Системы телеизмерения (108951)

Посмотреть архив целиком

Системы телеизмерения


ВВЕДЕНИЕ


Кодоимпульсные системы телеизмерения с дискретными сигналами телеизмерения по сравнению с системами телеизмерения с непрерывными сигналами имеют ряд достоинств. К ним относятся: более высокая помехоустойчивость передачи сигналов за счет применения помехоустойчивых кодов, удобство воспроизведения сигналов, удобство сочетания их с дискретными системами обратной информации и др.

Согласно заданию необходимо спроектировать устройство кодоимпульсной системы телеизмерения, служащее для преобразования измеряемых величин в кодовые телеизмерительные сигналы и передачи их в линию связи. Здесь также предусматривается последовательная передача элементов каждого кодированного сигнала в линию связи, т.е. применяется временной метод разделения элементов сигнала. Для образования кодовых комбинаций используется амплитудный импульсный признак.

В кодоимпульсных системах телеизмерения применение для передачи кодированных сигналов телеизмерения связано с необходимостью квантования непрерывно измеряемого параметра по уровню и времени.

В преобразователях считывания для преобразования угла отклонения в код применяются кодирующие диски, или сектора, с помощью которых в зависимости от значения измеряемой величины набирается определенная кодовая комбинация. Кодирующий диск для обычного двоичного кода вида 2n состоит из отдельных колец, причем число их равно числу элементов (n) кодовых комбинаций выбранного кода. Диск или съемное устройство совершает определенное условное перемещение при помощи первичного измерительного прибора. При этом каждому углу поворота диска или съемного устройства соответствует определенная кодовая комбинация. В процессе считывания комбинаций с диска обычного двоичного кода вида 2n могут появиться большие искажения на границе перехода от одной комбинации к другой. С целью уменьшения искажений на границах переходов соседних комбинаций вместо диска обычных двоичных кодов применяется диск кода Грея. На диске кода Грея все соседние кодовые комбинации отличаются друг от друга только одним элементом и поэтому искажения на их границе будут минимальными.


Определение числа уровней и шага квантования измеряемого параметра, подлежащего передаче.


Диапазон измеряемого параметра Xmin_Xmax= 0_500,

относительная погрешность квантования d0= 0.4 %.

Определяем число уровней квантования (число комбинаций кода) N и шаг квантования DX по следующим формулам:

N= ~ 126;

DX=(Xmax-Xmin)/(N-1)=500/125=4;


Выбор кода и его параметров.

Согласно заданию в передающем устройстве кодоимпульсной системы телеизмерения необходимо использовать код Грея.

Общее число комбинаций кода Грея определяется выражением:

N = 2n,

где n- фактическое число разрядов в кодовой комбинации. Отсюда, зная, что N=126, находим:

n=log2 126 ~ log2 128 = 7.

Таким образом, для передачи всех 126 комбинаций кода необходимо использовать 7-разрядный код Грея. Составим эти комбинации:

