Передающее пристрій систем телеизмерения

1 Запровадження 2.

2 Призначення і науковотехнологічна галузь застосування 4.

3 Технічні характеристики 4.

4 Структурна схема передавача 5.

5 Розробка і розрахунок основних блоків схеми 7.

5.1 Параметри СР — коду 7.

5.2 Вибір комбінацій СР — коду 10.

5.2.1 1 -я посилка 11.

5.2.2 2-ая посилка 14.

5.3 Вибір АЦП 16.

5.4 Розрахунок дільника напруги 19.

5.5 Реалізація регістру 20.

5.6 Розробка логічного вузла 20.

5.7 Вибір переданих частот і смуг пропускання 21.

5.8 Розрахунок генераторів гармонійних коливань 23.

5.9 Розрахунок полосовых фільтрів 25.

5.10 Розробка блоку управління 27.

6 Найвища вимога до алгоритмам діагностування 29.

7 Технічна діагностика, і прогнозування 32.

8 Зв’язок технічної діагностики з надійністю і якістю 35.

9 Основи теорії технічної діагностики 38.

10 Розробка технічного діагностування 40.

11 Розробка схеми діагностування 44.

12 Діагностування працездатності системи 46.

13 Укладання 48.

Додаток, А (завдання на бакалаврську работу)__________________.

Додаток Б (список литературы)______________________________.

1 Введение.

Проектування сучасних систем телемеханіки докорінно різниться від тієї ж систем спроектованих буквально кілька років як розв’язано. Це пояснюється першу чергу тим, що з побудови сучасних систем телемеханіки широко використовуються інтегральні мікросхеми і кошти обчислювальної техники.

Використання сучасних технологій неминуче влечёт до підвищення швидкості роботи систем, поліпшення якості і середніх розмірів систем, підвищенню точності й діють т.д., порівняно з своїми попередниками, виконаними на транзисторах і диодах. Так крім традиційних функцій (телеуправління, телеизмерение, телесигнализация, телерегулювання і передачі статистичної інформації) можуть здійснювати попередній відбір інформації її збору, утворювати сигнали, оптимальні передачі у цій каналу зв’язку, приймати рішення управління місцевої автоматикою, видавати за вибором і повторно інформацію диспетчеру для візуального контролю та регулювання і т.д.

Кодування що застосовується у сприйнятті сучасних системах телемеханіки дозволяє підвищуватиме їхній защищённость від перешкод рахунок досконаліших кодів які у схемної реалізації простішими ніж їх соратники, а стиснення даних дозволяє збільшити обсяг переданої інформації з тим самим каналам связи.

Устрою телевимірювання (ТІ) здійснюють передачу на відстань значень вимірюваних величин, їх реєстрації чи введення даних в автоматичне пристрій. Усі системи ТІ поділяють на аналогові і дискретні. Дискретні системи ТІ найбільш близькі на засадах побудови схем і використовуваної апаратурі до систем телекерування. Характерна особливість дискретних систем — здійснення в передающем устрої операції квантування за рівнем. У цьому замість передачі неперервної низки значень вимірюваною величини передається кінцеве її значень (рівнів), кожному у тому числі відповідає при кодування певна кодова комбінація. Залежно від принципу кодування розрізняють частотноімпульсні (використовують числової код) і кодово-импульсные (використовують многоэлементный код) дискретні системи ТИ.

До аналоговим системам заведено відносити такі ТІ, у яких кожному з неперервної низки значень вимірюваною величини відповідає цілком певний сигнал ТИ.

Основне перевагу дискретних систем проти аналоговими — незначне вплив зміни параметрів лінії зв’язку й перешкод в каналах зв’язку на передані сигналы.

Перевагою кодово-импульсных систем ТІ слід віднести високу стійкість перед перешкодами і відсутність принципових обмежень підвищення точності телепередачі, зумовлені дискретним характером сигналів. Крім того, такі пристосовані висновку інформацією цифровий форме.

У кодово-импульсных системах кодується або кут повороту стрілки первинного вимірювального приладу, або уніфікований електричний параметр (струм чи напруга), у якій попередньо перетвориться яка вимірюється величина.

Завдання кодування сполучення загальному разі залежить від узгодженні властивостей джерела сполучень з властивостями каналу зв’язку. Розрізняють кодування джерела повідомлень (ефективне кодування) і кодування, що враховує вплив перешкод в каналі зв’язку (помехоустойчивое кодирование).

2 Призначення і науковотехнологічна галузь применения.

