国家标准 GB/T26804.4一2011 工业控制计算机系统功能模块模板第4部分模拟量输入输出通道模板性能评定方法 IndustrialcontrocommputersystemFunctionmodules Part4.ethodtsfevaluatingtheperformanceforanalogueimput/otput channelmodule 2011-07-29发布 2011-12-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T26804.4一2011 目次前言范围规范性引用文件术语和定义定义缩略语试验条件 4.1环境条件动力条件其他条件试验前准备 AI通道模板的功能和基本性能检验 5 基本功能检查自诊断功能检查基本性能检验 AO通道模板的功能和基本性能检验基本功能检查自诊断功能检查基本性能检验结构尺寸和外观检查结构尺寸检查外观检查电源适应能力试验 8 电源电压暂降影响试验电源电压短时中断影响试验 8.3电源电压变化影响试验共模、串模抗扰度试验 9 共模抗扰度试验串模抗扰度试验 10环境影响试验 10.1环境温度影响试验 10.2相对湿度影响试验 10.3振动影响试验 1 电磁兼容抗扰度试验 11.1射频电磁场辐射抗扰度试验 11.2工频磁场抗扰度试验 11.3静电放电影响试验 11.4电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T26804.4一2011 11.5浪涌冲击)抗扰度试验 11.6射频感应的传导骚扰抗扰度试验 12电磁干扰试验 3 抗运输环境影响试验 13.！抗运输高温影响试验 13.2抗运输低温影响试验 13.3抗运输湿热影响试验 13.！抗运输自由跌落影响试验心特殊性能的检验 l4.！抗腐蚀和侵蚀性能检验 14.2防爆性检验 14.3安全性检验可靠性检验 15 长时间运行考核检验规则 71塑式检验的条件 17.2出厂检验 17.3随机抽样检验图1AI通道模板精确度检查试验电路示意图图2AG通道模板精确度检查试验电路示意图表1检验分类及项目
GB/T26804.4一2011 前言 GB/T26804《工业控制计算机系统功能模块模板》分为以下几部分: -第1部分:处理器模板通用技术条件; 第2部分;处理器模板性能评定方法; 第3部分:模拟量输人输出通道模板通用技术条件; 第4部分:模拟量输人输出通道模板性能评定方法 -第5部分:数字量输人输出通道模板通用技术条件第6部分,数字量输人输出通道模板性能评定方法本部分是GB/T26804的第4部分本部分由机械工业联合会提出本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口本部分负责起草单位;北京康拓科技开发总公司本部分参加起草单位;北京研华科技股份有限公司,重庆工业自动化仪表研究所、研祥智能科技股份有限公司、西南大学、计算机学会工业控制计算机专业委员会本部分主要起草人;张伟艳、马飞本部分参加起草人;刘永池、刘学东,孙怀义,刘琴、陈志列庞观士,祁虔、何强、黄仁杰、钟秀蓉、祝培军、杨孟飞
GB/T26804.4一2011 工业控制计算机系统功能模块模板第4部分;模拟量输入输出通道模板性能评定方法范围 GB/T26804的本部分规定了工业控制计算机系统中模拟量输人输出通道模板(以下简称AI/AO 通道模板)的性能评定方法,主要内容包括试验方法和检验规则等本部分适用于工业控制计算机系统中的AI/AO通道模板规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T26804的本部分的引用而成为本部分的条款凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分 GB/T15479工业自动化仪表绝缘电阻,绝缘强度技术要求和试验方法 GB/T17212一1998工业过程测量和控制术语和定义(idtIEC902:1987) GB/T17626. .2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(GB/T17626.2一2006. IEC61000-4-2;2001,IT) GB/T17626.32006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC61000-4- 3:2002,IDT GB/T17626.4一2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC61000- 4-4:2005,IDT GB/T17626.5一2008电磁兼容试验和测量技术浪涌冲击)抗扰度试验(IEC61000-4-5 