إشارة قياسية. الإشارات التناظرية الموحدة في أنظمة التشغيل الآلي. مبدأ تشغيل "الحلقة الحالية"

معايير الإشارة التناظرية

بالنسبة للإشارات التناظرية ، فإن النطاقات القياسية الأكثر شيوعًا هي جهد التيار المستمر -10 .. + 10 فولت و 0 .. + 10 فولت والتيار المستمر 0..20 مللي أمبير و 4..20 مللي أمبير. من الناحية النظرية ، لا توجد قيود على هذه الإشارات.

في الأنظمة الرقمية ، يتم تحويل الإشارة التناظرية إلى رقمية. بعد حساب إجراء التحكم في المعالج الدقيق PLC ، يتم تحويل القيمة الرقمية مرة أخرى إلى قيمة تمثيلية.

تختلف إشارات الإدخال من المستشعرات اختلافًا كبيرًا - من بضعة mV (المزدوجات الحرارية) إلى مئات V (مقياس سرعة الدوران). هناك قيم للتيار المباشر والتيار المتردد وحتى المقاومة.

يتم تحويل الإشارة من المستشعر بواسطة المحول إلى إشارة قياسية ويتم تغذيتها بمدخل الوحدة التناظرية.

الإشارات التناظرية منخفضة المستوى وبالتالي فهي عرضة للتداخل الكهربائي أو الضوضاء. تكون الإشارة التي يمثلها تيار كهربائي أقل عرضة للضوضاء ، لذلك يتم استخدام الدائرة الحالية عادةً. يمكن تحويل التيار إلى جهد عبر مقاوم الصابورة 250 أوم.

المعيار الشائع هو أن يتم تمثيل الإشارة التناظرية كتيار في نطاق 4-20 مللي أمبير ، حيث يمثل 4 مستوى إشارة منخفضًا و 20 مللي أمبير مستوى إشارة مرتفع.

مثال

يوفر محول الضغط إشارة 4 - 20 مللي أمبير تمثل نطاقًا من 0 إلى 10 بار. احسب التيار الذي يتوافق مع ضغط مُقاس قدره 8 بار. ما الجهد عبر مقاوم الصابورة 250 أوم لهذا الضغط المقاس؟ حسب الصيغة

نجد التيار ثم الجهد وفقًا لقانون أوم.

إزاحة 4mA (الإزاحة) كـ "0" لها الأغراض التالية:

أ) حماية ضد تلف جهاز الاستشعار أو الكابل. في حالة عدم عمل المستشعر أو تلف الكابل ، أو حدوث ماس كهربائي ، فلن يكون هناك تيار من خلال المقاوم الصابورة والجهد الموجود عليه "0". يمكن تعريف ذلك واستخدامه ، على سبيل المثال ، لإصدار إنذار "فشل جهاز الاستشعار".

ج) لا يزال من السهل تثبيت انحياز 4mA. من المفترض أن يحتوي المستشعر على مصدر طاقة محلي ويتم تشغيله بواسطة إشارة حالية. لكن الاتصال ثنائي الأسلاك أسهل وأكثر استخدامًا. هنا يتم تركيب مصدر الطاقة (24 - 30 فولت) محليًا في جهاز الاستقبال. ويعمل خط الإشارة على تشغيل المستشعر ونقل التيار. يستقبل المستشعر تيارًا يتراوح من 4 إلى 20 مللي أمبير من المصدر وفقًا للإشارة المقاسة. يتم تحويل التيار إلى جهد عبر المقاوم. 4mA هو التيار الذي يحتاجه المستشعر لمواصلة العمل. لا يمكن أن يعمل مستشعر 0-20 مللي أمبير مثل هذا.

الإشارات التناظرية:

0… 5 فولت ؛

0… 10 فولت ؛

0… 20 مللي أمبير

4 ... 20 مللي أمبير ،

حلقة الحالية. إشارات منفصلة:

إشارات على مستوى TTL بنطاق من 0 ... 5 فولت ؛

إشارات مستوى TTL بنطاق 0 ... 24 فولت.

حلقة Tooka

حلقة Tooka Current (Loop) - طريقة لنقل المعلومات باستخدام قيم مُقاسة للقوة التيار الكهربائي.

مبدأ تشغيل الحلقة الحالية هو زوج تفاضلي

لتعيين القيم الحالية المقاسة ، كقاعدة عامة ، يتم التحكم فيهاالمصدر الحالي. حسب نوع المعلومات المنقولة ، تختلف حلقة التيار التناظريو حلقة التيار الرقمي.

يمكن استخدام الحلقة الحالية على مسافات كبيرة (تصل إلى عدة كيلومترات). تستخدم لحماية المعداتالعزلة كلفانيعلى الأجهزة الإلكترونية الضوئية ، مثل مقابس البصريات.