Устрою телевимірювання здійснюють передачу на відстань значень вимірюваних величин, їх реєстрації чи введення даних в автоматичне пристрій. Такі системи застосовують у умовах, коли передача даних скрутна у прямому вигляді, тоді стаёт питання про застосування таких систем.

3 Технічні характеристики.

Основні технічні характеристики розроблюваного передавача системи телевимірювання мають такі значения:

|- діапазон зміни вимірюваною величини, У |0 — 15 | |- допустима приведённая похибка вимірювання, У |2.8 | |- максимальна частота зміни вимірюваного |100 | |напруги, гц | | |- метод поділу сигналів |Частотно-временной | |- метод обрання |Частотно-распределите| | |льно-комбинационный | |Вигляд проектованого устрою |Передавач | |- код |Неприводимый | | |сменно-посылочный | | |(СР) |.

4 Структурна схема передатчика.

Розроблювана схема приёмника має здійснювати передачу отриманої інформації без тимчасових інтервалів між посилками, і навіть виробляти її обробку з найменшою временем.

Структурна схема зображено малюнку 4.1.

Яка Вимірюється напруга надходить на вхід дільника напруги, покликаного забезпечити узгодження рівня вхідного сигналу з входом АЦП. Перетворене напруга надходить на АЦП, із виходу якого частина двоичного коду, відповідна першої посилці, відразу ж потрапляє подається на блок кодування (блок логічних пристроїв), а решта — на тригери, промовці ролі регістру. Блок регістрів призначений для зберігання двоичного коду тоді, коли виходи АЦП перебувають у Z — стані, що дозволяє здійснювати безперервну передачу. З виходу блоку регістрів двоїчний код надходить на логічний блок (блок кодування), де відбувається перетворення двоичного коду в неприводимый сменно-посылочный код. Сигнали із виходу логічного блоку надходять на блок перетворення на частоту логічних сигналів, де є генератори частоти, ключі включення генераторів, смугові фільтри і акумулятор. Коливання з виходів полосовых фільтрів надходять на акумулятор, із виходу що його лінію надходить вихідний сигнал. Роботою перелічених вище блоків управляє блок управління, який має виробляти такі операції: запуск АЦП на перетворення; управління передачею даних із АЦП; управляти записом в регістри; управляти очерёдностью видачі в лінію посылок.

5 Розробка і розрахунок основних блоків схемы.

5.1 Параметри СР — кода.

Припустима похибка для АЦП визначається за такою формуле:

(=0,5(доп, (5.1).

(=0,5*2.8 = 1.4%.

Кількість рівнів квантування АЦП (N):

N = 100/(+ 1, (5.2).

N = 100/1.4 + 1 = 72.4 .

Оскільки така розрядність може бути досягнуто то приймаємо N=128.

Розрядність кодовою комбінації (n): n = log2 N, (5.3).

n = log2 128 = 7.

Для перетворення комбінацій двоичного коду (ДК) у НР — код комбінації ДК розбиваються на n груп, кількість яких одно числу посилок СР — коду nв.

Комбінаціям ДК кожної групи присвоюються комбінації частот з відповідних груп поєднань, освічених для побудови посилок СР — коду .При розбивці розрядів ДК на групи, а як і для формування комбінацій посилок СР — коду треба враховувати, що кількість можливих перестановок групи (комбінацій ДК) на повинен перевищувати кількості комбінацій відповідних посылок:

[pic][pic], (5.4) где.

Niгрдк — число комбінацій і - ой групи ДК;

Nnвi — кількість комбінацій і - ой посилки НС.

Вибір числа частотних позицій nч для побудови комбінацій посилок СР — коду робиться з условия:

[pic]. (5.5).

Приймемо nв = 3 (nв — кількість посылок).

Для перетворення семиразрядного ДК у СР — код, яка має nв=3 mч=2, кількість необхідних комбинаций:

Nком (23+2*22 =16.

При nч = 7 Nком = 21, а при nч = 6 Nком = 15, тому будемо використовувати 7 частотних позиций.

Відносна швидкість передачі визначається за такою формуле:

[pic], (5.6) где.

M — кількість інформації; nч — кількість частотних позицій; nв — кількість посылок.

За формулою (5.6) знаходимо відносну швидкість передачи:

Rf = 7/(7*3) =0.3(3).

Беручи nв = 2 і використовуємо самі формулы.

Для перетворення шестиразрядного ДК у НР — код, яка має nв=2, mч=2 кількість необхідних комбінацій буде равно:

Nком (23 + 24 = 24.

