Greining á kerfisvillum ljósnema

Greining á kerfisvillum ljósnema

I. Inngangur að áhrifaþáttum kerfisvillna íLjósnemi

Sérstök atriði sem þarf að hafa í huga varðandi kerfisbundna villu eru meðal annars: 1. Val á íhlutum:ljósdíóður, rekstrarmagnarar, viðnám, þéttar, ADC-einingar, aflgjafar-IC-einingar og viðmiðunarspennugjafar. 2. Vinnuumhverfi: Áhrif hitastigs og rakastigs o.s.frv. 3. Áreiðanleiki kerfis: Stöðugleiki kerfis, rafsegulfræðilegur skilvirkni (EMC).

Ii. Greining á kerfisvillum í ljósnema

1. Ljósdíóða: Í aljósnemagreiningkerfi, áhrif ljósdíóða á villurljósvirkt kerfibirtist aðallega í eftirfarandi þáttum:

(1) Næmi (S)/ Upplausn: Hlutfall aukningar útgangsmerkisins (spennu/straums) △y og aukningar inntaksmerkisins △x sem veldur aukningu útgangsmerkisins △y. Það er, s = △y/△x. Næmi/upplausn er aðalskilyrðið fyrir val á skynjara. Þessi breyta birtist sérstaklega í beinni fylgni ljósdíóða sem dökkstraumur og í sértækri birtingarmynd ljósnema sem suðjafngildisafl (NEP). Þess vegna krefst grundvallargreining á kerfisbundinni villu þess að næmið (S)/upplausnin verði að vera hærri en raunveruleg villukrafa til að uppfylla villukröfur alls ljósnemakerfisins, þar sem einnig þarf að taka tillit til áhrifa villunnar sem orsakast af þeim þáttum sem nefndir eru síðar.

(2) Línuleiki (δL): Línuleiki magnbundins sambands milli úttaks og inntaks ljósnemans. yfs er úttakið í fullri stærð og △Lm er hámarksfrávik línuleikans. Þetta birtist sérstaklega í línuleika og línulegri mettunarafli ljósnemans.

(3) Stöðugleiki/Endurtekningarhæfni: Ljósneminn hefur ósamræmi í úttaki fyrir sama handahófskennda inntakið, sem er handahófskennd villa. Hámarksfrávik fram- og afturábakshreyfinganna er tekið með í reikninginn.

(4) Hysteresis: Fyrirbæri þar sem inntaks- og úttaksferlar ljósnema skarast ekki á meðan hann ferðast fram og til baka.

(5) Hitastigsbreyting: Áhrif hverrar 1 ℃ breytingar á hitastigi á breytingu á úttaki ljósnemans. Frávik hitastigsbreytingar △Tm sem orsakast af hitastigsbreytingu er reiknað með útreikningi á hitastigsbreytingu á vinnuumhverfissviðinu △T.

(6) Tímarek: Fyrirbæri þar sem úttak ljósnema breytist með tímanum þegar inntaksbreytan helst óbreytt (orsökirnar eru aðallega vegna breytinga á eigin samsetningarbyggingu hans). Heildarfráviksáhrif ljósnemans á kerfið eru reiknuð með vigursummu.

2. Rekstrarmagnarar: Lykilþættir sem hafa áhrif á kerfisvillur Rekstrarmagnarar Skiptingarspenna Vos, hitastigsdrift Vos, inngangsskiptingarstraumur Ios, hitastigsdrift Ios, inngangsskekkjustraumur Ib, inngangsviðnám, inngangsrýmd, hávaði (inntaksspennuhávaði, inntaksstraumshávaði), hönnunarhávaði vegna hitauppstreymis, höfnunarhlutfall aflgjafa (PSRR), höfnunarhlutfall sameiginlegs stillingar (CMR), opin lykkjahagnaður (AoL), hagnaðar-bandbreiddarmargfeldi (GBW), sveifluhraði (SR), stofnunartími, heildarharmonísk röskun.

Þó að færibreytur rekstrarmagnara séu jafn mikilvægur kerfisþáttur og val á ljósdíóðum, verða skilgreiningar og lýsingar á færibreytum ekki útfærðar hér vegna plásstakmarkana. Við raunverulega hönnun ljósnema ætti að meta áhrif þessara breyta á kerfisbundnar villur. Þó að ekki allir breytur hafi veruleg áhrif á kröfur verkefnisins, þá munu ofangreindar breytur hafa mismunandi áhrif á kerfisbundnar villur, allt eftir raunverulegum notkunaraðstæðum og mismunandi kröfum.

Margar breytur eru til staðar fyrir rekstrarmagnara. Fyrir mismunandi gerðir merkja geta helstu breyturnar sem valda kerfisbundnum villum verið jafnstraums- og riðstraumsmerki: breytileg jafnstraumsmerki: Inntaksspenna Vos, hitastigsdrift Vos, inntaksstraumur Ios, inntaksskekkjustraumur Ib, inntaksviðnám, hávaði (inntaksspennuhávaði, inntaksstraumshávaði, hönnunarhagnaðarhávaði), höfnunarhlutfall aflgjafa (PSRR), höfnunarhlutfall sameiginlegs hams (CMRR). Riðstraumsbreytingarmerki: Auk ofangreindra breyta þarf einnig að hafa eftirfarandi í huga: inntaksrýmd, opna lykkjuhagnað (AoL), hagnaðar-bandbreiddarmargfeldi (GBW), breytingahraða (SR), stofnunartíma og heildarharmonísk röskun.