В диапазонах частот от 5 гц до 2000 гц и от 2 кгц до 400 кгц

 

Цель работы: 1) обследовать рабочие помещения; определить средний уровень электромагнитного излучения в помещении и найти возможные источники излучении (по увеличению уровней при приближении к ним). 2) обследовать рабочие места операторов ВДТ и других электротехнических устройств.

 

1. Описание прибора и его принцип действия.

1.1. Принцип действия измерителя параметров электрического и магнитного полей состоит в преобразовании колебаний электрического и магнитного полей в колебания электрического напряжения, частотной фильтрации и усиления этих колебаний с последующим их детектированием. Продетектированый сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь, результирующие числовые значения величин зарегистрированных колебаний электрического и магнитного полей анализируются встроенным в измеритель микропроцессором, результат измерений индицируется на матричном жидкокристаллическом индикаторе.

1.2. Регистрация электрического и магнитного полей проводится одновременно во всей частотной полосе измерения. Зарегистрированный сигнал после предварительного усиления разделяется активными частотными фильтрами и в дальнейшем усиливается в независимых каналах регистрации. Прибор, таким образом, объединяет в одной конструкции два отдельных измерителя напряженности электрического поля, два отдельных измерителя плотности магнитного потока и микропроцессорный блок обработки и анализа результатов измерений.

1.3. Функциональная блок-схема измерителя приведена на рис.2 Составными частями измерителя являются:

1.3.1.Датчики электрического и магнитного полей дипольного типа. Оси чувствительности датчиков направлены горизонтально (при нормальном расположении измерителя) перпендикулярно продольной оси прибора. Это направление указано стилизованной стрелкой, изображенной на лицевой панели.

1.3.2. Предварительные усилители каналов регистрации электрического и магнитного полей представляют собой широкополосные операционные усилители с цепями коррекции частотной характеристики.

1.3.3. Полосовые усилители высоко- и низкочастотных каналов регистрации электрического и магнитного полей представляют собой активные RC-фильтры с регулируемыми коэффициентами усиления.

1.3.4. В качестве аналогово-цифрового преобразователя используется 8-ми входной мультиплексированный АЦП микроконтроллера семейства МСS-51 фирмы INTEL. Он включает в себя 256-элементную последовательную резистивную матрицу, компаратор, конденсатор выборки и хранения, регистр последовательного приближения, триггер управления, регистр результатов сравнения и 8 регистров результатов аналогово-цифрового преобразования.

1.3.5. В качестве аналогово-цифрового преобразователя используется 8-ми входной мультиплексированый АЦП микроконтроллера семейства MCS-51 фирмы INTEL. Он включает в себя 256-элементную последовательно-параллельную резистивную матрицу, компаратор, конденсатор выборки и хранения, регистр последовательного приближения, триггер управления, регистр результатов сравнения и 8 регистров результатов аналогово-цифрового преобразования.

1.3.6. В качестве центрального процессора измерителя используется высокоинтегрированный 8-битовый микроконтроллер, основанный на архитектуре MCS-51. В измерителе этот процессор используется для установления режима измерений поля. По выбору пользователя может быть установлен режим непрерывного измерения поля и режим измерения полного вектора, включающий измерения трех компонент поля и последующее вычисление абсолютной величины вектора поля.

1.3.7. Пользовательский интерфейс обеспечивается в режиме "Меню" блоком управления микроконтроллером.

1.3.8. Как пользовательское меню, так и окончательные результаты регистрации, индуцируются на жидкокристаллическом строчном видиодисплее, расположенном на передней панели прибора.

Рис 2. Функциональная блок-схема измерителя "ВЕ-мстр-АТ002"

 

На рисунке введены следующие обозначения:

1. Датчик-измеритель плотности магнитного потока

2. Датчик-измеритель напряженности электрического поля

3. Предварительный усилитель сигналов датчика плотности магнитного потока.

4. Предварительный усилитель сигналов датчика напряженности электрического поля

5. Активный полосовой фильтр высоких частот (АПФВЧ) для сигналов датчика (1)

6. Активный полосовой фильтр низких частот (АПФНЧ) для сигналов датчика (1)

7. АПФВЧ для сигналов датчика напряженности электрического поля

8. АПФНЧ для сигналов датчика напряженности электрического поля

9. Канал детектирования высоких частот сигналов датчика плотности магнитного потока

10. Канал детектирования низких частот сигналов датчика плотности магнитного потока

11. Канал детектирования высоких частот сигналов датчика напряженности электрического поля

12. Канал детектирования низких частот сигналов датчика напряженности электрического поля

13. Аналогово-цифровой преобразователь

14. Процессор

15. Блок управления процессором

16. Жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей матричного типа.