При nч = 8 Nком = 28, тому використовуємо 8 частотних позиций.

За формулою (5.6) знаходимо відносну швидкість передачи:

Rf = 7/(8*2) =0.43.

З вышеприведённых розрахунків бачимо, що СР — код з параметрами nв = 2, mч = 2 забезпечує велику швидкість передачі при невеличкому витраті апаратних ресурсов.

5.2 Вибір комбінацій СР — кода.

З вышеприведённых розрахунків використовуємо передачі 8 частотних позицій, то можливо отримання 28 комбінацій (Таблиця 5.1).

Таблиця 5.1 |1−2 |1−3 |1−4 |1−5 |1−6 |1−7 |1−8 | |2−3 |2−4 |2−5 |2−6 |2−7 |2−8 | |3−4 |3−5 |3−6 |3−7 |3−8 | |4−5 |4−6 |4−7 |4−8 | |5−6 |5−7 |5−8 | |6−7 |6−8 | |7−8 |.

Для побудови кодових комбінацій 1 — ой посилки потрібно використовувати 16 комбінацій частот, а 2-ой посилки 8 комбінацій частот.

По розрахунками проведённым раніше необхідно використовувати вісім частот, а отже, для рівномірного використання всіх частот кожна частота перша посилки повинна використовуватися в чотири рази, а другий два разу. Вибір частотних комбінацій слід з допомогою карти Карно, оскільки використання карт Карно дозволить значно оптимізувати поданні кожної кодовою комбінації для побудови логічного узла.

5.2.1 1 -я посылка.

Частота 1 і 2.

|1 |1 |2 |2 | |1 |1 |2 |2 | | | | | | | | | | |.

Частота 3 і 4.

| | | | | | | | | | |3 |3 |4 |4 | |3 |3 |4 |4 |.

Частота 5 і 6.

| | | | | |6 |5 |5 |6 | |6 |5 |5 |6 | | | | | |.

Частота 7 і 8.

|8 |7 |7 |8 | | | | | | | | | | | |8 |7 |7 |8 |.

З даних із картам Карно отримуємо функції для частот приведені в таблиці 5.2.1.1.

Таблиця 5.2.1.1 |Частоти |Функції | |1 |[pic] | |2 |[pic] | |3 |[pic] | |4 |[pic] | |5 |[pic] | |6 |[pic] | |7 |[pic] | |8 |[pic] |.

З вище наведених функцій отримуємо комбінації частот перша посилки наведені у таблиці 5.2.1.2: таблиці 5.2.1.2 |код |000|000|001|001|010|010|011|011|100|100|101|101|110|110|111|111| | |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |0 |1 | |част.|1−8|2−8|1−7|2−7|3−8|4−8|3−7|4−7|1−6|2−6|1−5|2−5|3−6|4−6|3−5|4−5|.

5.2.2 2-ая посылка Частота 1 і 2.

|1 |1 | | | |2 |2 | | |.

Частота 3 і 4.

|3 |4 | | | |3 |4 | | |.

Частота 5 і 6.

| | |5 |5 | | | |6 |6 |.

Частота 7 і 8.

| | |7 |8 | | | |7 |8 |.

Аналогічно визначаємо комбінації й у другий посылки.

Отримуємо такі функції (таблиця 5.2.2.1).

Таблиця 5.2.2.1 |Частоти |Функції | |1 |[pic] | |2 |[pic] | |3 |[pic] | |4 |[pic] | |5 |[pic] | |6 |[pic] | |7 |[pic] | |8 |[pic] |.

Кінцеві значення кодових комбінацій для другий посилки наведені у таблиці 5.2.2.2.

таблиці 5.2.1.2 |код |000 |001 |010 |011 |100 |101 |110 |111 | |частий. |1−3 |5−8 |1−4 |5−7 |2−3 |6−8 |2−4 |6−7 |.

5.3 Вибір АЦП.

Оскільки розрядність коду дорівнює 7, то тут для зручності використання коштів і простоти підключення вибираємо мікросхему КР572ПВ3. Мікросхема представляє собою восьмиразрядный АЦП послідовних наближень, готовий до введення аналогової інформацією мікропроцесори, микроЭВМ та інші устрою обчислювальної техніки і відданість забезпечує такі режими: поєднання, статичної пам’яті і із довільною вибіркою. Умовне позначення наведено малюнку 5.3.1.

[pic].

Малюнок 5.3.1.