2005,IDT GB/T17626.62008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC61000 4-6:2006,IDT GB/T17626.8一2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(IEC61000-4-8;2001. IDT GB/T17626.11一2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降短时中断和电压变化的抗扰度试验(IEC61000-4-1l;2004,IDT GB/T18271.3一2000过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3部分;影响量影响的试验(idtIEC61298一3:1998 GB/T26804.32011 工业控制计算机系统功能模块模板第3部分;模拟量输人输出通道模板通用技术条件 JB/T93291999仪器仪表运输,运输贮存基本环境条件及试验方法术语和定义定义 GB/T17212一1998及GB/T26804.3一201l确立的术语和定义适用于本部分
GB/T26804.4一2011 3.2缩略语 AIanalogueinput)模拟量输人 AOanalogueoutput)模拟量输出 CMRR common-moderejeetionratio)共模抑制比 SMRRseries-moderejeetionratio)串模抑制比 E共模电压 E 串模电压 em 表示某一通道表示某一测试点某一通道模板通道的数量某一通道试验点的个数 o 电流稳定度电压稳定度 s 量程试验条件 4.1环境条件参比试验大气条件 4.1.1 通道的参比功能应在下述的大气条件下进行试验温度;20C士2C; 相对湿度;65%士5%; 大气压力:86kPa106kPa 用于热带,亚热带或其他特殊环境的AI/A0通道模板,其参比大气条件按有关标准规定 4.1.2一般试验大气条件当试验不可能或无必要在参比试验大气条件下进行时,推荐采用下述大气条件温度:15C一35C 相对湿度;45%一75%; 大气压力;86kPa~106kPa 任何试验期间,允许温度最大变化率为1/10min,并在测试报告中注明实际的大气条件 4.1.3其他环境条件外界磁场;除地磁场外,应使其他外界磁场小到可以忽略不计机械振动:应使机械振动减少到可以忽略不计模板测试地点应无爆炸危险,不含腐蚀性气体及导电尘埃 4.2动力条件电压;士1%; 交流电源谐波含量;<5%; 直流电源纹波:<0.1% 4.3其他条件 4.3.1测量系统的精确度要求供测试用的测量系统的精确度应不低于被测通道模板所规定精确度的4倍连接测量系统后,测量系统本身不应对被测通道模板的输人,输出信号产生干扰或影响实际的输人、输出值
GB/T26804.4一2011 4.3.2通道模板的预热通道模板在接通电源后,按制造厂规定的时间进行预热试验前准备在试验开始前允许校准零点和满量程值,记录实际情况 AI通道模板的功能和基本性能检验 5.1基本功能检查 5.1.1 寻址功能检查对被测通道模板的某一通道输人90%量程的被测信号,其他通道都输人零信号,然后使用测试检查程序进行测试,并在显示设备上观察,结果只有该通道有信号,其他通道均为零按上述方法对每一通道都测试一遍,确认寻址功能正常 5.1.2校准功能检查采用制造商规定的方法进行校准 5.2 自诊断功能检查人为设置故障,运行自诊断检查程序,检查自诊断功能 5.3基本性能检验 5.3.1精确度检验 AI通道模板的精确度为实测的平均误差与3倍均方根误差之和试验电路如图1所示,试验中若采用数字式标准信号源则不必使用信号源监测设备进行监测显示器总线标准信号源打印机信号源监测设备图1A通道模板精确度检查试验电路示意图试验中,采样速度应取被测通道模板产品说明书的规定值试验中,应根据被测AI通道模板各通道的量程大小,分别选定若干值为试验点,每一通道试验点数至少5个,要求均匀分布在整个量程范围内,同时各通道的试验点数还应与被测通道模板的精确度要求相称例如;某AI通道模板某一通道的测量范围为0V一5V,精确度为士0.2%FSR,则其量程为5V,试验点可选定为量程的0%,5%,20%,40%,50%,60%,80%,95%,100%共计9个点精确度检查步骤如下 a)任选一通道,先后加人选定的不同输人信号真值; b)使用测试检查程序,对每个测试点分别重复1次测试,重复次数1可以从32,64,128,256 512,1024中任选一种,然后根据测得的数据,按公式(1)一公式(4)计算,分别计算每个测试点的平均误差与均方根误差
