28.ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ

Всистемах телемеханики используют генераторы импульсов двух назначений: генераторы тактовых импульсов для синхронизации работы распределителей в системах с временным разделением и генераторы импульсных признаков.

КЛАССИФИКАЦИЯ:

1. По конструкции: электронные, магнитные, п/п, релейные

2.2.1. Управляемые неуправляемые

3.3.1. Зависимые (в схему включены контакты реле-счетчиков) независимые.

РЕЛЕЙНЫЕ:

1. Пульс – пара:

С помощью контакта Y и R изменяется длительность срабатывания реле А, а

следовательно меняется скважность.

2. Однорелейный генератор

При возбуждении реле Г замыкается цепь реле А и цепь заряда конденсатора С. По истечении времени tтр якорь реле Л, перемещаясь, размыкает цепь питания генератора импульсов. Реле А продолжает получать ток за счет разряда конденсатора С. После разряда конденсатора С реле Л отпускает якорь и своим контактом замыкает цепь питания генератора импульсов, после чего цикл его работы повторяется..

В линейную цепь при работе генератора посылаются импульсы тока, частота которых определяется параметрами реле Л, значением сопротивления резисторов R 1, R2 и емкости С. Однорелейный генератор может обеспечивать частоту от нескольких импульсов в минуту до десятков импульсов в секунду.

3. Релейно-контактный генератор полярной системы

Генерирование положительных импульсов осуществляет реле-передачик ПП, генерирование отрицательных импульсов—реле-передатчик МП. При замыкании контакта пускового реле Г включается

передатчик ПП и в линейную цепь посылается положительный импульс. Срабатывает разделительное реле ВС. Контакт реле ВС обрывает цепь передатчика ПП, начинается интервал.

В первом интервале срабатывает счетчик 1, реле ВС продолжает оставаться под током. Контактами этих реле при указанной на схеме настройке (замкнут нижний контакт реле PI) вновь возбуждается передатчик ПП, и в линейную цепь посылается второй положительный импульс. Выключается реле ВС, контакт последнего обрывает цепь передатчика ПП.

Во втором интервале возбуждается счетчик 2 и переключает свой контакт в цепи передатчика. Так как при этом реле ВС выключено, то вновь возбуждается реле ПП

иобеспечивает посылку третьего положительного импульса и т. д. Настройка генератора выполнена для кода +++++•

ЭЛЕКТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

1. Мультивибратор:

Мультивибратор представляет собой двухэлементный полупроводниковый генератор с обратными связями между входами и входами элементов.

При включении питания симметричного мультивибратора потенциалы на его одноименных электродах могут оказаться равными и схема будет находиться в состоянии равновесия. Однако это равновесие будет неустойчивым. Достаточно по каким-либо причинам увеличиться току и потенциалу коллектора, например транзистора Т/,

как это повышение через конденсатор С2 передается на базу транзистора Т2 и вызывает уменьшение коллекторного тока и потенциала коллектора.

Уменьшение потенциала коллектора транзистора Т2 через конденсатор С1 передается на базу транзистора 77, что вызывает дальнейшее увеличение тока в его коллекторной цепи, и т. д. Этот процесс принимает лавинообразный характер, в результате чего транзистор Т1 полностью открывается, а транзистор Т2 полностью закрывается. В таком состоянии мультивибратор удерживается за счет перезаряда конденсатора С2. В это же время происходит заряд конденсатора С1. По окончании перезаряда конденсатора С2 потенциал на базе транзистора Т2 уменьшается, а при достижении значения отпирания открывается транзистор Т2 и закрывается транзистор 77. Происходит перезаряд конденсатора С1 и заряд конденсатора С2 В дальнейшем процесс периодически повторяется.

ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСНЫХ ПРИЗНАКОВ

должны вырабатывать импульсы с определенными признаками, соответствующими состоянию управляющих цепей. Генераторы частотных признаков выполняют по структуре блокинг-генераторов. Эти генераторы содержат дополнительные элементы: включения и выключения генератора; скачкообразного перехода с одной

частоты на другую; стабилизации частоты в широком диапазоне условий; согласования генератора с каналом связи.

