Решающая обратная связь
ИИ – источник информации
УЗО – устройство защиты от ошибок
ППУ – приемо-передающее устройство
ПИ – получатель информации
УЗО получателя информации анализирует правильность принятой информации. Для этого применяются корректирующие коды. Если обнаруживаются неисправные ошибки, то УЗО ПИ запрашивает по обратному каналу ошибочно принятый блок информации и производится повторная передача информации. Достоинство: высокое быстродействие; через обратный канал проходит только запрос на повторение ошибочн блока, в остальное время может исп-ся для др целей.
№12 Полоса пропускания ЛС 
делится на n частей (необязательно одинаковых) и каждому каналу выделяется свой диапазон частот 
(риск а). Передача информации ведётся путём непрерывной модуляции (АМ, ЧМ, ФМ) соответствующей поднесущей частоты 
, вырабатываемой специальным генератором поднесущей. При этом спектр частот, занимаемый каждым каналом, должен быть меньше диапазона 
выделенного данному каналу. Потом сигналы всех каналов суммируются, и групповой сигнал поступает в ЛС (рис, б). На приёмной стороне сигналы разделяются по каналам с помощью полосовых фильтров, каждый из которых настроен на диапазон частот соответствующего канала. После разделения сигналы демодулируются, выделяя сообщение.
При импульсн сигналах диапазоны частот, занимаемые отдельными каналами после модуляции, перекрываются, что приводит к возникновению перекрестных помех за счет попадания при приеме частотн составляющих одного канала в полосу пропускания фильтров соседних каналов. Для предотвращ этого каждый канал после модуляции ограничивают доп полосовыми фильтрами. Графически частотное разделение представлено на рис. Между использован диапазонами для исключен взаимного влияния каналов д.б. защитные интервалы 
Достоинство частотного разделения: высокая скорость передачи, т.к. все каналы работают одновременно. Недостаток: ограниченное число каналов по сравнению с временным методом.
№13 Сигналы отдельных каналов передаются через линию связи последовательно во времени. Каждому каналу выделяется промежуток времени 
в течение которого он занимает ЛС целиком, т.е. всю полосу пропускания. Для различных каналов 
может отличаться. За время одного цикла Тц происходит последовательный опрос всех каналов, после чего цикл повторяется.
ГСИ – генератор синхроимпульсов
ИИ – источник информации
РСИ – различитель (селектор) синхроимпульсов
ПИ – приемник информации
Для последовательного (поочередного) подключения к ЛС соответствующей пары ИИ и ПИ используются распределители (коммутаторы). Один распределитель на передающей стороне подключен к ЛС источников информации, а второй на приёмной стороне – получателей информации. В результате каждая пара ИИ и ПИ связана между собой короткое время 
. При этом сигнал в каждом канале квантуется по времени. Поэтому используются импульсные методы модуляции, в том числе и кодоимпульсные, но в этом случае квантование комбинированное по времени и по уровню. Перед поступлением в ЛС сигнал вторично модулируется чаще всего ЧМ. Получают сигналы ФИМ-ЧМ, ШИМ-ЧМ, КИМ-ЧМ. Самая помехоустойчивая КИМ-ЧМ.
Графически временное уплотнение ЛС представлено на рисунке
№14 Синхронизация – совпадение циклов распределителей ПУ и КП.
Согласование достигается путем передачи в начале каждого цикла синхроимпульса (СИ) от генератора синхроимпульсов (ГСИ). Синхроимпульс резко отличается от информационных импульсов, что позволяет легко его выделить на приемной стороне при помощи различителя синхроимпульсов.
Достоинство синхрон метода: использование ЛС, если ч-та сигналов в различн каналах примерно одинаков
№15 Линия связи – это физическая среда, по которой передаются сигналы с ПУ на КП и обратно.
Канал связи – это совокупность технических средств, обеспечивающих независимую передачу сообщения от одного источника сообщения (ПУ) к одному приемнику (КП) и обратно.
В канал связи входят: ЛС и приемопередающая аппаратура или устройства.
Одна линия может быть использована для образования многих каналов с независимой передачей сообщений (десятки или тысячи КС). Число каналов определяется полосой пропускания, спектром сигналов и уровнем помех.
