ICS 25. 040. 40 N 18
中华人民共和国国家标准
GB/T 26804.4—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
Industrial control computer system-Function modules-
Part 4 : Methods of evaluating the performance for analogue input/output
channel module
2011-12-01实施
2011-07-29 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 26804.4--2011
目 電次
前言 1 范围 2 规范性引用文件术语和定义
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3. 1 定义 3.2缩略语 4试验条件 4.1环境条件 4.2 动力条件 4.3 其他条件 4.4试验前准备 5AI 通道模板的功能和基本性能检验 5.1 基本功能检查 .. 5.2自诊断功能检查 5.3基本性能检验 6AO 通道模板的功能和基本性能检验 6.1 基本功能检查 6.2 自诊断功能检查 6.3 基本性能检验 7结构尺寸和外观检查 7.1结构尺寸检查 7.2外观检查 8电源适应能力试验 8. 1 电源电压暂降影响试验 8.2 电源电压短时中断影响试验 8.3电源电压变化影响试验 9共模、串模抗扰度试验· 9.1共模抗扰度试验 9.2 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 11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·
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6
1 GB/T 26804.4—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- 13抗运输环境影响试验· 13.1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· 13.4抗运输自由跌落影响试验 14特殊性能的检验· 14.1 抗腐蚀和侵蚀性能检验· 14.2 防爆性检验 14.3 安全性检验· 15 可靠性检验 16 长时间运行考核 17 检验规则· 17. 1 型式检验的条件· 17. 2 出厂检验 17.3 随机抽样检验
图 1 AI通道模板精确度检查试验电路示意图图2AO通道模板精确度检查试验电路示意图
3
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....
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表I检验分类及项目·
I GB/T 26804.4—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：一第1部分：处理器模板通用技术条件；一第2部分：处理器模板性能评定方法; 一一第3部分：模拟量输入输出通道模板通用技术条件；一第4部分：模拟量输人输出通道模板性能评定方法；一第5部分：数字量输人输出通道模板通用技术条件；第6部分：数字量输入输出通道模板性能评定方法。 本部分是GB/T26804的第4部分。 本部分由中国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、中国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。
I GB/T 26804.4—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
1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。 2 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/T172121998工业过程测量和控制术语和定义（idt IEC 902:1987) 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，
IEC 61000-4-2:2001,IDT)
GB/T 17626.3—2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验IEC 61000-4- 3:2002,IDT)
GB/T 17626. 4—2008 3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/T 17626.5—2008 电磁兼容 试验和测量技术浪（冲击）抗扰度试验（IEC61000-4-5： 2005,IDT)
GB/T 17626. 6—2008 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/T 17626.8—2006 电磁兼容 试验和测量技术 ：工频磁场抗扰度试验（1EC61000-4-8:2001， IDT)
GB/T 17626.11一2008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(IEC 61000-4-11:2004,IDT)
GB/T18271.3—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(idt IEC 61298—3:1998)
GB/T26804.3—2011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/T9329—1999仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法 3 术语和定义 3.1 定义
GB/T17212—1998及GB/T26804.3—2011确立的术语和定义适用于本部分。
1 GB/T 26804.4—2011
3.2缩略语
AI（analogue input)模拟量输人 AO（analogue output)模拟量输出 CMRR(common-mode rejection ratio)共模抑制比 SMRR(series-mode rejection ratio)串模抑制比 Eem共模电压 Esm串模电压讠表示某通道 i表示某一测试点 m某通道模板通道的数量 n某一通道试验点的个数电流稳定度，电压稳定度 S 量程
4 试验条件 4.1环境条件 4. 1.1参比试验大气条件
通道的参比功能应在下述的大气条件下进行试验：温度:20℃±2℃; 相对湿度：65%±5%；大气压力:86kPa～106 kPa。 用于热带、亚热带或其他特殊环境的AI/AO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：15℃~～35℃; 相对湿度：45%~75%; 大气压力:86 kPa～106kPa. 任何试验期间，允许温度最大变化率为1℃/10 min，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入、输出信号产生干扰或影响实际的输
人、输出值。 2 GB/T 26804.4—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。 4. 4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。 5AI 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。
被测M通道模械
N
显示器
计算机
总线
A
标准信号源
打印机
信号源监测
设备
图 1AI 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~～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L次测试，重复次数L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)～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。
L
Xi X; 1
:(1 )
L
3 GB/T 26804.4—2011
X -- Xjo X 100%
(2)
Yi
s
Z(X -X,) 2
元=
L- 1 s
:(3)
i
Λg = Y + 3αj
-(4)
式中: ,第i通道第讠试验点测试共L 次的平均值; X班——第i通道第i试验点第k次实测值； L——重复测试次数; ;——第i通道第试验点的平均误差； Xijo——第i通道第j试验点输人信号真值； α——第讠通道第i试验点的均方根误差；入"—一第讠通道第i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入阻抗。 6AO 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。 6. 1.2校准功能检查
采用制造商规定的方法进行校准。 6. 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。 6. 3 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A0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A0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 4