الميزة الرئيسية للحلقة الحالية هي أن الدقة مستقلة عن طول ومقاومة خط النقل ، لأن مصدر التيار المتحكم فيه سيحافظ تلقائيًا على التيار المطلوب في الخط. تسمح الدائرة لجهاز الاستشعار بالتزويد بالطاقة مباشرة من خط النقل. يمكن توصيل أجهزة استقبال متعددة على التوالي، سيحافظ المصدر الحالي على التيار المطلوب في نفس الوقت

مبدأ تشغيل "الحلقة الحالية"

عادةً ما يستخدم الزوج الملتوي المحمي كخط نقل ، والذي يسمح ، جنبًا إلى جنب مع مستقبل تفاضلي ، بتخفيف ضوضاء الأسلوب الاستقرائي والشائع.

قياسي 4-20 مللي أمبير

المستوى المنطقي "1" يتوافق مع التيار في السطر من 4 إلى 20 مللي أمبير المتدفق في اتجاه FORWARD

المستوى المنطقي "0" يتوافق مع المستوى الحالي في

خطوط من 4 إلى 20 مللي أمبير تتدفق في الاتجاه العكسي.

في التيارات أقل من 4 مللي أمبير ، يكتشف كل من جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال خطأ "LINE LOCK".

فوق 20 مللي أمبير ، يكتشف جهاز الإرسال خطأ "LINE SHORT".

إشارة تكييف

الكسب / للحصول على أفضل دقة ، يجب أن يكون نطاق الجهد الأقصى للإشارة المضخمة مساويًا لنطاق الإدخال الأقصى لـ ADC.

التصفية هي إزالة المكونات غير الضرورية من الإشارة المقاسة.

الطاقة - مزود الطاقة لأجهزة الاستشعار البارامترية مثل مقاييس الإجهاد والثرمستورات والثرمستورات.

الخطية - مع مراعاة عدم خطية الاستجابة

يجب فهم طبيعة الإشارة المراد قياسها ، والتهيئة التي يتم بها إجراء القياسات ، والتأثيرات التي قد تكون على البيئة بشكل واضح. بناءً على هذه المعلومات ، يمكن تحديد ما إذا كان يجب استخدام وحدات تكييف الإشارة في نظام الحصول على بيانات معين أم لا.

ومن الأقسام السابقة يتضح أن غير المجهزة إشاراتمن مجموعة متنوعة للغاية ويمتد نطاق تغييرها من بضعة مللي فولتات (للمزدوجة الحرارية) إلى أكثر من مائة فولت لمولد تاكيوجر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحدث بسبب التغيرات في جهد التيار المستمر أو جهد التيار المتردد أو حتى المقاومة. لذلك ، من الواضح تمامًا أنه إذا كانت لوحات الإدخال التناظرية في نطاق الإشارات فقط ، فمن الضروري استخدام بعضها.

يمكن تمثيل أصل إشارة الدخل كما هو موضح في الشكل. 4.13. يتم تحويل الإشارة الأولية من جهاز الاستشعار في الموقع إلى إشارة قياسية، ويطلق على الجمع بين المستشعر وهذا الجهاز اسم المرسل أو. بعد ذلك ، يمكن تطبيق إشارة معيارية تحمل معلومات حول المتغير المقاس على لوحة إدخال تناظرية تقليدية.

يطرح سؤال طبيعي: ماذا يجب أن تكون هذه الإشارة المعيارية؟ الإشارات التناظرية هي إشارات منخفضة المستوى وبالتالي فهي عرضة للتداخل (أو الضوضاء كما يطلق عليها في الغالب). الإشارة التي يمثلها التيار الكهربائي هي أقل تأثراً بالضوضاء من الإشارة التي يمثلها الجهد ، لذلك يتم اختيار حلقة التيار عادةً. يتم توصيل المحول وجهاز الاستقبال وفقًا للمخطط الموضح في الشكل. 4.14 ، ويتم تحويل الإشارة الحالية على جانب الاستقبال إلى جهد باستخدام مقاوم الصابورة. يمكن استخدام الحلقة الحالية مع عدة أجهزة استقبال (مثل جهاز قياس أو مسجل مخطط أو إدخال PLC) متصلة في سلسلة.