Основные характеристики ЛС.
1 Уровень шумов – отношение мощности сигнала Рс к мощности шума Рш на выходе ЛС.
, где Рс – мощность сигнала; Рш – мощность шума.
2 Затухание – кратность уменьшения мощности сигнала за счет активных потерь в ЛС на расстоянии 1км. Измеряется в неперах (Нп). 1 Нп/км означает, что мощность сигнала при похождении 1 км уменьшается в е = 2,72 раз. Чем меньше затухание линии связи, тем на большее расстояние можно передать по ней сигнал.
Уровень шумов и затухание зависят от частоты сигнала.
3 Полоса пропускания 
– диапазон частот, в котором обеспечивается передача сигналов при заданном уровне шумов и затуханий.
4 Пропускная способность – максимальное количество информации, которое можно передать по ЛС в единицу времени (в секунду) без ошибок. 
№17
Кабельные ЛС
В СТМ в основном используются коаксиальные кабели, «витые пары»
Коаксиальные кабели. Постепенно теряют позиции в СТМ, т.к. по своим характеристикам они в основном проигрывают витой паре. У них пропускная способность не превышает 10 Мбит/с. Длина линии не должна превышать 500 метров. Применяется для передачи широкополосных и высокочастотных сигналов.
Достоинство: Хорошая помехозащищенность благодаря экранированию. Применяется в основном для передачи ассиметричных сигналов. Например, RS-232.
Витые пары. Кабели на основе витой пары находят широкое применение в сетях передачи данных. Пропускная способность до 100 Мбит/с. Предназначен для передачи симметричных сигналов. Используется во всех современных технологиях, а также цифровой и аналоговой телефонии. Имеет малые паразитные емкость и индуктивность благодаря тому, что провода идут под углом.
Конструктивно все кабели делятся на экранированные и неэкранированные конструкции.
Экранированные конструкции более помехозащищены и имеют лучшие показатели переходного затухания. Их применение требует специальных разъемов и правильной схемы заземления, поэтому мало распространены.
Имеют самую высокую пропускную способность. Представляет собой набор прозрачных волноводов из очень качественного стекла. Источником излучения, направляемую в центральную жилу волновода, являются лазерные диоды (для одномодувной) или светодиодные излучатели (для многомодувной). Приемником сигналов являются p-i-n или лавинные фотодиоды, имеющие малую инерционность.
Оптическое волокно – тонкий d=125 микрон стержень круглого сечения из кварцевого стекла. Он состоит из сердцевины диаметром dс из более плотного кварцевого стекла и окружающей ее оболочки диаметром dо. Границей между сердцевиной и оболочкой является светоотражающая поверхность. Излучение вводят в сердцевину стекловолокна через его торец, либо параллельно оси сердцевины, либо под небольшим углом. Луч распространяется вдоль сердцевины благодаря эффекту полного внутреннего отражения с незначительными потерями в материале.
Каждое волокно покрывают тонкой защитной пленкой. Из некоторого числа волокон составляют жгут, окружают общей пластиковой оболочкой, все свободное пространство заполняют фиксирующим гелем. Эта трубка называется модулем.
Кабель обычно выполняют многомодульным. В центре кабеля располагают стеклопластиковый или стальной трос, вокруг которого с большим шагом обвивают модули. Снаружи защищают пластмассовой оболочкой, а межмодульное пространство заполняют гелем. Обычная длина кабеля 5 км. При сращивании отдельных сегментов кабеля не допускаются перекосы торцевых поверхностей.
Два типа оптоволокна
– одномодувая (диаметр внутренней сердцевины 9 микрон)
– многомодувая (диаметр 50 микрон).
У одномодувой диаметр соизмерим с длиной волны луча dс=9 мкм. Поэтому по нему может распространяться один тип волны (одна мода). В этом случае отсутствует межмодовая дисперсия, что позволяет передавать информацию со скоростью от 2,5 до 10 Гбит/с на расстояние 100 км без регенерации сигнала. При этом форма импульса искажается не значительно.
№18 ЛЭП – линии до понижающих трансформаторов (подстанций)
ВЧЗ – высокочастотный заградитель
Основное назначение ЛЭП – передача электрической энергии, высокого напряжения (сотни тысяч вольт) и огромной мощности (МВт) Для того, чтобы использовать любую из фаз ЛЭП для выполнения дополнительной функции – передачи телемеханической информации, необходимо решить три задачи:
1) необходимо избавиться от очень высокого уровня помех, связанных в том числе, с явлением коронирования (ионизация воздуха);
2) оградить периемо-передающую аппаратуру от фазных и линейных напряжений ЛЭП;
3) ограждение телемеханических сигналов от низкоомной нагрузки первичных обмоток силовых трансформаторов на подстанциях.
Для решения первой задачи используется обычные радиотехнические средства в виде фильтров.
Для решения второй и третьей задач используется огромная разница частот промышленной сети (50 Гц) и телемеханического сигнала (≈100 кГц).
Для отделения приемо-передающей аппаратуры от высокого напряжения линий, между ними устанавливают разделительные конденсаторы С1, С2 емкостью 2-4 тысячи пФ с диалектрическим изометором, рассчитанным на сотни тыс. вольт.
Для телемеханического сигнала частотой 100 кГц он представляет низкое сопротивление, т.к. 
.
Для напряжения промышленной частоты 50 Гц сопротивление этих конденсаторов почти в 2000 раз больше.
Для ограждения телемеханического сигнала от низкоомной нагрузки используют высокочастотный заградитель (ВЧЗ) – дроссель, сопротивление которого для промышленной частоты 
должно быть небольшим для исключения потерь мощности и очень высоким для телемеханического сигнала.
Распределительные сети питания используются редко и только там, где не очень много нагрузок и их положение не меняется во времени.
Асинхронный временной метод уплотнения ЛС
№19 Методы использования зависят от типа линий, которые могут быть:
- аналоговые;
- цифровые с преобразованием аналоговых сигналов в цифровые на АТС;
- полностью цифровые – АЦП и ЦАП установлены непосредственно в телефонном аппарате.
Аналоговые телефонные сети используются в СТМ для передачи данных путем их преобразования в электрические колебания тональной (звуковой) частоты с помощью модема, т.е. производится модуляция КИМ в ЧМ и наоборот. Для КИМ используется семиразрядный код обмена информацией, еще один разряд добавляется для проверки правильности на четность. Есть также стартовые и стоповые разряды, передача ведется асинхронно с использованием информационной обратной связи («эхоплекса»). В модемах чаще всего применяются частотные и фазовые манипуляции (модуляция только двумя значениями сообщения «0» и «1»). Используется также комбинированная АФ модуляция. Она использует сочетание из четырёх различных значений фазы и четырёх значений амплитуды, что даёт 16 вариантов для четырёхразрядной кодовой последовательности. Это позволяет вести передачу со скоростью до 64 кбит в секунду.
Увеличение скорости передачи даёт технология хDSL (скоростной интернет или цифровая абонентская линия). Её суть – на оба конца телефонной линии устанавливаются разделительные фильтры, низкочастотная составляющая (меньше 3,5 кГц) заводится на обычное телефонное оборудование, а высоко составляющая (более 4кГц) используется для передачи данных с помощью DSL модема.
Наибольшее распространение получила ассиметричная технология АDSL. При полосе пропускания обычной телефонной линии до 1МГц, благодаря частотному ассиметричному разделению, удается передавать данные одновременно в двух направлениях, т.е. АDSL обеспечивает скорость к абоненту до
6 Мбит/с, а от абонента до 40 Кбит/с.
№20 Используется только дециметровый диапазон волн для связи с подвижными объектами. Другие диапазоны не используются из-за плохой помехоустойчивости и слишком малой скорости передачи информации. УКВ диапазон позволяет передавать одновременно 1000 сообщений с минимальным уровнем помех, но только в пределах видимости.
Для увеличения расстояния: 1) через каждые 50 км ставят ретрансляторы высотой 100 метров, а все это вместе называется радиорелейные линии; 2) в качестве ретрансляторов используются искусственные спутники земли, подвешенные на геостационарную орбиту на высоте 36 тыс. км. Это позволяет спутнику сохранять неизменное положение относительно земли.
В пределах прямой видимости на небольших расстояниях для обмена информацией, используют также радиомодемы. Например, ADAM4550, с его помощью реализуются интерфейсы RS-232, RS-485, частота несущей 2,4 ГГц, модуляция – фазовая манипуляция, дальность передачи – 160 м в пределах прямой видимости, а с выносной антенной – несколько километров.
№21 Распределители
Обеспечив поочередн перемещ на своих выходах высоких уровней при поступлен на вход прямоугольн импульсов. В отличие от регистра, инфа записывается только в первую ячейку. След входным импульсом эта информация сдвигается во вторую ячейку и т.д. В замкнутых распределителях за первым циклом сразу же начинается второй и т.д. Для этого последний элемент распределителя подготавливает к переключению первый элемент. В основном применяются следующие типы распределителей: - на D-триггерах; -на регистрах; - на счетчиках с дешифраторами; - на счетчіках с мультиплексорами на передающей стороне и на счетчиках с демультиплексорами на приемной стороне.
№22 Однотактный распределитель на D-триггерах
Построен на двухступенчатых D-триггерах переключающихся по заднему фронту тактовых импульсов, т.е. при переходе из 1 в 0. Для повышения надежности работы первый триггер готовят к приему «1» с помощью элемента 4ИЛИ-НЕ, когда все триггеры имеют на выходе «0». Это предохраняет от переключения сразу двух триггеров и циркуляции сразу двух единиц вместо одной. Длительность импульсов на выходах распределителя Q1-Q4 равны периоду тактовых импульсов. Число разрядов может быть любым.
№23 Распределитель на регистрах
Два четырехразрядных регистра включены последовательно и обеспечивают поочередное появление единицы на всех восьми выходах. Защиту от сбоев и подготовку 1-го регистра обеспечивают с помощью функции на элементах 4ИЛИ-НЕ, и 2И. До начала переключения на всех выходах регистров должны быть нули, тогда первый регистр под действием тактового импульса С начинает переключатся. На его первом выходе появляется единица и т.д.
№24 Распределитель на счетчиках с дешифратором
Комбинированные трехзарядный счетчик и дешифратор на 8 выходов поочередно обеспечивают появление единицы на каждом из восьми выходов при поступлении импульсов на вход с первого триггера.
№25 Частотные избиратель на реле
Электромагнитное нейтральное реле (ЭМНР) К1 подключается к ЛС через последовательный резонансный контур L1C1 и диод VD1, при совпадении частоты сигнала из ЛС и частоты резонанса контура, его сопротивление резко падает, ток через обмотку реле увеличивается, реле срабатывает и своими контактами включает (выключает) исполнительное устройство объекта управления.
Недостатки: большая потребляемая мощность из ЛС, низкая добротность, широкая полоса пропускания.
№26 Частотные избиратель на реле с усилителем
Введение в схему усилителя на транзисторе VТ1 уменьшает ток, потребляемый из ЛС. Последовательный резонансный контур образован конденсатором С1 и индуктивностью первичной обмотки трансформатора Т1. Трансформатор Т1 обеспечивает гальваническую развязку от ЛС. Трансформатор Т2 предназначен для согласования выхода усилителя с нагрузкой. Недостаток: недостаточно узкая полоса пропускания т.к. добротность резонансного контура 
. Поэтому сейчас чаще применяют полосовые фильтры вместо простого резонансного контура.
№27 Простейший полосовой фильтр типа К
Полосовые фильтры состоят из нескольких последовательных и параллельных контуров.
α – коэффициент затухания, f – частота
(1.8)
Гораздо лучшими характеристиками обладают активные полосовые фильтры (резонансные усилители).
№28 Простейший амплитудный модулятор
Uω0 – несущая
UΩ – сообщение
ПФ – полосовой фильтр
Если сообщение UΩ – медленно меняющееся напряжение с частотой ниже 10 Гц, то его источник необходимо включить в схему непосредственно без Т2. В этом случае для гальванической развязки вместо Т2 можно применить оптопару. На выходе модулятора образуется сигнал в результате перемножения двух колебаний и на входе полосового фильтра имеется:
, (1.10)
где m – коэффициент модуляции;
Ω – частота сообщения;
ω0 – частота несущей.
Результат амплитудной модуляции – 3 колебания: несущая и 2 боковые частоты. Для передачи сообщения могут использоваться все 3 колебания или любая из боковых составляющих. Это делается с помощью полосового фильтра ПФ.
