книги из ГПНТБ / Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник

888

рам с программного устройства необходимо подать 49 команд. Устройство позволяет проверять параметры всех ЭВП, имеющих

питающие напряжения в диапазоне от 10 до 300 в и напряжения на­ кала 1 ,2 ; 2 ,2 ; 4 ,0 ; 5 ,2 ; 6,3 и 30 в при токе нагрузки 0,4 а .

ма будет исправной. Поэтому для контроля работоспособности си­ стемы можно контролировать как выходные параметры этой систе­ мы, так и параметры комплектующих ее элементов. Для поиска от­ казавшего элемента достаточно измерить определяющие параметры всех элементов системы и сравнить их с допустимыми значениями. Однако осуществить такие измерения параметров всех элементов по одному для существующих радиоэлектронных систем практически

К измерителю

Рис.18 .5 . Преобразователь параметров элементов

невозможно, если не нарушать целости монтажных соединений и если нет специальных технологических разъемов.

Блок-схема преобразователя параметров пассивных элементов представлена на рис.18 .5 . Измеряемый элемент или цепь через входной коммутатор подключается к схеме измерения на перемен-

389

ном или постоянном токе. На постоянном токе производится изме­ рение только активного сопротивления.

Измерение реактивных или комплексных сопротивлений произ­ водится на переменном токе, подаваемом от генераторов,при этом определяется результат сравнения эталонного и измеряемого со­ противлений. Эталонные значения сопротивлений обеспечиваются управляемым с программного устройства магазином эталонных ве­ личин.

Рассмотрим вопросы измерения сопротивлений на переменном и постоянном токе несколько подробнее.

Для большинства радиоэлектронных схем контроль работоспо­ собности системы можно осуществлять, если использовать резуль­ таты измерения параметров групп элементов. Эти группы образуют­ ся при подключении измерительного устройства к ножкам ламповых панелей и технологическим разъемам, имеющимся в аппаратуре.Они образуют простейшие электрические цепи, состоящие из различных комбинаций R , L , C . Как правило, число элементов в группах не­ велико (два, три и редко больше). Проверка исправности всех це­ пей сводится при этом к измерению величин активных (ff) , реак­ тивных (Хь и Хс ) и комплексных (Z) сопротивлений. Если измере­ ния производить на нескольких частотах, включая постоянное на­ пряжение, то можно судить об исправности всех элементов в группе.

Автоматический контроль активных сопротивлений производит­ ся, как правило, на постоянном токе и не вызывает больших за­ труднений. Для измерения комплексных и реактивных сопротивлений необходимо измерять не только амплитудные характеристики, но и фазовый сдвиг между током и напряжением, а это требует привле­ чения достаточно сложной измерительной аппаратуры и производ­ ства большого числа регулировок в процессе измерения. Поэтому в автомате производится измерение модуля комплексного сопротив­

ления Zx и сравнение его величины с величиной известного актив­ ного сопротивления ff . Сущность этого метода заключается в сравнении величин напряжений, пропорциональных значениям кон­

эталонного (номинального) значения вызывает изменение разности

890

величин этих напряжений U і I/ . Снимаемые с сопротивлений напряжения Ux и V подаются на балансное измерительное устрой­ ство и детектируются с помощью пиковых детекторов. Выпрямленные напряжения сравниваются между собой. По величине разностного на­ пряжения судят о величине отклонения параметров контролируемой цепи.

При реализации данного принципа измерения \ZX | возникает ряд особенностей, связанных с выбором измерительных частот, учетом погрешностей и т .п . Практически частота измерения ограничивает­ ся сверху величиной 20 кгц. Наиболее устойчивые результаты из« мерения получаются на частотах до 10 кгц. При дальнейшем увели­ чении частоты измерения начинают сказываться реактивные сопро­ тивления монтажных соединений. Частоты целесообразно выбирать так, чтобы расчеты при составлении программы были проще.

Начальную настройку измерительного устройства необходимо производить так , чтобы монтажные емкости С" и с 'м , параллель­ ные соответственно Zx и R , были равными. Кроме того, необхо­ димо учитывать систематическую погрешность, которую создают эти емкости при измерении.

Источник напряжения также должен отвечать определенным тре­ бованиям. Величина его внутреннего сопротивления должна быть достаточно малой с тем, чтобы при измерении низкоомных сопро­ тивлений его напряжение менялось незначительно. Достигается это применением в выходном каскаде усилителя измерительного на­ пряжения схем с низким выходным сопротивлением и отрицательной обратной связи.

В автомате в качестве источника переменного напряжения ис­ пользуется устройство, состоящее из двух задающих генераторов (на частоты 500 и 5000 гц) и двухкаскадного усилителя с двух­ тактным трансформаторным выходом.