يمثل المعيار الأكثر شيوعًا إشارة تناظرية كتيار بمدى 4-20 مللي أمبير ، حيث 4 مللي أمبير هو الحد الأدنى لمستوى الإشارة و 20 مللي أمبير هو الحد الأقصى. على سبيل المثال ، إذا أعطى مرسل الضغط إشارة 4-20 مللي أمبير تمثل ضغطًا في النطاق 0-10 بار ، فإن 8 بار يتوافق مع تيار 8 × (20-4) / 10 + 4 = 16.8 مللي أمبير. غالبًا ما يتم تحويل إشارة 4-20 مللي أمبير إلى إشارة 1-5 فولت باستخدام مقاوم الصابورة 250 أوم.

تخدم إشارة "صفر" 4 مللي أمبير (تسمى التحيز) غرضين. أولاً ، يتم استخدامه كضرر لمحول الطاقة أو سلك الكابل. في حالة حدوث محول أو انقطاع في الحبل ، أو حدوث دائرة كهربائية قصيرة في خط الاتصال ، فسيكون التيار عبر مقاوم الصابورة صفرًا ، وهو ما يتوافق مع إشارة "سلبية" بقيمة 0 فولت على جانب الاستقبال. يمكن بسهولة اكتشاف هذا واستخدامه كإنذار "فشل العاكس".

يعمل تيار التحيز 4mA أيضًا على تبسيط التخطيط. على التين. 4.14 كان من المفترض أن يكون للمحول ملف محلي

أرز. 4.15. 2-سلك الارسال 4-20 مللي أمبير

مصدر الطاقة وقدمت إشارة حالية. ترتيب مشابه ممكن ، لكن الترتيب الأكثر شيوعًا (والأبسط) الموضح في الشكل. 4.15. هنا ، يتم وضع مصدر الطاقة (عادةً 24-30 VDC) على جانب جهاز الاستقبال ، وتعمل خطوط الإشارة على حد سواء لتشغيل المحول وحمل التيار. يقوم المحول بسحب التيار من مصدر الطاقة في حدود 4-20 مللي أمبير وفقًا للإشارة المقاسة. يتم تحويل هذا التيار ، كما كان من قبل ، إلى جهد باستخدام مقاوم الصابورة.

يوفر الإزاحة البالغة 4 مللي أمبير التيار المطلوب بواسطة جهاز الإرسال للتشغيل العادي. من الواضح أنه لا يمكن تحقيق ذلك إذا كان نطاق الإشارة 0-20 مللي أمبير. المحولات المدرجة في مخطط التين. 4.15 تسمى عادة بسلكين.

