4.4Сигналы телеизмерения и способы их передачи

В телеизмерительной системе, как уже было сказано, для передачи сообщений по каналу связи используют сигналы, которые должны обеспечить однозначность представления сообщений и вместе с тем обладать устойчивостью к искажениям, возникающим в канале связи. Эти искажения вызываются двумя основными причинами: ограничениями, определяемыми характери­стиками канала связи и их нестабильностью, и дейст­вием помех.

К первым относятся ограниченная полоса частот, пропускаемых каналом связи, наличие затуханий, ча­стотных и фазовых искажений, нелинейность амплитуд­ной характеристики канала.

Действие помех вызывает, как правило, нерегулярные искажения сигналов, вплоть до «стирания» их от­дельных элементов или возникновения ложных сигналов. Характер и интенсивность искажений обоих видов суще­ственно различаются в зависимости от типа используе­мой линии связи и способа образования канала, а также от вида сигналов и их характеристик — параметров.

Сигналы классифицируются по их параметрам и вре­менным свойствам. При этом, как и при классификации сообщений, основными признаками являются вид параметра сигнала, непрерывность или дискретность сигнала по параметру и по времени. Различают следующие основные виды сигналов:

1. непрерывные (по параметру и времени) сигналы. К ним относятся: сигналы интенсивности (параметр — ток или напряжение) и модулированные гармонические колебания (параметры — амплитуда, частота или фаза);

2. непрерывные по параметру, но дискретные по времени сигналы импульсные модулированные сигналы;

3. дискретные по параметру и по времени сигналы, или кодоимпульсные сигналы.

В принципе можно выделить также дискретные по параметру, но непрерывные по времени сигналы. Одна­ко сигналы этого вида, как правило, не передают по каналам связи, и они формируются только в местных телеизмерительных устройствах (например, при преоб­разовании кодоимпульсных сигналов в приемном устройстве для воспроизведения показаний аналоговым измерительным прибором).

Широко используются сигналы, формируемые путем модуляции гармонических колебаний. Как извест­но, сущность процесса модуляции заключается в том, что некоторый параметр физического процесса (параметр модуляции), выбранный в качестве переносчика сообщений изменяется в зависимости от передаваемого (модулирующего) сообщения. В данном случае пере­носчиком сообщения является переменный ток или на­пряжение, а параметром модуляции — его амплитуда частота или фаза. Соответственно осуществляется амплитудная, частотная или фазовая модуляция.

Так как в телеизмерительной технике осуществля­ется передача количественной информации, численные значения параметра модуляции должны быть связаны однозначной функциональной зависимостью со значе­ниями измеряемой величины.

Характеристики модулированных сигналов в значи­тельной мере определяют точность и помехоустойчи­вость передачи измерительной информации и условия использования предоставляемых каналов связи.