- •Самарский государственный технический университет
- •Курсовой проект по дисциплине «телемеханика» на тему:
- •1.Введение
- •2.Обоснование и выбор типа системы телеизмерения
- •3. Описание структурной схемы устройства
- •4.Информационный расчет системы телеизмерений
- •Описание блоков модели в программной среде concept .
- •Структурная схема устройства
4.Информационный расчет системы телеизмерений
Исходные данные информационного расчета:
Диапазон и единицы телеметрической величины:
D = 0 – 250 м3/с
Сигнал с датчика:
Dx = 0 – 10 В
Максимальная частота измерения телеметрической величины:
fmax= 0,005 Гц
Число измерительных каналов:
N=7
Требуемая точность телеизмерения:
Требуемое быстродействие системы телеизмерения:
Скорость передачи информации по каналу связи:
В = 350 Бод
Вероятность искажения в канале связи одного двоичного символа:
Вид интерполяции – ступенчатая.
Для последующего проектирования принимаем многоканальную цифровую систему телеизмерений с временным разделением сигналов. Полагаем, что структурная схема проектируемой цифровой системы ТИ соответствует схеме, изображенной на рис. 2.1 и 2.2, а в качестве первичного кода выбран натуральный двоичный код.
Определяем отдельные составляющие погрешности телеизмерения по заданной величине :
= 0,5*0.33% = 0,165%
Определяем коэффициент аппроксимации для ступенчатой интерполяции:
;
Определяем шаг дискретизации по времени:
. Принимая убеждаемся в том, что расчётное значениене превышает быстродействия системы, т. е.
Задаваясь значением коэффициента , определяем канальное время по следующему выражению:
где кз= 1.01.5 – коэффициент, учитывающий защитный интервалТзащмежду каналами.
По условию проектирования разрешено принять Тзащ=0
Находим частоту коммутации каналов и скорость выдачи кодовых словпо следующей формуле:
Определяем максимально возможный шаг квантования по уровню: .
Рассчитываем требуемое минимальное число уровней квантования: .
Необходимая разрядность первичного k–кода:
.
Полагая , уточняем шаг квантования по уровню:
рассчитываем масштабные коэффициенты Мxи Мm:
Так как величина Мm отображается числом с семью разрядами и округлена, то проверяем правильность округления.
Определяем кодовую комбинацию первичного k-кода на последнем j-ом уровне квантования и рассчитываем значение измеряемой величины на этом уровне
Проверяем правильность округления масштабного коэффициента.
Шаг квантования, приведённый к измеряемой величине
ΔA=
Тогда
Следовательно, округление масштабного коэффициента выполнено правильно.
По величине определяем абсолютную погрешностьи её дисперсию, используя соотношения (3.22) и (3.23):
Задаваясь и корректирующей способностьюипомехозащищённого(n,k)-кода в соответствии с таблицей 1, по формулам рассчитываем величину дисперсии ошибки, вызываемой помехами в канале связи.
Примем вначале ,,. Тогда находим:
Сравниваем полученное значение си получаем: , т. е. >
Таким образом, безызбыточный код не может быть использован для передачи телеметрической информации с ошибкой .
Возьмем , to =1, tи = 0, n = 9, l = 1. повторим расчет и получим:
получили , что меньше допустимого.
Полученные значение Dш заносим в таблицу 1.
Итерации |
1 |
2 |
3 |
dмин |
1 |
2 |
3 |
t0 |
0 |
1 |
2 |
tи |
0 |
0 |
0 |
Dш |
|
Для дальнейшего проектирования следует использовать помехозащищённый код с минимальным кодовым расстоянием dмин = 2, который обнаруживает одну ошибку и не исправляет ни одной ошибки. Примем далее, что этим кодом будет код с проверкой на чётность.
Уточняем значения отдельных составляющих погрешности телеизмерения по результатам расчёта параметров системы, используя формулы:
; ;
; ,
где - принятые при расчёте и выборе параметров значения соответствующих величин.
В заключение расчёта вычисляем значение и сравниваем его с заданным значением:
.
Таким образом, рассчитанные параметры цифровой системы телеизмерения обеспечат требуемую точность телеизмерения.