تنتقل الإشارة القياسية من المستشعرات إلى الجهاز الأوتوماتيكي عبر قناة اتصال تتكون من سلكين نحاسيين. تعرض الأداة التلقائية وتسجيل إشارة إدخال قياسية من 4 إلى 20 مللي أمبير تميز تقدم العملية ، وتقارن إشارة الخطأ بالقيمة المحددة ، وترسل إشارة الخطأ إلى وحدة التحكم.
تنتقل الإشارة القياسية من المستشعرات إلى الجهاز الأوتوماتيكي عبر قناة اتصال تتكون من سلكين نحاسيين. تعرض الأداة التلقائية وتسجيل إشارة إدخال قياسية 4-20 مللي أمبير تميز تقدم العملية ، وتقارن إشارة الخطأ بالقيمة المحددة ، وترسل إشارة الخطأ إلى وحدة التحكم.
تفتح الإشارات والقواعد القياسية لتبادل المعلومات فرصًا واسعة لبناء أنظمة متعددة الآلات قادرة على حل مشاكل إدارة المؤسسات الكبيرة ككل.
إشارة قياسية - إشارة ذات خصائص (معلمات) معيارية ، معتمدة كمعيار من قبل دولة أو هيئة مترولوجية دولية.
يجب أن يكون لإشارة الصورة القياسية تأرجح عند معاوقة الإدخال القياسية (انظر أعلاه) بحد أدنى 1 فولت و 2.5 فولت كحد أقصى عندما تحتوي الإشارة على اللون الأبيض الاسمي. يجب أن يكون مستوى إدخال الصوت القياسي 10 2 ديسيبل فوق 1 متر.
مولدات الإشارة القياسية هي مصادر طاقة معايرة أقل بكثير. على سبيل المثال ، G4 - 16A ، التي تعمل في النطاق 4 5-10 35 جيجا هرتز ، لديها طاقة خرج من 2 - 10 - 8 - 10 ميكرو واط. تعمل العديد من أنظمة GSS في نطاق الميكروويف (G4 - 10A ، G4 - 32A ، إلخ.
يتم حماية مولدات الإشارات القياسية بعناية ، لأنه بخلاف ذلك تمت دراسة الدائرة بمساعدة GSS ، عند مستويات إشارة منخفضة ، لا يمكن أن تدخل التذبذبات ذات السعة المماثلة من خلال جهاز إخراج GSS ، ولكن بسبب الحث أو إشعاع المجال الكهرومغناطيسي.
مخطط كتلة لمولد قياس عالي التردد (مولد إشارة ، مولد إشارة قياسي. تتميز مولدات الإشارة القياسية بدرجة أعلى من الدقة في معايرة جهد الخرج أو الطاقة. يتم ضبط جهد الخرج أو الطاقة على نطاق واسع جدًا: من 0 1 - 1 V إلى كسور ميكرو فولت وفقًا للجهد ومن الوحدات أو الكسور من واط إلى 10 - 13 - 10 - 14 واط في الطاقة.
مولدات الإشارة القياسية (GSS) ، اعتمادًا على مدى تردد التذبذبات المتولدة ، مقسمة إلى مولدات ترددات تحت منخفضة (من 50 μHz إلى 1 kHz) للاختبار والتنظيم التلقائي. ترددات الموجات فوق الصوتية (من 20 هرتز إلى 200 كيلو هرتز) لمعايرة وتنظيم معدات الاتصالات اللاسلكية والصوتيات المائية ؛ مولدات RF (من 100 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز) لاختبار وضبط أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية.
يتم توصيل مولد الإشارة القياسي بمدخل المستقبِل من خلال مكافئ الهوائي. يتم تشكيل الإشارة من مولد صوت منفصل. يتم توصيل مقياس جهد الصوت بالتوازي مع مكبر الصوت. بتردد تعديل 4CO gi ، ومعامل تعديل t0 3 vdimnik يتم ضبطه بدقة على تردد الإشارة وفقًا لجهد الخرج الأقصى. عندما يتم ضبط التحكم في مستوى الصوت على الحد الأقصى ، يتم ضبط مستوى الإشارة في دائرة الهوائي بحيث يكون جهد الخرج مساويًا للطبيعي. بعد ذلك ، عن طريق تغيير تردد مولد الصوت والحفاظ على معامل التعديل t0 3 دون تغيير ، تتم إزالة اعتماد جهد الخرج على تردد التعديل.
يتم توصيل مولد الإشارة القياسي بمدخل المستقبِل من خلال مكافئ الهوائي. يتم إنتاج تعديل الإشارة من مولد صوت منفصل. يتم توصيل مقياس جهد الصوت بالتوازي مع مكبر الصوت. مع تردد تعديل 400 هرتز وعامل تعديل t0 3 ، يتم ضبط جهاز الاستقبال بدقة على تردد الإشارة وفقًا لجهد الخرج الأقصى. عندما يتم ضبط التحكم في مستوى الصوت على الحد الأقصى ، يتم ضبط مستوى الإشارة في دائرة الهوائي بحيث يكون جهد الخرج مساويًا للطبيعي. بعد ذلك ، عن طريق تغيير تردد مولد الصوت والحفاظ على معامل التعديل t0 3 دون تغيير ، تتم إزالة اعتماد جهد الخرج على تردد التعديل.
تُستخدم مولدات الإشارات القياسية لقياس حساسية أجهزة الاستقبال الراديوية ولديها طاقة خرج منخفضة نسبيًا.
يتم تحديد قيمة الإشارة القياسية X0 بالمعيار الذي يقوم عليه توليف المحول.

