INSTRUKCJA OBSŁUGI. Wzmacniacz wysokonapięciowy PZTR 1000

Transkrypt

1 Wzmacniacz wysokonapięciowy PZTR 1000 PL

2 PZTR

3 SPIS TREŚCI I. BEZPIECZEŃSTWO... 4 II. INFORMACJE WSTĘPNE Przeznaczenie Parametry... 5 III. OPIS MECHANICZNY Panel przedni Panel tylny Opis złącz... 7 IV. STEROWANIE WZMACNIACZEM Sterowanie Interfejs komunikacyjny Tryby pracy urządzania Triggery V. MOŻLIWE PROBLEMY, OSTRZEŻENIA I BŁĘDY Ostrzeżenia o parametrach Błędy Problemy ogólne VI. SKŁAD ZESTAWU VII. NOTATKI INDEKS ILUSTRACJI ILUSTRACJA 1: PANEL PRZEDNI URZĄDZENIA PZTR ILUSTRACJA 2: PANEL TYLNY URZĄDZENIA PZTR ILUSTRACJA 3: OKNO GUI DLA PRACY Z PRZEBIEGIEM CIĄGŁYM... 8 ILUSTRACJA 4: PREZENTACJA CZĘSTOTLIWOŚCI PRZEBIEGU MODULOWANEGO I MODULUJĄCEGO... 9 ILUSTRACJA 5: OKNO GUI DLA PRACY Z PRZEBIEGIEM MODULOWANYM... 9 ILUSTRACJA 6: PRACA Z SYGNAŁEM ZEWNĘTRZNYM... 9 PZTR

4 ILUSTRACJA 7: OKNO GUI DLA PRACY W TRYBIE POSZUKIWANIA CZĘSTOTLIWOŚCI REZONANSOWEJ ILUSTRACJA 8: OBWIEDNIA SYGNAŁU MODULACJI W ZŁĄCZU SIGNAL OUT V ILUSTRACJA 9: TRIGGER WYZWALAJĄCY W ZŁĄCZU SIGNAL OUT TTL I. BEZPIECZEŃSTWO UWAGA! Urządzenie jest zasilane wysokim napięciem. UWAGA! Urządzenie generuje sygnały o wysokim napięciu podczas obsługi należy zachować szczególną ostrożność. UWAGA! Zabrania się jakiegokolwiek bezpośredniego kontaktu z urządzeniem w trakcie jego pracy. UWAGA! Zabrania się używania oraz zbliżania do pracującego urządzenia osobom postronnym i bez wcześniejszego zapoznania się z treścią niniejszej instrukcji obsługi. UWAGA! Zabrania się uruchamiania urządzenia w warunkach wykraczających poza dopuszczalne granice temperatury i wilgotności. UWAGA! Podłączenie sonotrody do przewodu uziemiającego jest niedozwolone. W przypadku stwierdzania takiej PZTR

5 sytuacji urządzenie wyłączy się. UWAGA! W razie jakichkolwiek problemów lub objawów nieprawidłowej pracy należy odłączyć urządzenie od zasilania i skontaktować się z producentem. PZTR

6 II. INFORMACJE WSTĘPNE 1. Przeznaczenie Urządzenie PZTR 1000 służy do sterowania konwerterem ultradźwiękowym. Nastawy parametrów dokonuje się z poziomu programu MatLab poprzez RS232 z konwerterem na USB, o prędkości bps i wsparciem dla Windows 7 x64. Konwerter USB-RS232 jest integralną częścią urządzenia. 2. Parametry PZTR 1000 ma następujące parametry: paramet ry ogólne: zasilanie VAC, 50 Hz interfejs komunikacyjny... USB. środowis ko pracy...matlab dll/sdk interfejs graficzny... waga... 4 kg paramet ry pracy:. liczba kanałów nadających... 1 regulacj a mocy nadawanego sygnału % częstotli wość khz maksym alne napięcie wyjścia wzmacniacza V (peak-to-peak) maksym alne napięcia wyjściowe: wyjście Medium Voltage V pp wyjście High Voltage V pp warunki środowiskowe: tempera tura pracy C wilgotno ść względna... maks. 85% Oba wyjścia pracują zawsze z takimi samymi parametrami, różnią się jedynie wartością napięcia maksymalnego. PZTR

