ЖУРНАЛ «СТА» №4/2003

52 СТА 4/2003 www.cta.ru Коррекция результатов измерений Результаты определения времени прохождения сигнала от объекта могут иметь некоторый разброс, обуслов- ленный изменением состояния среды распространения. Влияние помех мо- жет быть ослаблено путём статистиче- ской обработки результатов измере- ний — вычисления средней величины и дисперсии и отбрасывания результа- тов со слишком большим отклонени- ем от среднего. В тех применениях, где требуется высокая скорость измерений, может использоваться упрощённый алго- ритм отстройки от помех. Например, вычисляется и запоминается разность значений двух последних измерений. Измеренное расстояние считается ис- тинным, когда две последние изме- ренные разности отличаются незначи- тельно. Таким способом могут быть достоверно обнаружены ускоряющие- ся объекты. Если разность измерений равна нулю, это говорит о том, что объект неподвижен; постоянная раз- ность указывает на движение с посто- янной скоростью; изменяющаяся раз- ность указывает на то, что объект дви- гается с ускорением. Синхронизация Для дополнительного подавления помех при известном расстоянии до обнаруживаемого объекта произво- дится согласование по времени фаз передачи и приёма. Такая же синхро- низация используется при ретрореф- лективном способе обнаружения, ко- гда известно расстояние от источни- ка до рефлектора. Сигналы синхро- низации управляют усилителем при- ёмного тракта датчика, который име- ет переменный коэффициент усиле- ния. И СТОЧНИКИ ОШИБОК В ИЗМЕРЕНИЯХ Влияние окружающей среды Общей проблемой измерений дальности, базирующихся на оценке времени прохождения сигнала, явля- ется зависимость измеренного вре- мени от скорости распространения звука. На скорость звука в воздухе влияет ряд факторов, таких как тем- пература, атмосферное давление, влажность и состав воздушной сре- ды. Для полного учёта всех этих фак- торов можно было бы использовать набор датчиков состояния воздуха и на основании полученных данных вычислять скорость распростране- ния сигнала в воздухе. Однако это сложно и дорого. На практике доста- точно компенсировать влияние тем- пературы, так как именно температу- ра имеет наибольшее влияние на скорость распространения звука. Но таким способом нельзя учесть пере- пады температуры в пределах изме- рительного окна. Лучшие результаты даёт примене- ние эталонного датчика, который оп- ределяет реальную скорость звука, исходя из времени распространения отраженного сигнала в пределах эта- лонного диапазона. Определённая таким способом скорость распро- странения звука может быть переда- на через средства сопряжения рабо- чим датчикам или внешнему (глав- ному) устройству обработки инфор- мации. Для компенсации влияния температу- ры окружающей среды в зоне измерения возможно применение внешних темпе- ратурных датчиков UC30GMTEMP (подключаются к датчикам серий UC…30GM… и LUC4T…) и LUC4Z30 (подключаются к датчикам уровня LUC4T… и UC…3030GM…). В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА Рабочие характеристики Диапазон обнаружения 30...500 мм 80...2000 мм 200...4000 мм 350...6000 мм «Слепая» зона 0…30 мм 0…80 мм 0…200 мм 0…350 мм Время отклика ≈ 50 мс ≈ 150 мс ≈ 325 мс ≈ 650 мс Частота переключения для датчиков с дискретным выходом ≈ 10 Гц ≈ 3,3 Гц ≈ 1,5 Гц ≈ 0,8 Гц Установка положений срабатывания и границ наблюдения Teach-in посредством устройства программирования UB-PROG или конфигурирование посредством подключения к шинам +Ub или -Ub Электрические параметры Рабочее напряжение 10...30 В постоянного тока Эксплуатационные параметры Диапазон рабочих температур –25...+70°С Степень защиты IP65 Способ подключения Соединитель штекерный V15 (М12 × 1), 5 контактов Выходы Код для заказа Дискретный выход, PNP (НО/НЗ) Дискретный выход, NPN (НО/НЗ) UB500-30GM- E5-V15 UB500-30GM- E4-V15 UB2000-30GM- E5-V15 UB2000-30GM- E4-V15 UB4000-30GM- E5-V15 UB4000-30GM- E4-V15 UB6000-30GM- E5-V15 UB6000-30GM- E4-V15 Таблица 4. Ультразвуковые датчики серии -30GM с одним дискретным выходом Таблица 5. Ультразвуковые датчики серии -30GM с аналоговым выходом, с температурной компенсацией, со входом синхронизации Рабочие характеристики Диапазон обнаружения 15…300 мм 30…500 мм 80…2000 мм 350…6000 мм «Слепая» зона 0…15 мм 0…30 мм 0…80 мм 0…350 мм Время отклика ≤ 35 мс ≤ 63 мс ≤ 195 мс ≤ 850 мс Разрешающая способность, не хуже 0,172 мм 0,35 мм 0,35 мм 0,35 мм Соединитель для предварительного конфигурирования (teach-in) и температурной компенсации Teach-in границ обнаружения и выходных функций (наклон характеристики спадающий/нарастающий). При нормальном режиме работы соединитель teach-in должен быть установлен в положение T (температурная компенсация) Интерфейс параметрирования RS-232 (параметрирование посредством программного пакета ULTRA 2001 под управлением Win95 и выше) Электрические параметры Рабочее напряжение 10...30 В постоянного тока Эксплуатационные параметры Диапазон рабочих температур 0...+50°С –25…+70°С Степень защиты IP65 Способ подключения Соединитель штекерный V15 (М12 × 1), 5 контактов Выходы Код для заказа Аналоговый выход (унифицированный токовый сигнал 4...20 мА и 0...10 В) UC300-30GM- IU-V15 UC300-30GM- IU-V15 UC500-30GM- IUR2-V15 UC500-30GM- IUR2-V15 UC2000-30GM- IUR2-V15 UC2000-30GM- IUR2-V15 UC6000-30GM- IUR2-V15 UC6000-30GM- IUR2-V15