تم تصميم مولد الإشارة القياسي G4 - 1 لاختبار معدات الراديو وضبطها.
يتم استخدام مولد الإشارة القياسي G4 - 5 كمصدر للجهد الجيبي عالي التردد المعاير عند اختبار معدات الراديو وضبطها. الجهاز له المواصفات التالية.
مولد إشارة قياسي (على سبيل المثال ، GSS-6) ، تتضمن ترددات التشغيل نطاق تردد التشغيل للمستقبل الجاري ضبطه.
يتم استخدام مولد الإشارة القياسي (GSS-6) للحصول على إشارات تردد الراديو التي تم معايرتها في التردد وجهد تردد الموجة الحاملة وعمق التشكيل.
مخطط كتلة لمولد إشارة من النوع G4 - 7A. تم تصميم مولد الإشارة القياسي للعمل على حمولة 75 أوم. إذا كان الحمل أكبر بعدة مرات من 75 أوم ، فيجب استخدام مقاوم الإنهاء المزود مع الجهاز. عندما تقوم بتغيير وضع التشغيل أو ضبط التردد ، يتغير جهد خرج الجهاز. في هذه الحالات ، تحتاج إلى ضبط إعداد جهد الخرج وصفر الفولتميتر.
تتميز مولدات الإشارة القياسية بفئة دقة أعلى من مولدات الإشارة.
يتواصل مولد الإشارة القياسي مع الجهاز قيد الاختبار من خلال مقطع الدليل الموجي أو هوائي البوق أو تقاطع الدليل الموجي إلى المحور المحوري.
مخطط كتلة لمولد الإشارة القياسي. يتكون مولد الإشارة القياسي من العناصر الرئيسية التالية (الشكل 8-4): مذبذب رئيسي ، ومضخم منظم عازلة ، ومقياس جهد كهربائي لمراقبة مستوى الموجة الحاملة ، ومخفف ، ومولد تردد صوتي ومقياس عامل تعديل.
صُممت مولدات الإشارة القياسية مع تعديل التردد لقياس خصائص مستقبلات الإشارات المشكلة بالتردد في مدى الموجات المترية (VHF).
مولدات الإشارة القياسية مع تحويل التردد لها عدد من العيوب المهمة: 1) تعقيد الدائرة بسبب وجود مولد إضافي ؛ 2) وجود ترددات مركبة غير مرغوب فيها عند خرج الخلاط ؛ 3) الصعوبات في ضمان استقرار التردد المناسب للمولدات التي تعمل بترددات عالية نسبيًا ؛ 4) الحاجة إلى تضخيم عالي التردد لجهد الخرج لجعله من بضعة مللي فولت عند خرج الخلاط إلى قيمة بترتيب 1 فولت عند إدخال المخفف.
مخطط كتلة لقياس استجابة التردد. يوصى بوضع مولد الإشارة القياسي والعداد في خط مستقيم مع دائرة القياس ، وإذا أمكن ، حمايتهما بشاشات إضافية. يجب أن يتم تشغيل المولد والعداد بواسطة شبكة رئيسية مصفاة. يتم اختيار المقاومة R بترتيب 150-1000 أوم ، ويجب أن تكون غير حثي.
تم تصميم مولد الإشارة القياسي G4 - 37A لضبط وضبط أنواع مختلفة من أجهزة استقبال الراديو وخطوط الإمداد والقياس والهوائيات.