7 Ilustracja Ilustracja 1: 2: Panel Panel przedni tylny urządzenia urządzenia PZTR PZTR Podłączenie dwóch przetworników ultradźwiękowych jednocześnie może zakłócić poprawną pracę oraz doprowadzić do uszkodzenia wzmacniacza. Zależność napięcia na sonotrodzie od wprowadzanej wartości wypełnienia jest nieliniowa i zależna również od pojemności przetwornika. Dla uproszczenia należy przyjąć, że na przetworniku pojawia się napięcie maksymalne dla danego wyjścia, natomiast parametr wypełnienie traktować jako informację o ilości mocy przekazywanej do przetwornika. III. OPIS MECHANICZNY 1. Panel przedni Opis panelu przedniego: Power, Connection, Active, Fault diody sygnalizujące stan urządzenia, Medium Voltage, High Voltage średnio- i wysokonapięciowe wyjścia wzmacniacza, Signal In wejście sygnału do pracy z przebiegiem ciągłym prostokątnym, Signal Out V/TTL wyjścia synchronizacyjne, USB podłączenie komputera klasy PC. 2. Panel tylny Opis panelu tylnego: złącze zasilania z bezpiecznikiem zwłocznym w schowku pod złączem: 16 A, 230 VAC, wentylatory. 3. Opis złącz Złącza wyjściowe: złącze przebiegu głównego High Voltage: typ złącza LEMO ERA.1S.405.CLL amplitud a 1600 V offset 0 V natężeni e prądu 1,5A PZTR

8 złącze przebiegu głównego Medium Voltage: typ złącza LEMO ERA.1S.403.CLL amplitud a 800 V offset 0 V natężeni e prądu 1,5 A Złącza wyjściowe synchronizacyjne: złącze obwiedni sygnału modulacji Signal Out V: typ złącza BNC amplitud a 5 V offset 5 V złącze wyzwalania Signal Out TTL: typ złącza BNC amplitud a 2,5 V offset 2,5 V IV. STEROWANIE WZMACNIACZEM 1. Sterowanie Wzmacniaczem PZTR 1000 można sterować na dwa sposoby. Pierwszy z nich wykorzystuje biblioteki dll (SDK) lub analogiczne funkcje przygotowane w środowisku MatLab. Druga metoda to skorzystanie z interfejsu graficznego o identycznej funkcjonalności co wspomniane funkcje. Dla każdego trybu pracy wzmacniacza PZTR 1000, któremu odpowiada konkretna funkcja, przygotowana jest osobna zakładka z polami do wpisania żądanych wartości parametrów. 2. Interfejs komunikacyjny Nastawy parametrów dokonuje się z poziomu programu MatLab poprzez RS232 z konwerterem na USB, o prędkości i wsparciem dla Windows 7 x64. Konwerter jest integralną częścią urządzenia. 3. Tryby pracy urządzania Wzmacniacz PZTR 1000 może pracować w następujących trybach: praca z przebiegiem ciągłym prostokątnym Funkcja uruchamiająca tryb: PZTR

9 Ilustracja 3: Okno GUI dla pracy z przebiegiem ciągłym pztr_przebieg('port',f_sin,d_sin,czas) Parametry funkcji: port nazwa portu szeregowego, do którego podłączony jest wzmacniacz PZTR 1000 f_sin częstotliwość w zakresie khz, wpisywana z krokiem co 1 Hz D_sin wypełnienie w zakresie %, wpisywane z krokiem co 1% czas czas pracy konwertera ultradźwiękowego w zakresie ms, wpisywany z krokiem co 100 ms; pominięcie wartości spowoduje pracę ciągłą praca przebiegiem modulowanym Funkcja uruchamiająca tryb: pztr_mod('port',f_sin,d_sin,f_okno,d_okno,czas) Parametry funkcji: port nazwa portu szeregowego, do którego podłączony jest wzmacniacz PZTR 1000 f_sin częstotliwość sygnału modulowanego w zakresie Hz, wpisywana z krokiem co 1 Hz D_sin wypełnienie sygnału modulowanego w zakresie %, wpisywane z krokiem co 1% f_okno częstotliwość przebiegu modulującego w zakresie Hz D_okno wypełnienie przebiegu modulującego w zakresie 10 90% czas czas pracy konwertera ultradźwiękowego w zakresie ms, wpisywany z krokiem co 100 ms; pominięcie wartości spowoduje pracę ciągłą z PZTR

