19. Защита от помех в ис

При проектировании и сборке реальных ИС необходимо учитывать факторы, ухудшающие точность измеряемых величин, к которым относятся помехи, контактные сопротивления, утечки, термопотенциалы, ошибки заземления, экранирования и сопряжения блоков.

Источниками помех является силовое оборудование; трансформаторы , электродвигатели, устройства регулирования напряжения питания, реле, исполнительные механизмы и.т.д. Источниками помех являются также цепи возврата через землю (контуры заземления) возникающие при неправильном заземлении.

Для ослабления электростатических помех применяется экранирование. Применение для этого двухжильного экранированного кабеля (б) предпочтительней, чем коаксиального кабеля (а), т.к. его оплетка, является проводником возврата, снижает помехоустойчивость и образует контуры заземления. В обоих случаях заземлять экран следует только в одной точке у ИС.

Различают «землю» аналоговую и цифровую. Их также следует объединять только в одной точке.

Контактные сопротивления возникают в коммутирующей аппаратуре при коммутации токовых сигналов. Они уменьшаются при уменьшении величины тока и повышении входного сопротивления, т.е. при передаче сигнала в форме напряжения. Утечки через плохое сопротивление изоляции наоборот повышаются при повышении выходного сопротивления выходного источника. Термопотенциалы возникают в точке спая разнородных металлов, при разнице температур (на термопаре). Для их устранения необходимо применять металлы, имеющие одинаковые термоэлектрические коэффициенты и малые перепады температур.

Перепады температур устраняют установкой перегородок для уменьшения конвекции воздуха, а также помещение чувствительных цепей в изотермический блок.

20. Сопряжение блоков ис с технологическим оборудованием

Нормирующая аппаратура и исполнительные устройства технологических процессов имеют, как правило, токовые сигналы 1..5, 4..20, 10..50мА.

Их преобразование в напряжение осуществляется с помощью резисторов включенных параллельно выходу нормирующего преобразователя НП. Причем располагать его следует в клеммной коробке НП или на плате нормализации сигналов.

Р асчет R выполняется по формуле ,

где U_вх – наибольший предел измерения АЦП, но меньше максимального выходного напряжения НП, U<U_{max НП}

I_вых – верхний предел диапазона выходного токового сигнала НП.

Например, АЦП имеет пределы 1, 5, 10 В, U_{max НП} =5В, диапазон тока НП I_вых =1..5 мА. Выберем U_вх =5В, . Тогда U_АЦП =1..5 В.

Некоторые источники сигналов имеют уровни, превышающие максимально возможные пределы АЦП и необходимо их ослабление. Для этого применяют делители напряжения.

,

- коэффициент деления (ослабления).

При сопряжении ЦАП с исполнительными устройствами (например, ЭПП) возникает необходимость преобразования напряжения ЦАП в токовый входной сигнал ИУ. Для этого резистор подключают последовательно.

Р асчет R выполняется по формуле ,

где U_вых - максимальное выходное напряжение ЦАП, I_вх - верхний предел диапазона токового сигнала ИУ.

Например, U_вых = 5В, I_вх = 5мА, . Тогда при U_ЦАП =1..5В, I_ИУ =1..5мА.