Двухчастотный транзисторный генератор диспетчерской централизации системы «Нева» (рис. 13.17) содержит задающий каскад на транзисторе 77, выходной каскад на транзисторе Т2, модуляторный транзистор Т5 и ключевые транзисторы 73 и Т4. Связь между задающим и выходным каскадами осуществляется через

трансформатор Тр1. Колебательный контур генератора, составленный из индуктивности обмотки / трансформатора Тр1 и емкости конденсатора С/, включен

вколлекторную цепь транзистора 77.

Внерабочем состоянии ключевой транзистор ТЗ закрыт, транзистор Т4 открыт. На диоды Д2 и ДЗ, включенные в коллекторную цепь транзистора Т4, подано положительное смещение, вследствие чего они находятся в открытом состоянии и шунтируют колебательный контур. Генератор находится при этом в нерабочем состоянии.

Рис. 13.17. Двухчастотный транзисторный генератор При поступлении отрицательного потенциала на Вх.1 генератора транзистор ТЗ

открывается, транзистор Т4 закрывается. Положительное смещение на диоды Д2 и ДЗ при этом не поступает, они находятся в закрытом состоянии. Шунт с колебательного контура снимается, и тем самым генератор приводится в рабочее состояние.

В колебательном контуре настроенном при закрытом транзисторе Т5 на частоту /а, возникают синусоидальные колебания, которые по цепи обратной связи через обмотку // трансформатора Тр1 подаются на базовую цепь транзистора Т1. Эти колебания в цепи эмиттер-коллектор транзистора Т1 усиливаются и через обмотку IV трансформатора Тр1 подаются в выходной каскад. После усиления транзистором Т2 генерированная частота поступает через трансформатор Тр2 на выход.

Если на Вх.2 генератора подается отрицательный потенциал, то модулярный транзистор Т5 открывается и на диод Д1 подается положительное смещение. При этом конденсатор С2 подключается к управляющей обмотке /// колебательного контура, и последний оказывается настроенным на более низкую частоту /i. Генератор вырабатывает в этом случае частоту /i. Соединение задающего и выходного каскадов в рассматриваемом генераторе осуществлено через полосовой фильтр, образованный дросселями Др! и Др2 и конденсаторами С8 и С4, за счет чего уменьшается влияние генератора при его работе на соседние цепи.

Четырехчастотный транзисторный генератор (рис. 13.18), используемый в диспетчерской централизации системы «Нева», содержит задающий каскад на транзисторе Т1 и выходной каскад на транзисторе Т2. В коллекторную цепь транзистора Т1 включены два колебательных контура ЗК.! и ЗК.2, определяющие

характер частот, вырабатываемых генератором. В нормальном состоянии эти контуры настроены соответственно на частоты /2 и /д. При подключении к их управляющим обмоткам конденсаторов С4 и С6 они оказываются настроенными на частоты fi и /з-

Трансформатор ТрЗ генератора обеспечивает наличие положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора Т1 и за счет этого незатухающие колебания в контурах ЗК1 и ЗК.2, а также осуществляет связь между задающим и выходным каскадами.

Рис. 13.18. Четырехчастотный транзисторный генератор

Напряжение переменного тока, снимаемое с обмотки /// трансформатора ТрЗ, усиливается транзистором Т2 выходного каскада и через трансформатор Тр4 подается в линейную цепь. При использовании рассматриваемого генератора в качестве линейного в нем устанавливают контрольное реле К, проверяющее исправность генератора перед подключением его к линейной цепи. Если генератор исправен, то реле К. получает питание от первичной обмотки / трансформатора Тр4 по двухполупериодной схеме, возбуждается и обеспечивает срабатывание главного реле Г и его повторителя ПГ. При этом генератор подключается к линейной цепи и передается известительный приказ

29. ШИФРАТОРЫ ПОЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ ДВОИЧНОГО КОДА.