10 Ilustracja 6: Praca z sygnałem zewnętrznym Ilustracja 4: Prezentacja częstotliwości przebiegu modulowanego i modulującego Ilustracja 5: Okno GUI dla pracy z przebiegiem modulowanym praca z przebiegiem ciągłym prostokątnym częstotliwość i wypełnienie zadawane sygnałem zewnętrznym (złącze Signal In) Funkcja uruchamiająca tryb: pztr_fin('port') Parametry funkcji: port nazwa portu szeregowego, do którego podłączony jest wzmacniacz PZTR 1000port Częstotliwość sygnału wyjściowego wynosi połowę częstotliwości sygnału na złączu Signal In. Moc wyjściowa sygnału jest proporcjonalna do wypełnienia sygnału na złączu Signal In. PZTR

11 Ilustracja 7: Okno GUI dla pracy w trybie poszukiwania częstotliwości rezonansowej dostroje nie częstotliwości pracy wzmacniacza do częstotliwości rezonansowej obciążenia Funkcja uruchamiająca tryb: pztr_rez('port',f,f_minus,f_plus,krok,d_sin) Parametry funkcji: port nazwa portu szeregowego, do którego podłączony jest wzmacniacz PZTR 1000 f - częstotliwość startowa w [Hz] w zakresie Hz, wpisywana z krokiem co 1 Hz f_minus, f_plus wartości tworzące zakres poszukiwania częstotliwości rezonansowej w granicach <f-f_minus,f+f_plus>, dopuszczalne wartości dla obydwu parametrów to Hz krok - parametr określający dokładność skanowania ustawionego zakresu poszukiwań częstotliwości rezonansowej wzbudnika D_sin - wypełnienie okna przebiegu dla którego będzie poszukiwany rezonans (dopuszczalny zakres wypełnienia %) Po znalezieniu częstotliwości urządzenie wyłącza konwerter ultradźwiękowy i podaje znalezioną częstotliwość wyrażoną w [Hz]. Zasada działania funkcji dostrajania się do rezonansu: Urządzenie wyposażone jest w hallotronowe układy pomiarowe prądu pobieranego z sieci oraz prądu przepływającego przez konwerter ultradźwiękowy. Algorytm zaimplementowany w procesorze sterującym wykorzystuje te informacje podczas skanowania zadanego okna częstotliwości, oblicza chwilową pobieraną moc czynną i na tej podstawie decyduje o momencie wystąpienia rezonansu. wyłącze nie urządzenia Funkcja realizująca: pztr_wyl('port') PZTR

12 Parametry funkcji: port nazwa portu szeregowego, do którego podłączony jest wzmacniacz PZTR 1000port 4. Triggery Ilustracja 9: Trigger wyzwalający w złączu Signal Out TTL Ilustracja 8: Obwiednia sygnału modulacji w złączu Signal Out V Urządzenie wyposażone jest w dwa złącza synchronizujące: Signal Out V Przy wyborze trybu pracy z przebiegiem modulowanym na złączu Signal Out V pojawia się obwiednia sygnału modulacji sygnał modulujący o częstotliwości zgodnej z zadaną przez użytkownika. Signal Out TTL Podczas pracy z sygnałem ciągłym urządzenie generuje impuls w momencie uruchomienia konwertera ultradźwiękowego. Impuls jest długości ok 5 ms, aktywny stanem wysokim. V. MOŻLIWE PROBLEMY, OSTRZEŻENIA I BŁĘDY 1. Ostrzeżenia o parametrach Jeśli wartość parametru wprowadzana przed eksperymentem przekroczy przekroczy dopuszczalny zakres (ustalony przez producenta), zostanie wyświetlone odpowiednie ostrzeżenie. 2. Błędy W przypadku utraty komunikacji pomiędzy urządzeniem a komputerem pojawi się monit sygnalizujący brak odpowiedzi. W powyższej sytuacji należy zresetować urządzenie oraz program sterujący w celu odblokowania portu. 3. Problemy ogólne Ze względu na silne zakłócenia generowane przez konwerter ultradźwiękowy możliwe są PZTR

13 również sytuacje gdzie urządzenie przestanie reagować na komendy wysyłane z komputera. W takim przypadku należy natychmiast odłączyć urządzenia od zasilania. Urządzenie w przypadku stwierdzania podłączenia pod przewód uziemiający konwertera ultradźwiękowego wyłączy się. W celu ponownego aktywowania wyjść wysokonapięciowych należy przesłać odpowiednia komendę z programu MatLab. VI. SKŁAD ZESTAWU W skład zestawu PZTR 1000 wchodzą: wzmacniacz PZTR, sterowniki do układu kowertera USB-RS232, oprogramowanie m-pliki dla środowiska MatLab, biblioteki dll (SDK), interfejs graficzny Control Panel, instrukcja obsługi, kable zasilające. VII. NOTATKI PZTR

14 PZTR

15 PZTR

16 PZTR