У цьому схемою АЦП працюватиме на режимі статичної пам’яті. На малюнку 5.3.2 зображено тимчасова діаграма роботи АЦП у тому режимі, а таблиці 5.3 вказані стану виходів АЦП і поточне функціональне стан АЦП залежно від комбінації сигналів на входе.

Малюнок 5.3.2.

Таблиця 5.3 |CS |RD |BUSY |DB7—DB0 |Функціональне стан АЦП | |L |H |H |Z |Початок перетворення | |L |? |H |Z -дані |Зчитування даних | |L |? |H |Дані — Z |Скидання | |H |X |X |Z |Відсутність вибірки | |L |H |L |Z |Перетворення | |L |? |L |Z |Перетворення | |L |? |L |Z |Заборонено |.

Основні параметри АЦП:

|Входное напряжение (максимальное) |10 В | |Номінальне напруга харчування (висновок 1) |5 В | |Струм споживання по входу (з виведення 1) |4мА | |Опорне напруга (висновок 2) |- 10B | |Вихідний напруга низького рівня |4B | |Частота внутрішнього тактового генератора |0,4.1,5Мгц | |Час перетворення | наявності серійного випуску необхідних коштів; > наявності підхожих коштів у заводе-изготовителе об'єкта; > масовості випуску об'єкту і його складності; > необхідної продуктивності засобів і т. п.

Кошти функціонального діагностування є, зазвичай, умонтованими і тому розробляються та створюються разом з объектом.

" Традиційні «підходи до організації діагностичного забезпечення не може бути успішно застосовані для об'єктів високої складності, зокрема для об'єктів обчислювальної тех;

Контролепригодность забезпечується внаслідок перетворення структури проверяемого об'єкта до виду, зручного у діагностуванні. Для цього, у об'єкт поки що не етапі її проектування запроваджують додаткове апаратуру — вбудовані кошти тестового диагностирования.

До вбудованим засобам тестового діагностування можна віднести додаткові контрольні точки, додаткові входи для блокування сигналів і завдання необхідних значенні сигналів, і навіть спеціальну апаратуру, яка за диагностировании змінює структуру об'єкта, залишаючи її вихідної як експлуатації, генерує тести та аналізує результати їх реализации.

Через відсутність регулярних і економічних методів підвищення контроліпридатності об'єктів практично широко використовуються неформальні рекомендації, які полегшують діагностування объектов.

7 Технічна діагностика, і прогнозирование.

Оцінюючи область, охватываемую технічної діагностикою, розглянемо три типу завдань визначення технічного стану объектов.

До першого тину ставляться завдання визначення технічного стану, в яку повергнута об'єкт зараз часу Це — завдання діагностування. Завдання другого типу — пророцтво технічного стану, у якому виявиться об'єкт в певний майбутній час. Це — завдання прогнозування. До третьому типу ставляться завдання визначення технічного стану, у якому перебував об'єкт в певний момент часу у минулому. За аналогією можна говорити, що це завдання генеза.

Завдання першого типу формально слід зарахувати до технічної діагностиці, а другого типу — до технічної прогностиці (до технічному прогнозуванню). Тоді галузь знання, що має займатися рішенням завдань третього типу, природно назвати технічної генетикой.

Завдання технічної генетики виникають, наприклад, у зв’язку з розслідуванням аварій та їх причин, коли технічний стан об'єкта в аналізованих час відрізняється стану, коли він був у минулому, внаслідок появи першопричини, що отримала аварію. Ці завдання вирішуються шляхом визначення можливих чи ймовірних передісторії, головних кандидатів у справжнє стан об'єкта. До завданням технічної прогностики ставляться, наприклад, завдання, пов’язані з визначенням терміну служби об'єкта чи з призначенням періодичності його профілактичних перевірок і ремонтів. Ці завдання вирішуються шляхом визначення можливих чи ймовірних еволюції стану об'єкта, які починаються зараз времени.

Рішення завдань прогнозування дуже важливо, зокрема, для організації технічного обслуговування об'єктів станом (замість обслуговування за термінами чи ста ресурсів). Безпосереднє перенесення методів вирішення завдань діагностування на завдання прогнозування неможливо через відмінності моделей, із якими випадає працювати: під час діагностування моделлю зазвичай є опис об'єкта, у те час як із прогнозуванні необхідна модель процесу еволюції технічних характеристик об'єкта у часі. Через війну діагностування щоразу визначається лише одна «точка «зазначеного процесу еволюції для поточного моменту (інтервалу) часу. Проте добре організоване діагностичне забезпечення об'єкта зі збереженням всіх попередніх результатів діагностування може дати корисну і об'єктивну інформацію, яка була передісторію (динаміку) розвитку процесу зміни технічних характеристик об'єкта у минулому, може бути використано для систематичної корекції прогнозу і підвищення його достоверности.

