Реферати українською » Радиоэлектроника » Розробка макета системи персонального виклику


Реферат Розробка макета системи персонального виклику

Страница 1 из 6 | Следующая страница

>РЕФЕРАТ

>Пояснительная записка додипломномупpоекту ">Разpаботка макета системи персонального виклику"содеpжит аркушів , муллюстpаций , таблиць , використаних джерел .

>МАКЕТ, СИСТЕМАПЕРСОНАЛЬНОГОВЫЗОВА,МАГНИТНОЕ

ПОЛІ,ВХОДНОЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,АНТЕННЫЙДАТЧИК,

>УМНОЖИТЕЛЬДОБРОТНОСТИ,КОНВЕРТОР.

Мета дипломногопpоекта -pазpаботатьконстpукцию макета системи персонального індукційного виклику, конструкціюантенного датчика приймача персонального виклику.Разpабативаемоеустpойствопpедназначается випробування різних типів атенних датчиків та його порівняння, зробити оцінку можливість застосування досліджуваних датчиків всиcтемах персональноговизова.

>CОДЕРЖАНИЕ

>Стp.

Завдання дипломнийпpоект 2

>Рефеpат 3

>Пеpеченьсокpащений, умовних позначень:

символів, одиниць,теpминов 4

Запровадження 5

1. Огляд тематичної літератури 6

1.1. Системи персонального виклику - призначення,

принципи організації, недоліки 6

1.2. Способи прийому слабких низькочастотних

електромагнітних полів 10

2. Дослідження індукційних датчиків магнітного поля системі індукційного персонального виклику 25

2.1. Аналіз методів підвищення чутливості індукційних датчиків магнітного поля 25

2.2.Умножители добротності антенних контурів 28

2.3. Дослідження параметрів індукційних датчиків 32

2.4. Макет системи персонального виклику 40

3. Дослідження напівпровідникових датчиків

магнітного поля 46

3.1. Джерело магнітного поля 46

3.2. Визначеннямагниточувствительности діода 47

3.3. Визначеннямагниточувствительности транзистора 48

4. Дослідження можливості побудови системи персонального виклику з допомогою електричного поля 49

4.1. Принцип роботи п'єзоелектричного трансформатора 49

4.2. Дослідження п'єзоелектричного трансформатора 50

5.Охpанатpуда і безпеки 53

5.1. Аналіз умовтpуда 55

5.2.Разpаботкамеpопpиятий попpиведению умовтpуда у відповідність ізтpебованиямивопpосов техніки безпеки, гігієнитpуда іпpоизводственнойсанитаpии 58

5.3.Пожаpнаяпpофилактика 60

5.4. Висновки 61

6. Економічна частина 62

6.1. Призначення пристрої і вибір бази щодо порівняння показників якості 62

6.2. Розрахунок якісних показників 62

6.3. Розрахунокпpедпpоизводственнихзатpат 64

6.4. Розрахуноксебестоимости,договоpной ціни, і доходу 66

7.Гpажданскаяобоpона 69

Укладання 78

Список використаноїлитеpатуpи 79

ЗАПРОВАДЖЕННЯ

>Совpеменноепpоизводствоpазвивается за умовнаучно-техническойpеволюции, головнесодеpжаниекотоpойсоставляет звільнення людини від ручної праці. З автоматизацієюпpоизводствапpоисходитпеpедача машинам функційупpавления.

І на цій основі технічний базиспpоизводства піднімається на якісно новий щабель і звільняється з всіхогpаничений,котоpие пов'язані з природними можливостямиpабочей сіли. Уpезультате забезпечується воістинубезгpаничнийpостпpоизводительноститpуда. Автоматизаціякоpеннимобpазом менеет місце людини упpоизводстве іхаpакттеpе йоготpуда.Тpуд знепосpедственного впpоцесспpоизводствапpевpащается до функційконтpоля іpегулиpования.

Однією із визначальних чинників, які впливають продуктивності праці є час. Його економія стає одним із головних завдань що виникають у виробництві. Загалом в країні втрата так ж однієї хвилини коштує мільйони рублів.

Застосування систем персонального виклику дозволяє взначительной мері скоротити втрату робочого дня,расходуемого шукати необхідного людини. Автоматизація пошуку зменшує цей час більш ніж двічі. Метою згаданої дипломної роботи є підставою розробка макета системи персонального виклику з урахуванням якого досліджуються нові типи антен в приймачах індивидуального виклику.

1.ОБЗОРТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Системи персонального виклику - призначення, принципи організації, недоліки

Особливе місце у розвитку промисловості відводиться підвищенню продуктивність праці, вдосконаленню структуриуправления і поліпшення всіх видів зв'язку. Виконання з завдань значною мірою сприяє впровадження системперсонального радіо виклику (>СПРВ).

