50. Выбор датчиков тп:типы измерительных устройств, подключение
При их выборе в ПЗ необходимо провести следующие расчеты исследования:
1-тип датчика,2-точность или погрешность измерения,3-диапазон измерения,4-единицы измерений,5-диапазон выходного сигнала датчика,6-условие эксплуатации(защищенность ВГП,различные требов.к источникам питания, помехозащищенность и т.д.), 7-интерфейсы связи с компь.средой,8-стоимость(в т.ч.затраты на экспл-цию).
Интерфейсы выходных сигналов измерительных приборов:
1-по типу вых.сигнала:1) аналоговые(электросигнал,емкость,частота,ток:0-20мА,4-20мА,0-5мА;напряжение,сопротивление),2)цифровые(двоично-десятичный код, RS232,RS485,HART-протокол,промышленные сети);
2-вторичные измерительные преобразователи(измерит.мосты, самописцы, программируемые логич.контроллеры и др.)
Первичный измерит.преобразователь (ПИП) с токовым аналоговым выходом имеет встроенный источник тока с некоторым внутренним сопротивлением.Источник тока упр-ся функцией f(x) измерения параметров ч:
Ток поступает в линию связи и на входном нагрузочном резисторе ВИП создает соот ветствующее падение напряжения,ктр.далее преобразуется в цифровое значение измеряемого параметра ч. ИП данного вида имеют унифицированные вых.сигналы постоянного тока в различных диапазонах (0-20мА,4-20мА,0-5мА). При этом минимальному значению тока соответствует миним.значение измеряемого параметра. Чаще всего при токовом сигнале 4-20мА применяют двухпроводную схему подключения. При сигнале 0-20мА-4-хпроводные.
Применение унифицированных сигналов регламентировано ГОСТ 26.011-80. ПИП с цифровым вых.сигналом имеет, как правило, гальванически развязанный выход с открытым коллектором транзистора или параллельным «сухим» контактом, питание ктр-го производится со стороны источника тока, встроенного в ИП. При этом, в зависимости от того,закрыт или открыт выход ПИП величина тока в линии связи имеет либо мах, либо миним.значение тока. Последовательность «замыканий/размыканий» вых.цепи ПИП порождает последовательность токовых двоичных импульсов определенной частоты и длительности, ктр.исп-ся либо для цифрового представления измеряемого параметра, либо для дискретного (вкл/выкл)
Цифровой ИП м.иметь след.вых.сигналы:
1)выход с токовой петлей (соединение),2)выход по интерфейсу RS232 и подключение по RS485,3)ПИП с HART-выходом,4)ИП с полевой шиной.
51. Теорема Котельникова (теорема отсчетов). Квазидетерминированные сигналы.
В теории и технике сигналов широко используется теорема Котельникова (теорема отсчетов): если наивысшая частота в спектре функции s(t) меньше чем fm , то функция s(t) полностью определяется последовательностью значений в моменты, отстоящие друг от друга не более чем на 1/2fm секунд.
В соответствии с этой теоремой сигнал s(t), ограниченный по спектру наивысшей частотой ωm=2πfm, можно представить рядом
где 1/2fm=t— обозначает интервал между двумя отсчетными точками на оси времени;
а s(n/2fm)=s(nt)— выборки функции s(t) в момент времени t=nt.
В реальных условиях fд2fmax*k*n*m
Где k – коэф. запаса
n – количество разрядов.
m – количество каналов.
Квазидетерминированные сигналы.
Квазидетерминироанные модели – модели, в которых значение одного или нескольких параметров априорно неизвестно
При описании квазидетерминированных сигналов широко используют понятие элементарного сигнала.
К элементарным относятся: постоянный сигнал, единичный импульс и синусоидальный сигнал.
1) Постоянный сигнал представляется соотношением х = А, где А = const. Единственным параметром постоянного сигнала является значение А.
2) Единичный импульс описывается математической моделью вида x=d(t-tu),
где d(t-tu)- дельта-функция, принимающая значение 0 при t≠tи и бесконечность -при t=tи .
3) Гармонический сигнал описывается моделью вида:
и имеет три параметра: амплитуду А, частоту ω (или период Т) и начальную фазу φ.
Периодические сигналы могут быть представлены путём разложения их в ряд Фурье:
,
т.е. ряд представлен элементарными гармоническими сигналами.
4) Последовательность прямоугольных импульсов
Для периодических импульсных сигналов определяют производный параметр - скважность импульсов q: q=T/tи.
Характеристики периодических сигналов.
Среднее значение (постоянная составляющая):
средневыпрямленное значение:
действующее или среднеквадратическое значение:
