5.6.3. Основные способы защиты от помех.

Для оценки эффективности защиты от помех используется коэффициент ослабления помех. K_m=20 lg(A₁/A₂), где A₁ - значение сигнала при отсутствии защиты от помех А₂ - с использованием защиты.

К общим мерам уменьшения влияния помех следует отнести использование вида модуляции сигналов, обеспечивающей нужную помехоустойчивость, и повышение уровня полезного сигнала. Рациональный выбор модуляции сигналов может быть сделан, если известен характер помех. Для повышения уровня сигнала используется переход к импульсной модуляции. Предполагается, что при переходе к импульсно модулированному сигналу, за счет сокращения длительности импульса удается повысить его амплитуду.

Один из видов борьбы с помехами - заземление. Для уменьшения влияния продольных помех используется ряд мер, одна из которых - гальваническое разделение частей цепи при наличии мест заземления. Гальваническое разделение производится преимущественно с помощью трансформаторов, разделительных конденсаторов и оптронов. Используются также мостовые цепи, сбалансированные по напряжению продольной помехи и компенсирующие трансформаторы. Защита измерительных цепей от внешних наведенных (поперечных) помех достигается уменьшением длины проводов за счет приближения к датчикам, а также сближение и скрутка проводов, идущих к датчикам.

Тема 6. Метрологическое обеспечение (мо) иис.

6.1. Основные задачи мо иис.

Являясь разновидностью средств измерений, ИИС должна удовлетворять всем метрологическим правилам и нормам государственного регулирования по обеспечению единства измерений. Как и для всех средств измерений, метрологическое обеспечение ИИС должно предусматривать:

• Определение номенклатуры метрологических характеристик, позволяющих оценить погрешность (неопределенность результата измерения), и методов оценки нормируемых метрологических характеристик в процессе эксплуатации ИИС.

• Обеспечение поверки или калибровки. Поверка обязательна для средств измерений, используемых в областях, подлежащих государственному регулированию. Калибровка является добровольной процедурой для остальных областей применения средств измерений. Технически поверка и калибровка идентичны и отличаются только организационно-нормативными процедурами. С организационной точки зрения, все вопросы государственного регулирования по обеспечению единства измерений решаются для ИИС так же, как и для других средств измерений.

Особенности метрологического обеспечения ИИС.

2. Многофункциональность, которая приводит к необходимости учета одних и тех же характеристик для различных компонентов ИИС.

3. Наличие вычислительного устройства, реализующего заложенное в него программно-математическое обеспечение. Современные средства вычислительной техники имеют высокое быстродействие и большую разрядность, поэтому при использовании серийно выпускаемых ЭВМ, во многих случаях можно не учитывать погрешность вычислений, однако сами алгоритмы могут приводить к методической погрешности. В связи с этим необходима метрологическая

аттестация алгоритмов.

2. Многоканальность. Эта особенность приводит к необходимости учета взаимного влияния каналов. Кроме того, различные измерительные каналы одной ИИС могут быть предназначены для измерения различных физических величин, что приводит к необходимости привязки этих каналов к различным поверочным схемам.

3. Непрерывная функциональная и конструктивная связь с исследуемым объектом, которая технически и организационно усложняет проведение поверки. Кроме того, необходимо учитывать взаимное влияние ПИП и исследуемого объекта. В ряде случаев необходимо управлять объектом в процессе измерения.

4. Агрегатный способ построения, который позволяет широко применять покупные изделия при создании ИИС. Метрологические характеристики этих изделий определены в технической документации разработчика (и изготовителя). Иногда приходится проводить дополнительные метрологические исследования покупных изделий с целью уточнения показателей неопределенности измерений.

5. Распределение компонентов в пространстве.

6. Возможность изменения состава ИИС в процессе эксплуатации. Это не позволяет при разработке ИИС оценить погрешности результатов решения всех измерительных задач, в которых будет использоваться структура заранее неизвестная разработчикам.

7. Сложность описания объектов измерения и их моделирования.

8. Наличие динамических режимов измерения, которое приводит к необходимости учета дополнительной динамической погрешности.

Такой многофакторный характер ИИС определяет системный подход к анализу и описанию её свойств, предусматривающий более детальное описание свойств ИИС по сравнению со средствами измерения других видов. Конечной целью этого описания является получение достоверной оценки погрешности результатов конкретных измерений. Также детальное описание метрологических свойств ИИС необходимо на этапе её проектирования, когда еще неизвестен весь перечень измерительных задач, для решения которых будет использоваться разрабатываемая схема. В ИИС в процессе получения результата измерения участвуют 2 одинаково важных компонента: аппаратный и вычислительный. Основными источниками аппаратных погрешностей являются измерительные каналы. Поэтому метрологическое обеспечение аппаратной части будет касаться в основном измерительных каналов. Вычислительный компонент может приводить к методическим погрешностям, независящим от аппаратных средств и одинаковым для всех ИИС, использующих одинаковое программно- математическое обеспечение. Примерами таких методических погрешностей могут быть: погрешности, обусловленные дискретизацией первичной информаций и заменой идеальных алгоритмов обработки информации на упрощенные. Поэтому ПМО (программно-математическое обеспечение) также должно быть объектом метрологических исследований.