Основные способы защиты от помех
Для уменьшения влияния продольных помех используется ряд мер. Одна из них – гальваническое разделение частей цепи, в которых имеются места заземления. Гальваническое разделение производится преимущественно с помощью трансформаторов и разделительных конденсаторов.
Защита измерительных цепей от внешних наведенных (поперечных) помех достигается рядом мер, к числу которых относятся уменьшение длины проводов за счет приближения к датчикам аналого-цифровых измерительных устройств, а также сближение и скрутка проводов, идущих к датчикам. При скрутке проводов ЭДС, наводимые в отдельных элементарных контурах, вычитаются, и благодаря этому удается уменьшить влияние поперечных помех на измерительные провода на несколько порядков.
Применяют также магнитное и электростатическое экранирование входных цепей от низкочастотных и высокочастотных магнитных полей. Экраны должны иметь замкнутую поверхность, охватывающую измерительную цепь и отдельно источники переменного тока. Части систем с разными потенциалами или имеющие гальванические развязки должны иметь сои экраны. Экранировка проводов может ослабить наведенные помехи 50 Гц до 30 дБ.
При синусоидальной наведенной помехе возможно выполнение измерений в моменты, когда помеха принимает допустимо малый размер. При таком методе удается получить значительное ослабление помехи.
Для уменьшения внутренних помех целесообразно провода питания прокладывать и экранировать отдельно от измерительных проводов с низким уровнем полезного сигнала, коммутация сигналов высокого и низкого уровней должна проводиться отдельными коммутаторами. В необходимых случаях следует использовать специальные средства защиты от перерывов питания.
Должны быть продуманы места заземления измерительных цепей. Некоторые из таких мест определяются правилами электробезопасности или технологическими приемами монтажа элементов измерительной цепи (присоединением спая термопар к металлической поверхности).
Дальнейшее повышение помехоустойчивости может быть достигнуто обработкой суммы сигнала с помехой, имеющей случайный характер, в аналоговом или цифровом виде. Наиболее часто встречающиеся виды обработки – фильтрация и накопление сигналов, в течение которого происходит усреднение.
В интегрирующих АЦП ослабление влияния помех может достигать 100 дБ.
При проектировании аналоговых измерительных цепей выбирается такой комплекс средств защиты, при котором действие помехи не превышает заданного уровня.
Основные структуры аналого-цифровой части
Аналого-цифровая часть (АЦЧ) ИИС состоит из аналоговых измерительных каналов и системных аналого-цифровых устройств. Аналоговые измерительные каналы предназначены для восприятия входных величин, их преобразования в измерительные сигналы с помощью измерительных цепей, а системные аналого-цифровые устройства служат для выполнения заданного множества аналого-цифровых преобразований в составе самих систем.
К основным элементам любых АЦЧ относятся датчики и аналоговые измерительные цепи (Д), устройства, формирующие значения образцовых мер (М), устройства сравнения аналоговых сигналов образцовых мер (УС).
В предположении, что необходимо измерить n величин. Максимальное число датчиков в этом случае должно быть равно n, минимальное – одному. В последнем случае датчик должен последовательно воспринимать все n величин.
В первом приближении максимальное количество устройств сравнения и образцовых мер равно n, а минимальное – 1.
На рис. 5 представлены наиболее распространенные структуры. К ним относятся структуры АЦЧ параллельного принципа (рис. 5, а), параллельного принципа с общим набором образцовых мер (рис. 5, б) и последовательного принципа действия (рис. 5, г). Названия: а – многоканальные, б – мультиплицированные, в – многоточечные, г – сканирующие или развертывающие структуры.
Рис. 5. Основные варианты структур аналого-цифровой части ИИС
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 525; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!