Аналоговая подсистема

Cтраница 2

Классификация аналоговых подсистем ( указано число выборок в 1 с. [16]

Комбинирование пяти описанных функций позволяет получить аналоговые подсистемы самого различного назначения. Изготовители УВМ предлагают целый ряд конфигураций для удовлетворения широкого спроса. [17]

Третьим основным метрологическим показателем для большинства аналоговых подсистем является стабильность. Она характеризуется изменением средней точности системы в течение определенного интервала времени. Поскольку на среднюю точность оказывают влияние и другие факторы, например окружающая среда, должны быть заданы также условия измерения. В большинстве спецификаций не содержится требование постоянства этих условий в промежутках между съемами данных; в них просто требуется, чтобы во время сбора данных эти условия всегда были одинаковы. [18]

Экран другого типа, применяемый в аналоговых подсистемах, состоит из сплетенных неизолированных проводов. Он используется для экранированных кабелей, жгутов и других гибких цепей. Экраны этого типа часто заключают в изолирующий шланг для предотвращения их заземления в какой-либо другой точке, кроме заданной, что позволяет избежать образования контуров заземления. [19]

Пространственная изоляция широко применяется во всех аналоговых подсистемах. Что касается четырех способов проникновения помех, все они, за исключением гальванической связи, зависят от физического разделения источника и приемной схемы. Это означает, что мешающее воздействие электростатической или электромагнитной индукции, а также излучения уменьшается по мере увеличения расстояния между источником и чувствительной схемой. [20]

Необходимость тщательного проектирования конструкции заземления в аналоговых подсистемах обсуждается в гл. Те же самые соображения должны быть заложены в архитектуру системы в целом. Если конструкция заземления недостаточно продумана, то показатели аналоговой подсистемы могут серьезно ухудшиться из-за возникновения замкнутых цепей через землю и помех от связанных контуров. [21]

Опыт показывает, что многие отказы в аналоговой подсистеме фактически объясняются неисправностью измерительных приборов процесса. Кроме того, неисправности в аналоговой подсистеме могут не проявлять себя вне рабочих условий. Указанные факторы, а также необходимость минимизировать число прерываний ЭВМ при работе в реальном масштабе времени часто требуют выполнения обслуживания при работающей системе. Это налагает специальные требования на конструкцию схем и методы диагностики системных ошибок обслуживающим персоналом. Если схемы должны заменяться при включенном питании машины, первостепенную важность приобретают вопросы техники безопасности. Затем следует обратить внимание на то, чтобы удаление или замена элементов при включенном напряжении питания не приводили к повреждениям в машине или технологическом оборудовании, вызываемым переходными процессами и избыточными напряжениями. [22]

Как уже говорилось, возможные источники помех в аналоговой подсистеме отличаются большим разнообразием. Разработчик должен проанализировать свою подсистему и окружающую среду, в которой она будет работать, с точки зрения возможных источников помех. Данный раздел призван помочь ему в этом. [23]

В промышленности для выражения общих технических требований к аналоговым подсистемам обычно используются проценты от полной шкалы. Однако в некоторых проектах стандартов фигурируют как проценты от полной шкалы, так и проценты от измеренного значения. Это вполне разумно, поскольку некоторые погрешности, например смещение нуля, не зависят от измеренного значения. [24]

Одно из существенных различий между типичным оборудованием управления и аналоговой подсистемой с разделением времени АСУ ТП заключается в ширине полосы. Обычные аналоговые регуляторы имеют полосу пропускания менее 10 Гц, а во многих случаях - менее 1 Гц. Эти величины в большинстве применений оказываются удовлетворительными, поскольку изменения параметров процесса относительно медленны. Однако в системах с разделением времени полоса пропускания измерительного оборудования может потребоваться на несколько порядков шире. Отедует обратить особое внимание на различие между полосой пропускания измерительного оборудования и канала. Полоса пропускания канала определяется, как правило, схемой нормализации сигнала и часто сравнима по ширине с полосой обычных аналоговых устройств управления. Однако та часть подсистемы, которая работает с временным разделением, должна иметь более широкую полосу, чтобы реагировать на считанный сигнал. [25]

Термин помеха используется для описания любого постороннего сигнала или искажения в аналоговой подсистеме. Сигналы помех могут быть по своей природе установившимися или переходными и содержать всевозможные частотные составляющие - от частоты постоянного тока до очень высоких частот. Природа и спектр помех определяются их источником и зависят от преобразований на участке между источником помех и входной точкой подсистемы. Примерами помех могут служить продольные помехи, рассмотренные в этой главе и гл. [26]

АЦП на параллельных компараторах имеет серьезные недостатки, делающие его неприемлемым для аналоговых подсистем, обычно используемых в автоматизированных системах управления. Так, точность преобразования является функцией числа компараторов. [27]

Значение этого метода возрастает при использовании режима разделения времени, типичного для аналоговых подсистем. Если повреждение не ограничивается одним каналом, а захватывает и устройства с разделением времени, например усилитель или АЦП, это приводит к искажению всех данных, получаемых от процесса. [28]

Диагностические программы должны представлять собой нечто большее, чем простой тест для аналоговой подсистемы. Они должны включать алгоритмы, облегчающие локализацию дефектного функционального модуля. Многие ошибки могут быть точно локализованы с помощью дедуктивной процедуры, которая может являться частью программы. [29]

Мы будем использовать некоторый набор терминов, достаточный для макроскопического описания общей эффективности аналоговой подсистемы. Общая эффективность подсистемы, как она отражается этим набором терминов, является результатом сочетания погрешностей и других несовершенств подсистемы. Эти факторы будут классифицированы, и будет рассмотрено влияние каждого класса на эффективность подсистемы. Будет рассмотрен также способ объединения указанных факторов в классы, обеспечивающий получение оценки эффективности подсистемы. [30]

Страницы: 1 2 3 4