У період циклу експлуатації дуже є індивідуальне прогнозування технічного стану кожної конкретної примірника об'єкта, що дозволяє обслуговувати об'єкти з їхньої стану. При індивідуальному прогнозуванні завжди апріорна інформація мусить бути індивідуальної кожному за примірника об'єкта. Якщо цю інформацію отримувати у процесі експлуатації, вона враховуватиме як конкретні умови застосування зазначеного примірника об'єкта за призначенням, умови його обслуговування, храпения і транспортування, але й специфічні особливості примірника, залежні, зокрема, від конкретних умов виготовлення об'єкту і його складових частей.

Але й в такому розчленування труднощі розробки практично ефективних методів прогнозування для складних об'єктів залишаються значительными.

Найпростіший було б явна аналітична модель у якій відсутня залежність майбутнього технічного стану випадкових перешкод і похибок. Прагнучи до «ідеальної «моделі, використовують різноманітні способи математичного опрацювання моделей з метою зменшення залежності остаточних результатів виміру прогнозують параметрів і прогнозу від випадкових функцій Y, X і W. Ці засоби полягають головним чином згладжуванні випадкових процесів застосуванням операторів згладжування, таких, як опера- «тори математичного очікування, поточного середнього, експоненційного згладжування, та інших. Для застосування операторів згладжування треба зазначити характеристики сглаживаемых випадкових процесів, наприклад ймовірності появи величин Y, X і W, інтервалів згладжування та інших., що з необхідністю отримання й опрацювання великих обсягів апріорній інформації, що остаточно практично далеко ще не завжди возможно.

Найпростішими критеріями Придатності може бути, наприклад, абсолютні значення чи швидкості зміни абсолютних значень інтенсивностей відмов, чи деяких (прогнозують) параметров.

Звісно, найбільш важкими є питання обгрунтованого призначення граничного значення критерію придатності, і навіть вибору прогнозують параметрів. Теоретично обгрунтовані відповіді опікується цими питаннями вдається отримати які завжди і лише дуже простих об'єктів. У вона найчастіше, проте, може стати прийнятними методи експертних оценок.

8 Зв’язок технічної діагностики з надійністю і качеством.

Якість продукції є сукупність її властивостей, зумовлюючих придатність продукції задовольняти певні потреби у відповідність з її призначенням. Серед показників якості продукції важливе місце займають показники її надійності (безвідмовності, довговічності, зберігаємо остюки, ремонтопригодности). Наявність чи поява дефектів, що можна на будь-який стадії життя продукції (об'єктів), негативно б'є по її якості й надежности.

Фізичний аспект, що є основним для неподільних об'єктів, охоплює вибір, вдосконалення мережі та створення нових матеріалів, пошук і освоєння реалізацію нових фізичних засад роботи, нових видів енергії і способів її перетворення, завдання щадящих умов застосування об'єктів, вдосконалення технології виробництва та конструкції тощо. п.

Апаратурний аспект охоплює принципи та художні засоби організації та використання апаратурною (матеріальної) надмірності. Це — мажорирование (зокрема, дублювання і троирование), розподілене резервування, статична і динамічний резервування, ненагруженный і навантажений резерв, тощо. п.

Інформаційний аспект надійності включає у собі принципи та художні засоби отримання й використання надлишкової інформації, котра надходить на об'єкт, а також переданої, перероблюваної, береженої і видається об'єктом. Це, наприклад, застосування надлишкових кодів, які виправляють помилки, і багаторазове (зокрема, дворазове) повторення у часі операцій передачі й обробки інформації. До інформаційному аспекту слід назвати також питання, пов’язані улаштуванням падежного (зокрема, нечувствительного до помилок) матзабезпечення обчислювальних машин.

Метою заходів, виконуваних у межах фізичного аспекти надійності, є створення таких об'єктів, що як можна менше схильні до появі у яких дефектів як із виробництві, і за її експлуатації. Проте запобігти виникненню недоліків у більш-менш складних об'єктах, особливо в тривалої їх експлуатації, нельзя.

Задля реалізації діагностичного забезпечення у загальному разі потрібно запровадити аппаратурную і інформаційну надмірність, і навіть додатково затратити енергію. Тому розробник, бажаючий мати хороше діагностичне забезпечення для проектованого об'єкта, повинен усвідомлювати, що задля цього знадобляться витрати, які мають визначатися техникоекономічними міркуваннями і навіть розрахунками, проте вони почнуть окупатися негайноу процесі виготовлення об'єкту і за його налагодження. У першу чергу розробникові слід розглянути все стадії і етапи життя об'єкту і кожному за такого етапу вирішити питання про необхідність рішенні тієї .чи іншого завдання діагностування, вибрати чи призначити необхідну повноту виявлення й глибину пошуку можливих (ймовірних, допустимих) дефектів об'єкта, Потім повинна слідувати розробка і створення відповідних систем диагностирования.

Головними показниками якості систем діагностування є гарантовані ними полпота виявлення й глибина пошуку дефектів. До «вторинних «показників якості систем діагностування можна віднести видатки апаратуру, час, енергію, і навіть показники надійності коштів діагностування, зокрема достовірність диагноза.

Для правильної організації проектування систем діагностування такі основні вихідні дані, як склад які виявляються дефектів та глибина їх пошуку, повинні прагнути бути задано не «загалом », а вигляді цілком конкретних переліків дефектів і змінних складових частин объекта.

Впровадження в практику проектування зазначених вище методів кількісних розрахунків у певною мірою справа майбутнього. У цей час доцільно погоджувати показники надійності об'єктів і характеристики їх систем діагностування шляхом итеративного розгляду низки варіантів. У цьому істотно корисними і ефективними є машинні системи моделювання надійності, що забезпечують можливість обліку характеристик діагностичного забезпечення моделируемых объектов.

9 Основи теорії технічної диагностики.

Як широко застосовуваних діагностичних моделей аналогових об'єктів може бути їх логічні моделі і графи причинно-наслідкових зв’язків. Ці моделі придатні у випадках, коли можлива організація діагностування за принципами допускового контролю параметрів об'єкта. Електричні ланцюга як об'єкти діагностування можуть бути моделями, розробленими у межах загальної електротехніки, а аналізу цих моделей із єдиною метою побудови алгоритмів діагностування залучаються відомі методи розрахунку таких цепей.

Аби вирішити завдань тестового діагностування динамічних систем залучаються методи, засновані на результатах теорії чутливості. Що стосується лінійним аналоговим системам розроблено методи дешифрации результатів фізичних експериментів над такими об'єктами із єдиною метою як виявлення, і пошуку їх несправних блоків. Тестовими впливами у своїй є гармонійні вхідні сигнали. Методи, отримали загальне назва методів інтегральної діагностики, засновані на аналізі перехідних процесів, що викликаються спеціальними вхідними впливами, і застосовуються у діагностуванні щодо простих «неподільних «об'єктів (наприклад, резисторів, конденсаторів та інших виробів електротехніки і електроніки). У цьому шляхом обробки результатів діагностування вдається визначати наявність прихованих дефектів, впливають, наприклад, на показники довговічності изделий.

Змістовно завдання побудови тесту у тому, щоб знайти (обчислити, вибрати, призначити) таку сукупність і, можливо, послідовність вхідних впливів, під час подачі чим об'єкт діагностування одержувані відповіді об'єкта в заданих контрольних точках дозволяють зробити висновок про його технічний стан. Перевіряльники тести призначені для перевірки справності чи працездатності об'єкта, а тести пошуку дефектів — для зазначення місця і, можливо, причин дефектів, що порушують справність чи працездатність об'єкта діагностування. Для дискретних об'єктів тести (точніше, алгоритми тестового діагностування) будуються або за структурним, або за функціональним моделям об'єктів діагностування. Для простих об'єктів моделі може бути явними, для складних об'єктів завжди застосовуються неявні моделі. Тести можуть бути детермінованими чи ймовірнісними. Серед останніх помітне місце займають тести, Які Мають собою псевдослучайные послідовності вхідних воздействий.

Досить часто тестові впливу вибираються по «фізичним «міркувань, наприклад впливу типу стрибка чи імпульсу вхідного сигналу методів інтегральної діагностики, і навіть впливу, застосовувані методів неруйнуючого контролю технічного состояния.

Як тестових можна використовувати вхідні впливу, є робітниками при застосуванні об'єкта за призначенням. Це має місце з організацією тестового діагностування аналогових об'єктів, зокрема тоді, коли ті представлені їх логічними моделями чи графами причинно-наслідкових зв’язків. Складені в такий спосіб тести називаються функциональными.

10 Розробка технічного диагностирования.

Розроблювана схема приёмника має здійснювати передачу отриманої інформації без тимчасових інтервалів між посилками, і навіть виробляти її обробку з найменшою временем.

Структурна схема зображено малюнку 10.

Схема блоку управління представлена на кресленні управляє роботою АЦП і перемиканням посилок. Лічильник, працюючий від генератора тактових імпульсів, видає комбінації на логічний вузол, з якого визначається час надходження необхідної комбінації. Комбінації, використовувані у роботі блоку управління та його призначення, наведені у таблиці 5.10.

Час переходу від однієї комбінації до інший, обумовлений частотою генератора тактових імпульсів, одно 0.43 мс.

Регістр у блоці управління, аналогічні регістру в логічному блоці, призначений підтримки постійного сигналу до надходження нової команды.

|0000 | | |0001 |Скидання АЦП і почав | | |перетворення | |0010 |Кінець перетворень, | | |зчитування інформації, | | |запис їх у регістр і | | |обробка 1-ой посилки | |0011 | | |0100 | | |0101 | | |0110 | | |0111 | | |1000 | | |1001 |Кінець обробки 1-ой | | |посилки, зчитування | | |інформації з регістру і | | |обробка 2-ой посилки | |1010 | | |1011 | | |1100 | | |1101 | | |1110 | | |1111 | |.

Для визначення працездатності всієї системи, з матеріалу викладеного вище, складаємо таку таблицю причинно-наслідкових зв’язків (таб.10.1).

Таблиця 10.1 | |(1 |(2 |(3 |(4 |(5 | |S0 |1 |1 |1 |1 |1 | |S1 |0 |1 |0 |0 |0 | |S2 |0 |0 |0 |0 |0 | |S3 |1 |1 |0 |0 |0 | |S4 |1 |1 |1 |0 |0 | |S5 |1 |1 |1 |1 |0 |.

У таблиці застосовані такі позначення: V (і - перевірочна посилка i-ого блоку; V Si — несправність і -ого блока.

За даними цієї таблиці будуємо таблицю визначення працездатності всієї системи (таб.10.2).

Таблиця 10.2 | |(1 |(2 |(3 |(4 |(5 | |S01 |1 |0 |1 |1 |1 | |S02 |1 |1 |1 |1 |1 | |S03 |0 |0 |1 |1 |1 | |S04 |0 |0 |0 |1 |1 | |S05 |0 |0 |0 |0 | |.

Посилка відповідна виділеної одиниці - посилка необхідна для перевірки працездатності всієї системи. Тобто. якщо результат після п’ятого блоку системи при вплив на систему контрольної посилкою дорівнюватиме одиниці, що він відповідає робочому стану, можна зробити позитивну висновок що систему перебуває у робочому безпечному стані і продовжити нормальну работу.

Якщо це перевірка дасть нульової результат, це означати що систему має несправний блок, а означати слід шукати місце неисправности.

Для перебування місця несправності становлять таку таблицю (таб.10.3).

Таблиця 10.3 | |(1 |(2 |(3 |(4 |(5 | |S12 |0 |1 |0 |0 |0 | |S13 |1 |0 |0 |0 |0 | |S14 |0 |1 |1 |0 |0 | |S15 |1 |0 |1 |1 |0 | |S23 |1 |1 |0 |0 |0 | |S24 |1 |1 |1 |0 |0 | |S25 |1 |1 |1 |1 |0 | |S34 |0 |0 |1 |0 |0 | |S35 |0 |0 |1 |1 |0 | |S45 |0 |0 |0 |1 |0 |.

Для перебування місця несправності необхідне й досить використовувати лише чотири перевірки замість п’яти — 1,2,3 і 4 посылки.

11 Розробка схеми диагностирования.

Створення схеми технічного діагностування переважно залежить від створенні деякого стандартного на систему й контролю за реакцією системи цього вплив (тобто. порівняння вихідний величини системи із необхідним значением).

Для даної системи телевимірювання вхідний величиною є аналогова величина деякою измерянной величини. Відповідно, блок створення стандартного перевірочного впливу має аналоговий сигнал, яким найімовірніше визначити працездатність системы.

Як стандартного сигналу візьмемо постійний у часі аналоговий сигнал з амплітудою рівної 15 В, т.к. такий перевірочний сигнал дозволить набагато зменшити схемную реалізацію контролюючого устройства.

Т.к. постійний у часі аналоговий сигнал амплітудою 15 В вже використовується для харчування мікросхем, то блок для своєчасної подачі стандартного сигналу полягатиме лише вже з триггера пропускає цей сигнал за командою блоку управління схеми системи телевимірювання (рис.11).

Це рішення блоку створення стандартного сигналу дуже просте та економічне, проте, це рішення має один мінус — нестабільність харчування мікросхем від зовнішніх источников.

Але з іншого боку, якщо харчування мікросхем буде нестабільним, то стандартний перевірочний сигнал буде створено не так і, природно що контролюючий блок видасть помилку роботи системи. Цей випадок показує, що діагностування вестиметься як за працездатністю окремих блоків, а й у правильності їхнього живлення від зовнішніх источников.

12 Діагностування працездатності системы.

Дані які у таблиці 10.2, слід, для перевірки працездатності системи необхідно перевірити лише п’яту посилку, тобто. перевірити вихідний сигнал п’ятого блоку — блок перетворення на частоту.

Т.к. вихідний сигнал п’ятого блоку — аналоговий сигнал певній частоти, то тут для контролю правильності цього сигналу необхідно використовувати ЦАП та Блок логічних елементів сравнивающий вихідний сигнал з сигналом що має бути не вдома. Зв’язок цих елементів показано малюнку 11.

Тригер показаний малюнку 11 виконує функцію «клапана» для затримки інформацією нормальному режимі роботи системи. Цей тригер може також використовуватися як триггера пропускає вхідний сигнал.

Отже, якщо логічна схема контролю видає сигнал високого рівня, то система в момент часу працездатна, якщо низького рівня, то система в момент часу не працездатна і потрібно провести ще ряд тестов.

Для найбільшої достовірності працездатності системи дане діагностування має проводитися постійно на той час часу коли вхідний сигнал системи відсутня. І тому необхідно що блок управління системи постійно давав дозволу перевірку працездатності системи в останній момент часу коли непроисходят перетворення на АЦП.

13 Заключение.

Разработаное пристрій передачі виконує перетворення аналогового сигналу в НС-код без пауз, що значно підвищує швидкість передачі данных.

Також дане пристрій постійно в моменти простою системи виробляє контроль на працездатність, що дозволяє набагато підвищити надійність роботи устрою, а означати запобігання необоротних помилок в приёмном устройстве.

У разі помилки у системі схема контролю над працездатністю зупиняє роботу пристрої і видає візуальний сигнал про непридатність системи до работе.

Дане пристрій систем телевимірювання відповідає технічному завданням на бакалаврську работу.

———————————;

Перетворення в частоту.

Uвых.

Блок управле ния.

Uвх Делитель напряжения.

АЦП.

49 50.

Кодирование Тригеры.

2-я посылка.

1-я посылка Рисунок 4.1.

D1.

D2.

D0.

D1.

D2.

D0.

D2.

D1.

D0.

D2.

D1.

D0.

D0.

D1.

D2.

D3.

D0.

D1.

D2.

D3.

D0.

D1.

D2.

D3.

D1.

D2.

D3.

D0.

D0.

DB3.

DB4.

DB8.

DB7.

DB6.

DB5.

DB1.

DB2.

BUSY.

Un.

Uon.

BOFS.

Uвх.

RD.

CS.

CLK.

OV.

A/D.

CS.

RD.

BUSY.

R1.

Uвых.

Uвх.

R2.

Малюнок 5.4.

Q1.

R.

C.

D1.

D2.

D3.

D4.

Q2.

Q3.

Q4.

мс.

2,0.

1,6.

1,2.

0,8.

0,4.

0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 f, кГц.

0,02.

0,1.

0,28.

0,42.

Рисунок 5.7.

C1.

C2.

R2.

R1.

Rос.

R.

Малюнок 5.8.

C3.

C5.

R2.

R1.

Rос.

Rвх.

Малюнок 5.9.

R4.

[pic].

АЦП.

Блок управле ния.

Перетворення в частоту.

Кодирование Триггеры.

2-я посылка.

1-я посылка.

[pic].

Uвых.

Блок управления.

Триггер Вход 15 В.

Вхід системы Рис. 11.

Триггер

Логічний схема контроля.

ЦАП.

Блок перетворення на частоту Рис. 11.

Вихід схеми контроля.

———————————;

№ документа.

Лист.

Лист.

Изм.

Подпись.

Дата.