3.4 Kalibrace vstupních obvodů

Na vstupní svorky IN1, IN2 a IN3 je připojen A/D převodník, který změřenou hodnotu převede na číslo z rozsahu 0–4096. 

Nutnost kalibrace vychází z tolerance součástek a vnějších vlivů. Proto se nedá s jistotou říci, že každý terminál má hodnotu 4096 A/D převodníku nastavenu na přesně 10 V. To je v praxi neproveditelné. Hodnota může mít malý rozptyl kolem tohoto bodu. Pro příklad, dva terminály vedle sebe za stejných vnějších podmínek, bude jeden měřit pro 10 V 4090 a druhý 4095. Tuto nekonzistenci odstraníme právě přesnou kalibrací daného vstupu.

Poznámka

  • Je třeba mít na vědomí, že nezkalibrovaný vstup není nefunkční. Daný vstup bude měřit a odečítat hodnoty, jen dané měření nebude tak přesné jako v případě zkalibrovaného. Pro orientační detekci napětí nebo proudu to ovšem stačí.

Kalibrace se provádí pomocí terminálu a AT příkazů popsaných v kapitole 6, nebo programem Terminal Config, jehož nastavení a použití naleznete v kapitole 4.3. Na obrázku níže je rozkresleno schéma a základní princip kalibrace. Následně vysvětlíme, co jednotlivé křivky znamenají.

Obrázek: Popis kalibrace

– Zeleně je zobrazen stav, kdy ke kalibraci ještě nedošlo. A/D převodník měří v celém rozsahu a může docházet k odchylkám vůči skutečné hodnotě měřené veličiny na vstupu. Pokud v této situaci nastavíte při 0 V Threshold min. a při 10 V na vstupu Threshold max, bude Terminál přesně zkalibrován pro rozsah 10 V, pokud potom nastavíte na vstupu 0 a provedete měření. AT příkaz vám vrátí hodnotu 0. Při 10 V potom hodnotu 100. Kalibrovaný výstup se potom dá chápat jako 0–100 % z kalibrovaného rozsahu.

– Červená znázorňuje stav, ve kterém je vstup zkalibrován na rozsah 5 V v intervalu 3–8 V. Tento rozsah nyní tvoří nové meze měření. Pokud nastavíte na vstupu méně nebo přesně 3 V, jste v oblasti, která odpovídá kalibrovanému minimu, a AT příkaz proto vrátí hodnotu 0. Pokud nastavíte více nebo přesně 8 V, jste v oblasti kalibrovaného maxima a AT příkaz vrací hodnotu 100. To znamená, že šířka měřeného pásma se zúžila o 50 % a nyní se na 0–100 % dělí interval 3–8 V.  

– Modrá označuje situaci, kdy se měří v kalibrovaném rozsahu 10 V. Na vstup přivedete přesnou polovinu kalibrovaného napětí, tudíž 5 V. Na stupnici  0–100 to bude také přesná polovina a proto AT příkaz vrátí 50. Ve vašem případě je 5 V středem kalibrovaného rozsahu. Pokud by byl ale rozsah posunutý, došlo by i k posunu hodnoty. Jako v následujícím případě.

– Žlutě je vyznačena situace, kdy je na vstupu nastaveno 7 V. V případě, že byste měřili 7 V v rozsahu kalibrovaném na 10 V, vrátí vám AT příkaz hodnotu 70, protože 7 V je 70 % kalibrovaného rozsahu. Ale v druhém případě, kdy máte rozsah zmenšený na pouhých 5 V, bude 7 V v rozsahu 3–8 V na 80 % daného rozsahu, a proto vám AT příkaz vrátí hodnotu 80.

Upozornění

  • Pokud budete využívat zkalibrovaný vstup pro odečítání logických hodnot, je třeba mít na vědomí, že zkalibrovaná oblast je brána jako nestabilní. Hodnoty pod nastaveným minimem budou mít hodnotu nula a naopak přesahující maximum hodnotu 1. V nestabilní oblasti není zaručena ani jedna hodnota. Může docházet k náhodnému překlopení stavu kdykoliv v intervalu. V praxi dochází k této změně v polovině nastaveného intervalu.