Реферат: Кодоимпульсные ТИС

Из трех основных телемеханических функций (телеуправление, теле-сигналйзация и телеизмерение) телеизмерение (ТИ) является наиболее сложным, что обусловлено требованием передачи информации с большой точностью. Разнообразие телеизмерений велико. Однако в последние годы наблюдается тенденция в сторону преимущественного применения кодо-импульсных ТИ, что выявляется при анализе современных систем телеме­ханики (см. гл. 15 и 16). Вследствие этого уменьшается использование систем ТИ, основанных на других принципах; так, перестали применять системы интенсивности. В то же время появились новые адаптивные теле­измерения.

Основные понятия

Телеизмерение — получение информации о значениях измеряемых параметров контролируемых или управляемых объектов методами и сред­ствами телемеханики (ГОСТ 26.005—82). В том же ГОСТе даются опре­деления таких понятий.

Телеизмерение по вызову—телеизмерение по команде, посылаемой с пункта управления на контролируемый пункт и вызывающей подключение на контролируемом пункте передающих устройств, а на пункте управления—соответствующих приемных устройств.

Телеизмерение по вызову позволяет использовать одну линию связи (канал телеизмерения) для поочередного наблюдения за многими объек­тами телеизмерения. Диспетчер с помощью отдельной системы телеуп­равления может подключать к каналу телеизмерения желаемый объект телеизмерения. На пункте управления показания можно наблюдать на общем выходном приборе. Если показания имеют различные шкалы, то измеряемые величины подключаются к разным приборам. При телеизмере­нии по вызову можно применять автоматический опрос объектов теле­измерения циклически по заданной программе.

Телеизмерение по выбору—телеизмерение путем подклю­чения к устройствам пункта управления соответствующих приемных приборов при постоянно подключенных передающих устройствах на контролируемых пунктах.

Телеизмерение текущих значений (ТИТ) — получение информации о значении измеряемого параметра в момент опроса устрой­ством телемеханики.

Телеизмерение интегральных значений (ТИИ)— получение информации об интегральных значениях измеряемых величин, проинтегрированных по заданному параметру, например времени, в месте передачи.

Последние два определения даются в ГОСТ 26.205—83.

Телеизмерения имеют особенности, отличающие их от обычных электрических измерений, которые не могут быть применены для измере­ния на расстоянии вследствие возникновения погрешностей из-за измене­ния сопротивления линии связи при измерении параметров окружающей среды — температуры и влажности. Даже если бы указанные погреш ности находились в допустимых пределах, передача большого числа показаний потребовала бы большого числа проводов. Кроме того, в неко­торых случаях (передача измерения с подвижных объектов —самолетов, ракет и др.) обычные методы измерения принципиально не могут быть использованы. Методы телеизмерения позволяют уменьшить погрешность при.передаче измеряемых величин на большие расстояния, а также много­кратно использовать линию связи.

Сущность телеизмерения заключается в том, что измеряемая вели­чина, предварительно Преобразованная в ток или напряжение, дополните­льно преобразуется в сигнал, который затем передается по линий связи. Таким-образом, передается не сама измеряемая величина, а эквивалент­ный ей сигнал, параметры которого выбирают так, чтобы искажения при передаче были минимальными. Структурная схема .телеизмерения приве­дена на рис. 13.1. Измеряемая величина х (например, давление газа) преобразуется с помощью датчика (первичного преобразователя) / в электрическую величину z (ток, напряжение, сопротивление, индуктив­ность или емкость). Далее происходит вторичное, телемеханическое преоб­разование: электрическая величина в передатчике 2 преобразуется в сиг­нал С|, который передается в линию связи. На приемной стороне (в прием­нике 3) снова производится преобразование принятого сигнала Сч (он может несколько отличаться от переданного сигнала Ci за счет воздейст­вия помех в линии связи) в значение тока или напряжения, которое экви­валентно измеряемой величине и воспроизводит ее на выходном приборе ВП. Совокупность технических средств, необходимых для осуществления телеизмерений (рис. 13.1), включая датчик / и показывающий прибор 4, называют телеизмерительной системой (СТИ).

Характеристики систем телеизмерения и предъявляемые к ним требо­вания. Главное требование, предъявляемое к СТИ, заключается в том, что она должна обеспечить заданную точность телеизмерения. Поэтому основной характеристикой СТИ является точность. Точность характери­зуется статической погрешностью, или просто погрешностью.

Погрешность — степень приближения показаний приемного прибора к действительному значению измеряемой величины. Погрешность телеизме­рения определяют как максимальную разность между показаниями выход­ного прибора на приемной стороне и действительным значением телеизме-ряемой величины, определяемым по показаниям образцового прибора.

