Влияние сопротивлений линии связи и утечки

Выражение для Uвых: ,

где ε – ЭДС источника;

- потенциальные источники погрешности, т.к. создают падения напряжения в цепи сигнала. Эти составляющие необходимо минимизировать. Рассмотрим их влияние.

Ry – сопротивление изоляции как правило существенно выше Rн, следовательно Jу <Jвых и погрешность от утечки в линии связи по напряжению незначительна.

Rвн – определяется производителем/разработчиком измерительного устройства, при номинальном значении Jвых и при Jу <Jвых погрешность от Rвн не выходит за пределы основной погрешности измерительного устройства.

Rлс – определяется сечением, материалом, протяженностью проводника, качеством электрических контактов. Rлс может быть источником погрешности при использовании сигналов напряжения. Учитывать и компенсировать Rлс удается не всегда, т.к. на сопротивление провода оказывает влияние окружающая температура.

Jвых – ток через нагрузку, определяется в основном значением Rн, если выбирать Rн выше, то Jвых соответственно будет ниже, и нежелательные падения напряжения в цепи сигнала тоже будут меньше.

Линия связи представляет собой электрически замкнутую цепь, электрический контур. Электромагнитные волны вызывают возникновение ЭДС помехи в контуре, а следовательно возникает и ток помехи. Этот ток протекая по элементам контура создает падения напряжений. Чем выше сопротивление элемента контура, тем выше падение напряжения, тем выше рассеиваемая мощность помехи на этом элементе. В линии связи по напряжению самое высокое сопротивление у Rн, т.е. самое высокое падение напряжения. Отсюда можно сделать вывод, что линии связи по напряжению чувствительна к электромагнитным помехам. А т.к. площадь контура зависит от протяженности линии связи, то, чем протяженнее линия связи, тем больше помех она «собирает».

Представим линию связи с сигналом тока схемой замещения рис. 9.13.

Rвн – внутренне сопротивление источника сигнала, у идеального источника тока Rвн → ∞, у реального оно составляет 10000 ÷ 1000000 Ом;

Rлс (сопротивление линии связи) – 0 ÷ 10 Ом;

Rу (сопротивление утечки) – 1МОм и более;

Rн(сопротивление нагрузки) – 100 – 500 Ом, типовое значение 250 Ом;

Здесь Uс – выходной сигнал измерительного устройства, а Uвых – напряжение на выходе ЛС, или сигнал на входе устройства обработки информации.

В схеме протекают токи: Iвых – ток на выходе ЛС, протекающий через нагрузку (через УОИ), Iу – ток утечки, протекающий как правило через изоляцию кабелей.