مولد الإشارة القياسي (GSS) - مولد للتذبذبات عالية التردد ، يمكن أن يختلف ترددها وسعتها على نطاق واسع وهي معروفة بدقة لكل موضع من الأوتار.
مولد إشارة قياسي (GSS) - مولد ذبذبات عالية التردد ، يمكن أن يختلف ترددها وسعتها عبر نطاق واسع وهي معروفة بدقة لكل موضع من ضوابط الضبط. يمكن تعديل هذه التذبذبات إلى أعماق معروفة تمامًا.
مخطط لقياس معلمات المستقبل. يتم توصيل مولد الإشارة القياسي (GSS) بمدخل المستقبل من خلال هوائي وهمي. يظهر الرسم البياني المكافئ للهوائي للموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة (GOST 9783-61) في الشكل. 13-12 ، أ ، والميكروويف - في الشكل. 13-12 6 ، ويجب أن تكون قيمة Yad مساوية لمقاومة الموجة لوحدة تغذية الهوائي. عادةً ما يكون لـ GSS لنطاق الميكروويف مقاومة خرج تساوي مقاومة مكافئ الهوائي (مخرج - YA 50 - T-70 أوم) ، لذلك لا حاجة إلى مكافئ الهوائي. يتم توصيل مقياس جهد الخرج بالتوازي مع الجهاز الطرفي.
تم تصميم مولد الإشارة القياسي لإجراء الضبط الكهربائي واختبار أجهزة استقبال الراديو أثناء إصلاحها. يسهل ضبط أجهزة الاستقبال ويتيح قياس خصائصها الكهربائية الرئيسية.
مخطط كتلة للمولد من النوع GSS-6. تُستخدم مولدات الإشارة القياسية (GSS) لفحص جودة العمل بشكل شامل وإعداد المعدات ، وخاصة الجزء عالي التردد. عادةً ما يشتمل نظام GSS على: مذبذب رئيسي ، ومرحلة مُعدَّلة ، ومُعدِّل ، ومُقسم جهد ، ومقياس جهد تردد ناقل ، ومقياس عمق تعديل.
مولد الإشارة القياسي (GSS) - مولد للتذبذبات عالية التردد ، يمكن أن يختلف ترددها وسعتها عبر نطاق واسع وهي معروفة بدقة لكل إعداد. يمكن تعديل هذه التذبذبات إلى أعماق معروفة تمامًا.
تتميز مولدات الإشارة القياسية باستقرار تردد أعلى ودقة معايرة طاقة الإخراج. الطاقة الخارجة لمولدات الإشارة القياسية أقل من طاقة مولدات الإشارة ، ومع ذلك ، يمكن تنظيمها من حيث القدرة على نطاق واسع جدًا: من 10 واط إلى أعشار واط. عادة ما تكون طاقة الخرج لمولدات الإشارة في نطاق ملي واط إلى أجزاء من واط. في النطاق الموجي MM ، تتوفر فقط مولدات الإشارة حاليًا.
يتم تحويل إشارات التحكم القياسية من جانب القناة إلى إشارات التحكم المطلوبة من قبل الجهاز في جهاز التحكم. يتم توحيد الواجهة بين هذين المستويين في نظام الإدخال / الإخراج لجميع القنوات وتسمى واجهة الإدخال / الإخراج.
ظهور نوع الجهاز GSS-b. مولد الإشارات القياسية من النوع GSS-6 (الشكل 427) هو جهاز معمل محمول مصمم للحصول على اهتزازات جيبية عالية التردد في النطاق من 100 كيلو هرتز إلى 25 ميجا هرتز.
نبضات التزامن لمجالات إشارة التلفزيون الكاملة دون معادلة نبضات تردد الخط المزدوج. يختلف شكل الإشارة القياسية للبث التلفزيوني في العديد من بلدان أوروبا وآسيا وأمريكا قليلاً عن شكل الإشارة المعتمدة في الاتحاد السوفياتي.
شكل موجة من حقل أحادي اللون رمادي موحد أثناء نقل خط واحد (بما في ذلك نبضات التزامن الأفقية. | مكونات الإشارة أثناء الإرسال الكامل.
في إشارة قياسية معتمدة من لجنة الاتصالات الفيدرالية (الولايات المتحدة الأمريكية) ، والتي تحتوي على خطوات أمامية وخلفية ونبضة تبريد بمدة 1 3 و 4 6 µs ، على التوالي ، يتم إزاحة نبضات المزامنة فيما يتعلق بالقوس بمقدار 1 65 µs ، والذي يتوافق مع ضوضاء المرحلة 2nga (1 65/63 5) راديان عند التوافقي التاسع.
جهاز قيادة هوائي رسم تخطيطي لجهاز مؤقت. في هذه الحالة ، الإشارة القياسية P 1 5 كجم / سم عبر الدائرة بما في ذلك التتابع 1p - الفلتر F - الخانق D يدخل الخزان الهوائي Fco ، وإعادة التتابع 2p والمرحل Zr. تحت ضغط وسيط العمل ، يتحرك قضيب pneumocilin-tsra ومصراع مجفف الحبوب المرتبط به. عندما يتم فتح المصراع ، يتم تحرير الحبوب المجففة. في اللحظة الأولى لحركة المصراع ، يتم إيقاف تشغيل مفتاح الحد VP2 ويتم تفريغ الهواء من الخزان الهوائي FCO في الغلاف الجوي من خلال مرحل 2p.
باستخدام مولد الإشارة القياسي كذاكرة تردد ، تحقق من النتيجة عن طريق قياس تردد المولد بمقياس تردد إلكتروني.
من ميزات مولدات الإشارة القياسية الحماية الدقيقة لعناصرها وأجهزة التردد العالي بشكل عام. هذا لمنع انبعاث طاقة عالية التردد خارج جهاز الإخراج.
تتكون دائرة مولد الإشارة القياسية (الشكل 428) من العناصر الرئيسية التالية: مولد عالي التردد ، ومولد تردد مُعدِّل ، ومقياس مستوى جهد الخرج ، ومقياس عمق تعديل ، ومُعدِّل.
تتكون دائرة مولد الإشارة القياسية (الشكل 432) من العناصر الرئيسية التالية: مولد عالي التردد ، ووحدة تعديل النبض ، ومقياس الفولتميتر ومصدر الطاقة.
تم تصميم مولد القياس للإشارات القياسية مع تعديل السعة G4 - 1A لاختبار وضبط أجهزة الاستقبال في نطاق الموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة ، وكذلك للقياسات المختلفة التي تتطلب إشارة معايرة في التردد والجهد وعمق التعديل. يختلف نوع المولد G4 - 1A عن مولد الإشارة القياسي GSS-6A الذي تم إنتاجه مسبقًا من حيث أن لديه خطأ أقل قليلاً في ضبط جهد الخرج.
رسم تخطيطي لنظام GSS مع مضاعفة التردد. في مولدات الإشارة القياسية مع تعديل الاتساع والتردد ، توجد عادة ثلاثة أنواع رئيسية من العمليات: التذبذبات المستمرة ، وتعديل الاتساع ، وتعديل التردد. نظرًا لأن تعديل السعة والتردد يستخدم مسارًا شائعًا عالي التردد ونفس مولد تردد الصوت المعدل ، فإن توسيع القدرات التشغيلية لنظام GSS يتحقق مع تعقيد بسيط في دائرته وتصميمه.
توفر مولدات الإشارة القياسية المصممة لقياس خصائص مستقبلات الإشارة النبضية تعديلًا للنبض بنبضات قصيرة المدى بمدة تتراوح من أجزاء من الميكروثانية إلى عدة أجزاء من الألف من الثانية. في نطاق السنتيمتر ، يتم عادةً معايرة خرج GSS بوحدات الطاقة ، ويتم التحكم في مستوى الناقل بشكل أساسي باستخدام مقياس طاقة الثرمستور.
مخطط كتلة مبسط لمذبذب النبض. توفر مولدات الإشارة القياسية إمكانية الحصول على تعديل السعة من خلال استخدام مصادر الجهد الخارجية والداخلية.
مخطط خرج المحول لمولد التردد المنخفض. | مخطط الإخراج الأومي لمولد منخفض التردد. يتم التمييز بين مولدات الإشارة القياسية ومولدات الإشارة. مولدات الإشارة القياسية (GSS) هي مصادر منخفضة الطاقة للتذبذبات غير المخمدات والمعدلة التي يتم معايرتها في التردد ، ومعلمات الإشارة المعدلة والجهد الناتج.

