Conas mar a mheastar Ionraíocht Sistéime Mheasaróirí Cumhachta

Le linn éadromchomhshaoil na tionsclaíochta leictreonach, tá úsáid leathan á dhéanamh de ghearráin agus míreanna in rialú tionsclaíoch agus i ngach gné den saol sóisialta. I mbealach cothrom, tá an t-éileamh ar ionsaitheacht gearrán ag méadú go forleathan, agus níl meastóirí cumhachta as amharc. Tá na riaghais chun ionsaitheacht a chur ar meastóirí cumhachta sainiúil sa staidéar teicneolaíochta meastóirí chliste.

Stipúlaíonn na stándáid seo go bhfuil sé riachtanach go mbeadh an tréimhse seirbhíse measta meastóirí cumhachta níos mó ná déag bliana, rud a dhéanann an dearadh ionsaitheacht an-tábhachtach le linn an phróise forbairt. Is é an dóchas a bheith in ann feidhmiú go réasúnta faoi chúinsí sainiúla agus le linn tréimhse sainiúil a dhéantar a thréimhse eatarfhalúnach measta (MTBF) nó tréimhse eatarfhalúnach measta a rá. Tá MTBF mar mhéid uathoibríoch chun ionsaitheacht a mhoineadh. Is é an príomhaidhm an dearadh ionsaitheacht do meastóirí cumhachta ná an MTBF a mhéadú agus cinntiú go mbeidh siad ag obair go normal.

1. Dearadh Ionsaitheacht Meicniúil

Dearadh Coincheapú Interféise Cumhachta do Mheastóirí Cumhachta

De réir anailísis sonraí inínierthe, díríonn 70% de na coincheapacha in sistéimeanna meastóirí cumhachta trí thuarascáil an chumhachta. Mar sin, is tábhachtach go mór an cáilíocht an chumhachta a fheabhsú chun obair ionsaitheach an tsistéime iomlán. Ós rud é go ginearáltaitear an t-ionracht ón gcumhachta domhanda, is é an t-aonchorr a dhéanann an dearadh coincheapú an chumhachta ná scagaireacht a dhéanamh ag an iontráil agus coincheapú fuinneamha láithreach.

2. Dearadh Talaimh do Mheastóirí Cumhachta

Tá tionchar suntasach ag dearadh an tsuíomh talaimh ar an gcumas coincheapúcháin den tuairisc iomlán. Cuirtear suíomh talaimh maith ar fáil chun coincheapúchán comhshaoil isteach agus coincheapúchán fuinneamh láithreach laistigh. Is féidir an ionsaitheacht a fheabhsú trí dhianamh ar na beirt gné seo: 

Talaimh Digiteach agus Talaimh Analoige De bharr ímpíodh digiteach, tá athruithe pulsaí i gcúrsaí digiteacha. Mar sin, ba chóir aon chor digiteach agus analoige a dhéanamh go huafach i gcúrsaí meastóirí cumhachta, agus níl ach aon phointe aonraithe á nascadh. Ba chóir gur chuimsíodh na hiontráil digiteacha agus analoige ar an mbord ciorcalach le talaimh "féin". Seo a choinníonn an t-imní fuinneamh pulsaí an chúrsa digiteacha ó shrochtadh an chúrsa analoige trí chothromais talaimh roinnte, ag cruthú imní fuinneamh láithreach. Nuair atá fuinneamh mór-sighealta i gcóras, tá an t-imní seo níos conspóideach.

Talaimh Aonphointe agus Talaimh Ilphointe I gcórais íseal-fhuinneamha, is minic a chuidíonn an talaimh aonphointe parallach leis an talaimh aonphointe síreach chun an tionscadal a fheabhsú. Is é an talaimh aonphointe parallach ná an talaimh a dhéanamh ag ceangal cuidíochtaí talaimh le chéile ag aon áit, agus tá an talaimh gach modúil gaolmhara lena chuid corraí agus cothromais féin. Is é an t-buntáiste ná nach bhfuil an t-imní coincheapúcháin ó chothromais talaimh comhshaoil; is é an t-abhainn ná an úsáid ollmhór talaimh.

