Файл: Информационно-измерительная техника [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.08.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 25 -

 

 

 

 

 

 

- 26

-

 

 

 

Длина магнитной ленты

определяется

следующим

выражением :

 

 

 

 

L =

r /

n - % ! L Z

 

 

Я /

где

Т

-

время работы

системы;

m

- число датчиков ; I -

длина магнитной ленты, приходящейся на один отсчет;

Л/м а к о -мак­

симальная

частота дискретизации;

Кс

-коэффициент

сокращения

избыточной информации

[ъ] .

 

 

TmN отсче­

За время

Т

на выход,

в канал

связи, пройдет

тов,

где

N

-

частота

дискретизации,

определяемая

заданной

полосой пропускания канала связи . F

:

 

 

2,5т

а длина магнитной ленты, прошедшей за время Т

мимо головки

считывания, будет

 

 

 

L ' = i j F l .

/3/

Длина буферной

памяти

 

Учитывая, что длина магнитной ленты, приходящейся на один от­

счет,

определяется выражением

 

 

 

 

2.5 U c 4

 

 

I =2vc4

At = • — р

,

где

1)сч

-скорость

считывания,а

коэффициент 2 учитывает равен­

ство кодового импульса я паузы между импульсами, выражение /4/

перепишется следующим

образом:

 

L..„=TV„(

* * * * - 1 ) :

/ » /

Время задержки передачи информации определится в этом случае выражением

Пр« МШКь/Кс — F/2,5 т длина буферной памяти и время задержки равны нулю.


- 27 -

Таким образом, использование рассматриваемого устройства на передающей стороне системы позволяет сократить полосу частот ка­ нала связи. Для временной привязки отсчетов сигнала на МЛ не­ обходимо записывать время с помощью дополнительной головки. По сравнению с устройствами сжатия, основанными на исключении избы­ точных выборок в каждом канале, рассматриваемое уотройство не требует обязательной адресации отсчетов , что в определенных случаях может значительно сократить количество информации, пере­ даваемой по каналу связи.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1. Л. Э р м а н, В сб. Сокращение избыточности. Труды ин-та инженеров по электротехнике и радиоэлектронике /русский

перевод/, т.55, * 3 , 1967.

 

 

 

2 . Е. М. А н т

о н ю к, А. В. Ф р

е

м к е. Авторское

свиде­

тельство № 230006. "Изобретения,

промышленные образцы,то­

варные знаки",* 33, 1968.

 

 

 

3. А. В. Ф р е

м к е, Е. М. А н т

о

н ю к. Изв.вузов,

прибо­

ростроение,

№ 6 , 1969.

 

 

 

- 28 -

В.Я.Артемьев. В.А.Старооельцева,Е.Л.Шугаева

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ

Многоточечные системы измерения температуры находят широкое применение для контроля исправности работы и для исследования теплового режима различных объектов. При этом необходима боль­ шая разрешающая способность, что связано с малыми градиентами температуры в некоторых объектах. Датчики, как правило, должны иметь малые габариты и полную взаимозаменяемость, связанную с многоканальностью системы.

Унификация входных сигналов влечет за собой уменьшение их чувствительности,а следовательно, и уменьшение сигнала на входе измерительной схемы [ 1 ] . Часто выходным параметром унифициро - ванного датчика температуры является постоянное напряжение ,не превышающее нескольких десятков милливольт. Чтобы уменьшить влия­ ние сопротивления подводящих проводов и контактов коммутатора, применяется компенсационная измерительная схема.

Измерение и регистрация малых напряжений с высокой точностью вызывает значительные трудности. В- настоящее время разработаны цифровые вольтметры, имеющие необходимые для решения этой задачи параметры [ 2 ] . Однако схемы этих приборов очень сложны.

В информационно-измерительной системе /ИИС/, разработанной авторами, применена схема с цифро-аналоговым выходом, которая


- 29 -

при сохранении заданной точности измерения позволяет значительно снизить требования к отдельным блокам по сравнению с цифровыми приборами,а значит, и упростить их.

