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位移傳感器測控係統信號延時的主要因素

2021-01-12 19:05:31

直線位移傳感器應用範圍廣泛,在裝備製造業、加工機械、生產流水線等自動化領域大量使用。位移傳感器模擬量信號經A/D轉換模塊傳輸至PLC控製係統,經數據處理發送指令給執行器,組成完整的測控係統。隨著芯片技術的高速發展與成本優勢,數字控製係統已逐漸成為自動化設備的標準配置。但是對部分需要高性能處理能力的測控係統,數字控製係統存在的信號延時缺陷可能會給設計工作人員帶來巨大的困擾。

線位移傳感器輸出模擬量信號,信號變化是實時、連續的,不影響測控係統反應時間。但是傳感器模擬信號經PLC控製係統A/D轉換模塊處理,這就產生了采樣-保持延時。這個技術原因造成的影響幾乎可以忽略不計。並且可以更換高性能的轉換模塊,提高係統的采樣頻率,減小模塊延時產生的影響。

位移傳感器

對數字控製係統反應時間影響較大的是運算延時。因數學運算產生的延時影響因素很多,例如:算法的複雜程度,越複雜的運算所需的時間就越長,有時候這些還無法避免,除非使用更高性能的處理器,或者使用協處理器專用於複雜運算;編程的技巧,冗餘的代碼會增加運算的時間,需要精細代碼優化減小影響;離散方法的問題,這需要在設計離散化算法時特別注意。

當位移傳感器用於速度或者加速度測量時,也會帶來更大的延時。這不僅因為相對複雜的算法,孤立的采樣點無法計算速度,至少需要兩個采樣點,並依據其時間差才可以計算獲取,因為時間差相位上的滯後,就不可避免地造成測控係統反應時間的滯後。利用數據分析中的逆梯形微分技術可以較好地消除時間差帶來的延時。

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