Схема - нормализация - сигнал
Cтраница 1
Схемы нормализации сигналов, вообще говоря, представляют собой пассивные цепи, включающие, как правило, не более 5 - 6 элементов Они имеют небольшие размеры и не нуждаются в подводе электрической энергии, за исключением мостовой схемы или некоторых специальных случаев. [1]
Если фильтры, используемые в схемах нормализации сигнала, расположены после того места, где происходит преобразование продольной помехи в поперечную, они ослабляют поперечный сигнал переменного тока, возникающий из-за продольной помехи. В результате сигнал ошибки, измеренный подсистемой, может оказаться существенно меньше действительного сигнала ошибки. Поскольку погрешность уменьшится, КОСС возрастет и помехоустойчивость подсистемы улучшится. [2]
Фильтры нижних частот, используемые в схемах нормализации сигналов подсистемы аналогового входа, могут увеличивать ее помехоустойчивость по продольной помехе как постоянного, так и переменного тока. Увеличение КОСС по постоянному току обусловлено переходными характеристиками фильтров и зависит от скорости опроса каналов. Увеличение КОСС по переменному току обусловлено главным образом характеристиками затухания фильтра, однако переходные характеристики тоже могут оказывать влияние, если время опроса мало по сравнению с периодом напряжения продольной помехи. [3]
Сигнал тока превращается в сигнал напряжения, когда проходит через резистор схемы нормализации сигнала. Практически этот резистор можно присоединить к самим клеммам или установить на специальной плате нормализации сигналов. Если предположить, что сигнал 50 мА превращается в напряжение 5 В ( наибольшее по шкале), то погрешность, обусловленная контактным сопротивлением 0 1 Ом, составит 5 мВ или 0 1 % от полной шкалы. Поскольку погрешность высокоуровневой системы должна быть менее 0 05 % от полной шкалы для рассматриваемого диапазона, то полученная ошибка оказывается существенной. [4]
Общие принципы и меры предосторожности, о которых шла речь в предыдущих разделах, посвященных контактным сопротивлениям, источникам термопотенциалов и полным сопротивлениям утечки, в равной степени применимы и при разработке схем нормализации сигналов. Предоставление пользователю плат без элементов для построения специальных схем нормализации сигналов может создать дополнительные трудности, которые не встречаются при работе с другими частями системы. [5]
 |
Схема включения опросного декатрона. [6] |
На рис. 4 - 12 изображен схемный вариант последовательного соединения двух счетных декатронов ОГ-4. Как видно из рисунка, схемы включения декатронов остаются без изменения, а схемы нормализации сигналов значительно упрощаются. [7]
Доступ к схемам нормализации нужен даже после установки системы, ибо технологическая проводка часто подвергается изменениям. Если пользователь имеет схемы специальных типов или отвечает за обслуживание той части системы, куда входят схемы нормализации сигналов, то он вправе требовать, чтобы ему был обеспечен доступ в кожух с этими схемами или чтобы изготовитель оказывал помощь при необходимости внесения соответствующих изменений. Таким образом, если имеется отдельное переходное устройство, то расмещение в нем схем нормализации сигналов разумно. Единственный недостаток состоит в том, что если переходное устройство и кожух коммутатора разделены, то фильтры, входящие в схему нормализации сигналов, оказываются неэффективными против наводок между этим устройстве м и коммутатором. [8]
Наиболее существенными из них являются термоэлектродвижущая сила и продольная помеха, которые обсуждаются в разд. Кроме того, компенсация температуры холодного спая термопар может обеспечиваться либо в переходном устройстве, либо в схемах нормализации сигнала. [9]
Конфигурация, показанная на фиг. Основное различие между системами низкого и среднего быстродействия заключается не в конфигурации, а в устройствах, используемых для коммутации каналов, и в характеристиках усилителя сигналов низкого уровня, который работает в режиме разделения времени. Данная система идентична предыдущей в отношении схем нормализации сигналов, если не считать того, что нормализация сигнала здесь редко сочетается с функцией усиления. [10]
Доступ к схемам нормализации нужен даже после установки системы, ибо технологическая проводка часто подвергается изменениям. Если пользователь имеет схемы специальных типов или отвечает за обслуживание той части системы, куда входят схемы нормализации сигналов, то он вправе требовать, чтобы ему был обеспечен доступ в кожух с этими схемами или чтобы изготовитель оказывал помощь при необходимости внесения соответствующих изменений. Таким образом, если имеется отдельное переходное устройство, то расмещение в нем схем нормализации сигналов разумно. Единственный недостаток состоит в том, что если переходное устройство и кожух коммутатора разделены, то фильтры, входящие в схему нормализации сигналов, оказываются неэффективными против наводок между этим устройстве м и коммутатором. [11]
Доступ к схемам нормализации нужен даже после установки системы, ибо технологическая проводка часто подвергается изменениям. Если пользователь имеет схемы специальных типов или отвечает за обслуживание той части системы, куда входят схемы нормализации сигналов, то он вправе требовать, чтобы ему был обеспечен доступ в кожух с этими схемами или чтобы изготовитель оказывал помощь при необходимости внесения соответствующих изменений. Таким образом, если имеется отдельное переходное устройство, то расмещение в нем схем нормализации сигналов разумно. Единственный недостаток состоит в том, что если переходное устройство и кожух коммутатора разделены, то фильтры, входящие в схему нормализации сигналов, оказываются неэффективными против наводок между этим устройстве м и коммутатором. [12]
Основным источником погрешности в однополюсном коммутаторе являются токи утечки между подключенными и отключенными каналами. Предположим, что ключ замкнут в канале, на вход которого подан сигнал, равный всей шкале, и все другие сигналы системы имеют напряжение противоположной полярности ( худший случай), также равное полной шкале. Этот случай иллюстрируется фиг. Vfs - входной сигнал, равный всей шкале, Zin - входной импеданс усилителя или АЦП, Rsi - импеданс 1-го источника и схемы нормализации сигнала, a Ru - эквивалентное сопротивление утечки через i - й ключ. [13]
К дифференциальному коммутатору непосредственно применимы модели продольных помех постоянного и переменного тока, приведенные в разд. Последовательно соединенные сопротивления в этих моделях представляют собой сопротивления ключа, источника сигнала и соединительных проводов. Поскольку основной причиной продольной помехи является разность сопротивлений двух линий, то сопротивление источника чаще, чем другие сопротивления линии, вызывает трудности. За исключением некоторых полевых транзисторов, сопротивление замкнутых ключей мало, и разница между ними приводит к незначительному разбалансу. Хотя сопротивление схем нормализации сигналов может быть сравнимо с сопротивлением источника, его влияние на синфазный разбаланс в уравновешенных схемах несущественно. Таким образом, устранение во входных цепях синфазного разбаланса зависит не от коммутатора, а от процесса, в котором используется система. [14]
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. [15]
Страницы: 1