32.Критерии совместимости измерительных преобразователей
В измерительной системе существуют следующие основные критерии совместимости.
1)информационная совместимость: критерием является свойство сопрягаемых элементов по согласованию их входных и выходных характеристик и сигналов. Эта совместимость достигается путем использования стандартных согласующих устройств(нормирующих, масштабирующих преобразователей) или выполнение стандартных значений выходных сигналов в соответствии с требованиями ГСП.
2)методическая совместимость – определяется анализом, нормированием, идентификацией и прогнозированием состояния отдельных сопрягаемых элементов. На практике она достигается единой математической моделью погрешности измерения отдельных систем измерения и устройств, включенных в измерительный комплекс, а также отдельной методикой нормирования их точностных характеристик.
3)энергетическая совместимость – определяется требованиями по параметрам источника питания (потребляемая мощность, коэффициент стабилизации, ассиметрии).
4)конструктивная совместимость – определяется конструкцией сопрягаемости электронных механических устройств в комплексе.
5)эксплуатационная совместимость – определяется устойчивостью к внешним воздействующим факторам
6)надежностная – определяется совместимостью характеристик надежности отдельных элементов структурной схемы измерения
33.Условия согласования и сопряжения измерительного преобразователя.
От степени согласования измерительного преобразователя по входу зависят точностные характеристики средств измерения. Из-за большого количества измеряемых величин и параметров при автоматизированном управлении технологическими процессами в горно-металлургической промышленности имеет место агрегатирование средств измерения предусматриваемых использование устройств сравнения; нормирующих, корректирующих преобразователей; запоминающих устройств и др. в едином измерительном комплексе.
Т.к. каждое из этих устройств имеет свои параметры и характеристики, важным становится установление их совместимости друг с другом.
В измерительной технике рассматриваются следующие критерии совместимости:
Информационная. При ней критерием является свойство сопрягающихся элементов по согласованию входных и выходных характеристик, сигналов. Совместимость достигается путем использования стандартных согласующих устройств и сигналов ГСП.
Методическая - определяется анализом, нормированием, идентификацией и прогнозированием отдельных сопрягаемых элементов. Достигается использованием единой математической модели измерения средств измерения входящих в комплекс, а также отдельной методикой нормирования их характеристик.
Энергетическая - определяется требованиям по параметрам источника питания
Конструктивная - определяется конструкцией и сопрягаемостью электронных и механических узлов в измерительном корпусе
Эксплуатационная-определяется устойчивостью к внешним воздействующим факторам
Надёжностная - определяется совокупностью характеристик надежности (безотказность, ремонтопригодность, долговечность) отдельных преобразовательных устройств.
От степени сопряжения измерительных преобразователей зависит:
точность передачи измеряемой информации
помехоустойчивость
максимальная чувствительность
степень влияния параметров линии связи на результаты измерения
Чувствительность и помехозащищенность определяются, прежде всего, входными и выходными характеристиками сопрягаемых преобразователей.
В основе сопряжения измерительных преобразователей лежит принцип согласования (выравнивания) входного и выходного сопротивления 2х сопрягаемых преобразователей.
Для генераторного преобразователя мощность на нагрузке определяется из выражения:
PH= V22*ZH=Z112*V12*ZH/(Z22+ZH)2= Z112*V12*Z22* ZH/Z22* (Z22+ZH)2
ξ=PH/Pk3= Z22* ZH/(Z22+ZH)2 (2)
(2)I=
=(Z11*V1)2*(Z22-Z4)/(Z11+Z22)3
(3)
анализ (3)
показывает, что максимальный эффект
согласования преобразователей зависит
от соотношения Z22
ZН и в лучшем случая при их равенстве не
превысит ¼.
В измерительной технике существуют преобразователи, имеющие выходной токовый сигнал или выходной сигнал в форме напряжения.
У первого типа преобразователи выходного сопротивления предыдущего преобразователя достаточно высокое и должно согласовываться с ничтожно малым входным сопротивлением последующего преобразователя, а во втором типе преобразователей - наоборот преобразователь с токовым сигналом
δI=(IH-IX)/Ix=-ZH/(Z22+ZH) (4)
Z22>> ZH
δU=(UH-EX)/Ex=-Z22/(Z22+ZH) (5)
Z22<< ZH
Анализ (4) и (5) показывает, что максимальный эффект согласования преобразователя, имеющего токовый выходной сигнал будет в том случае, если его собственное выходное сопротивление будет намного больше сопротивления на нагрузке, а для преобразователей, имеющих выходной сигнал в форме напряжения максимальный эффект согласования достигается, если его собственное выходное сопротивление будет намного меньше сопротивления на нагрузке.