1. ТЕЛЕИЗМЕРВАНЕ

1.1. Основни понятия. Класификация

Телеметрия (TI) - получаване на информация за стойностите на измерените параметри на контролирани и управлявани обекти чрез методи и средства на телемеханика (GOSTТака телеметрията се определя като област на автоматични измервания на разстояние чрез комуникационни канали без пряко участие на човек в процеса на измерване. TI, като област на инженерните и техническите науки, е едновременно част от измервателната техника и телемеханиката. В тази връзка методите и техническите измервания инструменти и телемеханика са разработени и прилагани едновременно в TI.Телеметрията се различава от конвенционалните електрически измервания, които не могат да се прилагат за измерване на разстояние поради появата на грешки на параметрите на комуникационната линия, околната среда и ефекта от смущенията.Дори тези грешки да са в допустими граници, прехвърлянето на голям брой показания би изисквало голям брой проводници.Освен това, в някои случаи (предаване на измервания от движещи се обекти - самолети, сателити , ракети и др.), конвенционалните методи не могат да се използват по принцип. Телеметричните методи позволяват да се намали грешката при предаване на измерени стойности на големи разстояния, както и да се използва повторно комуникационната линия. Същността на телеметрията се състои в това, че измерената стойност, предварително преобразувана в ток или напрежение, се преобразува допълнително в сигнал, който след това се предава по комуникационна линия. По този начин не се предава самата измерена стойност, а еквивалентен сигнал, чиито параметри са избрани така, че изкривяването при предаване да е минимално.

Структурна схема на телеметрията е показана на фиг. 1.1.

Ориз. 1.1. Структурна схема на телеметрията

Измерена променлива X(налягане, влажност, ниво, скорост, вибрация и т.н.) се преобразува с помощта на сензор (първичен преобразувател) в електрическа стойност U D1 (ток, напрежение, съпротивление, капацитет, индуктивност). Сигналът от изхода на сензора не може да се използва директно за предаване по информационния канал. В такива случаи изходните сигнали от сензорите се подават към преобразуватели на канали, където се преобразуват в един (унифициран) параметър U C 1 (напрежение 0 ... 5 V, напрежение 0 ... 10 V, ток 0 ... 100 mA), приет за тази система. Параметърът U C 1 се преобразува в предавателя чрез кодиране и модулация в параметър на сигнала U Y 1, подходящ за предаване по комуникационната линия. Следователно, предавателят съпоставя параметъра U C 1 с комуникационната линия (канал). От приемащата страна сигналът U U 2 (различава се от U U 1 поради смущения в комуникационната линия) влиза на входа на приемника и се преобразува (демодулира и декодира) в стойността U C 2, която се преобразува от приемния преобразувател в стойност на тока или напрежението, която е еквивалентна на измерената стойност и я възпроизвежда на записващото устройство. Съвкупността от технически средства на предавателната, приемащата страна и комуникационния канал, необходими за автоматично измерване на един или няколко параметри на разстояние, включително сензор и записващо устройство, се нарича телеметрична система (STI). А техническите средства, предназначени да извършват телеметрия чрез поредица от автоматични трансформации и предаване на сигнал през комуникационен канал, се наричат телеметрични устройства. Процесът на телеметрия се извършва без прякото участие на човек.

Разграничаване на телеметрия при повикване и при избор, текущи и интегрални стойности.

Телеметрия при повикване - телеметрия по команда,изпратени от контролната точка (CP) към контролираната точка (CP) и предизвикващи връзка към CP на предавателни устройства, а към CP - на съответните приемни устройства. Телеметрията при повикване ви позволява да използвате една комуникационна линия (телеметричен канал) за последователно наблюдение на много телеметрични обекти. Диспечерът, използвайки отделна система за дистанционно управление, може да свърже желания TI обект към TI канала. На PU показанията могат да се наблюдават на общото изходно устройство. Ако показанията имат различни скали, тогава измерените стойности са свързани към различни устройства. С TI on call можете да използвате автоматично запитване на TI обекти циклично според дадена програма.

Опционална телеметрия - TI чрез свързване към PU устройствата на съответните приемни устройства с постоянно свързани предавателни устройства в CP.

Телеизмерване на текущи параметри (TIT) - получаване на информация за стойността на измервания параметър в момента на запитване от телемеханичното устройство.

Телеизмерване на интегрални стойности (TII) - получаване на информация

ции относно интегралните стойности на измерените величини, интегрирани върху даден параметър, като време, на мястото на предаване.

1.1.1. Характеристики на ТИ системите. Основната характеристика на STI е точността. Точността се характеризира със статична грешка или просто грешка.

Грешка - степента на приближаване на показанията на приемащото устройство до действителната стойност на измерената стойност. Съгласно GOST трябва да се определят класове на точност на TI канали за устройства и комплекси за цифрово и аналогово възпроизвеждане на измерени параметри от следния диапазон: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1.6; 2.5. Основната намалена грешка на устройството TI като процент от крайната стойност на работната част на скалата на изходното устройство не етрябва да надвишава определените класове на точност. Така че за клас на точност 1.0 основната намалена грешка е d £ 1%.

Правете разлика между абсолютно D, относително d rel и намалено d pr

D \u003d x и - x d; d rel % = D × 100 / x d ; d priv % \u003d D × 100 / ( x max - x min),

където x d е действителната стойност на измереното количество (измерено

примерно устройство); х i – измерена стойност (показания на записващото устройство);

х max, х min – гранична стойност на измерваната величина (по скалата на записващото устройство).

Основната грешка зависи от принципа на работа, дизайна и технологията на производство на устройството TI, определени при нормални условия. Това съответства на номиналното напрежение и честота, липсата на смущения, работата при околна температура 20 ± 3 ° C и относителна влажност 30 ... 80%, липсата на външни и други полета, нехарактерни за нормалните условия и др.

Допълнителни грешки се причиняват от различни отклонения от нормалните работни условия.

Съгласно GOST се допуска отклонение на захранващото напрежение от плюс 10 до минус 15% (клас устройства NEA) и от плюс 15 до минус 20% (клас устройства ASI) от номиналните параметри на захранването. Номиналните параметри на захранване на устройства от електрически мрежи с променлив ток с честота 50 Hz трябва да бъдат както следва: напрежение на еднофазна мрежа - 220 V; напрежение на трифазната мрежа - 220/380 V. Допуска се отклонение на честотата 50 Hz от плюс 2 до минус 2% (клас 3) и от плюс 5 до минус 5% (клас 4).

Устройствата трябва да изпълняват определените функции с отклонения на нивото

сигнал на входа на приемното устройство с плюс 50 и минус 50% от номиналната стойност на входния сигнал.

Телеизмерените количества трябва да се възпроизвеждат чрез аналогови илицифрово устройство в абсолютните стойности на измерените величини. Това означава, че ако предаваната стойност е изразена в тонове, тогава устройството от приемащата страна трябва да бъде калибрирано в тонове. Процентите могат да се възпроизвеждат само в специални случаи.

Устройството TI се състои от много преобразуватели, усилватели и други единици, свързани последователно и работещи при различни условия, които в много случаи са независими един от друг. Тогава средната квадратична грешка на системата е равна на