GB/T26804.4一2011 ×100% 2 Y (X一X 3 ;=十3a 式中: x 第i通道第j试验点测试共L次的平均值 Xn -第i通道第试验点第人次实测值; 重复测试次数 L 第i通道第试验点的平均误差; 7 X 第通道第试验点输人信号真值; 第i通道第试脸点的均方根误段差， a 第i通道第试验点精确度按照上述方法,对各通道进行测试,若有可能也可以多通道同时测试根据测试计算结果,选择各通道各测试点中的入,的最大值表示该模板的精确度当以平均误差评定通道模板性能时,应选择测试结果中最大的平均误差来表示 5.3.2采样速度检验任选两个通道(对于单通道模板可选择一个通道进行检查),在测量范围下限值的基础上,分别加人量程的5%和95%输人信号,以制造厂规定的最高采样速度进行交替采样测试,测试结果应符合规定精确度指标要求用测量设备测定AI通道模板进行一次采样所用的时间,其倒数为采样速度 5.3.3输入阻抗检验按照图1所示的电路,进行检验,由标准信号源给出一适当大小信号,由信号源监测设备监测到的模板输人端电压和电流之比为输人阻抗 Ao通道模板的功能和基本性能检验 6.1基本功能检查 6.1.1寻址功能检查对被测AO通道模板某一通道送适当数据,其他各通道都送零数据,用检测设备进行检测,使用测试检查程序进行测试,结果应只有某一通道有相应的输出,其他通道均为零输出按上述方法对每一通道都测试一遍,确认寻址功能正常 1.2校准功能检查 6 采用制造商规定的方法进行校准自诊断功能检查人为设置故障,运行自诊断检查程序,检查自诊断功能基本性能检验 6.3.1精确度检验使用测试检查程序测试检查基本误差试验电路如图2所示对被测AO通道模板的各通道均依次加人使输出信号的真值分别为量程的0%,5%,10%,20% 30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,95%,100%的数值量设定信号在被测AO通道模板的输出端接上相应位数的检测设备(如果采用带打印机的数字万用表可将输出打印).显示输出并记录实际数据,计算各点误差值，上述方法重复测量3次或4次取测的最大一个误差值作为被测通道模板的基本
GB/T26804.4一2011 误差对于电压输出的AO通道模板,负载电阻R,取允许范围的最小值对于电流输出的A0通道模板,负载电阻RL取允许范围的最大值总线显示器检测设备图2Ao通道模板精确度检查试验电路示意图 6.3.2建立时间的检验输人阶跃变化的数据使输出模拟量按满量程跳变,用检测设备观察建立时间 6.3.3带载能力的检验 6.3.3.1检验说明对于带载能力的检验,本标准只给出输出负载影响的检验方法,由电压(或电流)稳定度衡量带载能力的其他指标由制造商规定检验方法 6.3.3.2电压输出型首先,把被测AO通道模板的某一通道输出电压调整到量程或范围的50%(对于单极性AO通道模板调整到量程的50%,对于双极性AO通道模板湖整到范围上限值的50%) 试验时使输出负载电阻R,在允许的范围内变化取最小负载作为一个测试点,重复测量输出电压 4次,计算平均值,然后取最大负载作为另一个测试点,重复测量输出电压4次,计算平均值根据上述测试结果按式(5)计算A0通道模板输出电压的稳定度. 100% . 5) 6.3.3.3电流输出型首先,把被测AO通道模板的某一通道输出电流调整到量程的50% 试验时使输出负载R在允许范围内变化取最小负载作为一个测试点,重复测量输出电流4次计算平均值x,然后取最大输出负载作为一个测试点,重复测量输出电流4次,计算平均值X 根据上述测试结果,按式(6)计算AO通道模板输出电流的稳定度o 区区 100% (6 Ao通道模板的其余各通道用同样方法检查输出负载影响,确认是否符合产品标准所规定的技术指标结构尺寸和外观检查结构尺寸检查用测量法进行检查 7.2外观检查用目测法进行检查电源适应能力试验 8.1电源电压暂降影响试验 l1 按GB/T17626. -2008规定的程序和方法进行试验
GB/T26804.4一2011 8.2电源电压短时中断影响试验按GB/T17626.112008规定的程序和方法进行试验电源电压变化影响试验 8.3 按GB/T17626.11一2008规定的程序和方法进行试验共模,串模抗扰度试验 9.1共模抗扰度试验 9.1.1直流共模抗扰度按GB/T18271.3一2000规定的方法进行试验 9.1.2交流共模抗扰度按GB/T18271.32000规定的方法进行试验串模抗扰度试验 9.2.1直流串模抗扰度按GB/T18271.32000规定的方法进行试验 9.2.2交流串模抗扰度按GB/T18271.3一2000规定的方法进行试验环境影响试验 10 10.1环境温度影响试验按GB/T18271.3一2000规定的程序和方法进行试验 10.2相对湿度影响试验按GB/T18271.3-2000规定的程序和方法进行试验 10.3振动影响试验按GB/T18271.3一2000规定的程序和方法进行试验 