Определение времени преобразования измерительного преобразователя

Наибольшую задержку в преобразование вносит сама термопара, имеющая время реакции более 10 секунд (по условию). Для расчета возьмем время реакции 10 сек.

Входной сигнал АЦП, приходящий с термопары, меняется с частотой

, где

Т - время реакции датчика, равное 10 сек.

По теореме Котельникова частота квантования должна быть не менее . На практике обычно берется .

Для нашего случая

.

Тогда максимальное время преобразования будет равно

Это примерное максимальное суммарное время.

Теперь вычислим примерное фактическое время преобразования:

В двухтактном интегрирующем АЦП соотношение длительностей тактов определяется равенством:

или

В нашем случае Uвх примем равным 5,241 В (усилитель должен усиливать входной сигнал с датчика в 100 раз), Uоп - 2,5 В как наиболее часто используемое опорное напряжение в современных схемах и самое простое в исполнении.

Тогда время разряда , и общее время преобразования АЦП:

Важнейшим практически полезным свойством АЦП двухтактного интегрирования является его высокая помехоустойчивость к сетевым помехам. Для этого длительность первого такта t1 выбирается равной (или кратной) периоду напряжения сети 50 Гц, т. е. t1 = 20 мс = 20 ∙ 10-3 с= 0,02 с.

Таким образом, максимальное время преобразования измерительного преобразователя будет равно:

Цифровой фильтр, стоящий после аналого-цифрового преобразователя, должен исключить из спектра сигнала высокие частоты, и пропустить только полезный низкочастотный сигнал. Оценим время задержки сигнала в цифровом фильтре. Время преобразования АЦП составляет 0,062 сек, отсюда найдем частоту дискретизации АЦП как 1/0,062 сек ≈ 16 Гц. Фильтр должен срезать эту частоту и все частоты выше этой. Скорость изменения полезного сигнала очень низкая (время реакции датчика 10 с). Фильтр пропустит все сигналы с частотой ниже 16 Гц, т. е. периодом более 0,062 сек. Таким образом, задержка обработки сигнала цифровым фильтром равна 0,062 сек.

Суммарное время преобразования равно

,

что гораздо меньше примерного суммарного времени преобразования.

Прочитайте еще и эти статьи:

Построение систем охранно-пожарной сигнализации на базе оборудования НПК Союзспецавтоматика
Одной из главных составляющих информационной безопасности является организация защиты информационных ресурсов предприятия на всех направлениях его деятельности. Проблемы организации информационной безопасности становятся все более сложными и пра ...

Электронный блок расходомера жидкости
Средства измерения играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических процессов, которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной дл ...