Шифраторы придают импульсам определенные импульсные признаки в соответствии со значением приказа.

Шифрацию приказов определяют управляющие реле У и регистрирующие Р. Возбуждение плюсового ПП и минусового МП передатчиков импульсов зависит от состояния реле У и Р. В начале передачи после срабатывания пускового реле Г, счетчика 1 и реле ВС при возбужденном состоянии реле 1У срабатывает реле ПП и передает плюсовой импульс в линию. После срабатывания реле ВС, счетчика 2 при возбужденном состоянии реле 1У срабатывает реле МП и передает минусовой импульс.

Аналогично происходит процесс шифрации третьего—шестого импульсов. Характер седьмого и последующих импульсов зависит от состояния реле Р7, Р2, ...

При возбужденном состоянии соответствующего регистрирующего реле Р возбуждается передатчик ПП и передает плюсовый импульс; при выключенном состоянии реле Р возбуждается реле МП и передает минусовый импульс.

30: ДЕШИФРАТОРЫ РЕЛЕЙНЫЕ, ДИОДНЫЕ И ЧАСТОТНОЙ СИСТЕМЫ.

дешифраторы – устройства, предназначенные для расшифровывания принятой кодовой комбинации.

Дешифратор с распределительной селекцией: работает в зависимости от состояния реле счётчика…

Пирамидальный дешифратор для кода 2n используется наиболее надёжный фронтовой контакт. Контакты используются неравномерно, следовательно, пирамида неуравновешенная можно сделать аналогичную по работе схему с равномерным использованием контактов.

Дешифратор типа Сnm (по числу сочетаний). Оценивает качество кодовой посылки. Можно обнаруживать ошибки… Матричный дешифратор – диодно-контактный дешифратор: содержит 8

вертикальных и 8 горизонтальных шин. Горизонтальные шины коммутируются контактами регистрирующих реле (Р1,Р2,Р3) в вертикальные шины включены исполнительные реле. Например, код 101: Р1↑,Р2↓,Р3↑ возбуждается только одно исполнительное реле, соответствующее кодовой комбинации 101 (И5) т.к. другие зашунтированы через диоды. Недостатки потеря мощности на шунтирующих цепях, при повреждении схемы питание получат несколько реле И.

Частотный дешифратор: в исходном состоянии Т1 и Т2↑, Т3↓. Т1 и Т2 – определяют качество посылки, а Т3 её номер. На выходе Т3 стоит счётчик, который указывает номер сигнала.

31. ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ТИ.

телеизмерения используются для передачи информации о значении каких-либо измеряемых величинах. Простые методы измерения на расстоянии применить невозможно из-за роста погрешности измерений за счёт непостоянства параметров линии.

Система ТИ содержит следующие элементы: 1- измеряемая величина; 2- передающий измеритель; 3- передающее устройство; 4- линия связи; 5- приёмное устройство; 6- приёмный измеритель. Передающий измеритель измеряет нужную величину, передающее устройство преобразует её в форму удобную для передачи по линии связи, она поступает на приёмное устройство, которое преобразует её обратно, приёмное устройство воздействует на приёмный измеритель.

Характеристики системы ТИ: погрешность, время установления показаний – время от момента скачкообразного изменения измеряемой величены до момента, когда это изменение зафиксирует приёмный прибор, помехоустойчивость.

Классификация систем ТИ:

1.дискретные – в этих системах измеряемая величина разбивается по уровням и в линию связи, передаются не все значения, а только отдельных уровней.

2.аналоговые – тут преобразовывается и передаётся в линию каждое значение измеряемой величены.

По характеру вспомогательной величины, применяемой для передачи результатов измерений по каналу связи, системы подразделяют:

1. Системы интенсивности – если значение измеряемой величины определяет уровень сигнала в линии связи (его интенсивность). Системы интенсивности могут быть балансные, логарифмические и небалансные.

Недостатки: небольшая точность, внешние влияния не простые. Расстояния 5-7 км. 2. Импульсные системы – фактор передачи: число импульсов по линии (числоимпульсные системы ТИ), время импульсов (времяимпульсные), частота импульсов (частотно-импульсные), 3.Частотные системы ТИ – фактор передачи: частота сигнала.