У різних галузях виробництва, на транспорті, і у сфері обслуговування зв'язок між працівниками, по специфіці пов'язані зпребиваниями на будь-яких об'єктах чи з пересуванням містом, може здійснюватися з допомогою радіотелефонногоаппара тури. Складність реалізації цієї зв'язку визначається обмеженийностью і зайнятістю діапазону радіочастот, громіздкістю і пороговизной апаратури. А використанняСПРВ дозволяє хаті жати зазначених труднощів і повним вад і зробитиизбирательний виклик поузкополосному каналу кожного з абонентів, вільнопередвигающегося в межі міста та йогоокреснностей. При виклик, прийнятому мініатюрнимабоненским приймачемкарманного типу,извещаемий абонент використовує найближчий телефон на переговори.

Отже, на відміну від "класичної" системи радіо виклику (з мобільними прийомопередавачами),СПРВ, раціональносочетающиеся з телефонної мережею, доступніші длязначительного числа абонентів.

>СПРВ завоювали широке визнання у багатьох країн світу. Загальна кількість абонентів таких систем у світі обчислюєтьсямиллио нами. Поруч ізСПРВ міського типу заплановані розробки систем державних підприємств і континентальних масштабів. ПобудоваСПРВ може здійснюватися різноманітними формами і методами про що свідчить ряд розробок, як-от ">Bellboy" (США), ">Multiton"(Великобритания), ">PoketBell"(Япония) та інші. Дослідження у сфері відшукання оптимальних форм і методів побудови таких систем є актуальною проблемою.

Використання радіоканалу вСПРВ передачіодносторон нього селективного виклику кожному з багатьох абонентівпозволяет віднести неї до класу адресних. До того ж, бо всі характеристики таких систем залежать від кількостіабонен тов і дрібних розмірів зони дії, роботи, проведені зі створенняСПРВ, можна розділити на два напрями. Перше - розробка систем виклику окремих підприємств із малим радіусом дії і невеликою числом абонентів (до 500). Другенаправление - створенняСПРВ з зоною дії, обумовленою розмірами міста та його околиць або як великих регіонів із кількістю абонентів, достатнім задоволення споживчого попиту цієї зоні. Зазвичай, вСПРВ використовують УКХ передавач, розташований у центрі зони обслуговування. Передача сигналів виклику у цій зоні забезпечується не більше радіуса дії передавача, тому такі ще зарахувати до класу радіальних. Розглянемо принципи побудови кілька великихСПРВ.

Однією із перших великих розробок була "Системаперсонального виклику на УКХ" (США), яка у діапазонах 20...50и144...174 МГц. Структурна схема такої системи представлена нарис.1.1.

Кожен із пультів управління 1 єконтрольно-коммутирующим пристроєм. Одне з диспетчерів набираєчетирехзначний номер абонента, сигнал після комутації передається якдвоичного коду вкодирующее пристрій 2, він тутпреоб роззується в кодові посилки виклику і робить до передавача 3.Излучаемие радіосигнали виклику включають звукову сигналізацію мініатюрного приймача 4, яке перебувало в абонента. Почувши сигнал, абонент натискає на приймальнику кнопку прослуховування і чуєсообщение,которое передає диспетчер за передачею сигналу виклику. У системі прийнято кодування сигналів виклику по частотним ознаками з допомогоюмножества тональних (кодових) частот. Для хорошою надійності приема сигналів виклику, особливо коли викликаний абонент передвигается у зоні стоячих хвиль, комбінація частот виклику передуется двічі з інтервалом 3 секунди. Приймальний представляє зі бій зв'язковоюсупергетеродинний приймач з подвійнимпреобразованием частоти, має кишенькові розміри і обладнанийдекодирующим пристроєм, підключеному до виходудискриминатора.

Важливим кроком у подальший розвиток принципів побудови і структури персонального виклику стала система ">Bellboy"(США). Кодуючий пристрій цією системою є так називаемуюконтрольно-оконечную станцію (термінал), яка посередньо пов'язані з міського телефонного мережею.

Виклик абонента здійснюється з допомогою звичайного телефонного апарату. Набирається семизначний номер, перші три цифри якого з'єднують що викликає і системиСПРВ, що чотири вказують номер викликаний абонента. Отримані в терминале кодові кодові сигнали виклику посилаються однією або кількома радіопередавачами. На малюнку 1.2 показаноструктурная схема системи ">Bellboy". Тут1-телефонная мережу, 2- термінал радіовиклику, 3- радіопередавач,4-приемники. Сигнали радіовиклику у системі ">Bellboy" передаютьсяЧМ передавачем на частоті 145 МГц з девіацією 1.3КГц.

Широке поширення отрималаСПРВ ">Multiton" (>Великобритания). Цю систему застосовується більш ніж 70-ти країнах, зокрема й у СРСР. Ця фірма претендує на авторство найпершої розробкиСПРВ.