Is é an talaimh aonphointe síreach ná roinnt modúla a roinnt ar an talaimh céanna. Mar gheall ar an cothromais talaimh, tá an t-ardú talaimh ag cruthú millse, agus tá an t-ardú talaimh ag cruthú millse. Athruithe corraí i aon modúil a dhéanann talaimh talaimh a athrú, ag athrú toradh an chúrsa agus ag cruthú an t-imní coincheapúcháin ó chothromais talaimh comhshaoil. Is é an modh seo ná an cabhrú cabhrach. Tá an talaimh ilphointe in úsáid go forleathan i gcórais ard-fhuinneamha, agus an talaimh gach modúil a dhéanamh ag nascadh go bun-talaimh an chloiche chomh gairid agus is féidir. Is é na buntáistí ná talaimh gairid, cothromais íseal, agus an t-imní fuinneamh a scriosadh ó chothromais talaimh comhshaoil.

3. Dearadh Sceacháil do Mheastóirí Cumhachta

Is é an aidhm príomha dearadh sceacháil ná a scuabadh foirnéis fuinneamha ó chúrsaí sensítive. Is é an carachtar dearadh sceacháil ná go mbeidh an meastóir cumhachta ag comhcheangal leis an gcomhshaoil ina bhfuil sé ag obair gan idirghníomhaíocht leictreonach díreach. Príomhmodhanna imeachta ná trasnóireacht sceacháil, opto-isolation, relay isolation, amplifiers sceacháil, agus dearadh clár sceacháil. 

• Trasnóireacht Sceacháil Trasnóirithe pulse, le líon beag, cothromais réadach beag (go díreach cúpla pico-farad), agus an t-iompar agus an t-údarbhadh ar chuidí eile den gcúl, is féidir leo a bheith mar chuidí sceacháil do sheinnte pulse, ag cruthú sceacháil ar shignáil digiteacha.

• Opto-Isolation Ag cur optocoupler, is féidir spike pulse agus formhór imní fuinneamh a chosc. Le linn opto-isolation, níl aon idirghníomhaíocht leictreonach idir an córas príomhchompúitire agus an port comhcheangailte meastóir cumhachta, ag fheabhsú an t-imní fuinneamh an chóras. Is féidir optocouplers a scuabadh ar shignáil digiteacha, ach níl sé oiriúnach do shignáil analoige. Modhanna coitianta chun shignáil analoige a scuabadh ná: A. Athrú voltáil go freisin agus ansin opto-isolation, a chuirpíonn ciorcail chomhfhaisneach; B. Amplifiers difríomh, a chuirpíonn voltagh sceacháil íseal; C. Amplifiers sceacháil, a dhéanann go maith ach is bréagach iad. 

• Relay Isolation Ós rud é nach bhfuil aon idirghníomhaíocht leictreonach idir coil agus contáct relay, is féidir coil a fháil ar shignáil agus contáct a chur orthu, ag cruthú an t-imní fuinneamh idir signáil láidir agus signáil lag.

• Dearadh Clár Sceacháil Cruthú sceacháil trí ghinearálú clár PCB, go príomha a scuabadh circuit strong agus circuit weak.

4. Dearadh Coincheapúcháin PCB do Mheastóirí Cumhachta

Tá an clár PCB mar aonrad do chuidí ciorcail agus a chuirpíonn nasc leictreonach idir. Tá tionchar suntasach ag an gcalaitheacht dearadh PCB ar an gcumas coincheapúcháin an chóras. Príomhprionsabal a leanann an dearadh PCB ná:

• A chur cloig oscilaithe chomh gairid agus is féidir le pinne CPU. Tabhair talaimh agus sábháil a gcás meicniúil, agus ansin a scuabadh an réigiún clock le talaimh - an modh seo a chosc go leor de na fadhbanna deacair;

• Úsáid cloig íseal-fhuinneamha don CPU agus cuir ciorcail digiteacha chomh mall agus is féidir, agus é a chinntiú go bhfeidhmeoidh an córas;