Согласно ГОСТ 26.205—83, классы точности каналов телеизмерения должны быть установлены для устройств и комплексов при цифровом и аналоговом воспроизведении измеряемых параметров из следующего ряда: 0,15; 0.25; 0,4; 6,6; 1,0; 1,5; 2,5.

Абсолютная ос новная погрешность канала теле­измерения устройства (комплекса) — наибольшая разность выходной величины, приведенной к входной в соответствии с градуировочной харак­теристикой, и входной величины:

D =у-х, (13.1) где D - абсолютная погрешность. Значения величин у н х ясны из рис. 13.1.

Относительная погрешность 6' — отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, выра­женное в процентах.

Приведенная погрешность 6—отношение абсолютной погрешности к величине диапазона шкалы измерений (Хтаи~Хп,щ):

6=D /(Xmax - Xmin). (13.2)

Абсолютнаядoполнительнаяпогрешность канала телеизмерения устройства —наибольшая разность значений входной (выходной) величины при нормальных условиях и при воздействии влияющего фактора (ГОСТ 26.205—83).

Дополнительные погрешности вызываются различными отклонениями от нормальных условий работы, например изменением температуры окру­жающей среды, изменением напряжения питания за допустимые пределы, появлением помех, внешних магнитных полей и т. п.

Согласно ГОСТ 26.205—83, допускается отклонение напряжения пита­ния от плюс 10 до минус 15% (класс устройств АСЗ) и от плюс 15 до минус 20 % (класс устройств АС4) от номинальных параметров пита­ния. Номинальные параметры питания устройств от электрических сетей переменного тока частотой 50 Гц должны быть следующие: напряжение однофазной сети — 220 В; напряжение трехфазной сети — 220/380 В. Допускается отклонение частоты 50 Гц от плюс 2 до минус 2 % (класс 3) и от плюс 5 до минус 5 % (класс 4). Устройства (кроме телеизмеритель­ных устройств систем интенсивности) должны выполнять заданные функ­ции при отклонении уровня сигнала на входе приемного устройства на плюс 50 и минус 50 % от номинального значения входного сигнала.

Телеизмеряемые величины должны воспроизводиться аналоговым или цифровым способом на указывающих или регистрирующих приборах в абсолютных значениях измеряемых величин. Это значит, что если передаваемая величина выражается в тоннах, то, несмотря на все промежуточ­ные преобразования этой величины, неизбежные при передаче, прибор на приемной стороне должен быть отградуирован в тоннах. Лишь в особых случаях допускается воспроизведение телеизмерений в процентах.

Суммирование измеряемых величин . Необходимость суммирования возникает при наличии многих источников одной и той же информации на приемной стороне. В этом случае суммирование осуще­ствляют на передающей стороне. При сильно рассредоточенных объектах и большом числе контролируемых пунктов суммирование телеизмеряемых величин осуществляют на приемной стороне.

Суммируются вспомогательные величины у, в которые преобразуются измеряемые величины х. Поэтому существуют методы суммирования (сло­жения) токов, напряжений, импульсов, магнитных потоков, вращающих моментов, угловых и линейных перемещений, параметров электрических цепей (сопротивлений, емкостей, индуктивностей).Условия суммирования записывают в виде

(13.3.)

Syi = K S xi.

Классификация систем телеизмерения.

Наиболее распространена классификация по параметру, т. е. методам, с помощью которых передается значение из­меряемой величины (рис. 13.2). При такой классификации системы телеиз­мерения делятся на импульсные и частотные. Общей для этих групп являет­ся частотно-импульсная система.

Все эти системы могут быть одноканальными, когда по одной линии связи передается только одно измерение, и многоканальными, когда по од­ной линии связи передается много измерений (классификация по числу измеряемых величин). Многоканальность достигается теми же методами, что и в телеуправлении, т. е. с помощью частотного и временного способов разделения сигналов. Многоканальная система позволяет вести наблюде­ния за показаниями многих измеряемых величин одновременно в отличие от систем, использующих телеизмерение по вызову, в которых наблюдение показаний различных объектов телеизмерения происходит поочередно.

По методам воспроизведения измеряемой величины системы телеизме­рения подразделяют на аналоговые и цифровые.

В аналоговых системах используются непрерывные (аналоговые) сиг­налы. Параметр аналогового сигнала является однозначной непрерывной функцией измеряемой величины. К аналоговым относятся сигналы, моду­лированные с помощью непрерывных модуляций и таких импульсных модуляций, как широтная, фазовая и частотная. В аналоговых системах может применяться квантование по времени, но отсутствует квантование по уровню.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--