Система ">Multiton" може працювати (залежно від що становить устаткування) то з невеликою кількістю абонентів (до 870), і забезпечуючи обслуговування цілихгородов із кількістю абонентів до 10 тисяч. Існують варіанти ">Multiton" з передачею мовного повідомлення чи з передачею дополнительной інформацією вигляді окремих звукових тонів чи цифровий індикацією в приймачах виклику. У системах з велику кількість абонентів використовуєтьсядвоично-цифровоекодирование (>ДЦК). На відміну від частотногоДЦК грунтується не так намногообразии частотних ознак тональних сигналів виклику, але в використанні бінарних сигналів, що відбивають запис номери (цифр) виклику вдвоичном обчисленні. У цьому бінарні сигнали можуть формуватися безпосередньо маніпуляцією частоти пере датчика, наприклад частотною, фазової чи амплітудноїмодуляци їй. У системах ">Multiton" використовується частотна модуляція. Оскільки зазначені бінарні системи можна зарахувати до класу цифрових, тоСПРВ зДЦК часто називають цифровими системами.

З вітчизнянихСПРВ можна назвати систему ">Луч-1В". Цю систему розрахована від використання на окремихпредприятиях, але можна застосування кількох передавачів (до шести), що дозволяє значно розширити зону дії системи. Використовувані у ційСПРВ цифрові сигнали радіовиклику (>ДЦК з частотноюмодуляцией)рассчитани передати абоненту двохти заговорили українською у викликів (індивідуального і групового) та додатковою інформацією виглядіодноцифровой команди.

Усі розглянуті вище системи персонального викликуосновиваются на передачі виклику в УКХ діапазоні на частотах 20-200 МГц.Радиосвязь на УКХ широко використовується длясвязи з пересуваються автомашинами, тоді, коли необхідно забезпечити охоплення системою великої площі (наприклад, у межах міста). Попри свої переваги, системи зрадиовизовом випливає низка суттєвих недоліків:

а) вплив інші системи бездротового радіозв'язку;

б) можливість прослуховування переданої інформації запре справами передбаченої зв'язку території;

в) неможливість використовувати під землею (шахти);

р) наявність яскраво вираженої "тіні", виникає у слідствіекранировки радіосигналів сталевими конструкціями будинків, крупнимстаночним устаткуванням.

>Индуктивная зв'язок є альтернативою радіозв'язку. Вона позбавлена з посади цих недоліків, хоча має іншими.Индуктивная зв'язок - це бездротовасвязь,основанная прийомі магнітного поля і діюча в заданих межах підприємства чи цеху. Там, колиперекриваемие індуктивної зв'язком відстані й Бессарабської площі задовольняють підприємство чи репетуванняганизацию, цей вид зв'язку, діючи у певнихтериториальнних межах об'єкта, має низку переваг перед зарадиосвязью на УКХ.

Магнітне полі низькою частоти (до 100КГц), одержуване з допомогою дротяною петлі (шлейф), приймається індивідуальними приймачами, які становлять датчикНЧ магнітного поля, підсилювач ідекодер сигналу виклику.Декодер може застосовується хоча б, що у системахСПРВ, підсилювач має забезпечити параметри (посилення,коефициент шуму й інші), необхідних нормальної роботидекодера. Особливої розгляду вимагають датчики магнітного поля, характеристики що у значною мірою визначають параметри всієї системи.

1.2. Способи прийому слабких електромагнітних низькочастотних полів

Для прийому слабких низькочастотнихзлектромагнитних полів застосовується безліч методів. Окремі розраховані на регистрацию електричної складової електромагнітного поля, інші - магнітної. У разі нас цікавлять методи регистрации магнітного поля.

Однією із визначальних компонентів у системі реєстрації магнітного поля є датчики. Вони багато чому визначають параметри системи, найголовніший із яких - чутливість. Методи створення магнітних датчиків базуються на багатьох аспектах фізики і електроніки. Існує 11 найбільш вживаних методів виявлення магнітного поля. Це такі методи:

1) індукційний;

2) з насиченим сердечником;

3) ядерної прецесії;

4) оптичної накачування;

5)СКВИД;

6) з урахуванням ефекту Голла;

7)магниторезистивний;

8)магнитодиодний;

9)магнитотранзисторний;

10) з допомогоюволоконнихсветоводов;

11)магнитооптические.

Розглянемо конструкцію кожного датчика.

1.2.1. Індукційні датчики.

Найпоширенішим перетворювачем напруженості магнітного поля є індукційний датчик, типовим примі ром якого є прийомна рамка, працююча на принципі електромагнітної індукції. Конструктивно виконується два типу рамок:

1) без сердечника - чи безліч витків дроти мають форму кола чи прямокутника (рис.1.3а);

2) з сердечником - провіднамативаеся на матеріал із високим магнітноїпроницаемостью (рис.1.3б).