На рисунке показана

упрощенная блок-схема

этой

системы. Дат­

чик

Д . преооразует измеряемую температуру в

унифицированный

сигнал-напряжение

и х

. Переключатель

каналов

К

по заданной

программе подает это напряжение на вход измерительной схемы.

Если

w x больше

порога срабатывания

ц с

нуль-органа НО ,

то на выходе последнего появляется импульс, и компенсирующее на­

пряжение

ик

на выходе

схемы переключения пределов

ПП

увели­

чивается

на

Аик

. Переключение

будет

производиться

до

тех

пор,

пока

напряжение Аи

—ихк

 

не

станет

меньше

порога

сраба­

тывания НО . За время уравновешивания

на выходе НО появится п

импульсов.

Через

схему

управления

СУ

эти импульсы

воздейст­

вуют

на шаговый двигатель

ШД

с цифровым барабаном,

который

при

этом поворачивается

на

угол

а ш д = / 7 о \ . 0

, где

сж0 - угло ­

вой шаг двигателя. Цифровой барабан проградуирован в единицах

измеряемой величины. Напряжение

Дц.

подается на вход анало­

гового

прибора

ИП, имеющего

предел измерения

и п .

 

 

Если

выбрать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аик пс

,

 

 

Л /

то

измеряемую величину

 

можно выразить как

 

 

 

 

 

их=п-Аик+Аи

,

 

 

/2/

где

п-Аик

-отсчет

по цифровому барабану в

единицах

измеряе­

мой величины;

 

All

-отсчет по аналоговому

прибору

ИП в тех

же

единицах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенная погрешность ИП, заданная его классом точности,

равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

макс

 

 

/ 3 /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Дмакс

 

-максимальная

абсолютная

погрешность, которую мо­

жет

иметь ИП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенная

погрешность

системы, обусловленная погрешностью

ИП:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Аис.

 

 

 

- 30 -

 

 

 

 

 

 

 

А

_ ^М»КС _ ^ЩКС

_

^ИП

 

 

/л/

 

 

Р ™ - ~ « ^ — п » и п

- —

'

 

/ 4 /

где

Щ

- наибольший предел измерения

системы

;

пн

- чис­

ло

уровней

квантования

соответствующих

 

ин .

 

 

 

 

Таким образом, точность ИП может быть

значительно

ниже

задан­

ной точности системы. Если НО имеет погрешность порога срабаты­

вания

Дис

,то его порог

срабатывания можно

записать

как

 

 

 

и±=Щ+Ащ.

 

 

 

/ 5 /

Тогда

цифровой отсчет

при

Ащ <UC

может

быть получен

с

погрешностью в единицу квантования, т . е .

n'=n-t

при усло­

вии,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и'й

>

AU

WK

,

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ис+Дис

 

>^Аи+Аик

.

 

 

 

Так как

Uc=AuH

их

,то

Аыс

^ Д ы

. В этом

случае

тот

же измеряемый сигнал

 

будет

отсчитан следующим

образом:

 

 

ы х = ( / Н ) Аик

+ Аи + Аик .

 

 

Отсюда видно, что изменение порога срабатывания НО не en - зывает погрешности, если расширить предел измерения ИП на ве ­ личину

Легко показать,что при отрицательной погрешности порога сра­ батывания НО потребуется изменить нижний предел измерения ИП до

Градуировка

шкалы ИП должна быть произведена

с учетом

неста

бильности НО в

пределах от Ц п м и н = - Л " с

Д°

ur\wwc

~

= н п + Д ы с .

 

 

 

 

Если принять в первом приближении, что основная погрешность

системы определяется погрешностью ИН и равна

$цп

,а для

цифрового прибора она определяется

погрешностью дискретности

[ 3 ]

,то можно показать,что для

получения

одинаковой

точнос­

ти порог срабатывания нуль-органа

цифрового

прибора должен быт!

в i / j i n n

раз меньше, чем у НО разработанной

системы.

 

Таким образом, схема этого блока

значительно упрощается. В