№29 Частотный модулятор
Данный модулятор изменяет частоту сигнала под воздействием сообщения путём изменения индуктивности или ёмкости резонансного контура генератора.
ЧЭ – чувствительный элемент
Под воздействием чувствительного элемента может изменяться емкость или индуктивность колебательного контура. Частота сигнала меняется в зависимости от величины параметра.
Вместо конденсатора переменной ёмкости может применяться варикап. В этом случае на вход модулятора должно поступать напряжение постоянного тока, зависящее от контролируемого параметра.
№30 Демодулятор простейший амплитудный
ФНЧ отфильтровывает несущую. На выходе ФНЧ – сигнал с двумя боковыми частотами. Для получения сигнала с одной боковой частотой необходимо во входную цепь последовательно включить генератор несущей. Диод осуществляет детектирование.
№31 Демодуляторы частотно-модулированных сигналов
Простейший демодулятор представляет собой резонансный контур с резонансной частотой, смещённой относительно средней точки частоты сигнала. В результате ЧМ сигнал превращается в АМ сигнал т.к. малейшее изменение частоты сигнала вызывает резкое изменение напряжения контура ΔU, после чего детектируется АМ детектором.
Недостаток: большая нелинейность характеристики, поэтому применяется схема с тремя резонансными контурами.
Резонансные частоты контуров К2 и К3 смещены относительно основной частоты на одинаковую величину в разные стороны. Детекторы на диодах VD1 и VD2 включены встречно. Поэтому результирующая характеристика демодулятора получается в результате вычитания характеристик К2 и К3
Результирующая характеристика демодулятора реверсивная, практически линейная, проходящая через «0» с более высокой температурной стабильностью, чем у демодуляторов с одним контуром.
№32 Небалансные АЦП (без ОС)
ВИП – время-импульсный преобразователь
К – ключ
tи – длительность импульса
Измеряемое напряжение преобразуется во вспомогательный параметр – временной интервал, преобразуемый затем в число импульсов, которое далее кодируется. Напряжение Uвх с помощью время-импульсного преобразователя ВИП преобразуется в электрический импульс, длительность которого tи линейно зависит от Uвх. Ключ К (схема &) открывается на время, равное длительности импульса tи. В счетчик записываются импульсы стабильной частоты с ГИ, т.е. на выходе счетчика – число, соответствующее значению Uвх.
Недостаток: Влияние нестабильности ВИП и ГИ на результат преобразования.
№33 Балансный АЦП последовательного приближения (с ОС)
Ключ К открыт и пропускает импульсы ГИ в счетчик до тех пор, пока напряжение Uу с ЦАП не сравнится со входным. Это равенство означает, что число, записанное в счетчик, соответствует Uвх. Сравнение Uвх с Uу происходит на аналоговом компараторе (нулевом органе).
В этой схеме нестабильность ГИ не влияет на результат преобразования, который зависит только от шага квантования ∆U и параметров компаратора.
∆U=U/16
№34 АЦП параллельного преобразования
Обладает максимальном быстродействием, низкой помехоустойчивостью, поэтому применяется только в тех случаях, когда остальные АЦП не удовлетворяют требованиям.
Интегрирующие АЦП
Самые простые, но обладают низким быстродействием, приблизительно 30 преобразований в секунду.
№35 Цифро-аналоговые преобразователи
4 бита, фиксируемые в регистре, управляют состоянием 4 ключей и обеспечивают 16 различных комбинаций. Операционный усилитель включен по схеме сумматора при замыкании первого из ключей Uвых определяется произведением опорного напряжения Uоп на соотношение сопротивление резистора ОС R и резистора матрицы 2R4R8R16R
Например, если замкнут ключ соответствующей СЗР (старший значащий разряд), то Uвых
При установке логической «1» в разряде 1
Таким образом, можно получить 16 дискретных уровней различного выходного напряжения, соответствующего 16 различным комбинациям на входе ЦАП.
Соотношение сопротивлений должно быть выдержано с высокой точностью.
