62.Сельсинная система передачи информации

Для передачи на расстояние больших угловых перемещений при­меняют сельсинные системы, в которых преобразование угловых перемещений в сигнал измерительной информации осуществляется сельсинами.

С ельсины представляют собой электрические микромашины переменного тока. Работа сельсинов основана на преобразовании углового перемещения в изменение индуктивной связи между об­мотками возбуждения и синхронизации.

На рисунке приведена схема сельсинной системы передачи. Си­стема состоит из ПИП I и приемника информации VI. ПИП содер­жит чувствительный элемент II, кинематически связанный с рото­ром сельсина ///, называемого сельсином-датчиком. Приемник ин­формации VI представляет собой сельсин, называемый сельсином-приемником, ротор которого кинематически связан с отсчетным устройством IV. Обмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2 сельсинов подключаются к сети однофазного напряжения, а одноименные обмотки синхронизации 1—3 соединены между собой проводами канала связи. Та­кая схема соединения сельсинов называется индикаторной. При протекании тока по обмотке возбуждения возникает пульсирующий магнитный поток, который индуцирует в каждой фазе обмотки син­хронизации переменные ЭДС:

где наибольшее действующее значение ЭДС фазы обмот­ки, когда ее ось совпадает с осью магнитного потока возбужде­ния; угол поворота ротора.

При согласованном положении сельсинов токи в обмотках равны нулю, т.к. равны ЭДС, уравновешивающие друг друга.

Отклонение измеряемого параметра П от исходного значения преобразуется чувствительным элементом в угловое перемещение ротора сельсина-датчика на угол , новый угол. В этом состоянии равновесие ЭДС обмо­ток синхронизации нарушается и между одноименными зажимами обмоток возникают ЭДС, равные разностям ЭДС соответствующих фаз сельсина-датчика и сельсина-приемника. По обмоткам синхро­низации проходят токи, которые, взаимодействуя с магнитным по­лем обмоток возбуждения, создают в каждом сельсине синхрони­зирующий момент М, пропорциональный синусу угла рассогласо­вания:

,

где наибольший синхронизирующий момент при ; угол рассогласования.

Так как положение ротора сельсина-датчика фиксировано, то синхронизирующий момент поворачивает ротор сельсина-приемника до согласования с ротором сельсина-датчика.

Абсолютная погрешность сельсинов-датчиков ±(0,25; 0,5; 1,0) град, сельсинов-приемников ±(0,75; 1,5; 2,5) град. Расстояние меж­ду сельсином-датчиком и сельсином-приемником до 2—3 км.

63.Канал передачи информации

Передача информации идет по каналам связи в виде известных нам сигналов. Это могут быть проводные, кабельные, радио и оптические линии связи.

Блок- схема канала передачи информации

Процесс кодирования заключается в том, что устанавливается однозначная зависимость между первичным сигналом и набором символов, образующих .

В канале связи могут возникать искажающие сигналы в виде внутренних и внешних помех. Внутренние помехи  шумы, внешние  излучения электромагнитных волн, электрические разряды и т.д.

Шумы  это внутренние помехи, обусловленные физическими процессами, происходящими на молекулярном уровне в элементах радиоаппаратуры. К источникам шума относятся флуктуации токов в полупроводниковых элементах, тепловые колебания. При этом на выводах элементов возникает ЭДС шума:

,

где постоянная Больцмана; температура; полоса часто спектра (ширина); активное сопротивление.

Уровень непрерывного сигнала можно выразить числом квантования по уровню. Фиксируемые уровни сигнала являются символами переносимой сигналом информации. Количество символов зависит от шага квантования .

Казалось бы, в процессе передачи и приема сигналов по каналам связи можно фиксировать любой уровень сигналов, причем и . На самом деле шаг квантования не может быть сколь угодно малым, т.к. помехи оказывают воздействие на уровень сигнала и вносят существенные погрешности. А это ограничивает число возможных отсчетов уровня и, соответственно, числа символов, что уменьшает в свою очередь скорость передачи информации (СПИ).

СПИ  это среднее количество информации, получаемой на выходе канала за единицу времени.

Максимально возможная скорость передачи информации по каналу связи называется пропускной способностью канала .

Шеннон установил зависимость, позволяющую определить пропускную способность канала:

где наибольшая частота смены символов, связанная с шириной спектра сигнала; среднее количество информации, переносимое одним символом; мощности сигнала и шума соответственно.

В соответствии с теоремой Котельникова непрерывный сигнал, спектр которого ограничен частотой , можно представить в виде последовательности его мгновенных значений, следующих с частотой . Поэтому принимают равной .