Расчет коэффициента полезного действия, системыобработки информации

При расчете коэффициента полезного действия необходимо учесть потери сигнала в оптической системе, потери при модуляции, если она имеется, и потери из-за несогласованности характеристик тракта, а также коэффициент полезного действия электронного тракта усиления и обработки.

К.П.Д. η_ОЭП определяет, какая доля полезного сигнала, поступающего на вход прибора, используется для создания выходного сигнала. К.П.Д. зависит от ряда факторов. Важнейшими из них являются потери потока в оптической системе, потери при модуляции и обработке, потери из-за отсутствия надлежащего согласования параметров приемника с параметрами оптической и электронной систем. В результате можно записать:

, (11.1)

где η₀ – часть потерь в оптической системе;

k_м – часть потерь при модуляции;

η_сг – часть потерь из-за несогласованности характеристик

Для пассивных систем:

(11.2)

где Ф_ВЫХ – световой поток фотоприемника;

Ф_ВХ – световой поток, упавший на оптическую систему;

К_Д – коэффициент диафрагмирования, КД=1

Коэффициент К_м учитывает потери измерения при модуляции прерыванием и потери измерения за счет изменения спектра и дальнейшем использованием только его части.

Так как у нас прямоугольные импульсы, промодулированный прямоугольной функцией, то k_М=0,2.

Коэффициент η_сг учитывает возможные несоответствия между площадью чувствительного слоя ФП и площадью сечения пучка в месте установки этого слоя А_ф. При разработке систем обнаружения дефектов стремятся, чтобы размер площади чувствительного слоя был больше, чем площадь пучка. В нашем случае η_сг=1.

Итого получаем:

=0.54∙0.2∙1∙100%=10,8% (11.3)

Заключение

В данной курсовой работе выполнен расчет параметров тракта обработки сигналов устройства автоматического обнаружения дефектов изделий.

В нашем случае объектом контроля были листы бумаги. Типом основных дефектов были разрывы.

В курсовой работе был использован оптический метод контроля, который основан на прохождении оптического излучения от объекта контроля.

Были рассчитаны параметры тракта обработки информации. После чего убедились, что источник светодиода АЛ112А и фотодиод ФД-21-КП подходят для реализации контроля.

В ходе расчётов доказали, что основные параметры устройства обработки сигналов удовлетворяют требуемому соотношению сигнал/шум.

Также в ходе данной работы получили необходимое пороговое отношение сигнал/шум, которое меньше порогового отношения сигнал/шум при заданных параметрах устройства обнаружения сигналов. Это говорит о том, что устройство позволяет обнаружить дефекты заданного типа с заданной точностью.

Информационное содержание непрерывного сигнала равно 0,469 (бит).

Коэффициент полезного действия, системы обработки информации равен 10,8%.

Список использованных источников

1 Иванов, В. И. и др. Полупроводниковые и электронные приборы: Справочник – 2 – е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат. 1988. – 448c

2 Мурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. Пособие для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М.,”Высш. школа” ,1977.

3 Порфирьев Л.Ф. Основы теории преобразования сигналов в оптико- электронных системах: Учебник для вузов. – Л.: Машиностроение, 1989.

Приложение А

Рисунок 1- График зависимости частотного коэффициента передачи

Рисунок 2 - График зависимости спектра на входе устройства

Рисунок 3 - График зависимости спектра на выходе устройства

Рисунок 4 - График зависимости действующих шумов в тракте устройства обработки сигналов