التقنية / دليل فني
تباطؤ Schmitt: العتبات والتاريخ والحالة المحتفظ بها
يمكن أن تؤدي عتبة تبديل واحدة إلى تغيرات متكررة في الحالة عندما تتحرك إشارة الدخل ذهابًا وإيابًا بالقرب منها. وتستخدم علاقة على نمط شميت عتبات مختلفة للانتقالات المتعاكسة، وتحتفظ بالحالة بين هذه العتبات. وتتمثل السمة الأساسية في تذكّر الحالة السابقة، وليس في الادعاء بأن الضوضاء قد اختفت من إشارة الدخل.
يمكن أن يقابل الدخل نفسه حالتين محتفظًا بهما.
تحدد عتبتان علاقة تعتمد على الحالة؛ ويختلف الفاصل بينهما عن التأخير الزمني والخطأ الفيزيائي للمستشعر.
01 / عتبتان
تُستخدم الانتقالات المعاكسة مع حدود مختلفة.
تصف Texas Instruments تخلفية شميت بعتبة انتقال أعلى عند ارتفاع الإشارة وعتبة انتقال أدنى عند انخفاضها.
تصف Texas Instruments تباطؤ شميت من خلال عتبة انتقال أعلى عند الارتفاع وعتبة انتقال أدنى عند الانخفاض. والفرق بينهما هو عرض التباطؤ. يختلف هذا المفهوم العام عن أي حدود عددية أو تنفيذ داخل وحدة تحكم معينة.
استخدم دخلًا مجردًا x وحالتين A و B. ولتكن H أكبر من L. في العلاقة التوضيحية، تنتقل A إلى B عندما يكون x أكبر من أو يساوي H، بينما تنتقل B إلى A عندما يكون x أصغر من أو يساوي L. هذه تسميات رياضية، وليست أوامر للتوربين.
02 / ذاكرة الحالة
داخل المجال، يحدد السلوك السابق الإجابة.
عندما يقع الدخل بين L وH دون أن يساوي أيًا منهما، يحتفظ المثال بحالته الحالية.
عندما يكون الدخل بين L و H دون أن يساوي أيًا منهما، يحتفظ المثال بحالته الحالية. إذا دخل هذا المجال من الحالة A، يبقى في A؛ وإذا دخله من الحالة B، يبقى في B. ولذلك، لا يكفي x وحده لتحديد الحالة الممثلة.
لذلك يجب أن تكون الحالة الابتدائية جزءًا من النموذج. البدء داخل المجال دون معرفة الحالة لا يستلزم أيًّا من الإجابتين. قد تكون للعتبات التناظرية الفعلية أيضًا نطاقات وتفاوتات محددة؛ والمثال المثالي ذو العددين ليس مواصفة لسماحية مكوّن.
03 / متتالية توضيحية مبسطة
يوضح تسلسل سابق افتراضي واحد الحالة المحتفظ بها.
افترض أن L = 2 وH = 4 بوحدات اعتباطية، مع البدء في الحالة A.
افترض أن L = 2 وH = 4 بوحدات اختيارية، مع البدء في الحالة A. لقيم الدخل المتعاقبة 1، 3، 4، 3 و2، تكون الحالات A، A، B، B وA. وتُعد المساواة بالعتبة شرطًا للانتقال وفق الاصطلاح المختار صراحةً هنا.
تظهر قيمة الدخل 3 مرتين، لكنها تقابل حالتين مختلفتين بسبب اختلاف التاريخ السابق. يبلغ عرض التخلفية 2 من الوحدات. ولا يمثل ذلك نطاقًا ميتًا فعليًا للتوجيه، أو عتبة جهد، أو قيمة حماية موصى بها، ولا يمثل التسلسل أي تشغيل فعلي.
04 / معنى الضجيج
الاحتفاظ بالحالة يختلف عن إزالة الاضطراب.
لا تسبب التغيرات الصغيرة ضمن المجال انتقالًا في المثال.
لا تسبب الانحرافات الصغيرة ضمن المجال انتقالًا في المثال. ومع ذلك، قد يؤدي انحراف يصل إلى الحد المعني إلى تغيير الحالة. ولذلك فإن العلاقة ذات العتبتين تغير كيفية تحول الدخل إلى حالة، بدلًا من إزالة الضوضاء من الكمية الأصلية.
تعتمد النتيجة على سعة الاضطراب والحالة الحالية. ولا يمكن تلخيصها بالقول إن كل إشارة مشوبة بالضجيج تُنقّى. كما يمثل اتساع المجال مزيدًا من الالتباس المعتمد على التاريخ السابق؛ فللتباطؤ أثر يتجاوز تقليل التبديل المتكرر قرب مستوى واحد.
05 / مفاهيم أخرى
تمثل المنطقة الميتة وقاعدة زمن المكوث آليتين مختلفتين.