№36 Устройства удаленного сбора данных и управления
Отличается наличием непосредственной близости от датчика АЦП (в одном корпусе, а иногда и на одном кристалле). Это связано с тем, что цифровой сигнал, по сравнению с аналоговым, обеспечивает значительно большую дальность и достоверность передачи информации. Этому способствует также применение интерфейса RS-485 и RS-422 с использованием витой пары, ВОЛС, или радиоканала.
Типичными представителями таких устройств являются модули сопряжения с ПК территориально-распределенных датчиков серии ADAM фирмы Advantech Тайвань. Модули серии ADAM-400 являются малогабаритными, многофункциональными, интеллектуальными устройствами связи ПК с объектами. Встроенный микроконтроллер обеспечивает независимо от управляющего ПК функций гальванически изолированных ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов с последующей нормализацией, фильтрацией, преобразованием формы пригодной для передачи по последовательному каналу связи, а также обеспечивает информационный обмен с ведущим узлом сети, передачи данных на базе интерфейса RS-485.
Преобразование интерфейса RS-232, реализованного в Пк, через порт СОМ1 и СОМ2 в интерфейс RS-485 производится с помощью модуля ADAM-4520.
Недостатки:
1) необходим отдельный источник питания,
2) скорость передачи данных определяется интерфейсом RS-232 (скорость 17200 бит/с), вместо 10 Мбит/с интерфейса RS-485, поэтому в ряде случаев удобнее подключать преобразователи интерфейса либо к USB, либо к шине PCI системного блока. Скорость передачи данных PCI – 132 Мбит/с.
С помощью витой экранированной пары длинной 1200 м к выходу ADAM-4520 может быть подключено до 32 модулей ADAM, реализующих функции сбора и управления объектами.
Управление может осуществляться через релейные контакты (модули) с токовой нагрузкой до 10 А через VT ключ с токовой нагрузкой 0,3 А.
При необходимости увеличения модулей более 32 или удлинения связи сверх 1200 м устанавливаются повторители ADAM-4510. Таких повторителей и участков линий связи 1200 м может быть несколько, но общее количество модулей ADAM не должно превышать 256.
Семейство ADAM позволяет использовать в качестве линий связи ВОЛС (расстояние до 2,5 км) или радиоканал (расстояние до 20 км при использовании выносных антен). В том случае для преобразования интерфейсов используют соответственно ADAM-4550 (радиомодем), и ADAM-4551 (для ВОЛС).
№37 Общие принципы построения СТУ-ТС
Раздельно СТУ и СТС не применяются. В отличии от дистанционного управления осуществляется многими объектами по одной ЛС.
Для систем ТУ и ТС используется одинаковые методы передачи сигналов и, как правило, одинаковые устройства.
Функция телеуправления осуществляется через управляющие элементы (кнопки, ключи), передатчик, ЛС, приемник, исполнительный орган.
Функция телесигнализации осуществляется через: воспринимающий элемент контроля (датчик), передатчик, ЛС, приемник, исполнительный элемент контроля (сигнализатор, регистратор).
Команда телеуправления – телемеханическое сообщение, передаваемое с ПУ на КП и вызывающее изменение положения или состояния объекта.
При телеуправлении должны выполняться последовательно две операции:
1) подготовительная;
2) исполнительная.
Оператор выбирает объект, а потом посылает команду о характере операции. Двухступенчатость нужна для уменьшения вероятности ошибки.
Телесигнализация – получение информации о дискретном состоянии объекта. Может осуществляться автоматически или по вызову оператора. Всегда является адресной, т.е. с указанием объекта, изменившего своё состояние.
Типы телесигнализации:
- по исправности системы, с выделением для неё отдельного канала связи;
- известительная – подтверждает выполнение команд ПУ;
- аварийная – о выходе какого-либо параметра за установленные пределы.
ТС всегда обладает приоритетом перед ТУ
№38 СТУ-ТС с частотным разделением сигналов
Применяют в основном для сосредоточенных объектов с небольшим их количеством (6). Чаще всего используют телефонные линии с аппаратурой ТС. Полоса частот 300-3400 Гц делятся на диапазоны по количеству объектов. По ГОСТу отклонение частоты не должно превышать ±1%, поэтому ∆f каждого диапазона с увеличением резонансной частоты увеличивается. Например, первый диапазон – 300-315 Гц, последний – 3150-3350 Гц. Полоса пропускания каждого диапазона (канала) отсчитывается на уровне 0,707 от амплитуды резонансной характеристики и должна быть меньше отведенного интервала для создания защитного интервала между соседними каналами.