يتم ضبط مولد الإشارة القياسي تمامًا على تردد المحطة قيد الدراسة بنفس الطريقة الموضحة أعلاه ، وبضبط الجهد الموفر من GSS ، يتم تحقيق القراءات السابقة لمؤشر I.
مولد الصوت للإشارات المعيارية نوع 101 - وهو من أحدث موديلات المولدات سواء من حيث دقة بيانات الإعداد أو من حيث إمكانيات الضبط. مع نطاق تردد واسع نسبيًا ، يمكن استخدامه لدراسة خصائص التردد لمضخمات التردد المنخفض ؛ يوفر ضبط جهد الخرج في النطاق من 1 إلى 10-6 فولت إمكانية أخذ خصائص الاتساع لمكبرات الصوت مع ربح كبير.
تتكون دارة المولد للإشارات القياسية من النوع GSS-8 (الشكل 430) من المكونات الرئيسية التالية: وحدة التردد العالي ، ونظام فواصل الجهد ، ومعدِّل ، ومقياس الفولتميتر ، ومقياس عمق التعديل و a مزود الطاقة.

عند أتمتة العمليات التكنولوجية ، يتم استخدام أجهزة استشعار ومشغلات مختلفة. كلاهما متصلان بطريقة أو بأخرى بوحدات تحكم أو وحدات إدخال / إخراج تستقبل القيم المقاسة للمعلمات الفيزيائية من أجهزة الاستشعار ومشغلات التحكم.

تخيل أن جميع الأجهزة المتصلة بوحدة التحكم سيكون لها واجهات مختلفة - ثم يتعين على الشركات المصنعة "إنتاج" عدد كبير من وحدات الإدخال / الإخراج ، ومن أجل استبدال ، على سبيل المثال ، جهاز استشعار معيب ، يجب على المرء أن يبحث بالضبط عن نفسه.

لهذا السبب ، في أنظمة الأتمتة الصناعية ، من المعتاد توحيد واجهات الأجهزة المختلفة.

في هذه المقالة سوف نتحدث عن الإشارات التناظرية الموحدة. يذهب!

الإشارات التناظرية الموحدة

نتعامل مع الإشارات التناظرية عند قياس أي كميات مادية (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، إلخ) ، وكذلك مع التحكم المستمر في المشغلات (التحكم في سرعة المحرك باستخدام محول التردد ؛ التحكم في درجة الحرارة باستخدام السخان ، إلخ). د. .).

في جميع هذه الحالات وما شابهها ، يتم استخدام الإشارات التناظرية (المستمرة).

في الغالبية العظمى من الحالات ، تستخدم معدات جهاز التحكم نوعين من الإشارات التناظرية: إشارة تيار 4-20 مللي أمبير وإشارة جهد 0-10 فولت.

موحد إشارة الجهد 0-10 فولت

عند استخدام هذا النوع من الإشارات للحصول على معلومات من المستشعر ، يتم تقسيم نطاقه (المستشعر) بالكامل إلى نطاق جهد يتراوح من 0 إلى 10 فولت. على سبيل المثال ، يتراوح مستشعر درجة الحرارة بين -10 ... +70 درجة مئوية. ثم عند -10 درجة مئوية ، سيكون خرج المستشعر 0 فولت ، وعند +70 درجة مئوية - 10 فولت. جميع القيم الوسيطة من النسبة.

