evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024281), страница 65
Текст из файла (страница 65)
5.44,в. Сигнал каждого датчика Д поступает на аналоговый прибор АП, объединенный с АЦП. Кодированные цифровые сигналы с нх выходов подаются на устройство, обработки УО через входной переключатель ВхП, существенно отличающийся от переключателей, используемых в предыдущих схемах. ВгП является переключателем цифровых сигналов с ключами в виде логических схем.
Построение выходного переключателя на таких элементах показано на рис. 5.32. На рис. 5.45 приведена схема входного переключателя йа идентичных логических элементах И с дополнительным использованием логических элементов ИЛИ. Одной командой Удр коммутируются Ф элементов И, относящихся к одному цифровому сигналу в виде параллельного кода. Информационные сигналы (Инф), соответствующие одноименным разрядам кода, собираются на общий выход с помощью одного элемента ИЛИ с числом входов М, равным числу каналов.
322 Рис 5.46 Как показано на обобщенной структурной схеме рис. 5.43, в числе получателей информации с выхода устройства обработки (УО) находятся аналоговые приборы (АЩ (показывающие и регистрирующие), УО выдает информацию в виде параллельных цифровых кодов. Для вывода в аналоговые приборы ее требуется обработать цифроаналоговыми преобразователями (ЦАП). Наиболее экономична по числу используемых блоков схема вывода информации с групповым ЦАП, приведенная на рис. 5.46,а.
В соответствии со сменой кодовых сигналов на выходе УО работает переключатель ВыхП, распределяя аналоговые сигналы с выхода ЦАП па индивидуальным цепям. В каждую из ннх входят аналоговый элемент памяти (ЭП) и аналоговый прибор (АЩ. Элементом памяти может, например, служить конденсатор с усилителем на выходе. Выходной переключатель в данном случае не отличается принципиально от входных переключателей аналоговых сигналов. Недостатком рассматриваемой схемы является то, что ее тем труднее осуществить, чем больше длительность цикла обегания параметров в данной ИИС.
Это объясняется тем, что время хранения заряда, запасенного коьщенсатором памяти, невелико — порядка нескольких секунд. Его мохсно увеличить (в ограниченных пределах) ценой повышения входного сопротивления усилителя, связанного с конденсатором, но это сложно. Кроме того, точность воспроизведения информа- 323 Рис 5.47 ции с применением аналоговых элементов памяти невысока — погрепь ность достигает нескольких процентов.
Перечисленные недостатки рассмотренной схемы являются причиной широкого применения внешне более громоздкой схемы, приведенной на рис. 5.4б,б. В ней используются цифровые элементы памяти — регистры Р. Обычно зто схема из Л'тригт~юв, где 1Ч вЂ” число разрядов кода.
С кйхдым регистром связан индивидуальный цифро-аналоговый преобразователь ЦАП, а к нему подключен аналоговый прибор АП. В этой схеме переключатель ВыхПкоммутируетпараллельные цифровые сигналы. Структура его соответствует схеме рис. 532. Особой спецификой обладают структуры телеизмерителъных систем, отличаюшихся от других ИИС наличием канала связи большой протяженности, На рис. 5.47 приведена структурная схема телеизмервтельной системы с передачей по каналу связи аналоговых сигналов. В телеизмерении получили применение для этой цели сигналы, образованные частотной модуляцией синусоидальиого колебания, а также модуляцией импульсного колебания по частоте, ширине или фазе импульсов.
Тепеизмерительный передатчик, располагаемый в контролируемом пункте КП, обычно включает в свой состав датчики Я и нормализующие преобразователи ПП, которые комплектуются отдельно при построении системы. Передатчик содержит входной переключатель ВхП. модуляционный преобразователь МП, формирователь сигналов синхронизации ФСС, узел сопряжения с каналом связи СК и блок управления БУ.
Модуляционный преобразователь обрабатывает информационные сигналы, но наряду с ними в каждом цикле обета~на передают по каналу связи КС сигнал от ФСС, отличапялийся по какомулибо признаку от информационных сигналов. Он обозначает границу между группами сигналов относяпцихся к разным циклам обегания. Блок управле/ Ъ ния БУ координирует работу остальных перечисленных блоков передатчика. в ас а) к Алт кала 47 к с,лй Рис 5.48 Телеизмерительный приемник, размещаемый в пункте управления ЛУ, обычно не влючает в свой состав вьсгодные приборы воспроизведения, которые комплектуются отдельно при -построении системы. В данном случае зто аналоговые приборы АП.
Приемник содержит узел сопряжения с каналом связи СК,' демолуляцнонный преобразователь ДМП, различитель сигналов синхронизации РСС, выходной переключатель аналоговых сигналов ВыхП, аналоговые злементы памяти ЭП и блок управления БУ". Последний управляет работой остальных блоков. Темп его работы задается имеюшимсч в нем генератором тактовых импульсов, который синхрнязнруется по фронтам импульсов информационных сигналов, принимаемыя из КС.
