Cтраница 1
Схема организации заземления системы обработки. [1] |
Аналоговая подсистема / включает электронные блоки хроматографа н входные, предшествующие АЦП блоки устройства обработки; цифровая подсистема 2 включает блоки командных сигналов н обработки цифровой информации; 3-заземление системы распределения энергии; 4-защитное заземление. [2]
Аналоговая подсистема обычно представляет собой устройство для измерения напряжения с относительно высоким входным импедансом. Это означает, что ток, идущий от источника сигнала, очень мал. Контактному сопротивлению в 0 4 Ом соответствует удельное значение, равное 0 2 Ом на контакт, что на порядок больше, чем можно было бы ожидать для сухого контакта в схеме с низким уровнем сигнала. Таким образом, контактное сопротивление обычно не составляет проблемы, когда мы имеем дело с сигналами напряжения. [3]
Аналоговые подсистемы значительно различаются по составу и конфигурации. Однако входящие в них технические средства обычно можно классифицировать по выполненным функциям. [4]
Аналоговые подсистемы имеющихся на рынке УВМ значительно различаются по составу и конфигурации. Однако входящее в них оборудование обычно можно классифицировать по выполняемым функциям. [5]
Характеристики аналоговых подсистем выдвигают единственную в своем роде задачу подготовки персонала, поддержания его квалификации на требуемом уровне. Хотя аналоговая подсистема может быть весьма обширной, число аналоговых цепей мало по сравнению с общим числом цепей системы. Согласно статистике, число отказов в аналоговых цепях меньше, чем в цифровых. В результате обслуживающий персонал лишен возможности быстро приобрести опыт в диагностике неисправностей. Хотя широкая подготовка необходима, она не решает проблемы, поскольку при отсутствии опыта и практики, которые гарантируют быстроту и точность диагностирования, теоретические знания быстро утрачиваются. Эта проблема усугубляется малочисленностью систем в области, обслуживаемой определенным подразделением организации поставщика. [6]
В аналоговой подсистеме ключ коммутатора обычно расположен до и ( или) после усилителя. Если усилитель работает на один канал, то ключ коммутатора представляет собой однополюсный переключатель на выходе усилителя. [7]
В аналоговой подсистеме контур может состоять из пары проводов, соединяющих две части оборудования ( фиг. [8]
Для оценки эффективности аналоговой подсистемы погрешности, приведенные в табл. 4.1, следует скомбинировать таким образом. Ниже описывается наиболее распространенный метод. [9]
Вследствие высокой чувствительности аналоговых подсистем низкого уровня в поле зрения сразу же попадают источники электрической энергии, мощность которых на несколько порядков превышает мощность полезного сигнала. Сигнал помехи, представляющий собой сигнал мощного источника, ослабленный на 120 дБ, может оказать существенное воздействие на систему низкого уровня. [10]
Результат воздействия помех на аналоговую подсистему зависит как от характеристик этих помех, так и от характеристик самой подсистемы. В критических случаях наличие помех приводит к полному отказу одного или нескольких узлов подсистемы. [11]
Возможные источники помех в аналоговой подсистеме отличаются большим разнообразием. Они включают в себя внутренние источники, такие, как цифровые управляющие логические схемы, генераторы колебаний и электромеханические коммутирующие устройства. Кроме того, в аналоговую подсистему могут попадать помехи, возникающие в других подсистемах АСУ ТП. Эти источники помех включают в себя переходные процессы в реле систем цифрового ввода-вывода или устройств ввода-вывода для обработки данных, мощные усилительные схемы, связанные со схемами запоминания и передачи, а также источники излучения, например генераторы колебаний в устройствах воспроизведения на ЭЛТ и аппаратуре связи. Источники шумов, внешние по отношению к вычислительной системе, тоже оказывают влияние на аналоговую подсистему, поскольку последняя соединяется с технологическим оборудованием через датчики и управляющие провода. Хотя методы защиты от помех сходны и для внешних, и для внутренних источников, внешние источники помех рассматриваются отдельно в гл. [12]
Один из источников помех в аналоговой подсистеме связан т: изгибом кабелей, соединяющих различные цепи. Эти помехи, известные под названием трибоэлектрического кабельного шума, возникают из-за мгновенной потери непосредственного контакта диэлектрика кабеля с проводниками при изгибах и ударах кабеля. Появляющийся при этом потенциал в высокоомных цепях может достигать нескольких сотен микровольт. Однако связанная с ним энергия очень мала, поэтому он редко оказывает воздействия на цепи, не связанные непосредственно с кабелем. Защита от подобных помех заключается в минимизации механических воздействий на кабель путем использования оттягивающих скоб и выбора соответствующей трассы кабеля. [13]
Чтобы использовать измеряемую величину в аналоговой подсистеме большинства УВМ, ее сначала следует преобразовать в электрическую. Это преобразование осуществляется так называемым датчиком. Примерами датчиков с электрическими выходами являются термопары и термосопротивления для измерения температуры, тензодатчики для измерения натяжения, давления или незначительного смещения, а также потенциометры для измерения положения. [14]
Тип усилителей, применяемых в аналоговых подсистемах, зависит от технических характеристик и конфигурации подсистемы. В большинстве подсистем используется хотя бы один буферный усилитель для обеспечения развязки между частями подсистемы. Например, буферный усилитель обычно используется на входе АЦП, что обеспечивает низкий импеданс источника для компаратора и высокий импеданс нагрузки для коммутатора. В подсистемах с сигналами низкого уровня требуется усилитель с большим коэффициентом усиления, чтобы усиливать сигнал до уровня, сравнимого с диапазоном АЦП. [15]