1---0---0---0---0---0---0---1

2---0---0---0---0---0---1---1

3---0---0---0---0---0---1---0

4---0---0---0---0---1---1---0

5---0---0---0---0---1---1---1

6---0---0---0---0---1---0---1

7---0---0---0---0---1---0---0

8---0---0---0---1---1---0---0

9---0---0---0---1---1---0---1

10---0---0---0---1---1---1---1

11---0---0---0---1---1---1---0

12---0---0---0---1---0---1---0

13---0---0---0---1---0---1---1

14---0---0---0---1---0---0---1

15---0---0---0---1---0---0---0

16---0---0---1---1---0---0---0

17---0---0---1---1---0---0---1

18---0---0---1---1---0---1---1

19---0---0---1---1---0---1---0

20---0---0---1---1---1---1---0

21---0---0---1---1---1---1---1

22---0---0---1---1---1---0---1

23---0---0---1---1---1---0---0

24---0---0---1---0---1---0---0

25---0---0---1---0---1---0---1

26---0---0---1---0---1---1---1

27---0---0---1---0---1---1---0

28---0---0---1---0---0---1---0

29---0---0---1---0---0---1---1

30---0---0---1---0---0---0---1

31---0---0---1---0---0---0---0

32---0---1---1---0---0---0---0

33---0---1---1---0---0---0---1

34---0---1---1---0---0---1---1

35---0---1---1---0---0---1---0

36---0---1---1---0---1---1---0

37---0---1---1---0---1---1---1

38---0---1---1---0---1---0---1

39---0---1---1---0---1---0---0

40---0---1---1---1---1---0---0

41---0---1---1---1---1---0---1

42---0---1---1---1---1---1---1

43---0---1---1---1---1---1---0

44---0---1---1---1---0---1---0

45---0---1---1---1---0---1---1

46---0---1---1---1---0---0---1

47---0---1---1---1---0---0---0

48---0---1---0---1---0---0---0

49---0---1---0---1---0---0---1

50---0---1---0---1---0---1---1

51---0---1---0---1---0---1---0

52---0---1---0---1---1---1---0

53---0---1---0---1---1---1---1

54---0---1---0---1---1---0---1

55---0---1---0---1---1---0---0

56---0---1---0---0---1---0---0

57---0---1---0---0---1---0---1

58---0---1---0---0---1---1---1

59---0---1---0---0---1---1---0

60---0---1---0---0---0---1---0

61---0---1---0---0---0---1---1

62---0---1---0---0---0---0---1

63---0---1---0---0---0---0---0

64---1---1---0---0---0---0---0

65---1---1---0---0---0---0---1

66---1---1---0---0---0---1---1

67---1---1---0---0---0---1---0

68---1---1---0---0---1---1---0

69---1---1---0---0---1---1---1

70---1---1---0---0---1---0---1

71---1---1---0---0---1---0---0

72---1---1---0---1---1---0---0

73---1---1---0---1---1---0---1

74---1---1---0---1---1---1---1

75---1---1---0---1---1---1---0

76---1---1---0---1---0---1---0

77---1---1---0---1---0---1---1

78---1---1---0---1---0---0---1

79---1---1---0---1---0---0---0

80---1---1---1---1---0---0---0

81---1---1---1---1---0---0---1

82---1---1---1---1---0---1---1

83---1---1---1---1---0---1---0

84---1---1---1---1---1---1---0

85---1---1---1---1---1---1---1

86---1---1---1---1---1---0---1

87---1---1---1---1---1---0---0

88---1---1---1---0---1---0---0

89---1---1---1---0---1---0---1

90---1---1---1---0---1---1---1

91---1---1---1---0---1---1---0

92---1---1---1---0---0---1---0

93---1---1---1---0---0---1---1

94---1---1---1---0---0---0---1

95---1---1---1---0---0---0---0

96---1---0---1---0---0---0---0

97---1---0---1---0---0---0---1

98---1---0---1---0---0---1---1

99---1---0---1---0---0---1---0

100---1---0---1---0---1---1---0

101---1---0---1---0---1---1---1

102---1---0---1---0---1---0---1

103---1---0---1---0---1---0---0

104---1---0---1---1---1---0---0

105---1---0---1---1---1---0---1

106---1---0---1---1---1---1---1

107---1---0---1---1---1---1---0

108---1---0---1---1---0---1---0

109---1---0---1---1---0---1---1

110---1---0---1---1---0---0---1

111---1---0---1---1---0---0---0

112---1---0---0---1---0---0---0

113---1---0---0---1---0---0---1

114---1---0---0---1---0---1---1

115---1---0---0---1---0---1---0

116---1---0---0---1---1---1---0

117---1---0---0---1---1---1---1

118---1---0---0---1---1---0---1

119---1---0---0---1---1---0---0

120---1---0---0---0---1---0---0

121---1---0---0---0---1---0---1

122---1---0---0---0---1---1---1

123---1---0---0---0---1---1---0

124---1---0---0---0---0---1---0

125---1---0---0---0---0---1---1

126---1---0---0---0---0---0---1


Выбор параметров кодированного сигнала телеизмерения.

Для составления элементов кодовой комбинации используется амплитудный признак с количеством импульсных признаков m=2.

При этом элемент "0" комбинации можно представлять прямоугольным импульсом с нулевой амплитудой, а элемент "1"- прямоугольным импульсом с амплитудой 6 В.

Минимальную допустимую длительность элементов (импульсов) кодовой комбинации определим из условия : 1.0

tи =1/240= ~ 4 мс.

Применим циклическую синхронизацию.

В качестве синфазирующего элемента телеизмерительного сигнала используем прямоугольный импульс с амплитудой 6 В и длительностью

tcи=3tи=12 мс.

Длительность разделительных пауз

tп=tи= 4 мс.

Передающее устройство кодоимпульсной системы телеизмерения.

Передающее устройство кодоимпульсной системы телеизмерения служит для преобразования непрерывных измеряемых величин в кодовые телеизмерительные сигналы и передачи их в линию связи.

Существуют два основных способа преобразования непрерывной измеряемой величины в код:

а) преобразование угла отклонения в код;

б) преобразование напряжения или тока в код.

Способ преобразования угла отклонения в код применяется в преобразователях считывания.

Способ преобразования напряжения или тока в код применяется в преобразователях поразрядного кодирования и преобразователях последовательного счета.

В данном проекте рассматриваются вопросы разработки передающего устройства кодоимпульсной системы телеизмерения с преобразователем считывания.

Разработка передающего устройства кодоимпульсной системы

телеизмерения с преобразователем считывания.

В преобразователях считывания для преобразования угла отклонения в код применяются кодирующие диски или сектора, с помощью которых в зависимости от значения измеряемой величины набирается определенная кодовая комбинация. Кодирующий диск или сектор состоит из отдельных колец, причем их число равно числу элементов (n) кодовых комбинаций выбранного кода.

В нашем случае число элементов n равно 7, а число возможных кодовых комбинаций N равно 126.

Каждому углу поворота диска соответствует определенная кодовая комбинация. Соседние кодовые комбинации отличаются только одним элементом, поэтому искажения на границах переходов будут минимальными, а кроме того, легко построить аналого-цифровой преобразователь (АЦП) при использовании кода Грея.






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.