6 Расчетная часть

6.1 Расчет частотных и временных параметров

Поскольку в проектируемой системе 3 КП, то число разрядов, необходимых для передачи адреса КП определяется по формуле 6.1.

kакп = Еlog₂(3+1) =2 (6.1)

Количество бит необходимое для представления измеряемой величины в двоичном коде определяется согласно 1.2

(6.2)

где – погрешность преобразования в цифровой эквивалент;

E – знак округления в большую сторону

На одном КП 11 датчиков следовательно, число разрядов, необходимых для кодирования адреса датчика определяется по 1.3.

kад= Еlog₂(Nd)=Еlog₂(11)=4 (6.3)

Для защиты информации от ошибок используется корреляционный код. Число контрольных символов при этом равно числу информационных.

Число контрольных символов для кода измерения:

(6.4)

Число контрольных символов для адреса датчика:

(6.5)

Максимальное количество информационных символов кодовой комбинации посылаемой с КП на ПУ будет, если измерения от всех датчиков будут отличаться друг от друга. Тогда для каждого датчика будет передаваться код параметра, адрес датчика, контрольные символы и код конц блока. Тогда максимально возможная длина посылки:

2+11(7+7+4+4+8)+8=340бит (6.6)

В соответствии с теоремой Котельникова, время, за которое необходимо опросить каждый датчик определяется по формуле 6.7

, (6.7)

где Fmax максимальная частота измерения телеметрируемого параметра. Примем

Поскольку данное время затрачивается на передачу данных от всех датчиков и передачу синхрокода то длительность элементарного бита, определим по формуле 6.8.

, (6.8)

где Nmax максимальная длина посылки.

Максимальная длина сообщения .

Соответственно частота передачи последовательного интерфейса вычисляется по формуле 6.9.

(6.9)

В системе используется метод модуляции CAP-4, т.е. за один канальный символ передаётся 2 бита. Скорость передачи примем 19200 бит/c или 9600 бод. Длительность одного символа для данной частоты передачи составит . Соответственно несущая для данной частоты модулирующего сообщения будет иметь частоту в 10 раз большую, т.е.

96 КГц. (6.10)

6.2 Выбор и расчет линии связи

Каналом связи называется совокупность технических средств и тракта (среды, кабеля, проводной линии) для передачи сообщений на расстоянии. Передача по заданному каналу связи осуществляется независимо от других каналов. Каналы связи организуются в линии связи.

По назначению каналы связи бывают: телефонные, телеграфные, фототелеграфные, телевизионные и др.

По характеру эксплуатации: выделенные и коммутируемые.

Проводные линии связи подразделяют на воздушные и кабельные.

В данном проекте выбрана проводная линия связи. Телефонный кабель марки ТГ. Его параметры представлены в таблице 6.1. Расчет произведем для длины кабеля равной 1км – достаточной для размещения системы в крупном производственном здании или даже между соседними цехами, расположенными в разных зданиях на территории завода.

Таблица 6.1 – Параметры телефонного кабеля ТГ

Диаметр провода	Сопр. двух-проводной цепи	Инд. двух-проводной цепи	Емкость между проводами	Волн. сопротивл. на f>2кГц	Сопр. изоляции
0,5 мм	190 Ом/км	0,55 мГн/км	0,04 мкФ/км	117 Ом	2 МОм

Коэффициент затухания:

(6.11)

где R– сопротивление двухпроводной цепи;

ω - частота сигнала;

L- индуктивность двухпроводной цепи;

С - емкость между проводами;

G– проводимость;

Тогда коэффициент затухания в ЛС α=0,275 Нп.

Следовательно, напряжение на передатчике: