АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ БАЗОВЫХ ПАРАМЕТРОВ СВЕТОФОРОВ

ANALYSIS OF METHODS FOR MONITORING THE BASIC PARAMETERS OF TRAFFIC LIGHTS

Irina Kryuchkova

Student of gr. 92 KEM, Department of Electronics, Radio Engineering and Communication Systems, Oryol State University named after I. S. Turgenev,

Russia, Orel

Oksana Voronina

scientific adviser, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Oryol State University named after I. S. Turgenev,

Russia, Orel

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются методы контроля потребляемой мощности и силы света светофоров.

ABSTRACT

This article discusses methods for controlling the power consumption and luminous intensity of traffic lights.

Ключевые слова: потребляемая мощность, вольтметр, амперметр, ваттметр, сила света, освещенность, люксметр.

Keywords: power consumption, voltmeter, ammeter, wattmeter, luminous intensity, illumination, luxmeter.

Одним из способов сокращения затрат на обслуживание и сокращение потребления электричества может стать снижение потребляемой светофором мощности. Поэтому методика измерения потребляемой мощности необходима для проектирования современных светофоров. Сила света – это параметр, который регламентируется ГОСТом 33385-2015 «Дороги автомобильные общего пользования. Дорожные светофоры. Технические требования», поэтому контролировать это параметр необходимо для создания светофора, соответствующего ГОСТ. Методы контроля потребляемой мощности и силы света пешеходного светофора будут рассмотрены в данной статье ниже.

Существуют два способа измерения мощности. Первый – косвенный метод. В формуле 1 приведена зависимость мощности от тока и напряжения.

 Исходя из этого видно, что мощность можно измерить с помощью амперметра и вольтметра. Возможные схемы подключения вольтметра и амперметра приведены на рисунке 1.

Рисунок 1. Схемы подключения вольтметра и амперметра

При измерении потребляемой мощности с помощью амперметра и вольтметра расчетное значение потребляемой мощности будет отличаться от потребляемой мощности  нагрузкой на величину мощности потребляемой вольтметром (на левой схеме) или амперметром (на правой схеме).

Прямой электрический метод измерения мощности основан на использовании электродинамических, ферродинамических или электронных ваттметров. Схема подключение светофора к ваттметру GPM-8212 приведена на рисунке 2. Схема состоит из трех блоков. Первый блок ЛАТР – лабораторный трансформатор, второй блок - ваттметр GPM-8212, третий блок объект измерений (светофор).

Рисунок 2. Схема проверки функционирования

Для измерения потребляемой мощности с помощью цифрового ваттметра необходимо нажать кнопку включения питания ваттметра «POWER» и прогреть его в течении 15 минут.

Затем подключить лабораторный трансформатор (ЛАТР) к сети 220 В переменного тока. Выставить на ЛАТР напряжение питания 220 В и нажав на ваттметре GPM-8212 клавишу «V», проконтролировать напряжение питания.

После чего необходимо нажать на ваттметре GPM-8212 клавишу «Hz» и проконтролировать частоту, которая должна быть 50 Гц ± 0,2 Гц. Подсоединить черный провод (подсоединенный к контакту с обозначением «О») через технологическую клемммную колодку к клемме «N_out» ваттметра GPM-8212. Подсоединить красный провод (подсоединенный к контакту с обозначением «К») через технологическую клемммную колодку к клемме «L_out» ваттметра GPM-8212 и проконтролировать мощность потребления светофора с включенным табло обратного отсчета времени, значение которой должно соответствовать мощности потребления красного сигнала светофора.

Таким способом необходимо проконтролировать свечение всех светодиодов красного излучателя, а затем отсоединить красный провод от ваттметра GPM-8212 и подсоединить зеленый провод (подсоединенный к контакту с обозначением «З») через технологическую клемммную колодку к клемме «L_out» ваттметра GPM-8212 и проконтролировать мощность потребления светофора с включенным табло обратного отсчета времени, значение которой должно соответствовать мощности потребления зеленого сигнала светофора. Проконтролировать свечение всех светодиодов зеленого излучателя. Отсоединить зеленый провод от ваттметра GPM-8212. Отсоединить черный провод от клеммы «N_out» ваттметра GPM-8212.

 При значениях потребляемой мощности, отличной от нормативной, изделие необходимо забраковать, сделать пометку в сопроводительной документации и передать технологу на анализ.

На практике из двух представленных методов чаще используют второй метод, так как он требует подключение всего одного измерительного прибора, погрешность такого способа измерения ниже.

Измерение силы света, светового потока и угла рассеяния светофора производят в темной комнате. К условиям проведения измерения предъявляют следующие требования:

- темная комната без посторонних засветок;

- коэффициент отражения поверхностей

- температура окружающего воздуха 0⁰С;

- относительная влажность воздуха 45-80%;

- атмосферное давление 97-105 кПа.

Для измерения осевой силы света необходимо измерять освещенность на расстоянии 1 метр от платы в люксах.

Методика измерения будет заключаться в следующем:

1) установить плату на измерительный стол (специальный стол, на котором обеспечивается фиксация платы и возможность поворота платы с шагом 5 градусов)

2) подключение платы к сети

3) с помощью дальномера LEICA DISTO D110 установить расстояние от платы до датчика люксметра 1 метр

4) включить люксметр и откалибровать датчик

5) полученные данные с люксметра (в люксах) занести в протокол измерений

6) повернуть плату вправо на 5 градусов, записать показания люксметра в протокол;

7) записывать показания люксметра поворачивая плату вправо с шагом 5 градусов до тех пор, пока плата не станет повернута на 90 градусов относительно датчика люксметра;

8) записывать показания люксметра поворачивая плату влево с шагом 5 градусов до тех пор, пока плата не станет повернута на 90 градусов относительно датчика люксметра;

9) по полученным данным построить кривую силы света.

10) сравнить полученные значения силы света со значениями ГОСТ ГОСТ 33385-2015 «Дороги автомобильные общего пользования. Дорожные светофоры. Технические требования»

Таким образом, в данной статье были рассмотрены методы измерения потребляемой мощности и силы света светофоров. Контроль этих параметров необходим для создания технологичных светофоров, востребованных на рынке.

Список литературы:

1. Родионов, Ю.А., 2019. Микроэлектронные датчики и сенсорные устройства. Москва: Учебное пособие.
2. Екутеч, Р.И., А.А. Паранук and В.А. Хрисониди, 2019. Общая электротехника и электроника. Учебное пособие.