• Ná fág portáil input/output CPU agus ciorcail eile ag iarraidh, ná ceangail siad le cumhacht an chórais nó talaimh;

• Léirigh an t-ardú ar shignáil high-frequency. Ná cur ciorcail input agus output ar an taobh eile, agus ná cur ciorcail a bhfuil imní fuinneamh ar an taobh eile;

• Cosc an t-ardú ar an gcúrsa íseal-fhuinneamha agus ciorcail weak-signal. Má tá sé seo cosc, a réamh an t-ardú ar an gcúrsa chun an t-imní fuinneamh a laghdú;

• Cosc an t-ardú ar 90-deagra i gcúrsaí an chórais chun an t-imní fuinneamh ard-fhuinneamha a chosc;

• Ná cur line input agus output i gcúrsaí an chórais ag rith párla. Cur talaimh line idir dhá line chun an t-imní fuinneamh a chosc go héifeachtúil.

5. Dearadh Ionsaitheacht Meicniúil

5.1 Dearadh Scagaireacht Digiteach do Mheastóirí Cumhachta 

Faoi láthair, tá úsáid leathan á dhéanamh de ICs mearúcháin i mheastóirí cumhachta. Comhcheanglas an próiseoir lárnach leis na ciorcail mearúcháin trí Serial Peripheral Interface (SPI) nó Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) chun paraméadar an chórais cumhachta a fháil. Má tá an bus coincheapaithe nó má tá an IC mearúcháin ag obair neamhionraithe, foghlaimfidh an próiseoir lárnach sonraí míchruinn.

Mar sin, is an-tábhachtach a bheith ag cur scagaireacht meicniúil isteach. Do paraméadar cumhachta ginearálta, is féidir an modh meán a úsáid: bailiú cúig nó sé pointe sonraí, scrios an t-ardú agus an ísealú, agus ansin a chuirpíonn an meán. Do sonraí fuinneamh, a chuirpíonn an réimse dinimici le linn aonaid ama bunaithe ar an gcomhshaoil raonaithe an meastóir; más ar eolas fuinneamh míchruinn, is féidir an t-eolas a scuabadh. Modhanna eile ná scagaireacht meán, scagaireacht arithmetical, agus scagaireacht low-pass first-order. Tá an t-eolas tar éis a léiriú go bhfuil scagaireacht meicniúil a chuirpíonn an ionsaitheacht a léirmhíniú paraméadar.

5.2 Dearadh Eolas Dúblach do Mheastóirí Cumhachta

Chun an ionsaitheacht an chóras a fheabhsú, is féidir paraméadar socruithe an chórais agus paraméadar calibrithe a dhéanamh trí dhúblach. Má tharla go mbeadh an t-eolas ar cheann de na setanna, is féidir an t-eolas ar an set eile a úsáid. Chun a chinntiú go mbeidh an t-eolas sábháilte agus a mhéadú an dóchas go mbeidh an t-eolas beo faoi oibriú míchruinn, ba chóir a stóráil roinnt setanna eolais in áiteanna éagsúla.

5.3 Dearadh Eolas a Shannadh agus Oibriú Dúblach do Mheastóirí Cumhachta

Nuair a scríobh an próiseoir lárnach paraméadar socruithe nó calibrithe isteach i stóras, d'fhéadfadh an t-imní fuinneamh sonraí míchruinn a scríobh, ach ní féidir an próiseoir a chinntiú go bhfuil na sonraí scríofa cruinn. Chun a chinntiú go mbeidh na sonraí scríofa cruinn, déanann an dearadh meicniúil a "checksum" ar na sonraí a scríobhfaidh, agus stóráil an checksum leis na sonraí. Tar éis gach oibriú scríobh, déan oibriú léitheoireachta, agus a chomhchruinnigh an checksum ar na sonraí a léitheoireacht leis an checksum stóráilte. Má níl siad a chomhchruinnigh, déan an oibriú scríobh arís go dtí go mbeidh na sonraí scríofa cruinn. Má tharla go mbeidh an límite triail ar eolas, taispeáin eolas míchruinn scríobh.