Cтраница 3
АЦП с поразрядным уравновешиванием является, пожалуй, наиболее популярным из применяемых в современных аналоговых подсистемах для ВМ. [31]
Определение понятия напряжения продольной помехи и объяснение влияния этого напряжения были даны при описании аналоговых подсистем в гл. При использовании цифровой УВМ приходится иметь дело с большим числом источников продольной помехи. По происхождению все продольные помехи можно разбить на две группы: помехи, обусловленные природой источника сигнала, и помехи, обусловленные неконтролируемыми явлениями, такими, как шум или образование контуров заземления. [32]
Относительная важность конкретных параметров усилителя зависит от конфигурации усилителя и от его применения в аналоговой подсистеме. [33]
Если потенциалы продольной помехи, обусловленные природой сигнала, превышают ограничения, налагаемые на продольную помеху аналоговой подсистемой, или оказываются опасными для персонала, то должны быть приняты меры по развязке помех относительно УВМ. Развязка может быть осуществлена путем модификации датчика или метода измерения или же применением развязывающего устройства, способного выдержать напряжение продольной помехи. [34]
Все эти приборы имеют ограниченный срок службы и ограниченную гибкость в применении, чем и объясняется их редкое использование в коммутаторах управляющих аналоговых подсистем. [35]
Аналогичные испытания, а также опыт, накопленный при работе со схемами низкого уровня, позволяют сделать вывод, что для всех сигнальных соединений между цепями низкого уровня в аналоговой подсистеме следует использовать свитые провода с электростатической экранировкой; лишь в крайних случаях необходимо усиленное магнитное экранирование. [36]
Здесь мы обсудим вопросы проектирования всей подсистемы, включая помехоустойчивость по продольной помехе, заземление и экранирование для защиты от помех, погрешности, зависящие от использования подсистемы, проблему определения общей эффективности аналоговой подсистемы, а также вопросы, связанные с обслуживанием. [37]
Ввиду существования большого числа разнообразных усилителей и множества прекрасных статей и книг мы рассмотрим лишь основные требования, предъявляемые к усилителю, несколько важных критериев его конструирования и выбор конфигурации усилителя, которую можно использовать в аналоговых подсистемах. [38]
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. [39]
Хотя практически невозможно иметь в системе главный эталон, можно использовать вторичные эталоны, величины которых приведены к главному. В аналоговой подсистеме в качестве таких эталонов обычно используются стабилизированные зенеровские источники опорного напряжения. Измерения в подсистеме производятся фактически относительно этого калибровочного источника. В этом случае истинным значением является значение, получаемое при измерении неизвестного напряжения с помощью идеального измерительного прибора, в котором эталоном служит калибровочный источник. [40]
Как видно из (3.1), погрешность системы является функцией полной шкалы. Поскольку большинство аналоговых подсистем, используемых в АСУ ТП, являются многодиапазонными, величина погрешности системы не может быть задана одним значением. [41]
Требования к коэффициенту усиления с обратной связью легко определить, поскольку известны диапазоны входных сигналов, а также наибольшее напряжение на входе АЦП. В большинстве аналоговых подсистем используются АЦП с наибольшим входным напряжением 5 или 10 В. Диапазоны входных напряжений для систем не стандартизованы, но обычно они охватывают от 10 м В ( самый чувствительный диапазон) до 500 мВ или 1 В в системах с низким уровнем сигнала и до 5 или 10 В в системах с высоким уровнем сигнала. [42]
Все моменты, относящиеся к работе с техническими требованиями, можно резюмировать следующим образом. Оценка спецификаций на аналоговую подсистему требует обширных познаний и опыта в области аналоговой техники. Основательное знание работы аналоговой подсистемы и природы погрешностей, описанных в этих главах, позволяет заказчику оценить значение технических требований. Это также гарантирует, что не будут упущены из виду отсутствующие в спецификациях характеристики и зависимости. Если пользователь не имеет персонала, обладающего необходимыми знаниями, он должен попытаться обзавестись им. Если это невозможно, то основными соображениями при выборе вычислительной системы должны служить опыт поставщика, его репутация и способность оказывать техническую помощь. [43]
Температурный коэффициент, выражаемый в процентах погрешности на градус, есть мера изменения средней погрешности, вызванного изменением температуры окружающей среды. Основное влияние температуры в большинстве аналоговых подсистем проявляется в дрейфе нуля. Кроме того, температурные изменения приводят к изменению коэффициента усиления подсистемы. Поскольку погрешность, обусловленная коэффициентом усиления, зависит от измеряемой величины, температурный коэффициент может быть задан в виде суммы процентов от полной шкалы и процентов от измеряемой величины. Если точность подсистемы задается только в терминах полной шкалы, то температурный коэффициент обычно задается в тех же терминах. [44]
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. [45]