Рис. 2. Построение кривой охлаждения
Порядок построения кривой охлаждения:
С помощью линии сплава (вертикальная линия, соответствующая концентрации углерода в железе) находим критические точки. Точка 1 соответствует началу, а точка 2 окончанию первичной кристаллизации сплава с образованием кристаллов аустенита. В результате кристаллизации выделяется теплота, что изменяет первоначальную скорость охлаждения (участок 1–2).
При охлаждении аустенита происходит перекристаллизация Fe (γ) в Fe (α) cвыделением частичек цементита. В результате аустенит распадается на двухфазную эвтектоидную смесь зерен феррита и цементита – перлит. Так как данное превращение протекает с выделением теплоты, которая компенсирует постоянный отвод в окружающую среду, на кривой охлаждения образуется площадка (участок 3–4).
5. Понятие системы электросвязи, канала связи. Обобщенная структурная схема электрической связи между двумя абонентами. Процесс прохождения сигнала и сообщения (информации)
Электросвязь – это связь, при которой передача информации любого вида (речевой, буквенно-цифровой, зрительной и т.д.) осуществляется электрическими сигналами, распространяющимися по проводам, или радиосигналами. В соответствии со способами передачи (переноса) сигналов различают проводную связь и радиосвязь; в различных системах. Электросвязь первую часто используют в сочетании с разновидностями второй (например, с радиорелейной связью, спутниковой связью). К электросвязи относят, кроме того, передачу информации при помощи оптических или других электромагнитных систем связи. По характеру передаваемых сообщений электросвязь подразделяется на следующие основные виды: телефонная связь, обеспечивающая ведение телефонных переговоров между людьми; телеграфная связь, предназначенная для передачи буквенно-цифровых сообщений – телеграмм; факсимильная связь, при которой передаётся графическая информация – неподвижные изображения текста или таблиц, чертежей, схем, графиков, фотографий и т.п.; передача данных (телекодовая связь), целью которой является передача информации, представленной в формализованном виде (знаками или непрерывными функциями), для обработки этой информации ЭВМ или уже обработанной ими; видеотелефонная связь, служащая для одновременной передачи речевой и зрительной информации. При помощи технических средств электросвязи осуществляются также проводное вещание, радиовещание (звуковое вещание) и телевизионное вещание.
Для установления электросвязи между отправителем (источником сообщений) и получателем (приёмником сообщений) служат: оконечные аппараты – передающий и приёмный; канал связи, образуемый с помощью одной или нескольких включенных последовательно систем передачи; кроме того, вследствие наличия большого количества оконечных передающих и приёмных аппаратов и необходимости их всевозможных попарных соединений для организации непрерывного (сквозного) канала между ними, используется система коммутационных устройств, состоящая из одной или нескольких коммутационных станций и узлов.
Канал электросвязи – технические устройства и физическая среда, в которых электрические сигналы распространяются от передатчика к приёмнику. Технические устройства (модуляторы, демодуляторы, усилители электрических колебаний, кодирующие устройства, дешифраторы и т.д.) размещают в оконечных и промежуточных пунктах линий связи (кабельных, радиорелейных и т.д.). Система передачи информации – каналообразующая аппаратура и другие устройства, обеспечивающие в совокупности образование множества каналов связи в одной линии связи.
Используемые в электросвязи каналы связи подразделяются на аналоговые и дискретные. Аналоговые каналы служат для передачи непрерывных электрических сигналов (примеры таких сигналов: напряжения и токи, получающиеся при электроакустических преобразованиях звуков речи, музыки, при развёртке изображений). Возможность передачи через данный канал связи непрерывных сигналов от того или иного источника обусловлена прежде всего такими характеристиками канала, как полоса пропускания частот и допустимая максимальная мощность передаваемых сигналов. Кроме того, поскольку любой канал подвержен различного рода помехам, то он характеризуется также минимальной мощностью электрического сигнала, которая должна в заданное число раз превышать мощность помех. Отношение максимальной мощности сигналов, пропускаемых каналом, к минимальной называется динамическим диапазоном канала связи.
Дискретные каналы служат для передачи импульсных сигналов. Такие каналы обычно характеризуются скоростью передачи информации (измеряемой в бит/сек) и верностью передачи. Дискретные каналы могут быть также использованы для передачи аналоговых сигналов и, наоборот, аналоговые каналы – для передачи импульсных сигналов. Для этого сигналы преобразуются; аналоговые в импульсные с помощью аналого-дискретных (цифровых) преобразователей, а импульсные в аналоговые с помощью дискретно (цифро) – аналоговых преобразователей.
