Вольтметр переменного тока

Вольтметр переменного тока — компонент. Служит для измерения уровня среднеквадратичного (истинного СКЗ) и пикового значений сигнала выбранного канала в установленных единицах измерения.

Внешний вид компонента

Режим проектировщика Режим оператора
Вольтметр переменного тока - Режим проектировщика Не имеет

Параметры:

Входные

  • Канал — входной канал, на который поступает сигнал, у которого нужно измерить требуемые величины;
  • Вкл\Выкл — включение и выключение вольтметра переменного тока.

Выходные

  • Число (Yn) — выходной канал, с которого в потоке поступают уже измеренные значения входного сигнала.

Настраиваемые свойства:

Общие свойства (окружение)

Частные свойства (в скобках значение, установленное по умолчанию):

  • averagetime (1) — устанавливает время усреднения:
    1. 0.1 секунду (при этом СКЗ и пиковое значение правильно измеряются для сигнала с частотой не менее 20 Гц);
    2. 1 секунду (при этом СКЗ и пиковое значение правильно измеряются для сигнала с частотой не менее 2 Гц);
    3. 10 секунд (при этом СКЗ и пиковое значение правильно измеряются для сигнала с частотой не менее 0,2 Гц).
  • measuretype (СКЗ) — тип измерения:
    1. СКЗ — (среднеквадратичное значение сигнала);
    2. Пик — максимальное значение на протяжении всего времени работы (значение пика >= значения амплитуды);
    3. Амплитуда — максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения.
  • Activate (true) — состояние подачи сигнала (подан или отключен).
  • scale (Линейный) — масштаб считывания данных:
    1. Линейный
    2. Децибельный

Программирование

При использовании компонента в сценарии и программируемом компоненте (скрипте) необходимо учитывать диапазоны значений подаваемых на входные ножки компонента, диапазоны значений свойств компонента, а также диапазоны значений параметров методов компонента.

Параметры:

Входные

  • Канал — канал, у которого нужно измерить требуемые величины (от 0 до (количество каналов — 1)).

Настраиваемые свойства:

Общие свойства (окружение)

Частные свойства (в скобках значение, установленное по умолчанию):

  • BSTR AverageTime — установка и чтение усреднения: 0,1 сек; 1 сек; 10 сек (строка). В многоканальном режиме работы установка времени усреднения для текущего номера канала вольтметра.
  • BSTR MeasureType — установка и чтение типа измерения: СКЗ; Пик; Амплитуда (строка). В многоканальном режиме работы установка типа передаваемого значения для текущего канала вольтметра.
  • VARIANT_BOOL Activate — установка и чтение состояния работы вольтметра:
    • true — состояние работы вольтметра включен;
    • false — состояние работы вольтметра выключен.
  • BSTR Scale — установка и чтение масштаба считывания данных: Линейный; Децибельный (строка). В многоканальном режиме работы установка типа тип для текущего канала

Пример

Проект в SCADA ZETView

Вольтметр переменного тока - Пример
В этой схеме компонент Вольтметр переменного тока измеряет значение переменного напряжения, поступающего с Синусоидального сигнала. Селекторы служат для установки частоты, уровня и смещения генератора. Далее измеренное значение поступает на ЖК индикатор для графического представления информации. Данный компонент используется для создания различных проектов, в том числе таких как поверка анализаторов спектра.

Результат работы проекта
Вольтметр переменного тока - Результат работы проекта

Внимание!

Некоторые измерительные программы (вольтметр постоянного тока, виброметр, а также, в будущем, некоторые другие) при загрузке с помощью интерфейса UNIT (например, в ZETView) могут работать в многоканальном режиме. В этом режиме программа может выполнять свои измерения не по одному, а одновременно по нескольким каналам (количеством не более 128). При этом у каждого канала программы могут быть свои параметры, такие как время усреднения, частота дискретизации канала, тип используемого полосового фильтра для виброметра и т.д. Результаты измерений доступны родительской программе через UNIT.

Математическое описание

При описании переменных сигналов часто используются следующие величины.

Среднее или среднеарифметическое значение определяют так:

2

Это значение равно площади под кривой временной функции, вычисляемой в течение одного периода. Поскольку функция является периодической, среднеарифметическое значение v не зависит от начальной точки t0. Для гармонических функций среднее значение v равно нулю.

Среднее по модулю значение определяется как:

3

Это значение равной средней величине сигнала.

Примечание: среднее по модулю значение используется при вычислении величины заряда конденсатора, при работе с выпрямленными сигналами или в расчетах электролитических процессов. Выбор типа выпрямительных также основывается на среднем по модулю значении тока, поскольку падение на диоде практически всегда постоянно.

Для синусоидального напряжения справедливо:

4

Аналогичное соотношение можно записать и для синусоидального тока.

Среднеквадратичное значение (СКЗ) напряжения характеризует мощность в цепи переменного тока. По определению СКЗ функции равно:

5

Для синусоидального напряжения справедливо:

6

Аналогичное соотношение можно записать и для синусоидального тока.

Для переменных сигналов справедливо, что СКЗ значение всегда меньше или равно амплитудному значению.