11 电磁兼容抗扰度试验 11.1射频电磁场辐射抗扰度试验按GB/17626.3规定的程序和方法进行试验 11.2工频磁场抗扰度试验按GB/T17626.8一2006规定的程序和方法进行试验 11.3静电放电影响试验按GB/T17626.2规定的程序和方法进行试验 11.4电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按GB/T17626.4一2008规定的程序和方法进行试验 11.5浪涌(冲击)抗扰度试验按GB/T17626.52008规定的程序和方法进行试验 11.6射频感应的传导骚扰抗扰度试验按GB/T17626.6一2008规定的程序和方法进行试验 12 电磁干扰试验 AI/AO通道模板的电磁干扰试验方法,由制造商和用户参考有关标准共同确定
GB/T26804.4一2011 13 抗运输环境影响试验 13.1抗运输高温影响试验在包装条件下按JB/T9329一1999规定的程序和方法进行试验 13.2抗运输低温影响试验在满足GB/T包装条件下按JB/T93291999规定的程序和方法进行试验 13.3抗运输湿热影响试验在包装条件下按JB/T93291999规定的程序和方法进行试验 13.4抗运输自由跌落影响试验在包装条件下按JB/T9329一1999规定的程序和方法进行试验 14 特殊性能的检验抗腐蚀和侵蚀性能检验由具备试验条件的检测机构进行检测， 14.2防爆性检验由国家授权的防爆检测机构进行检验认证 14.3安全性检验 14.3.1绝缘电阻检验按GB/T15479规定的程序和方法进行试验 14.3.2绝缘强度检验按GB/T15479规定的程序和方法进行试验 15 可靠性检验由国家或行业授权的可靠性认证机构进行认证 16 长时间运行考核在参比试验大气条件或正常工作大气条件下,运行考核程序,连续运行时间不少于72h,考核期间模板正常工作 1 检验规则 17.1型式检验的条件有下列情况之一的应进行型式检验 a)新试制的产品定型时或老产品转产时; b 正常生产的产品,当结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时; e连续生产的产品,45年进行一次型式检验 d) 国家有关部门提出型式检验要求时除非另有规定,型式检验应按本部分规定中除特殊要求项目以外的全部项目进行检验型式检验项目见表1中的“型式检验” 可靠性认证在批量生产阶段单独进行 17.2出厂检验每块AI/AO通道模板在出厂前应按表1中出厂检验项目进行检验 17.3随机抽样检验根据需要可对生产的AI/A0通道模板进行随机抽样检验随机抽样检验项目由制造商或制造商 G
GB/T26804.4一2011 与提出抽样检验方协商确定表1检验分类及项目技术要求条文号检验方法条文号检验项目出厂检验型式检验 (GB/T26804.32011) 本部分寻址功能 6.1.1.1 5.1.16.1.l 校淮功能 6.1.1.3 5.1. 2 6.l.2 自诊断功能 6，1.3 5.26.2 精确度 6.2.26.3.2 5.3.16.3. AI通道模板采样速度 6.2.36.3.3 5.3.26.3.2 A通道模板转换速度 AI通道模板输人阻抗 6.2.46.3.4 5,3.36,3." AO通道模板带载能力) 结构尺寸 6.4. 7.1 外观 6.4.2 7.2 电源电压暂降 8.1 6.5.1 电源电压短时中断 6.5.2 8.2 电源电压变化 6.5.3 8.3 共模抗扰度 6.6.1 9.1 串模抗扰度 6.6.2 9.2 环境温度影响 6.7.1 10.1 相对湿度影响 6.7.2 10.2 振动 6.7. 10.3 11.1l 射频电磁场辐射抗扰度 6.8.2 工频磁场抗扰度 6.8.3 l1.2 静电放电抗扰度 6.8.4 l1.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度 11.4 浪涌冲击)抗扰度 6.8.6 11.5 射频感应的传导骚扰抗扰度 6.8." l1.6 电磁干扰 12 6.9 6.10.1 13.1 抗运输高温影响抗运输低温影响 6.10.2 13.2 抗运输湿热影响 6.10.3 13.3 抗运输自由跌落影响 6.l0.4 113，4 抗腐蚀性和侵蚀性能 6.11.1 14.1
GB/T26804.4一2011 表1(续技术要求条文号检验方法条文号检验项目出厂检验型式检验本部分 (GB/T26804.3一2011) 防爆性能 6.l1.2 l4.2 绝缘电阻 6.ll.3.1 14.3.1 绝缘强度 6.l1.3.2 14.3.2 5 可靠性 6.12 长时间运行考核 6.13 16 注:表中“"为需要检验的项目;"公”为需要时检验,由制造商和用户商定

