Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Интервал дискретизации заданного сигнала по времени определяется на основе теоремы Котельникова по неравенству (2.1)

(2.1)

где - интервал дискретизации, с,

Верхнее значение частоты спектра сигнала:

-

После расчета значения интервала дискретизации необходимо построить график дискретизированного во времени сигнала. Длительность импульсных отсчетов принять равной половине интервала.

Следующими этапами преобразования сигнала является квантования импульсных отсчётов по уровню и кодирование. Разрядность кода определяется исходя из динамического диапазона квантуемых по уровню импульсных отсчетов. При этом в качестве верхней границы динамического диапазона принимается напряжение самого большого по амплитуде отсчета.

Нижняя граница диапазона определяется по (2.2)

(2.2)

где UMIN - нижняя граница динамического диапазона, В;

UMAX - верхняя граница динамического диапазона, В.

Для самого малого по амплитуде импульсного отсчета задается соотношение мгновенной мощности сигнала и мощности шума квантования:

(2.3)

где PШ.КВ - мощность шумов квантования при размерной шкале квантования, Вт.

Известно, что:

(2.4)

где D - шаг шкалы квантования.

В свою очередь

(2.5)

где D - шаг шкалы квантования;

nКВ - число уровней квантования;

UMAX - верхняя граница динамического диапазона, В.

С учетом этого

(2.6)

где nКВ - число уровней квантования;

UMIN - нижняя граница динамического диапазона, В;

UMAX - верхняя граница динамического диапазона, В.

Из (2.6) получаем

(2.7)

где nКВ - число уровней квантования;

UMIN - нижняя граница динамического диапазона, В;

UMAX - верхняя граница динамического диапазона, В.

Известно, что при использовании двоичного кодирования число кодовых комбинаций, равное числу уровней квантования, определяется выражением

(2.8)

где m - разрядность кодовых комбинаций.

Отсюда

(2.9)

Длительность элементарного кодового импульса определяется исходя из интервала дискретизации и разрядности кода по выражению

(2.10)

Частота запуска АЦП (частота дискретизации) определяется по формуле

(2.11)

Из уравнения (2.2) найдём верхнее значение границы динамического диапазона, при Определим верхнее значение частоты спектра сигнала:

По (2.1) находим, Dt = 1,98810-5 с.

Из формулы (2.11) найдём частоту дискретизации:

Для расчета нижней границы диапазона подставим в (2.2) К=30,UMAX = 0,08 В и найдём

Подставив в (2.7) значения g=15, UMAX = , UMIN = таким образом получим:

Затем по (2.5) найдем шаг шкалы квантовании:

.

Найдём мощности шумов квантования по (2.4):

Вт.

Найдём по (2.9) разрядность кодовых комбинаций:

.

Так как минимальная разрядность кодовых комбинаций, исходя из представленных элементов равна 6, то m принимается за 6.

Найдем длительность элементарного кодового импульса по (2.10):

с.

График дискретизированного по времени сигнала приведён на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- График дискретизированного по времени сигнала

Таблица 2.1 - Зависимость дискретизированного сигнала от времени

012345

0,120,0650,0350,0189,3374,664

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Моделирование и оценка производительности работы защищенных каналов в корпоративных сетях В первое поколение (1945-1954) развития компьютерной техники, Клод Шеннон (создатель теории информации), Алан Тьюринг (математик, разработавший теорию программ и алгоритмов) и Джон фон Н ...

Информационно-измерительная система Целью данной курсовой работы является анализ информационно-измерительной системы (ИИС), определение типа топологии и оптимального пространственного расположения объектов ИИС, при которо ...

Исследование систем автоматического управления Целью выполнения курсовой работы по курсу ''Теория автоматического управления'' является - закрепление теоретических знаний и приобретение навыков самостоятельного решения расчетно-иссл ...