تربط المنطقة الميتة عديمة الذاكرة نطاقًا من المدخلات بخرج محدد دون الاحتفاظ بالحالة السابقة.
تربط منطقة ميتة بلا ذاكرة نطاقًا من الدخل بخرج محدد دون الاحتفاظ بالحالة السابقة. ويحتفظ مثال Schmitt إما بالحالة A أو بالحالة B داخل نطاقه. ولا تجعل قيم الحدود المتشابهة ظاهريًا العلاقتين متكافئتين.
يضيف التحقق من استيفاء شرط الزمن بُعدًا آخر: فقد تستوفي إشارة دخل شرط السعة، لكنها لا تستوفي قاعدة المدة. وفي المقابل، لا يتضمن نموذج الهسترة المثالي هذا حدًا أدنى للمدة. كما أن الهسترة الفيزيائية للمستشعر، حيث تعتمد الاستجابة المقاسة على اتجاه الاقتراب، تُعد مصدرًا مختلفًا للسلوك.
06 / النطاق
منطق الحالات ليس تصميم حماية تم التحقق منه.
لا تحدد قاعدة انتقال رياضية كيفية معالجة الأعطال أو التعامل مع المدخلات المفقودة أو السماح بإعادة الضبط أو استجابة تشغيلية آمنة.
لا تحدد قاعدة انتقال رياضية معالجة الأعطال أو التعامل مع المدخلات المفقودة أو السماح بإعادة الضبط أو استجابة تشغيلية آمنة. وتتطلب هذه المسائل علاقات إضافية. ولا يمكن استنتاج اختيار H وL دون ذلك السياق من المثال المفاهيمي.
لم تُؤكَّد أي وظيفة شميت أو عرض للتباطؤ أو عتبة تخص MARSTON. لا توفر هذه الصفحة إعدادات حماية أو تعديلات للتحكم. إنّ دليل إزالة ارتداد التلامس يتناول التحقق من استيفاء الشرط الزمني بوصفه مفهومًا منفصلًا للإشارة.
أدلة فنية ذات صلة: إزالة ارتداد الإشارة: الاستمرارية وأخذ العينات وتوقيت الأحداث · حلقات قفل الطور: الطور والتردد والتزامن · متبقيات النموذج: فجوات التنبؤ والأسباب الملتبسة.
معلومات عامة: Texas Instruments: فهم قادحات شميت — تعريف التخلفية. تشرح هذه المراجع مفاهيم القطاع؛ وهي منفصلة عن وثائق منتجات MARSTON والمشروع المنطبقة.
المفاهيم والشروط الأساسية.
اقرأ كل كمية مع مرجعها ووحداتها وشروطها المذكورة. فالعلاقة العامة لا تحدد قيمة خاصة بطراز معين.
| المفهوم / الكمية | المعنى / العلاقة | الشروط / الحدود |
|---|---|---|
| الحد العلوي H | حد الانتقال A-to-B في المثال | H أكبر من L؛ وقاعدة التعامل مع المساواة مذكورة |
| الحد الأدنى L | حدّ الانتقال من B إلى A في المثال | ينطبق على الحالة الحالية المعاكسة. |
| عرض H−L | بوحدات الدخل لا بالثواني | لا يحدد ذلك تأخيرًا في الوقت بمفرده. |
| الحالة المحتفظ بها | A أو B داخل الفترة | يتطلب تاريخًا سابقًا معلومًا أو حالة ابتدائية |
| اشتراط الاستمرار لمدة زمنية | قاعدة المدة أو المراقبة | منطق إضافي، وليس تباطؤًا ضمنيًا |
أسئلة هندسية.
ما السمة الأساسية لهسترة Schmitt؟
عتبتان متقابلتان مع الاحتفاظ بالحالة بينهما.
هل يمكن لنفس المدخل أن يظهر في حالات مختلفة؟
نعم. داخل الفترة، الحالة السابقة مهمة.
هل عرض نطاق التخلف يمثل تأخرًا زمنيًا؟
لا. له وحدات كمية الدخل نفسها.
هل يزيل التخلف جميع الضوضاء؟
لا، بل يغير خريطة الحالة دون إزالة الاضطراب.
هل هي مطابقة لمنطقة ميتة؟
لا. المنطقة الميتة عديمة الذاكرة لا تحتفظ بالحالة السابقة.
هل العتبات الواردة في المثال إعدادات حماية فعلية؟
لا. إنها تصف علاقة مجردة فقط.
استفسار فني
ناقش السؤال الفني.
قد تؤدي عتبة تبديل واحدة إلى تغيّرات متكررة في الحالة عندما تتذبذب إشارة الدخل بالقرب منها. شارك النموذج ومعلومات التشغيل أو التصميم المنطبقة لإجراء مناقشة هندسية.