Los límites de los indicadores digitales de los paneles frontales

AN-14

La mayoría de las fuentes de poder de alto voltaje y generadores de Rayos X de Spellman que se montan en racks incluyen paneles frontales completos con indicadores digitales para mostrar el voltaje de salida y corriente. Estos medidores están diseñados para funcionar como un punto de referencia de no precisión del estado funcional de la fuente de poder. Debido a las limitaciones inherentes que se describirán a continuación, no se recomienda el uso de los medidores del panel frontal como un medio para obtener un control de precisión del proceso; especialmente para las lecturas de señales pequeñas.

Requisitos de entrada de voltaje máximo del medidor digital
La serie de medidores digitales empleados utilizan una señal de tensión de entrada 0-2Vde CD. 2V de CD es la señal de entrada máxima absoluta que el medidor puede aceptar. Spellman utiliza una señal de programación 0-10Vdc para la programación y el seguimiento de la fuente de alimentación de alta tensión.
Esto significa que la tensión de 0-10Vde CD y el monitoreo de corriente envíen señales para que el suministro de la potencia eléctrica de retroalimentación generada en los circuitos se divida en 2V de CD o menos a fin de que aparezca en los medidores del panel frontal. El dividir una señal la acerca al ruido de fondo, reduciendo la señal al nivel del ruido.

La atenuación de la señal
Una Fuente de poder de 30kV tendrá una señal de monitoreo total de voltaje de 10V de CD dada por el conector de interfaz localizado en el panel posterior; sin embargo, a fin de que el medidor del panel frontal pueda leer correctamente esta señal , esta señal de 10V de CD debe ser atenuada a 300mV. Si, 300mV, porque 10V en CD no mostrarán los números correspondientes en el medidor digital, y dividir la señal de 10V de CD hasta 3Vde CD sigue siendo demasiado grande para los medidores con una entrada máxima 2Vde CD.

La señal a los niveles de ruido
El ruido está presente en la mayoría de los sistemas eléctricos. Es la señal de fondo de bajo nivel generada por los reguladores de conmutación, circuitos de reloj y otros dispositivos similares. Lo ideal sería no tener ruido, sin embargo, una cierta cantidad de éste siempre está presente y debe ser tratado. En fuentes de alimentación conmutables, 25mV de ruido de fondo en las líneas de control analógico no es infrecuente. Típicamente, es deseable tener la señal tan grande como sea posible cuando se compara con el ruido que proporciona la señal más alta a ruido.

Ejemplo
Con el monitor de voltaje del panel trasero completo de 10 V de CD: 10V/25mV = 400, la señal es 400 veces el ruido. Con el medidor digital de panel frontal completo de 300 mV: 300mV/25mV = 12, la señal es de 12 veces el ruido.
Una vez que la fuente de alimentación se hace funcionar a menos del voltaje máximo de salida, la condición de la relación señal-ruido solamente empeora. El tratando de obtener resultados precisos y repetibles en porcentajes muy pequeños de potencia de salida máxima puede ser difícil y francamente imposible en ciertas ocasiones.

La precisión de los Medidores
La serie de medidores del panel frontal que se utilizan tienen una precisión típica de un 2%, ± 1 bit menos significativo. Se actualiza la pantalla a un ritmo de alrededor de 2 veces por segundo. Estas especificaciones están bien para su uso en la medición de referencia informal, pero no deben ser considerados equipos de medición de precisión.

Resumen
Debido a los problemas mencionados con niveles de señal pequeña, la relación señal- ruido, y la naturaleza de no-precisión de los medidores del panel frontal, no se recomienda basarse en estos medidores para realizar mediciones críticas para el control de los procesos. La mejor opción para medir el desempeño de las fuentes de poder es el uso del monitor de señales del panel posterior completo de 0-10V de CD de la unidad, junto con un medidor de 5.5 o 6.5 dígitos de alta precisión externo.