Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№3 2019

Заголовок

Оптимизация структуры унифицированного многоканального интерфейсного модуля контроля температур для измерительных приборов космических аппаратов

Автор

А.И. Горностаев

Организация

АO «Информационные спутниковые системы» им. акад. М. Ф. Решетнёва»
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

При разработке унифицированного многоканального интерфейсного модуля контроля температур для измерительных приборов, строящимся по магистрально-модульному принципу на базе центрального приборного модуля и используемых на космических аппаратах различного назначения, первостепенной задачей является оптимизазация его структуры, позволяющей обеспечить контроль температуры на элементах конструкции космических аппаратов в различных диапазонах измерения и с различными требованиями по точности и стабильности измерения. Статья посвящена анализу общих требований к структуре многоканального интерфейсного модуля контроля температур, в котором измерительные каналы могут иметь различные технические характеристики, и выбору вариантов схем измерения сопротивлений термопреобразователей, обеспечивающих устранение систематической составляющей погрешности измерения. Показано, что в структуре унифицированного многоканального интерфейсного модуля контроля температур должна быть многоканальная схема измерения, образующая несколько измерительных каналов с различными техническими характеристиками, работающими на общий канал аналого-цифрового преобразования. Для согласования измерительных каналов, имеющих различные входные сопротивления и работающих в различных диапазонах измерения, с общим каналом аналого-цифрового преобразования необходимо использовать управляемый нормирующий усилитель. Для исключения систематической составляющей погрешности измерения необходимо использовать трех- или четырехпроводные варианты схем измерения термопреобразователей сопротивления, позволяющие производить автокомпенсацию погрешности измерения, вносимую сопротивлениями проводов линий связи измерительных кабелей, и автокалибровку погрешности измерения, вносимую измерительными каналами. Для компенсации нелинейной составляющей погрешности измерения, вносимой термопреобразователями сопротивления, необходимо на основе кусочно-линейной аппроксимации их номинальных статических характеристик разбить рабочие диапазоны измерения на поддиапазоны и осуществлять автокалиброву погрешности измерения в каждом поддиапазоне отдельно.

Ключевые слова

космический аппарат, контроль температуры, точность и стабильность измерения, измерительный прибор, термопреобразователь сопротивления, автокомпенсация, автокалибровка

Список литературы

[1] Горностаев А. И. Проблемы унификации многоканального интерфейсного модуля контроля температур для измерительных приборов космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2019. Т. 3. № 1. С. 41–51. doi: 10.26732/2618-7957-2019-1-47-57

[2] Денисенко В. Термопреобразователи сопротивления // Современные технологии автоматизации. 2014. № 1. С. 98–101.

[3] Теория измерений и контроля температуры [Электронный ресурс]. URL: https://sibcontrols.com/ru/tjeorija_izmjerjenij_i_kontrolja_tjempjeratury (дата обращения: 15.07.2019).

[4] Андрусевич А, Губа А. Термометры сопротивления: от теории к практике // Компоненты и технологии. 2011. № 7. С. 61–66.

[5] О`Грэди А. Методы возбуждения измерительных датчиков и применение ИС AD7711 и AD7730 // Компоненты и технологии. 2003. № 3. С. 50–55.

[6] Измерительные преобразователи температуры. Виды, устройство, монтаж, диагностика, функции преобразователя температуры [Электронный ресурс]. URL: http://www.eti.su/articles/izmeritelnaya-tehnika/izmeritelnayatehnika_1516.html (дата обращения: 15.07.2019).

[7] Михеев П. В., Михеева Е. П. Устройство для измерения температуры. Пат. № 2447412, Российская Федерация, 2012, бюл. № 10.

[8] Вилоп Л. Э. Автокалибровка измерительного канала по входу канала преобразования электрических величин // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. № 7. С. 54–58.

[9] Михеев П. В., Кузуб Е. П. Устройство для измерения температуры. Пат. № 2492436, Российская Федерация, 2013, бюл. № 25.

[10] Михеев П. В., Школьный В. Н., Кузуб Е. П. Многоканальное устройство для измерения температуры. Пат. № 2526195, Российская Федерация, 2014, бюл. № 23.

[11] Горностаев А. И., Даныкин В. А. Интерфейсный модуль контроля температур. Пат. № 2562749, Российская Федерация, 2015, бюл. № 25.



Цитирование данной статьи

Горностаев А.И. Оптимизация структуры унифицированного многоканального интерфейсного модуля контроля температур для измерительных приборов космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2019. Т. 3. № 3. С. 171-183. doi: 10.26732/2618-7957-2019-3-171-183