Цикловая синхронизация распределителя импульсов, входящего в состав блока управления, выполняется на основе сигналов от РСС. На рнс. 5.48,а приведена структурная схема телензмерительного передатчика для случая, когда по каналу связи передаются цифровые сообщения в виде последовательных импульсшях кодов. В отличие от передатчика, изображенного на рис. 5.47, здесь место модуляционного преобразователя занимают АЦП с преобразователем параллель. ного кода в последовательный ПК и блок повышения достоверно- 325 сти БПП,' дополняющий кодовые комбинации избыточными разрядами для защиты от искажений в канале связи. На рис.
5.48,б приведена схема телеизмерительного приемника той же системы. В ней место демодуляционного преобразователя, изображенного в схеме рис. 5.47, занимают блок повышения достоверности БПП"и преобразователь последовательного кода в параллельный ПК." Первый проверяет, не возникло ли искажение в принятой комбинации, и выделяет из нее разряды исходного беэызбьпочного кода, второй представляет результат приема в параллельной форме. Далее место выходного переключателя аналоговых сигналов занимает выходной переключатель цифровых сигналов БьтхП. Им также управляет БУ, но дополнительно к нему подводятся сигналы от БПП,' запрещают / щие выдачу информации на воспроизведение в случаях обнаружения искажений в принятых кодовых сообщениях.
Далее на схеме приемника показаны два вида выходных цепей: а) для воспроизведения на аналоговых приборах; б) для воспроизведения на цифровых приборах. В цепях обоих видов на входе установлен триггерный регистр Р для запоминания информации. После регистра в случае аналогового воспроизведения устанавливается цифро-аналоговый преобразователь, а в случае цифрового воспроизведении— преобразователь' кода ПКЯВ частности, это может быль набор нескольких декадных дешифраторов показанных на рис. 5.34 (если для передачи по каналу связи используется двоично-десятичный код).
Инфоря мация с выхода ПК (в виде параллельных кодов) может вводиться в цифровое устройство обработки УО. При этом она сопровождается адресными кодами (т. е. кодами номеров параметров), снимаемыми с блока управления БУ." В связи с трудностями построения аналоговых элементов памяти ЭП, показанных на рис. 5.47, во многих телензмерительных системах с аналоговыми сигналами в канале связи используют цифровое преобразование на приемной стороне, что позволяет применить цифровую память перед приборами воспроизведения.
Кроме того, цифровое преобразование необходимо в случае ввода информации в цифровое устройство обработки (ЭВМ). В этом случае вместо приемника, показанного на рис. 5.47, применяют приемник, структурная схема которого весьма близка к схеме рис. 5.48,б. Имеется лишь одно отличие: место я блока БЦД' занимает АЦП.
Следует отметить, что цифровое преобразование частоты, ширины или длительности импульсов, т. е. основного параметра входного сигнала в этом случае, выполняется проще, чем цифровое преобразование напряжения в схеме рис. 5.48, а. В Советском Союзе сушествуег Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСТ0, представляющая собой набор рядов унифицированных приборов и устройств измерительной техники, автоматики, телемеханики с единой нормативной базой, включающей унификацию информационных сигналов, метрологических, надежностных, энергетических и других характеристик„необходимого математического обеспечения, конструктивного выполнения. Технические средства ГСП строятся по блочно-модульному принципу с использованием современной технологии изготовления.
Устройства ГСП объединнются во взаимосвязанные комплексы технических средств, у.каждого из которых свое специфическое назначение и свои области применения. Комплексы имаот метрологическую, информационную, конструктивную и эксплуатютионную совместимость. Аналоги щая унификация технических средств проводится в рамках Совета Экономической Взаимопомощи. Технические средства автоматики, разрабатываемые и выпускаемые в странах-'членах СЭВ, входят в состав Международной универсальной системы автоматического контроля, регулирования и управления — УРС. Все агрегатные комплексы технических средств, входящие в ГСП, разрабатываются с соблюдением ряда государственных общесоюзных ша'д-ртон, регламентирующих требования к общим техническим характеристикам (точности, быстродействию, надежности, климатическим условиям работы), нормнрующих параметры входных и выходных сигналов (аналоговых — с модуляцией различных параметров и цифровых), унифицируихцих элементы конструкций и т.д.
Значение нормирования параметров входных и выходных сигналов в ГСП удобно пояснить на примере. Очень широкое распространение получил уиифицировющый сигнал постоянного 'тока с диапазоном значений от О до 5 мА. Если в данном агрегатном комплексе технических средств принят такой сигнал, то зто означает, что независимо от вида измеряемого параметра х и диапазона его значений (хана, ... ..., хюах) ему соответствует иа выходе нормализуюшего преобразователя диапазон сигналов постоянного тока от О до 5 мА. При этом сигнал не должен изменяться с изменением сопротивления нагрузки на выходе нормализуюшего преобразователя в диапазоне от О до 2,5 кОм.
Такой сигнал можно коммутировать сравнительно простмми бесконтактными ключами, например приведенными на рис. 531. Сопротивление ключа в замкнутом состоянии не влияет на точность коммутации. Установив на выходе входного переключателя ИИС резистор сопротивлением, например, 1 кОм, можно привести сигналы по всем каналам к общему диапазону от О до 5 В и именно на этот диапазон спроектировать АЦП. 327 пп Нормализующие преобразователи с выходным сигналом в виде унифицированного тока можно размещать довольно далеко от входного переключателя и АЦП вЂ” на расстоянии до нескольких километров. В атом случае значение сопротивления подводящих проводов не скажется на точности измерения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