17. Звуковой сигнализатор

Порядок выполнения работы.

 

По выбору пользователя, может быть установлен либо режим непрерывного измерения среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока (режим «НЕПРЕРЫВНО»), либо резким измерения абсолютной величины полного вектора, включающий измерения трех компонент среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока и последующее вычисление абсолютной величины вектора напряженности электрического поля и плотности магнитного потока (режим «АТТЕСТАТ»).

Первый режим целесообразно использовать для общего обследования рабочих помещений; определения среднего уровня электромагнитного излучения в помещении, поиска возможных источников излучения (по увеличению уровня полей при приближении к ним) и пр. Второй режим целесообразно использовать для аттестации рабочих мест операторов ВДТ и других электротехнических устройств.

2.1. При измерениях напряженности электрического поля и плотности магнитного потока следует закрепить прибор на диэлектрической штанге, входящей в комплект измерителя, и держать (а также перемещать) прибор только с ее помощью. При проведении аттестационных измерений штангу следует крепить на диэлектрическом основании (например, на диэлектрическом штативе, спинке деревянного стула и т.п.).

2.2. Результаты измерений параметров электрического поля в диапазонах 1 и 2 выдаются в единицах В/м (вольт на метр), результаты измерений параметров магнитного поля в диапазоне 1 выдаются в единицах мкТл (микротесла), в диапазоне 2 - в единицах нТл (нанотесла). При пересчетах следует иметь в виду, что 1 мктл = 1000 нТл.

2.3. Для выбора первого режима следует при высвечивании на индикаторе надписи "Выберите режим" кнопкой "Выбор" выбрать (добиваясь мигания соответствующей надписи) режим непрерывного измерения. Кнопкой "Ввод" включить выбранный режим измерений.

Далее, следует разместить измеритель передней торцевой частью в точке измерения и считать показания индикатора. Перемещая измеритель в различные точки рабочего помещения можно определить величину среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в этих точках. Результат измерения относится к точке, в которой находится геометрический центр передней торцевой панели прибора (рис. 2.).

2.4. Для выбора второго режима следует при высвечивании на индикаторе надписи "Выберите режим" кнопкой "Выбор" выбрать (добиваясь мигания соответствующей надписи) режим «Аттестация» (измерение полного поля). Кнопкой "Ввод" включить выбранный режим измерений.

2.4.1. Поместить измеритель так, чтобы геометрический центр передней торцевой панели прибора (рис. 2.) находился в точке измерения (на расстоянии 0,5 м от экрана видеодисплейного терминала на перпендикуляре к его центру). Начальная ориентация прибора должна быть такой, чтобы стрелка на лицевой панели была расположена горизонтально, перпендикулярно плоскости экрана видеодисплейного терминала. Нажатием кнопки "Ввод" включить измерение.

2.4.2. Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, переориентировать измеритель так, чтобы стрелка, оставаясь в горизонтальной плоскости, была ориентирована параллельно плоскости экрана видеодисплейного терминала. Нажатием кнопки "Ввод" включить измерение.

2.4.3. Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, переориентировать измеритель так, чтобы стрелка на лицевой панели была расположена вертикально. Нажатием кнопки "Ввод" включить измерение.

2.4.4. Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, нажать на кнопку "Ввод". Результаты проделанных измерений будут автоматически обработаны процессором измерителя и абсолютные величины векторов напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в двух частотных диапазонах будут высвечены на индикаторе измерителя.

2.5. После окончания измерений следует записать результаты в протокол измерений и, нажав на кнопку "Питание", выключить прибор. Индикатор на панели измерителя погаснет.

 

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

3.1. Назначение прибора, описание измерительных блоков, устройства и принципа его работы.

3.2. Эскиз расположения источников ЭМП от ВДТ: дисплея, системного блока, блока питания, с указанием точек измерения.

3.3. Результаты измерений и выводы по работе при сопоставлении результатов измерений с нормируемыми значениями.

3.4. Ответы на контрольные вопросы.

 

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Нормирование электромагнитных полей видиотерминалов (компьютеров) и предельно допустимые уровни ЭМП для них.

2. Назначение прибора, функции измерительных блоков, принцип работы.

 

5. ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство по эксплуатации измерителя напряженностей электромагнитного поля ВЕ-МЕТР-АТ-002.

2. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике (источники электромагнитных полей и их влияние): учеб. пособ. / В.М. Салтыков,
А.В. Салтыков, Н.В. Сайдова. Самара. Самар. гос. техн. ун-т, 2007.

Лабораторная работа №2