Используемые в электросвязи системы передачи обычно обеспечивают одновременную и независимую передачу сообщений от многих источников к такому же числу приёмников. В таких системах многоканальной связи общая линия связи уплотняется несколькими десятками – несколькими тысячами индивидуальных каналов. Наибольшее распространение получили многоканальные системы с частотным разделением аналоговых каналов. При построении таких систем передачи каждому каналу связи отводится определённый участок области частот в полосе пропускания линейного тракта передачи, общего для всех передаваемых сообщений. Для переноса спектра сигнала в участок, отведённый ему в полосе частот группового тракта (частотного преобразования сигнала), используют амплитудную или частотную модуляцию (см. также Модуляция колебаний) групп «несущих» синусоидальных токов. При амплитудной модуляции (АМ) в соответствии с передаваемым сообщением изменяется амплитуда гармонических колебаний тока несущей частоты. В результате на выходе модулирующего устройства (модулятора) создаются колебания, в спектре которых кроме составляющей несущей частоты (несущей) имеются две боковые полосы. Поскольку каждая из боковых полос содержит полную информацию об исходном (модулирующем) сигнале, то в линию связи пропускают только одну из них, а другую и несущую подавляют с помощью полосно-пропускающих электрических фильтров или иных устройств. При частотной модуляции (ЧМ) в соответствии с передаваемым сообщением изменяется несущая частота. Системы с ЧМ обладают большей по сравнению с системами с АМ помехоустойчивостью, однако это преимущество реализуется лишь при достаточно большой девиации частоты, для чего необходима широкая полоса частот. Поэтому, например, в радиосистемах ЧМ применяют главным образом в диапазоне метровых (и более коротких) волн, где на каждый индивидуальный канал приходится полоса частот, в 10–15 раз большая, чем в системах с АМ, работающих на более длинных волнах. В радиорелейных линиях нередко используют сочетание АМ с ЧМ; с помощью АМ создаётся некоторый промежуточный спектр, который затем переводится в линейный диапазон частот с помощью ЧМ.
Для передачи сообщений различного вида требуются каналы с определённой шириной полосы пропускания. Характерная особенность современной системы передачи – возможность организации в одной и той же системе каналов, применяемых для различных видов электросвязи. При этом в качестве стандартного канала используется телефонный канал, называемый каналом тональной частоты (ТЧ). Он занимает полосу частот 300–3400 Гц. Для упрощения фильтрующих устройств, разделяющих соседние каналы, каналы ТЧ отделяются друг от друга защитными частотными интервалами и занимают (с учётом этих интервалов) полосу 4 кГц. Кроме передачи сигналов речи, каналы ТЧ используются также в факсимильной связи, низкоскоростной передаче данных (от 600 до 9600 бит/сек) и некоторых других видах электросвязи, учитывая большой удельный вес каналов ТЧ в сетях электросвязи, их принимают за основу при создании как широкополосных (> 4 кГц), так и узкополосных (< 4 кГц) каналов. Например, в радиовещании применяется канал с полосой втрое (иногда вчетверо) превышающей полосу канала ТЧ; для высокоскоростной передачи данных между ЭВМ, передачи изображений газетных полос и др. употребляются каналы, в 12, 60 и даже 300 раз более широкие; сигналы программ телевизионного вещания передаются через каналы с полосой, в 1600 раз превышающей полосу канала ТЧ (что составляет примерно 6 Мгц). На базе канала ТЧ (посредством его т. н. вторичного уплотнения) создаются каналы для телеграфирования с полосами пропускания 80, 160 или 320 гц, со скоростями передачи (соответственно) 50, 100 или 200 бит/сек. Линии радиорелейной связи позволяют создать 300, 720, 1920 каналов ТЧ (в каждой паре высокочастотных стволов); линии связи через ИСЗ – от 400 до 1000 и более (в каждой паре стволов). Проводные линии связи, используемые в системах передачи с частотным разделением каналов, характеризуются следующим числом каналов ТЧ: симметричные кабели 60 (в расчёте на две пары проводов); коаксиальные кабели – 1920, 3600 или 10 800 (на каждую пару коаксиальных трубок). Возможно создание систем с ещё большим числом каналов.
