), прийомні котушки 7 системи АРШ самохідного рухомого складу і датчик струму 8. При цьому виходи зазначених прийомних котушок 7 та датчика струму 8 виконані з можливістю з'єднання з аналого-цифровим перетворювачем 9, з'єднаного, в свою чергу, з електронно-обчислювальною машиною 10, наприклад комп'ютером. Інтегральний підсилювач сигналу 1 використовують з внутрішньою мостовою архітектурою, що містить вхідний опір не менше ніж 70 кОм, що дозволяє підключати на його вхід генератори сигналів з будь-яким значенням вихідного опору робочого каналу. Трансформатор струму використовують як навантажувальний трансформатор з короткозамкненою вторинною обмоткою, що забезпечує гальванічну розв'язку між виходом інтегрального підсилювача сигналу 1 та випробувальним колом 6. Датчик струму 8 виконаний з діапазоном вимірювань до 5 А. Інтегральний підсилювач сигналів 1, резистор змінного опору 2 та трансформатор струму 3 розміщені на односторонній друкованій платі з трьома парами клем (не показані), які призначені для приєднання кабелів генератора сигналу 4, джерела живлення постійного струму 5 і випробувального кола 6. Всі зазначені елементи пристрою виконані для діапазону робочих температур від - 40 °C до + 85 °C. Робота пристрою пояснюється на прикладі його використання для калібрування котушок при проведенні випробувань системи АРШ вагонів метро. Вхід інтегрального підсилювача сигналу 1 за допомогою кабелів підключають до генератора сигналу 4 і джерела живлення постійного струму 5, а вторинну обмотку трансформатора струму 3 - до ізольованої рейкової ділянки залізничної колії випробувального кола 6, яку замикають колісними парами вагона (не показані) самохідного рухомого складу. Виходи прийомних котушок 7 системи АРШ самохідного рухомого складу і датчика струму 8 з'єднують зі входом аналого-цифрового перетворювача 9, вихід якого з'єднують з комп'ютером 10. Від генератора сигналу 4 на вхід інтегрального підсилювача сигналу 1 подають сигнали синусоїдальної форми, який їх підсилює і передає на резистор змінного опору 2, а останній задає максимально допустимий робочий струм на первинну обмотку трансформатора струму 3. Калібрований таким чином струм від вторинної обмотки трансформатора струму 3 за допомогою кабелів подається через ізольовану рейкову ділянку залізничної колії на колісні пари вагона. Зазначений струм наводить електрорухому силу у прийомні котушки 7 і надходить на вхід аналого-цифрового перетворювача 9 і далі на комп'ютер 10 для подальшої математичної обробки та аналізу. Пристрій містить мінімальну кількість регулюючих електронних компонентів, що робить його простим в експлуатації і дає можливість зменшити витрати часу на підготовку до випробувань. Результати експериментальних досліджень технічного рішення, підтвердили його працездатність і отримання заданого технічного результату. Зокрема, пристрій дозволяє підключати на його вхід генератори сигналів з будь-яким значенням вихідного опору робочого каналу і отримувати на виході калібрований струм з коефіцієнтом нелінійних викривлень, який складає менш ніж 0,5 % у всьому діапазоні випробувальних частот при навантаженні до 1 А, що забезпечує точність калібрування прийомних котушок системи АРШ при проведенні випробувань. Конструкція пристрою є компактною, зручною в експлуатації та забезпечує невеликі витрати на проведення випробувань і достатньо короткі терміни їх виконання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 1. Пристрій для калібрування прийомних котушок та проведення випробувань системи автоматичного регулювання швидкості самохідного рухомого складу, який характеризується тим, що містить розміщені на основі інтегральний підсилювач сигналу, резистор змінного опору та трансформатор струму, при цьому вихід інтегрального підсилювача сигналу послідовно з'єднаний з резистором змінного опору та трансформатором струму, вхід інтегрального підсилювача сигналу виконаний з можливістю з'єднання з генератором сигналу і джерелом живлення постійного струму, а вихід трансформатора струму виконаний з можливістю послідовного з'єднання з випробувальним колом, аналого-цифровим перетворювачем і електронно-обчислювальною машиною. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що основа виконана у вигляді односторонньої друкованої плати із з'єднувальними клемами на вході і виході пристрою. 3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що як інтегральний підсилювач сигналу використовують підсилювач з внутрішньою мостовою архітектурою, що має вхідний опір не менше ніж 70 кОм., як трансформатор струму використовують навантажувальний трансформатор з короткозамкненою вторинною обмоткою. 2 UA 72331 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3