Преобразование технологической информации

Материальным носителем технологической информации является сигнал, который помимо информации несет некоторую энергию. Сигналы текущей информации, выработанные датчиками должны обеспечивать необходимую простоту и высокую достоверность преобразования. Может оказаться так, что природа и параметры полученного сигнала не пригодны для передачи его по каналам связи. В этом случае необходимо преобразование сигнала. При всех преобразованиях сигнала смысл сообщения полученного при считывании не должен изменится. При преобразовании сигнала существует два аспекта:

1. преобразование природы, формы и параметров сигнала. Это происходит с помощью модуляции или квантования. Установление однозначного соответствия между отдельными видами сигналов и состояниями управляющего объекта. Как правило, это кодирование "состояние-сигнал", перекодирование "сигнал-сигнал", декодирование "сигнал-состояние".

Квантование сигналов сводится к замене текущих значений непрерывного сигнала к конечному.

Непрерывный сигнал у(t) в результате квантования заменяется ступенчатой фикцией Ψ(t) при разности уровней Δy.

Δy – разрешающая способность сигнала или шаг квантовая. Пока сигнал не изменился на величину Δy преобразователь повторяет предыдущее значение. Только после достижения сигналом нового уровня преобразователь переключает новое значение. Шаг квантования определяется требуемой точностью измерения и обеспечивается разрешающей способностью преобразователя, чем она выше, тем меньше шаг квантования. Шаг квантования зависит от допустимой относительной погрешности измерения δ:

Число уровней квантования:

Квантование непрерывного сигнала по уровню позволяет ограничить конечным числом бесконечное число бесконечное множество измерений. В этом случае система в большей степени защищена от помех, амплитуда которых должна меньше шага квантования по уровню.

Элементная база автоматизированных систем управления

Элементная база технических средств строится на элементах промышленной электроники с высокой степенью интеграции.

Интегральная микросхема (ИМС).

Это микро элементные изделия, выполняющие функции преобразования и обработки или накапливания информации. ИМС имеет высокую плотность упаковки эл. соединительных элементов, которые с точки зрения эксплуатации соединены в единое целое.

Любая ИМС имеет внутренние и внешние элементы.

Внешние элементы необходимы для питания микросхем, изменения внутренних и внешних связей и изменения режима работы микросхем.

Термин интегральная означает сумму (интеграл) большого числа простых элементов. Кристалл, с помощью которого выполняется МИС, представляет собой пластину из полупроводникового материала на котором сформированы элементы, межэлементные соединения и контактные площадки. К контактным площадкам микросваркой присоединяются проводники, которые являются выводами доступными пользователю. Большинство микропроцессорных схем заключаются в пластмассовый или нержавеющий корпус.

Микросхемы:

1. цифровые

2. аналоговые.

Цифровой сигнал – сигнал в цифровом коде.

Аналоговый – сигнал в виде непрерывно изменяющегося потенциала напряжения или тока.

Количество элементов микропроцессорной схемы определяет её сложность и характеризуется степенью интеграции – k.

n – число элементов в микросхеме. К первой степени интеграции относятся ИМС с числом элементов до 10; ко 2-ой до 100; к 3-ей до 1000; к 4-о1 до 10000 и более.

Для цифровых ИМС комплексную меру сложности определяет число логических элементов. Под логическим элементов понимают устройство, выполняющее простейшие операции булевой алгебры, как правило, эти операции выполняются в двоичном коде.