工业控制计算机系统功能模块模板第4部分：模拟量输入输出通道模板性能评定方法GB/T26804.4-2011解析

工业控制计算机系统中，模拟量输入输出通道模板是系统中的重要部分。为确保模板的质量和性能，需要进行科学的评定方法。GB/T26804.4-2011标准规范就是一种可供参考的评定方法。

GB/T26804.4-2011标准规范介绍

GB/T26804.4-2011标准规范是由国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会共同发布的，是针对工业控制计算机系统中的模拟量输入输出通道模板的性能评定方法。

该标准规范主要包括了模拟量输入输出通道模板的基本性能、通道误差、温度漂移、电压系数、带宽等方面的评定方法。该标准规范的发布，使得模板的评定方法可以更加科学和系统，为提高模板的质量和性能提供了有效的保障。

模拟量输入输出通道模板的性能评定方法

根据GB/T26804.4-2011标准规范，模拟量输入输出通道模板的性能评定主要包括以下步骤：

检查模板的外观质量是否符合要求。
使用标准仪器对模板进行基本性能检测，包括零点稳定性、灵敏度、线性度等。
对每个通道的误差进行测量，计算误差的平均值和标准差。
对模板进行加热处理，检测其温度漂移。
测量模板的电压系数和带宽等其他性能指标。
根据测试结果，评定模板的性能是否符合GB/T26804.4-2011标准规范的要求。

通过以上步骤的评定，可以全面、系统地检测出模板的性能指标，为制定后续的质量保证措施提供重要的依据。

总结

工业控制计算机系统中模拟量输入输出通道模板的性能评定是保证系统稳定运行和产品质量的重要环节。GB/T26804.4-2011标准规范提供了一套科学的评定方法，可以使得模板的评定更加准确、全面，为提高模板质量和性能提供了重要的保障。