وينطبق الشيء نفسه على أي جهاز آخر. على سبيل المثال ، إذا تم ضبط الإخراج التناظري لمحول التردد لنقل سرعة المحرك الحالية ، فإن 0 فولت عند خرجه يعني أن المحرك متوقف ، و 10 فولت أن المحرك يدور بأقصى تردد.

0-10V إشارة التحكم

باستخدام إشارة الجهد الموحدة ، لا يمكنك فقط الحصول على بيانات عن الكميات المادية ، ولكن أيضًا التحكم في الأجهزة. على سبيل المثال ، يمكنك إحضاره إلى الموضع المطلوب ، وتغيير سرعة دوران المحرك الكهربائي من خلال محول التردد أو قوة السخان.

خذ على سبيل المثال محركًا كهربائيًا يتم التحكم في سرعته بواسطة محول تردد.

يتم ضبط سرعة المحرك بواسطة جهاز التحكم بإشارة 0-10 فولت تأتي إلى المدخلات التناظرية لمحول التردد ، ويمكن أن تكون سرعة المحرك من 0 إلى 50 هرتز. ثم ، إذا ، وفقًا للخوارزمية ، ستقوم وحدة التحكم بتدوير المحرك عند 25 هرتز ، فيجب أن تطبق 5 فولت على دخل محول التردد.

"الحلقة الحالية": إشارة تناظرية موحدة 4-20 مللي أمبير

يتم استخدام إشارة تناظرية من 4-20 مللي أمبير (تسمى أيضًا "الحلقة الحالية") ، بالإضافة إلى إشارة جهد من 0-10 فولت ، في الأتمتة لتلقي المعلومات من أجهزة الاستشعار والتحكم في الأجهزة المختلفة.

بالمقارنة مع إشارة 0-10V ، فإن إشارة 4-20mA لها عدد من المزايا:

• أولاً ، يمكن إرسال الإشارة الحالية عبر مسافات طويلة مقارنة بإشارة 0-10 فولت ، والتي لها انخفاض في الجهد على خط طويل بسبب مقاومة الموصلات.
• ثانيًا ، من السهل تشخيص فاصل الأسطر لأن يبدأ نطاق تشغيل الإشارة من 4 مللي أمبير. لذلك ، إذا كان الإدخال 0 مللي أمبير ، فهناك فاصل على الخط.

4-20 مللي أمبير التحكم في الإشارة

لا يختلف التحكم في الأجهزة المختلفة بإشارة حالية عن التحكم بإشارة الجهد. فقط في هذه الحالة ، أنت بحاجة إلى مصدر ليس للجهد ، ولكن التيار.

إذا كان الجهاز يحتوي على مدخل تحكم 4-20 مللي أمبير ، فيمكن التحكم في الجهاز بواسطة وحدة تحكم أو أي جهاز ذكي آخر لديه الإخراج المناسب.

على سبيل المثال ، نريد أن نفتح بسلاسة صمامًا به محرك كهربائي بمدخل 4-20 مللي أمبير. إذا تم تطبيق إشارة حالية تبلغ 4 مللي أمبير على الإدخال ، فسيتم إغلاق الصمام تمامًا ، وإذا تم تطبيق 20 مللي أمبير ، فسيتم فتحه تمامًا.

الناتج التناظري النشط والسلبي 4-20 مللي أمبير

غالبًا ما يكون الإخراج التناظري لجهاز الاستشعار أو جهاز التحكم أو أي جهاز آخر سلبيًا ، أي أنه لا يمكن أن يكون مصدرًا حاليًا بدون طاقة خارجية. لذلك ، عند تصميم دائرة أتمتة ، تحتاج إلى دراسة خصائص النواتج التناظرية للأجهزة المستخدمة بعناية ، وإذا كانت سلبية ، فقم بإضافة مصدر طاقة خارجي إلى الدائرة لتشريب الحلقة الحالية.

يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لتوصيل جهاز استشعار بإخراج 4-20 مللي أمبير بمنظم متر مع الإدخال المقابل. نظرًا لأن خرج المستشعر سلبي ، فيجب تشريبه بمصدر طاقة خارجي.

عند قياس الكمية الفيزيائية (درجة الحرارة ، الرطوبة ، تلوث الغاز ، الأس الهيدروجيني ، إلخ) ، تقوم المستشعرات بتحويل قيمتها إلى تيار ، جهد ، مقاومة ، سعة ، إلخ. (حسب مبدأ تشغيل المستشعر). من أجل إحضار إشارة خرج المستشعر إلى إشارة موحدة ، يتم استخدام محولات التطبيع.

محول الطاقة التطبيع هو جهاز يحول إشارة محول الطاقة الأساسي إلى إشارة تيار أو جهد موحد.

هكذا يبدو مستشعر درجة الحرارة مع محول التطبيع: