CC BY
2А.К. Зарипов, Э. Т. Дзидзава
АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ШУМА В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ
В нынешнее время важнейшей составляющей измерительных приборов, является точность и стабильность работы. Для этого требуется подобрать наиболее надежный источник питания. Помимо блока питания, генерация шума свойственна всем электрическим компонентам прибора. Без контроля данного параметра, результаты измерений будут искажены.
Ключевые слова: тензодатчик, шум, БП, СКО.
Шум - это общее понятие, которое относится к колебаниям напряжения или тока, которые часто являются случайными, обычно с относительно низкой амплитудой, и всегда нежелательны, шум является важным фактором в проектировании схем.
В данном исследовании на примере сравнения двух измерительных комплексов MIC-553 и NI PXI-1045, будут записаны сигналы для дальнейшего исследования.
Измерительный комплекс
Многоканальный магистрально-модульный измерительный комплекс для регистрации динамических параметров MIC-553. Работа с измерительными модулями MX-224, МХ-228, MX-240, MX-310, MX-340. Предназначен для лабораторных и стендовых измерений. В измерительный комплекс может быть установлено от 1 до 16 функциональных модулей, что позволяет оптимизировать структуру измерительного комплекса в соответствии с задачами потребителя.
NI PXI-1045 предназначено для широкого ряда областей тестирования и измерения. Благодаря программной настройке модулей маршрутизации сигналов запуска на объединительной панели шасси можно легко маршрутизировать сигналы запуска между устройствами. Это шасси способно работать в расширенном температурном диапазоне, оборудовано двумя внешними разъемами BNC для задающего генератора, а также сменным высокомощным блоком питания переменного тока.
Исследование
Исследование состоит из нескольких этапов, первым этапом является подготовка оснастки, а также подбор соответствующей аппаратуры. Второй этап заключается в проведении исследования, обработке полученных данных
Для начала нам потребуется программное обеспечение (ПО) для записи сигнала, в моём случае выбор пал на ПО Recorder, предназначенное для создания стендовых измерительных систем, а также WinnOC для обработки и получения результатов, помимо этого, также нужна оснастка в виде тензодат-чика и модуля для статодинамических тензоизмерений.
Второй этап подключаем датчик в измерительный модуль, затем модуль подсоединяем к измерительному комплексу MIC-553, с помощью ПО Recorder производится запись сигнала, далее данный сигнал с помощью ПО WinnOC проходит стадию обработки. Из сигнала строится спектр. Идентичные действия проводятся со вторым измерительным комплексом. Ниже приведены спектры записанных сигналов.
Вывод. Под каждый комплекс был выделен модуль для статодинамических тензоизмерений MX-340, имеющий 4 канала, в виде датчика использовалась тензобалка с мостовой схемой подключения, запись сигнала и обработка данных проводились в идентичных условиях На данных спектрах представлены вышеупомянутые сигналы длительностью в 30 секунд, участками обработки в измерительном комплексе MIC-553 стали гармоники на 20,40,60 тыс Гц, если гармоники на 40 и 60 Гц можем списать на погрешность измерительного канала, то как видно из спектра гармоника на 20 тыс. Гц является постоянной. Хотя значения среднеквадратического отклонения (СКО) шума в одном и другом измерительном комплексе приблизительно равны. Для уменьшения данных гармоник было предложено применение синфазных дросселей на проводниках цепей питания, корпус блока питания выполнить из стали.
© А.К. Зарипов, Э.Т. Дзидзава, 2022.
Рис. 1. Спектр сигнала в измерительном комплексе MIC-553
Рис. 2. Спектр сигнала в измерительном комплексе NI PXI-1045
Библиографический список:
1.«Измерительный комплекс MIC-553» [Электронный ресурс] - URL: http://www.nppmera.ru
2.«Измерительный комплекс NI PXI-1045» [Электронный ресурс] - URL: https://www.ni.com
3.Известия Саратовского университета 2012 Сер. Физика, выпуск 1 УДК 621.382:621.391.822 «Основные виды шумов в электронных полупроводниковых приборах» К.А. Гребенюк.
ЗАРИПОВ АРТЕМ КАМИЛЕВИЧ - магистрант, Мытищинский филиал Московский государственный технический университет им Н.Э. Баумана, Россия.
ДЗИДЗАВА ЭВЕЛИНА ТИМУРОВАНА - бакалавр, Мытищинский филиал Московский государственный технический университет им Н.Э. Баумана, Россия.