А1, А2 – приемо-передающее устройство
ПЧС – приемник частотных сигналов (полосовой фильтр + демодулятор)
G – генератор
К – ЭМНР
Каждому виду команды в передатчики на ПУ выделяется своя частота, путём подключения соответствующего генератора к источнику питания через кнопку управления S. После усиления и преобразования в А1 сигнал поступает в ЛС. На приёмной стороне он усиливается, демодулируется в А2 и поступает через ПЧС (приёмник частотных сигналов) на обмотки реле К.
Оператор сначала одной из кнопок S1 – Sn выбирает объект управления, а затем кнопкой SB или So выбирает вид команды (Вкл или Откл), т.е. на приёмную сторону поступает двухчастотный сигнал. Поэтому на приёмной стороне срабатывает реле выбора объекта К1 – Кn, а затем реле команды КB или Кo. Только после этого происходит включение или выключение соответствующего объекта, т.к. контакты реле выбора объекта и команды включены последовательно и реализуют функцию «И».
Для получения обратной информации о состоянии объекта (функция ТС), необходимо такая же схема с обратным прохождением сигнала от КП на ПУ, только вместо кнопок управления – должны быть датчики сигнализации, а на ПУ контакты реле должны управлять сигнальными устройствами.
№39 Частотные СТУ комбинационного типа
Эта схема реализует только функцию выбора цепи объекта. При замыкании любого из ключей S1-S6 в ЛС посылается 2-х частотный сигнал, поэтому при 4-х генераторах количество выбираемых объектов = 6. На приемной стороне выбор объекта только при срабатывании 2-х реле.
№40 Общие принципы построения СТИ
Телеизмерение – это измерение на расстоянии.
Обычные методы измерения применены быть не могут из-за помех и высоких потерь в ЛС. Обобщённая структурная схема СТИ.
КО – контролируемый объект
Д – датчик
ПР – преобразователь
ЛС – линия связи
ВУ – воспроизводящее устройство
Параметр х контролируемого объекта КО преобразуется датчиком Д в электрическую величину х1 (сообщение). Преобразователь Пр1 преобразует х1 в сигнал у1, в удобный для передачи по ЛС. Пр2 на пункте управления ПУ преобразует сигнал у2 в сообщение х2 (демодуляция). Воспроизводящее устройство ВУ в цифровом или аналоговом виде воспроизводит результат измерения (сообщение).
Из-за помех и потерь в ЛС, погрешности приборов, СТИ работает с погрешностями:
1) абсолютная погрешность 
2) относительная погрешность 
3) приведенная 
По характеру сигнала, передаваемого по ЛС, СТИ подразделяются:
1) СТИ системы интенсивности (ближнего действия)
2) СТИ дальнего действия
Системы интенсивности повсеместно вытесняются системами дальнего действия в виду очевидных преимуществ последних. Большая дальность передачи обеспечивается преобразованием сообщения в такой вид сигнала, чтобы на приемной стороне не требовалось измерение амплитуды сигнала, которое при передаче через ЛС искажается. В этих системах достаточно простой констатации наличия сигнала.
СТИ дальнего действия бывают
1) аналоговые
2) цифровые
В аналоговых СТИ могут применяться как непрерывные модуляции (ЧМ, ФМ), так и импульсные (ЧИМ, ШИМ, ФИМ). При импульсной модуляции используется квантование по времени. В цифровых системах телеизмерения используется комбинированное квантование, по уровню и времени.
№41 Частотные, частотно-импульсные СТИ
Частотные СТИ
Частотные СТИ – используют частотную модуляцию на передающей стороне с последующей модуляцией демодуляцией сигнала в приемнике. Для таких систем применяется частотное разделение (уплотнение) сигнала.
Преобразование измеряемого параметра в частоту гармонических колебаний производят следующими способами:
- изменение параметра колебательного контура с помощью механических связей ЧЭ
- с помощью генератора управляемого током или напряжением
Частотно-импульсные СТИ
В качестве переносчика информации используют последовательность импульсов, частота которых изменяется в зависимости от измеряемого параметра. При этом в передатчике могут использоваться непрерывные методы частотной модуляции с последующим преобразованием синусоиды в импульсы с помощью формирователя.