Використання сердечників значно збільшує магнітний потік, пронизуючий рамку, і відданість забезпечує цим вищу чутливість перетворювача. При однаковою чутливості за напруженістю магнітного поля рамки з сірийдечником зазвичай значно коротші, ніж рамки без сердечника.

Як відомо,ЭДСиндуцируемая магнітним полем в котушці дорівнює

e = - --cos (1)

де Ф=SHsin(t+ ) - магнітний потік, пронизуючий витки

рамки;

- магнітна проникність сердечника;

P.S - площа поперечного перерізу сердечника чи витка віз задушливої рамки.

Під час прийому високочастотних полів зазвичай користуютьсяпоняти їм діючої висоти рамки h , визначальною сутнісно її чутливість як холостого ходу до електричної складової електромагнітного поля. Для рамки без сердечника

h = ----- (2),

>Q = --- (3).

Як і кожна котушкаиндукционная рамка має розподіленонуюмежвитковую ємність обмотки З . Величина її залежить від багатьох чинників і піддається розрахунку. Експериментально З можна знайти визначаючи резонансні частоти рамкиf при неякких значеннях зовнішньої ємностіСвн і використовуючи формулу Томпсона

-- = 4* *>L*(Cвн - З ) (4).

Індукційні датчики магнітного поля є одним із найчутливіших датчиків. З їхньою допомогою можнарегистрировать поля напруженістю від10Е-14А/м буде в діапазоні за кілька МГц.

1.2.2. Датчики з насиченим сердечником.

Датчики цього також називаютьмагнитомодуляционними іферрозондами. Здебільшого їх для вимірупостоянних магнітних полів, але це ж датчики можна використовувати й для виміру напруженості змінних магнітних полів низьких частот (>Fmax=10КГц).

>Датчик з насиченим сердечником є вустройство що складається з однієї чи двох сердечників звисокопроницаемогомагнитомягкого матеріалу з розподіленими за довжиною обмотками (рис. 1.4).

Принцип дії грунтується на періодичному змініпроницаемости сердечників з допомогою допоміжного змінного магнітного поля.Обмотка порушення харчується від спеціального джерела змінного струму. Розмір струму вибирається такий, що утворюваного ним полі певну частину періодуобеспечивает в сердечнику стан насичення. У цьому магнітні чинии вимірюваного поля "виштовхуються" з сердечника, перетинаючи у своїй вихідну котушку у нійиндуцируетсяЭ.Д.С., яка від величини вимірюваного поля. Зазвичай не вдома стоїть фільтр, який виділяє другу гармоніку частоти порушення. Бо за напруженості поля рівному нулю вона також дорівнює нулю, то її амплітудою судять величину вимірюваного магнітного по ля. Нижній межа вимірюваних магнітних полів датчика знасищенним сердечником дорівнює10Е-12А/м.

1.2.3.Магнитометр з оптичної накачуванням.

>Магнитометр з оптичної накачуванням грунтується на ефектЗеемана. У 1896 року голландський фізикП.Зееманпоказал,что недоторие з характеристичних спектральних ліній атомів розщепівляются, коли атоми перебувають у магнітне полі; однаспектральная лінія розщеплюється у групу ліній з кількома розрізняющимися довжинами хвиль. Особливо цей ефект виражений в лужних елементах, наприклад, вцезии.

Умагнитометре з оптичної накачуванням використовуються 3енергетических стану, можливих для єдиного валентного електрона цезію: 2 низьких близькорозташованих гніву й одне стан із вищої енергією. Різниця енергій міжболее низькими станами відповідає радіочастотнимспектральним лініях, а перехід між тим з нижчих перебуваючиний та вищим станом відповідає спектральною чинии в оптичної області.

Розглянемо пари цезію при оптичної накачуванню світла зкруговой поляризацією. Кількість світла, що поглинається парами, з міряється з допомогоюфотодетектора. Спочатку деякі електрони в парах перебуватимуть у одному з низькихенергетических станів і пояснюються деякі - й інші. Коли атоми поглинають фотони світла з кругової поляризацією, їх кутовий моментобязательно змінюється на одиницю. Отже, електрони, знаходячищиеся у енергетичному стані, відмінному з більшвисо кого стану на одиницю кутового моменту, будуть поглинати фотони і переходити на більш високе стан, а перебувають у енергетичному стані з такою самою кутовим моментом, як й більш високому стані, - ні. Оскільки деякі фотони поглинаються, сила світла зменшиться. Електрон, що у вищому стані, майже негайно перетворюється на одна з нижчих станів. Щоразу, коли електрон робить такий перехід, існує певна ймовірністьтого,что вінперейдет до стану, у якому неможливо поглинання світла. При достатньому часу

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація