Исследование кодовой системы телеизмерения и метода преобразования аналоговой величины в дискретную (аналоговая измеряемая величина = 49,4)

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте»

Отчет
 по лабораторной работе №20

«Исследование кодовой системы телеизмерения и метода

преобразования аналоговой величины в дискретную»

Выполнила:                                                                                                        студентка гр. АТ-303

                                                                                                                                      Гайдабрус Н. Н.

Проверил:

г. Санкт - Петербург

2006 г.

Теоретические сведения

Получение информации о значениях измеряемых параметров контролируемых или управляемых объектов методами и средствами телемеханики называется телеизмерением. Величины (измеряемые параметры), характеризующие протекание производственных процессов, обычно являются случайными. Случайная величина, имеющая конечное число значений, называется дискретной. При бесконечном числе значений она называется аналоговой.

 В телеизмерительных системах сообщения о контролируемых параметрах делятся на непрерывные и дискретные. Дискретными называются сообщения, характеризующиеся конечным числом символов (знаков), подлежащих передаче за определенный период времени. Непрерывными называются сообщения, в которых подлежащая передаче совокупность сведений характеризуется непрерывным рядом значений. При передаче результатов телеизмерений с помощью дискретных сообщений обеспечивается более высокая помехозащищенность  и возможность воспроизведения информации с большей точностью.

1.  Преобразование непрерывной величины в дискретный кодовый сигнал

Вариант: 49,4

Umin, В =  40

Umax, В = 90

Uизм, В =  49,4

Преобразуем аналоговую величину Uизм в код.

Определим величину шага квантования q по формуле:

,
где ; nu – число информационных разрядов кода.

Подставив значения при n_u = 7, получаем:

;

Число тактов, необходимых для достижения равенства между Uизм и эталонным напряжением по формуле:

  .

Запишем эквивалент Ч_Т в таблицу 1.

Таблица 1

Найдем значения контрольных разрядов и запишем полученные значения в таблицу 2.

Таблица 2

2.  Анализ достоверности принятого сообщения.

Преобразуем, число 3033 в восьмеричный код и запишем в таблицу 3.

Таблица 3

Разряды кода	a1	a2	a3	k4	a5	a6	a7	k8	a9	k10	k11	k12
Десятичный код	3			0			3			3
Восьмеричный код	0	1	1	0	0	0	0	1	1	0	1	1
Искаженные разряды		↓		1						1		0
Исправленный код	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	1	1

Произведём проверку нечётности сумм всех пяти групп сочетаний разрядов кода по модулю 2.

Искажены разряды: k_4, k₁₀, k₁₂ → a₂

3.  Определение величины шага квантования, линейности и АЦП и погрешности телеизмерений.

Экспериментальное определение величины q.

q определяется по формуле:

По результатам измерений составим таблицу

Таблица 5

                             

4.Определение линейности АЦП.

1)  Uизм₁=1;    (0011101)~29;          Uизм₂=2;    (0110110)~54;

q = ( Uизм₁ - Uизм₂)/q_э= 1/25=0,04.

2)  а)  Uизм₁=0,5;    (0001110)~14;           Uизм₂=1,0;    (0011100)~28;

q=0,5/14=0,035.

     б) Uизм₁=2,0;    (0110110)~54;           Uизм₂=2,5;    (1000011)~67;

q=0,5/13=0,038.

     в) Uизм₁=4,0;    (1101010)~106;           Uизм₂=4,5;    (1110110)~118;

q=0,5/12=0,041.

Из результатов измерений и расчетов видно, что линейность ЦАП в разных зонах измерения неравномерна.

3)      Uизм₁=0,02;          Uизм₂=0,01;          Uизм₃=0,05.

В средней зоне прибора погрешность измерения минимальна, следовательно, для повышения точности измеряемой величины индикаторный прибор должен быть таким, чтобы измеряемая величина должна быть в средней части шкалы.

4)   На входе ЦАП  U=0, на выходе – комбинация 0000001, следовательно, любой входной сигнал будет искажен на 1.