Курсова робота
Спряження вимірювальних приладів з цифровими пристроями
Функціональні компоненти вхідного і вихідного інтерфейсів комп’ютера показані на рис.1. Сигнал, що виробляється датчиком, має бути відфільтрованим від всіх сторонніх частот до того як він буде оброблений комп’ютером. Зокрема, необхідно вилучити високочастотний шум, який зазвичай наводиться у кабелі при передачі сигналу. Відфільтровані вимірюванні сигнали збираються в мультиплексорі . Це пристрій, який має кілька входів і один вихід. Основне призначення мультиплексора – зменшити загальну вартість системи за рахунок застосування тільки одного пристрою обробки (в даному випадку – керуючого комп’ютера), який зазвичай істотно дорожчий мультиплексора для всіх вхідних сигналів. Перетворення аналогового сигналу в цифровий відбувається в аналогово-цифровому перетворювачі (АЦП). Схема вибірки і збереження запам’ятовує миттєві значення вхідного сигналу у завчасно встановлені моменти часу і утримує його постійним на виході на протязі інтервалу дискретизації. Перед наступною обробкою в комп’ютері, значення сигналу вимірювальної інформації необхідно додатково перевірити, щоб переконатися в тому, що воно прийнятне і має сенс в контексті фізичного процесу.
Рис. 1. Схема вводу/виводу в системі “процес – управляючий комп’ютер”
В багатьох випадках різні елементи системи повинні разом використовувати деякі обмежені ресурси, наприклад вхідний порт комп’ютеру або довгий сигнальний кабель по котрому передається інформація від декількох датчиків. Мультиплексування (multiplexing) дає можливість комп’ютеру у будь-який момент часу вибрати сигнал, який датчику необхідно зчитати. Іншими словами мультиплексор (multiplexer) можна розглядати як перемикач (комутатор), який з’єднує комп’ютер у кожен момент часу тільки з одним датчиком (рис.2). Мультиплексування застосовується не тільки в області вимірювання, але й відіграє, хоча і в іншому сенсі, важливу роль в техніці зв’язку.
Мультиплексор може бути або електромеханічним або електронним. Якщо вважати, що всі виходи мультиплексора пронумеровані, то перемикання зазвичай відбувається послідовно у відповідності з порядковим номером; однак застосовуються і інші алгоритми. Електромеханічний мультиплексор з язичковим реле – надійна, хоча до деякої міри, повільна система; він може виконувати до сотні комутацій в секунду. Експлуатаційний період мультиплексора цього типу обмежений природнім зношування рухомих частин, хоча, з іншого боку, такі системи мають гарні ізолюючі якості і низьку вартість. Інший не менш важливий фактор – дуже мале зниження напруги на контактах. Для порівняння: електронний напівпровідниковий мультиплексом значно швидший (комутація триває не більш ніж кілька мікросекунд).
Комп’ютер не може безперервно зчитувати аналогові сигнали, а вибирає їх тільки у деякі моменти часу, тому комп’ютер сприймає сигнал у вигляді послідовності дискретних значень. Дискретизація (sampling) – вибірка, оцифровка, квантування – являє собою зчитування сигналу тільки у визначені моменти часу; операції мають бути строго синхронізовані за допомогою задаючого таймеру.
Сама по собі дискретизація відбувається дуже швидко. Однак під час АЦ-перетворювання не має бути яких-небудь змін у вхідному сигналі, які могли б вплинути на цифровий вихід. Це забезпечується операцією вибірки і зберігання (sample-and-hold) в кожному циклі дискретизації – значення аналогового сигналу зчитується на початку кожного інтервалу і залишається постійним на протязі всього часу перетворювання. Ця операція називається затримкою нульового порядку (рис.3).
Дуже важливо вірно визначати інтервал дискретизації аналогового сигналу в загальному випадку являє собою нетривіальне завдання. Інтервал дискретизації h має бути досить коротким, щоб вихідний сигнал із достатньою точністю описував зміну аналогового сигналу. Теоретично частота дискретизації повинна у більш ніж у два рази перевищувати частоту найвищої складової перетворюючого сигналу (частотні моменти визначаються за допомогою Фур’є-аналізу вихідного сигналу). В той же час за надто малий інтервал, тобто висока частота вибірки, призводить до того, що керуючий комп’ютер виконує невиправдано багато обчислень. Крім того, чим більша швидкодія – тим дорожчий пристрій. Виявляється, що при частоті вибірки fN меншої подвоєної частоти вихідного сигналу f, останній неможливо відновити на основі дискретних значень. Гранична частота називається частотою Найквіста (Nyquist frequency) fN =2f
Якщо аналоговий сигнал має будь-які частоти, які перевищують fN /2, то ці високочастотні компоненти з’являються у послідовності даних вибірки як гармоніки більш низької (псевдо) частоти. Для уникнення появи псевдо-частот, необхідно, щоб частота вибірки, у всякому випадку в двоє перевищувала б самий високочастотний компонент сигналу. В цьому суть теореми дискретизації (sampling theorem) / теореми Котельникова /
Впорядковану послідовність кодів станів системи, призначену для передачі інформації, називають повідомленням . Інформаційне повідомлення передається від передавача до приймача за допомогою каналу .
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.