VYPUSKNAYa_KVALIFIKATsIONNAYa_RABOTA_BAKALAVRA

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

БАКАЛАВРА

ТЕМА: ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОЙ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С КОНТРОЛЕМ ПО ЧЕТНОСТИ

1

ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ

контролем по четности.

Место выполнения ВКР: СПбГЭТУ “ЛЭТИ” Исходные данные (технические требования):

Персональный компьютер, отчёты, технические описания и инструкции,

библиографический список по теме работы.

Содержание ВКР:

Введение; телеизмерительные системы; передающее устройство цифровой

телеизмерительной системы; выбор элементной базы; расчет метрологических характеристик; безопасность жизнедеятельности; заключение.

Перечень отчетных материалов: пояснительная записка, презентация,

иллюстративный материал.

Дополнительные разделы: Безопасность жизнедеятельности.

2

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ

ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Утверждаю Зав. кафедрой ИИСТ

____________ Алексеев В.В. «___»______________20___ г.

Студентка Саранова В.В. Группа 2586 Тема работы: Передающее устройство телеизмерительной системы с контролем по четности.

3

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 64 стр., 17 рис., 5 табл.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА И СЛОВОСОЧЕТАНИЯ: телеизмерительные системы,

передающее устройство, контроль четности.

Цель работы – исследование передающего устройства цифровой телеизмерительной системы с контролем по четности.

В результате данной выпускной квалификационной работы было проанализировано передающее устройство цифровой телеизмерительной системы с контролем по четности. Были представлены общие сведения о цифровых телеизмерительных системах. Рассмотрены основные блоки схем. Описана выбранная элементная база и проведен метрологический анализ.

4

SUMMARY

As a result of this final qualifying work transmitting device digital telemetric system with control of parity was analyzed. General information about digital telemetric systems was represented. The main blocks of device were researched. The selected element base was described. Also a metrological analysis was spent.

5

6

Введение.

Измерение – это один из инструментов познания реального мира [1]. Одна из древнейших операций, которая применялась человеком в практической деятельности (при распределении земельных участков, в строительном деле, при ирригационных работах и т. д.); современная хозяйственно - экономическая и общественная жизнь немыслима без измерений. Для точных наук характерна органическая связь наблюдений и эксперимента с определением численных значений характеристик исследуемых объектов и процессов. Д.И. Менделеев не раз подчёркивал, что наука начинается с тех пор, как начинают измерять.

Измерение - это операция, посредством которой определяется отношение одной (измеряемой) величины к другой однородной величине (принимаемой за единицу); число, выражающее такое отношение, называется численным значением измеряемой величины [3].

Измерение в социальном исследовании (в статистике, социологии,

психологии, экономике, этнографии) - это способ упорядочения социальной информации, при котором системы чисел и отношений между ними ставятся в соответствие ряду измеряемых социальных фактов. Различные меры повторяемости,

воспроизводимости социальных фактов и являются социальными измерениями, или шкалами. С развитием общества получают распространение простые шкалы -

денежная оценка труда, разряды квалификации, оценка успехов в обучении (система баллов), спорте и др. [4].

Измерения подразделяются на прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямыми называются измерения, при которых мера или прибор применяются непосредственно для измерения данной величины (например, измерение массы на циферблатных или равноплечных весах, измерение температуры термометром).

Косвенными называются измерения, результаты которых находят на основании известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами (например, измерение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам). Совокупными называются измерения нескольких одноимённых величин, значения которых находят решением системы уравнений,

7

получаемых в результате прямых измерений различных сочетаний этих величин

(например, калибровка набора гирь, когда значения масс гирь находят на основании прямого измерения массы одной из них и сравнения масс различных сочетаний гирь). Совместные измерения – это производимые одновременно измерения двух или нескольких разноимённых величин с целью нахождения зависимости между ними (например, определение зависимости сопротивления резистора от температуры) [5].

Различают также абсолютные и относительные измерения. К абсолютным измерениям относят косвенные измерения, основанные на измерении одной или нескольких основных величин (например, длины, массы, времени) и использовании значений фундаментальных физических постоянных, через которые измеряемая физическая величина может быть выражена. Под относительными измерениями понимают измерение, либо отношения величины к одноимённой величине,

играющей роль произвольной единицы, либо изменения величины относительно другой, принимаемой за исходную [3].

Метрология изучает довольно широкий круг вопросов, связанных как с теоретическими проблемами, так и с задачами практики. К их числу относятся:

общая теория измерений, единицы физ. величин и их системы, методы и средства измерений, методы определения точности измерений, основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, эталоны и образцовые средства измерений, методы передачи размеров единиц от эталонов к рабочим средствам измерения. Большое значение имеет изучение метрологических характеристик средств измерений, влияющих на результаты и погрешности измерений [2].

С развитием науки и техники возникла необходимость в автоматизации измерений. Проблема автоматизации измерений являлась актуальной уже на протяжении многих лет. Наиболее активный этап ее развития начался в 1970 – е

годы и был связан с началом обширного использования микроэлектронных устройств, внедрением цифровой аппаратуры и средств измерений,

микропроцессоров и микро-ЭВМ. По степени участия человека в процессе автоматизации различают частичную и полную автоматизацию. При частичной

8

автоматизации измерений только часть операций выполняется без участия оператора. При полной же автоматизации весь процесс измерения осуществляется без участия оператора. При этом выделяют два уровня автоматизации измерений:

-измерительные приборы, меры и измерительные комплексы;

-информационно-измерительные системы (ИИС).

Примерами автоматизации первого уровня являются автономные микропроцессорные измерительные приборы.

Измерительные информационные системы (ИИС) предназначены для сбора,

передачи, обработки и хранения измерительной информации, полученной от датчиков, а также для выдачи управляющих сигналов к исполнительным устройствам.

Взависимости от выполняемых функций ИИС реализуются в виде:

-измерительных систем;

-систем автоматического контроля

-систем технической диагностики;

-систем распознавания образов;

-телеизмерительных систем [5].

Остановимся поподробнее на телеизмерительных системах.

9

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯХ

1.1.Телеизмерительные системы

Телеизмерения являются областью электроизмерительной техники,

осуществляющей измерения на расстоянии.

При обычных методах электрических измерений электрических и неэлектрических величин не допускается значительное удаление указывающего и пишущего приборов или иной аппаратуры от измеряемой величины вследствие существенных погрешностей, возникающих в результате непостоянства сопротивления и изоляции соединительных проводов, обусловленного температурными и другими воздействиями. Кроме того, в ряде случаев требуется большое число соединительных проводов; например, при измерениях мощности или энергии в электрических цепях. Иногда в соединительных проводах происходят большие потери, поэтому возникает необходимость в увеличении сечения проводов,

идущих к прибору. Удаление принимающей аппаратуры от измеряемой величины обычно не превышает десятков, а иногда и сотен метров.

Телеизмерения дают возможность измерять электрические и неэлектрические величины, находящиеся на значительном расстоянии от контролирующего прибора.

При телеизмерениях электрические или неэлектрические величины преобразуются в другую величину, удобную для передачи ее по каналу связи. (Под каналом связи понимают совокупность технических средств, которые необходимы для передачи электрических сигналов на большие расстояния. Например, воздушные и кабельные линии связи, частотные каналы в проводных линиях, радиоканалы и др.)

Преобразования измеряемой величины производят для того, чтобы полностью устранить или сделать незначительными погрешности, возникающие в связи с изменением параметров канала связи. Этим и отличаются телеизмерения от других измерений, при которых измеряемую величину так же преобразуют в другие величины (например, при измерениях неэлектрических величин электрическими методами).

10