обработка нестандартного сигнала

Сообщение **Dmitriy88** » 05 янв 2018, 11:03

Добрый день.
Необходимо обработать сигнал 0-60 мВ стандартным входным модулем Siemens S-1200 с диапазоном 0-10 В.
При нормализации и масштабировании сигнала столкнулся с тем, что значение сигнала не соответствует вычисленному. При этом, со временем диапазон увеличился.
Подскажите, в чем может быть загвоздка и как её(их) исправить.

Сообщение **VADR** » 05 янв 2018, 12:02

При масштабировании аналогового сигнала 0-10В минимальное изменение сигнала = 10/27648 ~= 0.00036В = 0.36 мВ, что само по себе ощутимо в шкале 0-60 мВ. Далее - смотрим классы точности, наводки...

Сообщение **Ryzhij** » 05 янв 2018, 14:08

Dmitriy88 писал(а): Необходимо обработать сигнал 0-60 мВ стандартным входным модулем Siemens S-1200 с диапазоном 0-10 В.
При нормализации и масштабировании сигнала столкнулся с тем, что значение сигнала не соответствует вычисленному.

Как Вы нормализировали сигнал? Программно или использовали внешний нормирующий преобразователь?

Сообщение **Dmitriy88** » 05 янв 2018, 17:25

Ryzhij писал(а):
Dmitriy88 писал(а): Необходимо обработать сигнал 0-60 мВ стандартным входным модулем Siemens S-1200 с диапазоном 0-10 В.
При нормализации и масштабировании сигнала столкнулся с тем, что значение сигнала не соответствует вычисленному.
Как Вы нормализировали сигнал? Программно или использовали внешний нормирующий преобразователь?

Сигнал нрмализовал программно. На тему внешнего преобразователя сразу подумал, но имеются серьехные ограничения в финансах, а бюджетного преобразователя на просторах интернета не нашел.

Отправлено спустя 2 минуты 7 секунд:

VADR писал(а): При масштабировании аналогового сигнала 0-10В минимальное изменение сигнала = 10/27648 ~= 0.00036В = 0.36 мВ, что само по себе ощутимо в шкале 0-60 мВ. Далее - смотрим классы точности, наводки...

О погрешности сгнала заказчика уведомил, его такая точность устраивает.
В наводках, по идее, проблемы быть не должно, поскольку подключаюсь отдельным кабелем.

Дрейф нуля наблюдается? Ну прибавьте к вычисленному значению константу (компенсация дрейфа).

Dmitriy88 писал(а): бюджетного преобразователя на просторах интернета не нашел.

На сигнал 0..60 готов поверить, а вот для работы с токовыми шунтами (0..75мВ) их изрядно. Правда, понятие "бюджетный" у всех разное :) И надо смотреть полосу входного фильтра.
Точность, посчитанная выше - "сферический конь в вакууме". Двум младшим разрядам АЦП обычно верить нельзя, а уж дребезг последнего бита для поразрядных - вообще конструктивная особенность. Так что увеличивайте погрешность на порядок.

Что далеко ходить? Основная погрешность составляет 30 мВ (0,3%).

Михайло писал(а): Основная погрешность составляет 30 мВ (0,3%).

Виноват. На два порядка :)

Сообщение **kybernetic** » 05 янв 2018, 19:25

Надо все-такие уточнить про какой стандартный входной модуль идет речь?
Если брать встроенный аналоговый вход, то там разрешение 10 бит для униполярного сигнала.
Если внешний модуль аналоговых входов, то есть 13, 16 бит для биполярного сигнала (от -10 до +10В).

Соответственно, получаем разную разрешающую способность модулей

10/1024 В = 10 мВ , 20/8192 В = 2,5 мВ , 20/65536 В = 0,3 мВ.

Погрешность равна половине цены деления в теории.
У некоторых модулей можно уменьшить диапазон до +-1,5 В.
В этом случае ваш сигнал 60 мВ в 25 раз будет меньше измеряемого диапазона модуля. Но все равно это достаточно много.

На практике соглашусь с Никитой.

Для измерения такого сигнала 0-60 мВ необходимо специальное оборудование, специальные провода.
Наводки будут неизбежны от других элементов вашей системы и сети.

kybernetic писал(а): ↑05 янв 2018, 19:25 Погрешность равна половине цены деления в теории.

Эта фраза применима к шкале аналоговых приборов, на которых, к тому же, не указан класс точности. Если класс указан, то связи делений и погрешности нет. Хоть вообще без делений. И такие попадались, десяток делений на всю шкалу, но при этом в шкале зеркало против параллакса и класс прибора 0,05.
Сравнивать разряд АЦП и цену деления вообще бессмысленно, хотя бы с той точки зрения, что половину разряда не отследить :)
Кстати, для цифровых приборов бытового применения, кроме приведенной, обычно указывают ±1 или ±2 последних разряда индикатора (десятичных, в человечьих цифрах), что при трех с половиной разрядах (мантисса -1.999...1.999) уже дает аддитивно 0,5-1%.

Сообщение **Ryzhij** » 09 янв 2018, 19:23

kybernetic писал(а): ↑05 янв 2018, 19:25Для измерения такого сигнала 0-60 мВ необходимо специальное оборудование, специальные провода.

Тут многое и от источника сигнала зависит. На сигнал термопары, практически идеального источника напряжения с нулевым внутренним сопротивлением, не очень-то просто навести помеху - слишком большая мощность помехи должна быть.
И нормирующих преобразователей для термопар - хоть пруд пруди.

Сообщение **ASUTP_PLC** » 06 мар 2018, 07:55

Есть же стандартные модули, с поддержкой входа термопар. Окромя прочего они позволяют такие пределы промерять как плюс - минус 1 вольт. Меньше как-то не встречал, но я и не искал.