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计算机测控系统的性能规范

发布时间:2008-11-21阅读:654

  在系统的功能描述中 我们只是明确了目标系统机械干些什么 (确定了任务),至于要达到何种水平,也必须给出量化的标谁,对于小的系 统,两者的界限不是十分明显,可以结合起来描述,但当系统功能既令面又较复杂时,为了叙述的方便,就必须在明确定义了系统功能之后, 还要明确实规这些功能所要达到的性能水平.由于各种系统的目标和任务不同.因此性能要求也会有较大的差别,下面以信号处理为例给予说 明。

  (1)采样速率,在不同的应用场合,信弓变化的周煳是不同的,如温度信号的变化-般不会太怏,-般在1~60 s范国内焚化;而流量信号 就1s左右的范围,有的电倌号则在窀秒级内变化。一般计箅机的采样通道数在8~16路范圊内,处理多路信号时可采用扩展方式,这时的处理方 式多为分时控制扫捕方式,即从-路开始,远路扫描处理,这样,采样速度必然降低.因此,必须裉据具体信号变化周期确定部件的采样速率 。

  有一类信号锸采川实时中断技术,例如紧急事故信号的处理。系统一旦收到这种事敌的信号,必须马上进行-系列搡作,并要将发生事敬前 后的各种状态、处理顺序全都予以记录,供事后分析之用。

  还有一些应用系统对采样速率有相当高的要求,这时就必须采取相应的措施实现这样的要求。

  (2)信号的隔离方法 在有些应用环境中测控系统存在较严重的电磁干扰,接地电压的变化幅庹也较大,敬需采用信号隔离措施,以保证计 算机设各不受意外损失,同Π∫也可蹬免造戚人身龟气伤害等事故。

  对于干扰源比较严重的应用项目,原则上应对各类信号迸行隔离处璎,但是还需要根据实际情况来决定采取何种隔离措施。常见的隔离方法 有变压器隔离、专用隔离部件、光电隔离年.不同的方法导致效果和成本也不同,因此要统筹考虑各种因素,明确系统中有哪些信号书要隔离 ,并根据实际情况决定相应的隔离方法。

  (3)信号处理精度。信号处理精虞包括模拟输人和输出估号的处理精庹.它与A/D,D/A转换器的位数和性能有关,如12位的转换器造成的 误差是1/4096=0.000244,而16位的转换器的误差为0.000152,一个8位的A/D转换器的误查为0.0039,位数多则精縻南,但成本也将直线上升 .输入信号处理潲度与A/D转换前的信号调理电路有很大关系,包括放大、漶波、隔离等电路,对于翰出信粤檎度、误差的主要来源也在D/A 转换后的信号放大或啦压虹流的转换部分白此外,信号处理糈度与处理器的字节长庹和算法也宥一定的关系.

  因此,在确定信号处理精度时,主要应根据实际应用的需要来确定精废指标。通常情况下,误差樯度控制在0.1%~1%范圊内已能满足要求,因此,选用12位的A/D、D!A转换板和-般的调理电路即可,这些电路板都有现成的产 品,可供选用。对于精度要求较高的场合,应选择16位的A/D D/A转换板,同时,放大、漶波、隔离等调理电路也要相应地特殊设计,包括线 路布局,部件的相对位衣等都要从提高精度的角度来考虑 对配套的信号传感器,其本身的擂度也要考虑,只有当桕关跗各部分的精度都得以提 高,繁个系统的檑度才有可能提高 由此可见,不必要的高猬度性能:旨际 必将大幅度提高系统的成本。

  (4)输出信号的要求.对于计算机测控系统的输出信号,一般要明确规定的内容包括:输出信号的形式。计算机信号输出有的需要转换成模 拟量信号进行输出,有的以开关量信号进行输出,还有的信号要用驱动报警置和紧急拉动装置。因此,对这些信号的形式都要十分明确,既可 作为设计依据,也可作为系统开发完后进行系统测试,验收的一项内容。

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