Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.2: Сигнальні системи напруги

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    101531

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Використання змінної напруги для сигналів приладів здається досить очевидним варіантом для вивчення. Давайте подивимося, як прилад сигналу напруги може бути використаний для вимірювання та ретрансляції інформації про рівень резервуара для води:

    00185.png

    «Передавач» на цій схемі містить власне точне регульоване джерело напруги, а настройка потенціометра змінюється рухом поплавця всередині резервуара для води, наступного за рівнем води. «Індикатор» - це не що інше, як вольтметр зі шкалою, відкаліброваною для зчитування в деякій одиниці висоти води (дюйми, фути, метри) замість вольт.

    У міру зміни рівня бака для води поплавок буде рухатися. Коли поплавок рухається, склоочисник потенціометра буде відповідно переміщатися, розділяючи різну частку напруги акумулятора, щоб перейти через двожильний кабель і на індикатор рівня. В результаті напруга, отримане індикатором, буде репрезентативним рівня води в накопичувальному баку.

    Ця елементарна система передавача/індикатора надійна і проста для розуміння, але має свої обмеження. Мабуть, найбільшим є той факт, що на точність системи може впливати надмірний опір кабелю. Пам'ятайте, що реальні вольтметри витрачають невеликі кількості струму, хоча це ідеально підходить для вольтметра, щоб взагалі не тягнути струм. Це так, особливо для виду важкого, міцного руху аналогового лічильника, ймовірно, використовується для системи промислової якості, буде невелика кількість струму через дроти кабелю 2 провідника. Кабель, маючи невелику кількість опору по своїй довжині, отже, знизить невелику кількість напруги, залишаючи менше напруги на висновках індикатора, ніж те, що знаходиться через висновки передавача. Ця втрата напруги, хоч і мала, становить похибку при вимірюванні:

    00186.png

    Символи резисторів були додані до проводів кабелю, щоб показати, що відбувається в реальній системі. Майте на увазі, що ці опори можуть бути зведені до мінімуму за допомогою важкого калібру дроту (за додаткову плату) та/або їх наслідки пом'якшені за рахунок використання високого опору (нульовий баланс?) вольтметр для індикатора (при додатковій складності).

    Незважаючи на цей властивий недолік, сигнали напруги все ще використовуються в багатьох додатках через їх надзвичайну простоту конструкції. Одним із загальних стандартів сигналу є 0-10 вольт, що означає, що сигнал 0 вольт становить 0 відсотків вимірювання, 10 вольт - 100 відсотків вимірювання, 5 вольт - 50 відсотків вимірювання тощо. Прилади, призначені для виведення та/або прийняття цього стандартного діапазону сигналів, доступні для придбання у великих виробників. Більш поширеним діапазоном напруги є 1-5 вольт, що використовує концепцію «живий нуль» для індикації несправності ланцюга.

    Рецензія

    • Напруга постійного струму може використовуватися як аналоговий сигнал для передачі інформації з одного місця в інше.
    • Основним недоліком сигналізації напруги є можливість того, що напруга на індикаторі (вольтметрі) буде менше напруги на джерелі сигналу, за рахунок опору лінії і індикаторного струму струму. Це падіння напруги по довжині провідника становить похибку вимірювання від передавача до індикатора.