Задающий генератор нр 500 гц выполнен по схеме генератора с тремя фазосдвигающими звеньями в цепи обратной связи. Задаю­ щий генератор на 5000 гц выполнен по трехточечной схеме с квар­ цем в цепи сетки.

Подключение требуемого генератора к входу усилителя осущест­ вляется по команде с программного устройства. Источник обеспечи­ вает выходное напряжение, равное 10 в , с коэффициентом нелиней­ ных искажений не более 1%. Для получения малого внутреннего со­ противления выходного каскада и снижения нелинейных искажений в усилителе применена глубокая отрицательная обратная связь.

391

Применение обратной связи позволяет измерять сопротивления на­ чиная с единиц ом.

В качестве эталонного сопротивления /? использован двоич­ ный магазин, состоящий из последовательно включенных резисто­ ров и позволяющий выбирать требуемое эталонное сопротивление с дискретностью I ом в диапазоне I ом ^ 32 ком и с дискретно­

стью 250 ом в диапазоне 250 ом - 8 Мом. Переключение сопротив­ ления R осуществляется по командам программного устройства.

Для измерения активных сопротивлений используется схема измерений на постоянном токе. Она состоит из стабилизированно­ го выпрямителя напряжением 50 в , делителя этого напряжения и измерителя. Делитель обеспечивает напряжения 0 ,1 ; I ; 10 и 50 в. Изменение предела измерения осуществляется по командам программ­ ного устройства путем подбора соответствующего напряжения с де­ лителя и чувствительности измерителя.

Преобразователь (Й,Ь,С,Ъ) и измеритель позволяют контро­

Преобразователь параметров полупроводниковых приборов (ППП) совместно с измерителем служит для автоматического контроля па­ раметров низкочастотных транзисторов с переходами типа п-р-п и

0 + 50 мка.

Измерение всех параметров ППП осуществляется в схеме с об­ щей базой.

S92

Нормализатор параметров ППП (рис.18.6) состоит из следую­ щих элементов:

-входного коммутатора для подключения транзисторов прове­ ряемого устройства к преобразователю;

-переключателя типа перехода транзистора ( л - р - л ,р -п -р ) для переключения электродов проверяемых транзисторов;

-генератора и усилителя частоты 700 гц для создания напря­

жения калиброванной амплитуды, используемого для измерения d ,

Ли проверки пробоя перехода эмиттер - коллектор;

Рис.18 .6 . Преобразователь параметров полупроводниковых приборов

-коммутаторов и нормализаторов оС , h22 , Ін0 для образова­ ния схем измерения указанных величин;

-выходного коммутатора для подключения соответствующего преобразователя к измерителю.

Все коммутаторы релейного типа. Генератор частоты 700 гц собран по схеме с обратной связью в цепи базы. Выходное напря­ жение генератора регулируется.

Автомат контроля параметров может быть использован на уз­ лах связи, элементах узлов, а также в ремонтных органах и на предприятиях, выпускающих РЭА.

393

Г Л А В А 19

КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ КАНАЛОВ СВЯЗИ

Вглаве 18 при рассмотрении блок-схемы автомата контроля параметров (см. рис,18 .I ) было отмечено, что преобразователи параметров каналов могут использоваться как самостоятельные неавтоматические или автоматические устройства.

Вданной главе рассматривается ряд устройств контроля па­ раметров каналов и линий связи, отличающихся тем, что их при­ менение не требует остановки (выключения) контролируемого ка­ нала. Так как стоимость эксплуатации каналов связи сравнитель­ но высока, то остановки каналов для производства измерений весьма нежелательны.

Впроцессе эксплуатации каналов связи измеряются следующие параметры:

- затухание (рабочее, переходное, несогласованности);

-уровень шумов (собственных, переходных);

-групповое время запаздывания;

-искажения импульсов;

-амплитудно-частотные характеристики и др.

Кроме измерения параметров каналов связи осуществляются измерения параметров линий связи, к числу которых относятся:

-переходное затухание;

-помехозащищенность;

Рассмотрим методы и блок-схемы устройств для автономного измерения основных из перечисленных параметров, отмечая осо­ бенности, возникающие при использовании этих устройств в ка­ честве преобразователей параметров каналов автомата контроля

(см. р и с .1 8 .I ) .

394

§ 19.1 . ИЗМЕРИТЕЛЬ СОБСТВЕННЫХ ШУМОВ В ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛАХ СВЯЗИ

Уровень шумов в каналах связи по нормам МККТТ при уровне 7 дб должен быть не более 2,5 мв. Для отечественных каналов связи этот уровень не должен превышать 4 мв. Лишь в аварийных

случаях допускается работа (с согласия абонента) при уровне шу­ мов до 7,3 мв. По рекомендациям МККТТ и Комитета по акустике АН СССР время измерения собственных шумов в стандартном теле­ фонном канале (полоса частот от 300 до 3400 гц) должно быть не менее 15 сек.

