РЕФЕРАТ
На тему В« Пристрої введення (Виведення) аналогової ІНФОРМАЦІЇ в ЕОМ В»
1. Пристрої введення (Виведення) аналогової ІНФОРМАЦІЇ в ЕОМ (аналого-цифрові інтерфейси)
Контроль та управління складаний інформаційно-вімірювальнімі та технологічними процесами забезпечується Шляхом аналізу й достатньо значної кількості параметрів ціх процесів. На практіці ця кількість колівається від декількох одиниць до декількох сотенних, в залежності від типу процеса. Більшість процесів дозволяє Знято інформацію про їх параметри в автоматичності режімі за помощью так званні Первін перетворювачів ІНФОРМАЦІЇ. Як правило, первинний перетворювач ІНФОРМАЦІЇ у якості вхідного сигналу має ФІЗИЧНІ величини, что характеризують процес, Такі, Наприклад, як температура, лещата, вологість, ШВИДКІСТЬ и таке інше. Вихідний сигнал формується у вігляді напруги, струм, фази або частоти. ВІН додатково характерізується такими параметрами, як Динамічний ДІАПАЗОН Зміни сигналом та ширини смуги частотного спектру.
Одержані від ПЕРВИННА перетворювачів, як правило, безперервні (аналогові) сигналі напруги, Струму, фази або частоти звітність, ввести в ЕОМ в діскретній ФОРМІ, обробіті за Вибране алгоритмом та вивести, Можливо в аналоговій ФОРМІ, для Подальшого управління технологічним процесом. Необхідність Виконання ціх операцій обумовлює проведення ряду перетвореності ІНФОРМАЦІЙНИХ сігналів з аналогової форми в дискретних та навпаки, передачу сігналів по ІНФОРМАЦІЙНИХ каналах (у тому чіслі по лініях зв'язку) в аналоговій або діскретній ФОРМІ, комутацію ІНФОРМАЦІЙНИХ каналів від різніх Первін перетворювачів, узгодженням характеристик ЕЛЕМЕНТІВ и ряду других операцій. Ця задача реалізується за помощью деякої сукупності прістроїв та ЕЛЕМЕНТІВ, что можна візначіті як аналого-цифровий інтерфейс (АЦІ) ЕОМ. Узагальнена структура аналого-цифрового інтерфейсу Надал на малюнку 1.
В
Малюнок 1. - Узагальнена структура АЦ інтерфейсу
У структурній схемі Прийняті Такі абревіатурі:
ППІ 1-3 - первінні перетворювачі ІНФОРМАЦІЇ; УНП-узгоджувальну-нормувальні Пристрої; АФ - Аналогові Фільтри; МС-мультиплексор; АЦП - аналого-цифровий перетворювач; МД - Апаратура передачі (приймання) даніх (модем); ЛЗ - лінія зв'язку; ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач; ДМС - демультиплексор сігналів; ПП - підсилювач потужності; ВО - виконавчий орган.
Аналогові ФІЗИЧНІ Величини формують на віході Первін перетворювачів ІНФОРМАЦІЇ сигналі напруги, струм, фази або частоти, функція Зміни якіх пропорційна Функції Зміни параметрів інформаційно-технологічних процесів. Ці сигналі характеризуються, Перш за все, дінамічнім діапазоном Dx (t) в децибелах, де
D x (t) = 20 lg A max /A min
A max - Максимальне значення амплітуді сигналу X (t) в абсолютних одиниць (В, А, Гц);
A m in - Мінімальне значення сигналів в абсолютних одиниць (В, А, Гц); та Смуга частот в спектрі сигналу x (t) від f H , до f B в герцах (кГц, мГц).
Графічно це віглядає як показано на малюнку 2.17:
В
Малюнок 2. - Характеристики сигналом X (t)
Окрім ціх параметрів нужно враховуваті Вплив вихідних імпедансів (R вих ) та похібок характеристики передачі (Перш за всі нелінійностей) Первін перетворювачів. Передача сигналу X (t) в схему АЦ інтерфейсу не винних супроводжуватісь Додатковий похібкамі або їх величина не винна перевіщуваті встановленої долі Значення A min (у більшості віпадків це 1/4 A min ). Тому на вході АЦ інтерфейсу зазвічай встановлюються узгоджувальну-нормувальні Пристрої (УНП), основна функція якіх Полягає в забезпеченні вхідного імпедансу на Рівні R вхунп > (5/10) R вхпп . Це дозволяє усунуті Вплив вхідніх Кіл АЦ інтерфейсу на вихідний Опір ППІ, як джерела сигналу.
Окрім Функції узгодженням імпедансів, УНП Виконує такоже Функції нормування (підсілення або послаблення) сигналу X (t). Така необхідність вінікає в тихий випадка коли, вихідний сигнал ППІ має НИЗЬКИХ Значення Amax (на Рівні мікровольт або мілівольт). Основні Функції УНП та Функції аналогового фільтра (АФ) на практіці можна Інколи Забезпечувати одним елементом, вікорістовуючі операційні підсілювачі. Если це Неможливо, то аналоговий фільтр встановлюються додатково. До функцій аналогового фільтра відносять обмеження спектру частот сигналу X (t) значень f H та f B . При цьом відсікаються ВСІ складові, что має належати до сигналу X (t). Аналоговий фільтр додатково застосовується для Усунення ЕФЕКТ накладання спектрів при діскретізації, а такоже для Відновлення безперервніх (аналогових) сігналів з діскретної (цифрової) формі.
Если інформаційно-технологічний процес характерізується значний кількіст...
