Электрондық ағымды өлшеткіштердің екінші цептерінің негізгі жұмыс принциптері мен онлайн диагностикасы

1 Принцип және Электронды ток түрткіштердің рөлі
1.1 ЭТТ-ның іске асырылуы

Электронды ток түрткіш (ЭТТ) - бұл қауіпсіз электр энергиялық жүйесін басқару үшін маңызды құрал, ол үлкен токты өлшеу және басқару үшін қолданылатын жазық ток сигналдарына айналдыру. Классикалық түрткіштерден (бастапқы және соңғы обмоткалардың магниттік өрісінің туындылануына сүйене отырып), ЭТТ-лер (мысалы, Холл эффектісін пайдалану арқылы) бастапқы обмотканың магниттік өрісіндегі өзгерістерді анықтау үшін датчықтарды қолданады. Бұл датчықтар (бастапқы токқа пропорционалды) аналог сигналдарын шығарады, оларды электронды цепьде өңдеу (амплитудау, фильтрация немесе цифирлеу) үшін қолданылады. Жаңартылған ЭТТ-лер көбінесе корғау, өлшеу және басқару жүйелері үшін тікелей қолданылатын цифирлік сигналдарды шығарады. ЭТТ-лер тәжірибелік электромагниттік түрткіштерге қарағанда тактық, динамикалық диапазон, жауап беру жылдамдығы, өте кішкентай, жеңіл және жаңа өнімдерді өңдеу/хабарлау үшін болғанда ұстанымды.

1.2 ЭТТ-лердің электр энергиялық жүйедегі рөлі

ЭТТ-лер қауіпсіз электр энергиялық жүйесін қолдану, басқару және корғау үшін маңызды өлшеулерді ұсынады (мысалы, өсу немесе жою). Олар құрылғылардың/қызметкерлердің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді және энергия ауытуын азайтады. Өлшеу/сатып алуда, ЭТТ-лердің тактығы жоғары напрямдада/үлкен токта тең қоғамдық бағалау үшін қажет. Так мәліметтер де жүйенің өнімділігі мен стабилдетілгенін оптимизациялау үшін қолданылады.

1.3 ЭТТ-нің соңғы цепти структурасы

ЭТТ-нің соңғы цепти (негізгі компонент) датчықтар (мысалы, Холл эффектісі), сигналды өңдеу цептері, аналогты-цифирлік конвертерлер (АЦП) және хабарлау интерфейстерін қамтиды. Компоненттер бірге ишлейді, оқиғалы сигналды ұстау/жіберу үшін. Жаңартылған ЭТТ-лердің өзін-өзі өзін тексеру қызметі бар, ол өнімділікті және қатулықты қадағалау үшін, олар жаңа өнімдерге қолданылады.

2 ЭТТ-лердегі соңғы цептің қателері түрлері
2.1 Ашық цепті қателері

Жарық қабырғалар, бос қосылыстар немесе жақсару қабырғаларына себеп болған ашық цепті қателері, токтың өткізуін бұза отырып, аномалды (мысалы, нөл/төмен) өлшеулерге әкеледі. Бұл системаның қауіпсіздігін қолдану үшін қателік корғау/басқару әрекеттеріне әкеледі.

2.2 Жабық цепті қателері

Кереметті проводник қосылыстары (мысалы, изоляция қыбылдануы) тізімдегі тікелей токтың қызығушы өсуіне әкеледі, ол құрылғының суықтық/от қауіптеріне әкеледі. Олар системаның стабилдетілгенін бұзатын, құрылғылардың зиянды өнімдерін немесе корғау қателерін әкеледі.

2.3 Жер қателері

Соңғы цептің жерінен (мысалы, изоляция қыбылдануы) туындаған. Олар токтың жолын өзгерту, өлшеу қателерін, корғау қателерін немесе электр жарылыуын (себебі қызметкерлердің қауіпсіздігі) әкеледі.

