Оценка погрешностей и требования к диагностическим датчикам
2.4 Оценка погрешностей и требования к диагностическим датчикам
Для оценки состояния объекта необходимо иметь первичную информацию о состоянии его элементов, блоков и отдельных узлов. Формирование такой информации можно получить с помощью специальных устройств — пороговых диагностических датчиков. Основное их назначение состоит в качественной оценке параметров контроля.
Под качеством в данном случае понимают точность измерения контролируемых величин при минимально допустимых погрешностях. Кроме того, мерой качества датчиков будем считать «цену», вносимую каждым из них в оценку работоспособности объекта. Критерий качества можно выразить остаточной неопределенностью (энтропией) исследуемой системы после определения ее состояния. В свою очередь, качество в реальных условиях определится остаточной энтропией технических средств. Этот параметр зависит от погрешностей датчиков ССИ (без учета аппаратуры канала связи), в которых при передаче информации имеют место незначительные потери информации. Эта величина показывает, какова относительная доля оставшейся неопределенности в состоянии объекта ж.д. транспорта будет после определения его состояния. По своей сути ее можно назвать апостериорным относительным коэффициентом неопределенности.
Степень влияния диагностического устройства на контролируемый объект будет определяться параметрами эквивалентной схемы элемента или схемой датчика. Для обеспечения согласованной работы датчиков при подключении их к нагрузке необходимо выполнить следующие условия: для потенциальных датчиков ZДАТ>ZН; для токовых датчиков наоборот.
Следовательно, безопасное подключение датчиков в выбранных контрольных точках должно обеспечиваться элементами согласования, в качестве которых целесообразно использовать изолирующие разделительные трансформаторы, входные ограничивающие резисторы и др. Тогда можно сформулировать следующие требования к датчикам контроля:
- диагностические датчики должны обеспечить максимум информации о работоспособности объекта контроля;
- параметры входных цепей датчиков должны быть такими, чтобы исключить мешающее их воздействие на объект контроля при минимально допустимых погрешностях;
- датчики должны обеспечить четкую фиксацию и измерение контролируемых параметров в пределах «норма», «выше нормы», «ниже нормы» в широком диапазоне температуры окружающей среды;
Люди также интересуются этой лекцией: 14 Сценарий групповой игры буду делать хорошо и не буду плохо.
- отказ или неисправность датчиков не должны приводить объект контроля в неработоспособное состояние; релейная характеристика пороговых датчиков должна иметь высокий коэффициент возврата (0,9—0,95);
- мощность, отбираемая датчиком, должна быть на 2—3 порядка ниже мощности, потребляемой объектом контроля; датчики должны иметь небольшие массу и размеры.
Кроме того, к датчикам контроля работоспособности устройств автоматики и телемеханики предъявляют и дополнительные, специфические требования. Они должны исключать опасные отказы, снижающие безопасность движения поездов.
При решении целого ряда технических задач используют множество типов и схем датчиков. Анализ работы существующих датчиков показал, что не все они практически применимы для работы на ж.д. транспорте. Это объясняется тем, что их трудно согласовать с выходными цепями контролируемых элементов, они не позволяют фиксировать пороговые значения параметров в необходимых пределах. Схемы датчиков построены без учета специфики работы устройств автоматики и телемеханики и обеспечения безопасности движения поездов, датчики имеют низкий коэффициент возврата и т.д. К этому следует добавить, что в системе диагностирования указанных устройств требуются датчики с возможностями прогнозирования контролируемых параметров, многопороговые, многопозиционные.
В зависимости от способа измерения параметров датчики подразделяются на токовые, потенциальные и комбинированные. Они могут быть активными и пассивными. Активные датчики для своего функционирования требуют источников питания, в противном случае они являются пассивными. По способу фиксации контролируемых параметров датчики могут быть непрерывного действия и дискретные, а по числу ступеней порогов измеряемого параметра — одно- и многопороговые.
Согласно основным требованиям активные датчики должны обеспечить согласование и развязку входных цепей, их выходной сигнал должен быть достаточен для срабатывания последующих элементов системы передачи и обработки информации.
