Форум: Выбор оборудования

Добрый день!
Прошу помочь в выборе оборудования для решения следующей задачи:
Требуется измерить угол поворота ротора сельсина-датчика в диапазоне от 0 до 120 градусов.  Скорость поворота ротора невысокая (вращается рукой). Датчик ДС-11. На роторную обмотку подано напряжение ~400 Гц 36 В. Для определения угла нужно измерять действующие значения напряжений (или амплитуды) между фазами трех статорных обмоток, расположенных под углом 120 градусов по отношению друг к другу и включенных звездой.
Предполагается использование LTR, поскольку он будет применяется для измерения ряда других величин, необходимых для решения общей задачи.
Вопрос: какой из модулей LTR может быть рекомендован для измерения действующего (или амплитудного) значения напряжения переменного тока частотой 400 Гц между фазами? Какую наибольшую точность измерения напряжения можно при этом получить?

Может быть есть модули LTR, которые сразу измеряют действующее значение переменного напряжения на частоте 400 Гц?

Так в описании типа LTR22 указано, что он измеряет среднеквадратическое значение в диапазоне ло 5 кГц с приведенной погрешностью не более 0,15 %. Хотелось бы понять как он это делает.
Меряет мгновенные значения и потом вычисляет СКЗ? Или иначе?

Владимир, я своё предыдущее сообщение удалил, поскольку, не сразу понял задачу. У нас имеются модули LTR, для которых нормированы погрешности измерения среднеквадратического значения напряжения, например, LTR11, LTR22, LTR24.  Но для их применения потребуются делители для получения требуемого диапазона измерения. Эти модули изначально измеряют мгновенные значения напряжения.

Тогда, как я понимаю, для нас потребуется три таких модуля, чтобы обеспечить гальваноразвязку и мерить между фазами. А величину СКЗ должна вычислять программа верхнего уровня?

Если это делает пользовательская программа, то как тогда нормировалась погрешность по СКЗ? Или есть программа вычисления СКЗ, которая используется при поверке?

- Дополнительно обеспечивать гальваноразвязку  не потребуется в случае, если делители напряжения включить "звездой", для образования общей точки (для подключения цепи  AGND в случае LTR11, LTR22, LTR24), и если в этой  общей точке будут исключены высоковольтные броски (более, чем 150 В) относительно точки заземления крейта LTR. В схеме деления "звездой" дифференциальные входы X,Y каждого канала можно включить между точками поделённых напряжений разных фаз для измерения поделённого межфазного напряжения по каждому каналу.
Если между AGND и точкой заземлением (корпусом)  крейта LTR могут присутствовать более высокие напряжения (в т.ч. импульсные напряжения переходных процессов), тогда нужна гальваноразвязка.

- Величину СКЗ должно вычислять ПО верхнего уровня. В случае LTR11 ПО должно учитывать коммутационную задержку (для пересчёта измеренных СКЗ по разным каналам на один и тот же момент времени). В случае LTR22, LTR24 - каналы измерения  параллельные без коммутации.

- Да, есть набор программ LTR_metr  ( http://www.lcard.ru/lsoft/LTR22 ), которые используются при поверке каждого модуля LTR.

Благодарю за консультацию. Я предполагаю обойтись без делителей, для чего подать на роторную обмотку меньшее напряжение, например, ~400 Гц 7 В. Таким образом избежать дополнительных погрешностей и необходимости объясняться с метрологами по поводу самодельных делителей напряжения. И в этом случае я видимо должен использовать три модуля. Но вот какой из них выбрать - LTR11 или  LTR22?

Наверное лучше LTR22 (поскольку без коммутации)

LTR22 дороже, но имеет существенные преимущества, повышающие качество измерения:
- Отсутствует коммутационная задержка.
- Отсутствует коммутационный эффект ( http://www.lcard.ru/download/articles/distortions.pdf  ).
- Нет принципиальных ограничений, связанных с длиной кабеля и выходным сопротивлением источника сигнала).
- Высокоэффективный антиалайзинговый фильтр, создающий оптимальную полосу частот пропускания для выбранной частоты АЦП.
- Бо'льшая разрядность АЦП и динамический диапазон.

Замечу, что  диапазон измерения этих модулей +-10 В мгновенных значений.

Использовать 3 модуля LTR11 в одноканальном режиме c синхронизацией по синхрометкам крейта LTR (или подав на LTR11 внешнюю частоту преобразования) - это возможно, но уж больно это громоздкое решение. И с программной точки зрения, это сложнее. Зачем?

А разве к одному модулю подключть можно? У нас ведь нет средней точки

- Если средней точки нет, то 3 резистора понадобятся для образования средней точки.
- LTR22 понадобится только один. Зачем три?

Гальваноразвязка то групповая!

На точности измерений решение с искуственной средней точкой не скажется?

Если использовать три LTR22 и подавать на  AGND-X одну фазу, а на Y - другую, что данная схема будет проблеммна из-за того, что она несимметрична (ёмкость AGND относительно корпуса будет приложена к одной из фаз, и при этой схеме возможны большие помехи. Крайне не рекомендую так делать!

На первый взгляд, не скажется, если сами резисторы нагрузки будут достаточно высокоомны, к примеру десятки-сотни кОм,  чтобы не просаживать напряжение ЭДС-индукции на выходе сельсина в той степени, чтобы это повлияло на точность. Естественно, метрологу это придётся объяснять, и если потребуется, показывать, на сколько нагрузка влияет....

Если я правильно понял, то схема подключения к LTR22 может быть, например, такой:
L1 к X1 и Y3;
L2 к X2 и Y1;
L3 к X3 и Y2;
0 (иск. ср. точка) к AGND.
(L1-L3 фазы измеряемого напряжения, Xn-Yn входы LTR22)

Да, либо с противоположным чередованием фаз.
Если выход сельсина гальванически изолирован, то иск. среднюю точку можно заземлить в одну точку с крейтом LTR для уменьшения синфазных помех.
Провода к каждому входу Xi.Yi LTR22 в кабеле реализовать витой парой. Общий (либо для каждой пары) экран кабеля только с одной стороны подключить к корпусу кабельной части разъёма DB-37.

Но в простейшем случае можно применить кабель из 4-проводов в общем экране...

А какие у этого датчика по паспорту номинальные сопротивления нагрузки между фазами ?
Если это известно, то треугольник из номинальных сопротивлений нужно пересчитать в звезду с этим же эквивалентным сопротивлением. Тем самым, получаем иск. среднюю точку с номинальной нагрузкой датчика -- это штатный режим эксплуатации датчика, и с метрологом проблем не должно возникнуть...

Ещё идея: А обмотки сельсина можно соединить звездой? Тогда вообще всё упрощается...

Несимметричные схемы с использованием одной из фаз для цепи общего провода AGND считаю проблеммными из-за возможного значительного ухудшения сигнал/шум в таких схемах.