2.4 Өту қателері

Ток дизайнынан асқанда (мысалы, системадағы аномалиялар) өту қателері туындаған. Өту қателері компоненттердің суықтық, изоляцияның қыбылдануы немесе құрылғының жылуына әкеледі. Ток/жылу өлшеу арқылы анықталады, олар системаның уақытша зиянды өнімдеріне әкеледі.

2.5 Электр шуы қателері

Сыртқы/ішкі бастырғыштар (мысалы, ЭМИ, РФИ) шуы сигналдарды бұзатын, өлшеу қателерін немесе корғау жүйесінің қателерін (мысалы, қажетті емес тоқтату) әкеледі.

2.6 Температураға байланысты қателер

Жоғары температура семикондукторларды/изоляцияны жылу қыбылдануына әкеледі (қысқа цепті қателерін арттыру); төмен температура құрылғылардың қыбылдануына әкеледі. Бұл өлшеу қателерін немесе корғау қателерін әкеледі.

2.7 Коррозия/жақсару қателері

Құрылғылардың (қабырғалар, изоляция) қолданылған факторлар (мысалы, сыртқы қысым, химиялық заттар) қолданылғанынан қатар жақсару, электр өнімдерін төмендетеді, қысқа цепті/жер қателерін арттыру.

3 ЭТТ-лердегі соңғы цептің қателерін онлайн диагностика әдістері
3.1 Сигналды алу

Датчықтар (мысалы, Холл эффектісі/ток түрткіштері) және АЦП-лерге сүйенеді. Холл эффектісі датчықтары токты түсініксіз өлшеу, қауіпсіздік/тактық қамтамасыз етеді. АЦП-лер аналог сигналдарын цифрлық форматқа айналдыру үшін қолданылады. Жылдам АЦП-лер тонки сигнал өзгерістерін табу үшін қолданылады, олар бірнеше уақытта қателерді анықтауға мүмкіндік береді.

3.2 Уақыт-областы анализ

Оңтайландыру/статистикалық анализ. Оңтайландыру анализі қателер (мысалы, асимметрия/спайктер, компоненттердің қыбылдануын) үшін қадағалау. Статистикалық анализ (мысалы, орташа/стандартты ауытқу) сигналдың стабилдетілгенін/таратуын анықтау, олар қателерден туындаған қозғалыс үшін белгілер береді.

3.3 Модельге негізделген қателерді анықтау

Шекаралық анықтау өзін-өзінің шекараларын қолданып, аномалды сигналдар үшін шығыс (тарыхылық мәліметтер/эксперттік білімге негізделген). Модельді салыстыру (кеңейтілген) нақты қателерді анықтау үшін нақты мәліметтерді “тән” системалық модельге салыстыру.

3.4 Білімге негізделген қателерді анықтау

Қателер тақырыбын (FTA) қателер логикасын табу үшін қолданылады, олардың негізгі себептерін іерархиялық қателерді анықтау арқылы. Эксперттік жүйелер (адамдық экспертиза симуляциясы) ережелер (тарыхылық мәліметтер/өткен білім) үшін қолданылады, олар тез қателерді анықтау, қателерді анықтау үшін қолданылады.

3.5 Жылу өнімдерін қадағалау

Инфракызыл жылу өнімдері ЭТТ-лердегі аномалды жылу (мысалы, өту/жақсару қабырғалары) үшін қолданылады. Инвазивті және уақытша, олар өзін-өзін қателерді анықтау үшін қолданылады, олар операцияларды бұзбайды. Басқа әдістермен бірге, олар өзін-өзін қателерді анықтау үшін қолданылады (немесе температураға байланысты емес қателер).

Негізгі ескертулер

ЭТТ-лер классикалық түрткіштерге қарағанда артықшылықтары бар, бірақ соңғы цептің қателері (мысалы, ашық/жабық цепті, шуы) бар. Онлайн диагностика (сигналды алу, уақыт-областы анализ, модельге негізделген/білімге негізделген әдістер, жылу өнімдері) қауіпсіз қызмет көрсету үшін, олар жаңа өнімдерге қолданылады.