В зависимости от характера осуществления передачи и условий работы линии, системы интенсивности имеют разновидности:

1.не балансовые – преобразование измеряемой величины во вспомогательную происходит на основании закономерностей, обусловленных самих преобразователей.

2.балансные – происходит компенсация действия первичной измеряемой величины действием применяемой для передачи вспомогательной величины.

3.логометрические – передача по линейной цепи совокупности двух токов, соотношение между которыми определяет измеряемую величину.

Импульсные системы телеизмерения разделяют:

1.времяимпульсные - продолжительность импульсов пропорционально измеряемой величине

2.частотно-импульсные – частота импульсов пропорционально измеряемой величине

3.кодо-импульсные – измеряемая величина передается в виде кода

32.АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ САР.

процесс изменения по заданному закону определённой величины называется процессом регулирования, а сама эта величена, называется регулируемой величиной. Процесс регулирования может производиться человеком (неавтоматическое регулирование), либо автоматическим регулирующим устройством (автоматическое регулирование). Совокупность управляемого объекта и автоматического регулятора образует систему автоматического регулирования. САР – замкнутая система, в которой управляющие воздействия вырабатываются в результате сравнения действительного значения управляемой величины с эталонным значением. Функциональная схема САР имеет два внешних воздействия: х0(t)- задаваемая величина определяющая закон регулирования и f(t)- возмущающее воздействие, наличие которого приводит к необходимости регулирования.

Классификация САР:

1)в зависимости от закона изменения задаваемой величины х0(t): стабилизирующие - х0(t) – постоянная величина; программные – задающая величина есть заранее известная функция; следящие - х0(t) – произвольная функция времени неизвестная заранее.

2)в зависимости от способа воздействия на исполнительное устройство различают системы прямого и непрямого регулирования.

3)в зависимости от характера воздействия оказываемого регулятором на регулируемый объект различают системы непрерывного, импульсного и релейного действия.

4)в зависимости от вида уравнений, которые описывают работу САР, различают линейные и нелинейные системы.

33.ДИНАМИКА ЛИНЕЙНЫХ САР. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА САР.

система переходит в динамический режим работы при изменении всех внешних воздействий. Динамический режим можно описать словесно. Описание работы словесно не позволяет количественно описать процессы, так же невозможно сравнить разные системы в динамическом режиме. Переходные процессы можно описать дифференциальными уравнениями: F1(у,у',у'',…) = F2(х,х',х'',…f,f',f'',…), F1(у,у',у'',…) = F21(х,х',х'',…) + F22(f,f',f'',…). Для составления Д.У. нужно нарисовать функциональную схему САР, элементы представить в виде функциональных узлов. Зная уравнения каждого элемента, последовательно, исключая переменные используя связи, можно найти зависимость входной величены от выходной и наоборот. Наибольшее применение в САР находит операторный метод, потому что упрощается запись Д.У., упрощается процедура введения нормальных условий, сложные операции заменяются простыми.

Динамические характеристики САР:

Передаточная функция – отношение изображения входной величины к

Y ( p)

изображению выходной: k( p) = X ( p)

Переходная функция – зависимость регулируемой величины от времени, если в качестве задающего воздействия

использовался единичный скачок.

Комплексный коэффициент усиления – отношение регулируемой величины к задающему воздействию при условии, что

Задающее воздействие представлено Sin. Наряду с аналитическими используют и графические характеристики:

АФХ – геометрическое место концов векторов k(jw) на комплексной плоскости при изменении частоты от 0 до ∞

АЧХ – зависимость k(w) ФЧХ – зависимость ϕ(w)

АЧХ и ФЧХ нелинейны, чтобы их линеаризировать, строят логарифмические характеристики:

ЛАЧХ – L(w)=20Lg K(w)

ЛФЧХ – отличается от ФЧХ тем, что частота откладывается в логарифмическом масштабе.