В приемнике частотно-импульсный сигнал преобразуется в U или I (для аналоговых систем) с помощью преобразователя.
Во время паузы между отрицательными импульсами VT1 закрыт, С2 заряжается через R3, VD1, PA1 от стабилизированного источника питания Uп. При отрицательном импульсе VT1 открывается С2 разряжается через VD2, R2, VT1, минуя PA1. Процесс заряда-разряда повторяется с частотой сигнала. В цепи прибора PA1 устанавливается пульсирующий ток, среднее значение которого пропорционально частоте показанию приборов.
В приемниках частотных СТИ лучше применять частотные демодуляторы. В цифровых системах частота импульсов легко преобразуется с помощью счетчика в число для управления цифровой индикации.
№42 Квантование по времени есть замена непрерывной величины ее отдельными значениями в дискретные (обычно равноотстоящие друг от друга) моменты времени 0, Т, 2Т,..., nТ, где Т называется периодом дискретности или интервалом квантования. Необходимость этой операции обусловлена тем, что физически невозможно непрерывно оценивать аналоговую величину числом, тем более что сам процесс получения числа осуществляется не мгновенно, а за конечное время. Такая оценка возможна лишь через некоторые промежутки времени, хотя бы и очень маленькие.
В цифровых измерительных приборах измеряемая величина автоматически преобразуется в число в результате комбинированного квантования (по уровню и по времени) – цифрового кодирования.
Автоматические измерительные системы с цифровым отсчетом воспроизводят в каждый момент времени в цифровой форме дискретное значение, заменяющее аналоговую измеряемую величину. Для этого дискретные (квантованные) значения в этих системах представляют в виде цифрового кода. Цифровой отсчет осуществляется в десятичной системой счисления.
№43 J
№44 Кодоимпульсные СТИ
Измеряемая величина передается в виде комбинации импульсов, кодовую комбинацию получают в результате квантования измеряемой величины.
В кодоимпульсных системах обеспечивается:
1) высокая помехоустойчивость;
2) возможность передачи информации на большие расстояния;
3) высокая точность измерения;
4) простота регистрации и сопряжения с ЭВМ.
№45 Передающее устройство кодо-импульсной СТИ
Назначение: аналогово-цифровое преобразование, формирование дополнительных импульсов для проверки на четность, формирование импульса синхронизации, преобразование параллельного кода в последовательный.
Измеряемая величина х датчиком ПИ преобразуется в Ux, потом с помощью АЦП превращается в параллельный восьмиразрядный код. АЦП работает циклически по командам ГТИ. Для организации последовательной передачи кода в ЛС применен распределитель на 10 шагов (тактов), управляемых ГТИ. Распределитель поочередно вырабатывает импульсы высокого уровня с первого по девятый и С, и через схемы И1…И8 поочередно опрашивает каждый разряд АЦП. Формирователь импульсов ФИ посылает в ЛС импульсы высокого уровня, если в соответствующем разряде АЦП единица и пропуск – при нуле. Т.е. в течение первых 8-ми тактов работы распределителя в ЛС передается последовательный код, соответствующий измеряемой величине х. 9-ый такт служит для выработки контрольного импульса, если число единиц в коде нечетное или четное (по выбору разработчика). Для формирования дополнительного импульса используют Т-триггер (ТР), который попеременно изменяет свое состояние при поступлении очередных импульсов со схем И1…И8. Если число единиц в коде нечетное, то после восьми тактов триггер устанавливается в такое состояние, что на 9-ом такте со схемы И9 на ФИ поступает импульс дополняющий кодовую посылку до четного числа единиц. На последнем 10-м такте с выхода С распределителя снимается импульс, который с помощью ФСИ изменяется на столько, чтобы уверенно отличаться от остальных кодовых импульсов и помех. Этот импульс используется для синхронизации работы передающего и приемного устройств СТИ.
№46 Приёмное устройство кодо-импульсной СТИ
Выполняет функции: преобразует последовательный код в параллельный; проверяет принятую информацию на четность; осуществляет визуализа