Определение двоичных состояний
19.1. Цель работы.
19.1.1. Ознакомиться с методами автоматизации учета количества деталей.
19.2.1. Основные теоретические сведения.
Для комплексной автоматизации технологических процессов большое значение имеет определение двоичных состояний объекта автоматизации (наличие или отсутствие деталей, подсчет их количества и т.д.). При этом электрический сигнал подается объектом измерения. Простейшими измерительными датчиками в данном случае являются механические контакты. Для уменьшения восприимчивости контактов к различным помехам в средствах автоматизации часто используют бесконтактные измерительные датчики.
В качестве таких датчиков используются фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры. Их работа основана на использовании внутреннего фотоэффекта в полупроводниковых материалах.
Электрические сигналы, получаемые с фотодатчиков, подсчитываются счетчиками импульсов, если необходимо подсчитать количество деталей, включать либо выключать какое-либо устройство и т.д. В любом случае состояние объекта оценивается двумя логическими высказываниями "Да", «Нет» или «О», «1».
 |
Основным узлом счетчика является триггер (рис. 19.1.).
Рис. 19.1.
19.3. План работы.
19.3.1. Информация о наличии детали на предусмотренном месте должна подаваться в устройство управления подачей сигнала «1» (рис.5.1.). (Подачу детали имитировать поворотом диска с прорезями на валу двигателя).
19.3.2. Начертить путь прохождения сигнала при решении задания.
19.3.3. Собрать схему и проверить ее.
19.3.4. Определить вид сигнала на выходе измерительного устройства.
19.3.5. При одновременном превышении определенных значений освещенности и температуры должен включаться двигатель – разработать и испытать схему.
20. Лабораторная работа N20
АНАЛОГОВОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИЗМЕРЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ СИГНАЛ
20.1. Цель работы.
20.1.1. Изучить методы преобразования аналогового сигнала в
цифровой сигнал.
20.2. Основные теоретические сведения.
Дискретизация и кодирование непрерывных сигналов. Под дискретизацией понимается преобразование непрерывных сигналов в дискретные. При этом используется дискретизация по времени и по уровню. Дискретизация по времени выполняется путем взятия отсчетов функции U(t) в определенные дискретные моменты времени tк. В результате непрерывная функция U(t) заменяется совокупностью мгновенных значений
Uк = U(tк).
Обычно моменты отсчетов выбираются на оси времени равномерно, т.е.
tк = КDt.
Дискретизация по времени лежит в основе всех видов импульсной модуляции.
Дискретизация значений функции (уровня) носит название квантования. Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения сообщений U(t) передаются ближайшие значения по установленной шкале дискретных уровней (рис. 20.1.).
Дискретные значения по шкале уровней выбираются равномерно:
Uк = КDU.
При квантовании вносится погрешность, т.к. истинные значения функции U заменяются округленными значениями Uк.
Погрешность e = U - Uк является случайной величиной и проявляется на выходе как дополнительный шум, наложенный на передаваемый сигнал. Дискретизация одновременно по уровню и по времени позволяет непрерывное сообщение преобразовать в дискретное, которое затем может быть закодировано и передано методами дискретной техники.
 |
Рис. 20.1.
Достоинствами передачи сигналов путем дискретизации их являются возможность применения кодирования для повышения помехоустойчивости, удобства обработки сигналов и сопряжения устройств связи с цифровыми ЭВМ.
20.3. План работы.
20.3.1. Определить температуру с помощью аналогового датчика температуры (рис. 18.1.). Произведите преобразование выходного сигнала датчика в цифровой сигнал, соединив выход схемы (рис.18.1.) с входом АЦП (рис. 7.5.).
20.3.2. Представьте в виде таблицы взаимосвязь показаний
элемента индикации, кодированного двоичным кодом выходного сигнала АЦП и значения температуры t°С.
21. Лабораторная работа N21