Medición automatizada de voltaje: intercambio entre PLC y promedios

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Estoy configurando una medición de voltaje automatizada de un dispositivo de precisión. En mi caso, estoy usando un Keithley 2000 y lo estoy controlando a través de RS232 desde MATLAB.

Los voltajes que estoy midiendo deben ser bastante precisos (más de 16 bits de precisión, resolución de decenas de \ $ \ mu V \ $ en una señal \ $ \ pm4 \ V \ $). Como tal, necesito usar algún método para reducir el ruido en mis mediciones. Al mismo tiempo, necesito que la medición sea lo suficientemente rápida, ya que necesito repetir esta medición para cada uno de los tableros \ $ 2 ^ {16} \ $ salidas posibles.

Hay algunas maneras en que puedo intentar reducir el ruido medido, pero no estoy seguro de cuál es la mejor. El Keithley 2000, al igual que la mayoría de los multímetros de banco, permite al usuario configurar el tiempo de medición (en número de ciclos de línea de alimentación) y aplicar filtros. Quiero trabajar en múltiplos de un ciclo de línea eléctrica, por lo que todo el ruido del zumbido de la red se cancela tanto como sea posible. ¿Debo usar la mayor cantidad posible de ciclos de línea eléctrica y un menor número de mediciones antes de promediar, o solo 1 ciclo de línea eléctrica y luego hacer un mayor número de muestras para promediar? Por ejemplo, 3 mediciones a 10 PLC versus 30 mediciones a 1 PLC.

    
pregunta Joren Vaes

2 respuestas

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Sé poco acerca de esto, pero espero que necesite muestrear en un número impar de semiciclos de la red principal para que el ruido se cancele.

Figura1.Laimagenmuestraunzumbidosuperpuestoenunaseñalconstante.Cada'x'negraesunpuntodemuestreoydebeserrazonablementeobvioquemuestrearencualquiermúltiploimpardeltiempodemediaonda(cadamediaonda,cada3,cada5,etc.)darácomoresultadomuestrasquesealternanarribaoabajooexactamenteenlaseñal.Alpromediarcadapardelecturasseeliminaráelzumbido.

Esteenfoqueseusacomúnmenteenaplicacionesdeseñalesindustrialescomoloscontroladoresdetemperaturadondesemideunaseñaldemuybajovoltajeyloscablesdelsensorseejecutancercadeloscablesdelared.

LosmismosKeithlyhanpublicadounlibroMedicionesdebajonivel-Medicionesdecorrientecontinua,voltajeyresistenciaCCdeprecisión.Estoyviendola4ªEdiciónperonolaheestudiado.La Sexta edición está disponible en línea.

    
respondido por el Transistor
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Si tiene 30 ciclos de línea eléctrica disponibles para realizar la medición, ¿cómo elegir entre pedirle al medidor que haga algunas mediciones largas y muchas mediciones cortas?

Debe leer la hoja de datos con mucho cuidado y hacer una copia de seguridad con las mediciones reales. Si se trata de un medidor de buena calidad, y los diseñadores han hecho todo lo posible, usted debería poder confiar en una lectura larga para proporcionar el mejor resultado. Pero es posible que ese no sea el caso.

Realice algunos experimentos con una secuencia de lecturas individuales, para comprender qué es la variación de lectura a lectura con su configuración de medición. Caracterizar el ruido. Luego repita con una secuencia de lecturas múltiples. Comparar. En el proceso, estás tratando de verificar las especificaciones del medidor, y apostaré a que aprenderás algo sobre tu sistema de prueba que no habías anticipado. ¡Siempre lo hago!

Puede ser interesante ver cuánto tiempo se tarda en realizar una sola medición de PLC. Configure su sistema para tomar (digamos) 100 mediciones. ¿Se necesitan 100 PLCs, o 110, o 150, o 200? Si es 100, obviamente se trata de medir y generar informes. Si es 110, puede cronometrar un solo ciclo desde cualquier fase y no canalizar el informe. Si 150, suena como si fuera de una cruz de cero a una cruz de cero, pero puede usar cualquiera de las dos. Si es 200, parece que siempre está esperando que se sincronice una polaridad particular de cruce de cero. Cada estrategia tiene sus costos y beneficios.

    
respondido por el Neil_UK

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