При обычных методах измерения собственных шумов необходи­ ма остановка канала связи на время выполнения как измерений, так и подготовительных операций.

Измерение собственных шумов в телефонных каналах связи мож­ но выполнять и без выключения.(остановки) канала, если исполь­ зовать паузы речевого сигнала. Для речевого сигнала характерны паузы различной длительности. Во-первых, это - паузы между сло­ вами и фразами и, во-вторых, паузы, обусловленные наличием глу­ хих смычных звуков, так называемые паузы придыхания, которые

Основная идея измерения собственных шумов при передаче ре­ чевой информации заключается в использовании пауз между слова­ ми и фразами. Результаты измерения, полученные в каждой паузе, интегрируются такт» образом,чтобы общая длительность измерения была не менее 15 сак. Эквивалентность результата, полученного при таких измерениях, с результатом непрерывного измерения собствен­ ных шумов в течение такого же времени обусловлена тем,что речевой сигнал представляет собой стационарный процесс. Анализ показы­ вает, что при измерениях собственных шумов в паузах речевого сигнала общее время составляет в среднем 35 сек, т .е . измере­ ние может быть осуществлено сравнительно быстро.

При практической реализации изложенной идеи основная слож­ ность заключается в исключении из результатов измерения тех результатов, которые получены в течение пауз придыхания.

395

Рассмотрим блок-схему устройства для измерения собственных шумов (рис.19.1) и временную программу, иллюстрирующую ее ра­ боту (рис.19.2 ) .

Работа схемы происходит следующим образом. Речевой сигнал подается на анализатор и ключевое устройство. Анализатор

Рис.1 9 .1 . Блок-схема устройства для измерения уровня собствен­

общая длительность измерения будет равна 15 сек, результат по­ дается на измеритель шума, а затем может быть подан на ав­ томат контроля.

Необходимость введения запоминающего устройства обусловлена

396

тем, что заранее неизвестно, какая из пауз началась - пауза между словами, фразами или пауза придыхания, в течение которой измерения собственных шумов производить нельзя. Запоминающее устройство осуществляет запись шумов в любой из пауз, но пода­ ча результата на суммирующее устройство осуществляется толью

Р исЛ 9 .2 . Временные диаграммы к блок-схеме устройства для из­ мерения собственных шумов

в тех случаях, когда длительность порогового сигнала меньше длительности сигнала, выработанного схемой формирования.

§ 19.2. ИЗМЕРИТЕЛЬ ОСТАТОЧНОГО ЗАТУХАНИЯ В ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛАХ СВЯЗИ

Остаточное затухание в телефонных каналах связи обычно из­ меряется путем посылки с одного конца линии связи измеритель­ ного сигнала определенной частоты и длительности с последующим

397

выделением этого сигнала на другом конце линии и измерением его уровня. Чаще всего остаточное затухание измеряется на частоте

В настоящее время известны следующие методы измерения оста­ точного затухания каналов связи:

- метод перерыва связи, при котором все измерения произво­ дятся при отсутствии в канале речевого сигнала;

-метод станционного кода, при котором один из каналов яв­ ляется резервным. При подаче специальной кодограммы речевой сиг­ нал переключается на резервный канал, после чего производятся необходимые измерения;

-метод фильтрации, при котором в телефонный канал постоян­

но или на строго определенное время включаются фильтры-пробки, настроенные на частоты измерения остаточного затухания.На пере­ дающей стороне канала из спектра речи эти частоты устраняются и вместо них периодически подключаются контрольные генераторы. На приемной стороне измеряются уровни сигналов, передаваемых этими генераторами.

Недостатком первых двух методов измерения остаточного зату­ хания является наличие перерывов связи или наличие хотя бы од­ ного резервного канала.

Недостатками третьего метода являются:

-уменьшение разборчивости речи из-за подавления в ее спек­ тре отдельных составляющих;

-снижение точности измерения из-за того, что наряду с из­ мерительным сигналом по линии будут передаваться остатки спек­

тра речи, не полностью подавленные фильтрами; - создание мешающего фона генераторами измерительных уст­

ройств.

Функциональная схема автоматического устройства для измере­ ния остаточного затухания в телефонных каналах связи во время пауз речевого сигнала, изображенная на рис.19 .3, свободна от не­ достатков, присущих перечисленным выше методам измерения оста­ точного затухания. При использовании этого устройства отпадает необходимость иметь резервные каналы или осуществлять перерывы в связи. Кроме того, устройство позволяет повысить точность из­ мерений и уменьшить искажения речевого сигнала. Это достигает^ ся путем применения управляемых фильтров, обеспечивающих изме­ рение остаточного затухания только в паузах речевого сигнала.

Относительная частота пауз длительностью 2 - 5 сек, во вре­