Передающее устройство систем телеизмерения (стр. 1 из 7)
Содержание
1 Введение________________________________________________ 2
2 Назначение и область применения_________________________ 4
3 Технические характеристики______________________________ 4
4 Структурная схема передатчика___________________________ 5
5 Разработка и расчёт основных блоков схемы________________ 7
5.1 Параметры НС – кода_______________________________________ 7
5.2 Выбор комбинаций НС – кода_______________________________ 10
5.2.1 1 –я посылка___________________________________________ 11
5.2.2 2-ая посылка___________________________________________ 14
5.3 Выбор АЦП_______________________________________________ 16
5.4 Расчёт делителя напряжения________________________________ 19
5.5 Реализация регистра_______________________________________ 20
5.6 Разработка логического узла________________________________ 20
5.7 Выбор передаваемых частот и полос пропускания______________ 21
5.8 Расчёт генераторов гармонических колебаний_________________ 23
5.9 Расчёт полосовых фильтров_________________________________ 25
5.10 Разработка блока управления______________________________ 27
6 Основные требования к алгоритмам диагностирования______ 29
7 Техническая диагностика и прогнозирование________________ 32
8 Связь технической диагностики с надежностью и качеством_ 35
9 Основы теории технической диагностики__________________ 38
10 Разработка технического диагностирования______________ 40
11 Разработка схемы диагностирования_____________________ 44
12 Диагностирование работоспособности системы___________ 46
13 Заключение___________________________________________ 48
| - диапазон изменения измеряемой величины, В | 0 – 15 |
| - допустимая приведённая погрешность измерения, В | 2.8 |
| - максимальная частота изменения измеряемого напряжения, Гц | 100 |
| - метод разделения сигналов | Частотно-временной |
| - метод избирания | Частотно-распределительно-комбинационный |
| Вид проектируемого устройства | Передатчик |
| - код | Неприводимый сменно-посылочный (НС) |
4 Структурная схема передатчика
Разрабатываемая схема приёмника должна осуществлять передачу полученной информации без временных интервалов между посылками, а также производить её обработку с наименьшим временем.
Структурная схема изображена на рисунке 4.1.
Измеряемое напряжение поступает на вход делителя напряжения, предназначенного для согласования уровня входного сигнала с входом АЦП. Преобразованное напряжение поступает на АЦП, с выхода которого часть двоичного кода, соответствующая первой посылке, сразу же подаётся на блок кодирования (блок логических устройств), а остальная часть – на триггеры, выступающие в роли регистра. Блок регистров предназначен для хранения двоичного кода в то время, когда выходы АЦП находятся в Z – состоянии, что позволяет осуществлять беспрерывную передачу. С выхода блока регистров двоичный код поступает на логический блок (блок кодирования), где происходит преобразование двоичного кода в неприводимый сменно-посылочный код. Сигналы с выхода логического блока поступают на блок преобразования в частоту логических сигналов, где находятся генераторы частоты, ключи включения генераторов, полосовые фильтры и сумматор. Колебания с выходов полосовых фильтров поступают на сумматор, с выхода которого в линию поступает выходной сигнал. Работой вышеперечисленных блоков управляет блок управления, который должен производить следующие операции:
· запуск АЦП на преобразование;
· управление передачей данных с АЦП;
· управлять записью в регистры;
· управлять очерёдностью выдачи в линию посылок.
5 Разработка и расчёт основных блоков схемы
Допустимая погрешность для АЦП определяется по следующей формуле:
g=0,5gдоп , (5.1)
g=0,5*2.8 = 1.4%.
Количество уровней квантования АЦП (N):
N = 100/g + 1, (5.2)
N = 100/1.4 + 1 = 72.4 .
Поскольку такая разрядность не может быть достигнута то принимаем N=128.
Разрядность кодовой комбинации (n):
n = log2 N, (5.3).
n = log2 128 = 7.
Для преобразования комбинаций двоичного кода (ДК) в НС – код комбинации ДК разбиваются на n групп, число которых равно числу посылок НС – кода nв.
Комбинациям ДК каждой группы присваиваются комбинации частот из соответствующих групп сочетаний, образованных для построения посылок НС – кода .При разбиении разрядов ДК на группы, а так же при формировании комбинаций посылок НС – кода следует учитывать, что число возможных перестановок в группе (комбинаций ДК) не должно превышать количества комбинаций соответствующих посылок:
, (5.4)где
Niгрдк – число комбинаций i – ой группы ДК;
Nnвi – количество комбинаций i – ой посылки НС.
Выбор числа частотных позиций nчдля построения комбинаций посылок НС – кода производится из условия:
. (5.5)Примем nв = 3 (nв – количество посылок).
Для преобразования семиразрядного ДК в НС – код , у которого nв=3 mч=2, количество необходимых комбинаций:
Nком³ 23+2*22 =16.
При nч = 7 Nком = 21,а при nч = 6 Nком = 15 ,поэтому будем использовать 7 частотных позиций.