Ứng dụng kỹ thuật số trong thiết bị đo đa năng

Theo Đại tá, Thạc sĩ Nguyễn Đình Nam, Trưởng phòng Tần số-Tín hiệu (Trung tâm Sửa chữa phương tiện đo, Cục TC-ĐL-CL, Bộ Tổng Tham mưu): Việc điều khiển thiết lập U, I bằng chiết áp thông thường có nhược điểm là dễ gây nguy hiểm đối với các thiết bị khác và kỹ thuật viên khi bật máy đo quên đưa chiết áp về vị trí O với các thang đo điện áp cao hơn 100V hoặc dòng lớn. Việc bảo vệ máy khi quá dòng, quá áp cũng gặp nhiều khó khăn. Quá trình chỉnh thô, chỉnh tinh giá trị thiết lập không linh hoạt, không thay đổi được nhiều trọng số trong quá trình điều khiển và không thể tham gia, phối hợp vào hệ thống đo lường số tự động...

Đại tá Nguyễn Đình Nam (người đứng bên phải) giới thiệu thiết bị đo đa năng Fruit.VN ứng dụng kỹ thuật vi xử lý điều khiển chiết áp số.

Khắc phục những nhược điểm trên, Đại tá Nguyễn Đình Nam và Thượng úy, kỹ sư Lê Đức Tú, kỹ thuật viên Phòng Tần số-Tín hiệu, đã nghiên cứu thiết kế, ứng dụng kỹ thuật vi xử lý vào hệ điều khiển chiết áp số để nâng cao tính linh hoạt và độ phân giải thiết lập U, I trong thiết bị đo đa năng Fruit.VN. Theo các tác giả, bản chất của giải pháp là tiến hành thay thế toàn bộ các chiết áp sử dụng phương pháp tương tự bằng chiết áp số. Để thay thế, các tác giả đã nghiên cứu tính toán, thiết kế cấu trúc của mạch thiết lập U, I, sử dụng kỹ thuật vi xử lý. Khối vi xử lý nhận các tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý trung tâm tạo U, I, nhận các tín hiệu điều khiển tăng giảm từ chuyển mạch vô cấp được thay đổi từ mặt máy, giám sát các tín hiệu quá dòng và quá áp từ các bộ so sánh ngưỡng và truyền các tín hiệu điều khiển quá dòng, quá áp về vi xử lý trung tâm. Chiết áp thô và tinh là các bộ trở chính xác có khả năng được điều khiển bằng phần mềm theo 256 mức khác nhau. Mạch bảo vệ quá tải U, I là mạch biến đổi so sánh với các ngưỡng U, I đã được xác định trước.

Đại tá Nguyễn Đình Nam cho biết: Các kênh chỉnh tinh và thô sử dụng biến trở số 8bit, từ đó việc phối hợp cộng điện áp ra được mở rộng điều chỉnh với độ phân giải lên tới 16bit. Đồng thời, phần mềm thiết lập có thể thay đổi các trọng số điều chỉnh theo nhiều giá trị, thuận tiện trong sử dụng. Bộ vi xử lý dùng để thay thế trong thiết bị đo đa năng Fruit.VN là loại 89C2051. Với giải pháp ứng dụng kỹ thuật vi xử lý điều khiển chiết áp số để thiết lập U, I đã nâng cao tính linh hoạt, thuận tiện trong sử dụng, điều khiển phối hợp các chức năng bảo vệ của thiết bị Fruit.VN. Giải pháp kỹ thuật này còn nâng cao chất lượng của các thiết bị điện tử, đáp ứng và phối hợp được công nghệ tiên tiến trong hệ thống đo lường số tự động đang có trên thế giới, khu vực và ở nước ta.

Thiết bị đo lường đa năng Fruit.VN ứng dụng kỹ thuật vi xử lý điều khiển chiết áp số đã được Hội đồng khoa học, công nghệ và sáng kiến, cải tiến kỹ thuật Cục TC-ĐL-CL đánh giá cao, đưa vào áp dụng tại Trung tâm Sửa chữa phương tiện đo và các cơ sở ĐL-CL quân đội.

Bài và ảnh: XUÂN GIANG