Вопрос 10. Продемонстрируйте методику создания фильтра апериодического инерционного звена на операционном усилителе для ослабления помехи 50 гц с амплитудой 1в в 1000 раз !
Методика проектирования активных фильтров.
Пассивными называются простейшие R, L, C фильтры в источниках питания для сглаживания пульсаций после выпрямления переменного тока.
Однако в ИК каналах СКУЗ ЯР используются только активные фильтры.
Так, в ИК ДЭ используется операционный усилитель для одновременного выполнения двух функций:
-
Преобразования постоянного тока ионизационной камеры в напряжение постоянного тока и
-
Фильтрации флуктуаций тока камеры (ШУМА).
Его принципиальная схема приведена Вами в Вашей курсовой работе.
Второй вид фильтра используется в дифференцирующем усилителе измерителя периода. Обе эти схемы и их описание передаточных функций Вы должны привести в отчёте по этой теме.
1.При расчёте фильтра Вы задаетесь амплитудой помехи 1В, а также амплитудой и частотой полезного сигнала.
2.Отмечаете на амплитудно-частотной логарифмической характеристике эти частоты и амплитуды.
3. Строите на этой же характеристике желаемую логарифмическую характеристику фильтра и описываете её передаточной функцией,
4. Строите схему операционного усилителя на RC элементах и описываете её в виде передаточной функции так, чтобы она совпадала с желаемой передаточной характеристикой фильтра.
Перед отчётом по теме нужна тренировка!
Теперь переходим ко второму важному показателю качества аппаратуры – её надёжности и готовности выполнять свои функции, а также покажем её связь с безопасностью.
Вопрос 11. Какие способы резервирования измерительных каналов Вы знаете и сравните их между собой если вероятность аварийно-опасного отказа одного канала равна Q ИК =10-3 , а требования к вероятности аврийно-опасного отказа должны быть меньше 5х 10-7 .
На практике используют три вида резервирования измерительных каналов:
1. Обычное параллельное резервирование, когда выходной сигнал используется по принципу 1 из 2.
Q
ИК =10-3,
Принцип
1 из 2
Q
ИК =10-3
2. Обычное параллельное трехкратное резервирование Q= равна Q3 ИК =10-9 !
Казалось бы трехкратное резервирование удовлетворяет поставленным требованиям, однако при увеличении числа параллельно включенных каналов возрастает число ложных остановок ЯР и нужна их логическая фильтрация типа 2из 3 ( т.е. выходной сигнал при таком резервировании снижает число аварийно-опасных и аварийно-безопасных отказов ).В этом случае Q= равна 3х Q2 ИК = 3х10-6 !
Поэтому возникает необходимость уменьшать различными способами величину Q ИК =10-3 !
Как это делать ? Для этого нужно применять трехзначную логику. Мы будем изучать это в теме №4.
Вопросы изучения надёжности всего регулятора также будут связаны с этой темой.