close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Грибанов А. А. Автоматика и телемеханика

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
АВТОМАТИКА И ТЕЛЕМЕХАНИКА
Методические указания к лабораторным работам для студентов
специальности 190702.65 – Организация и безопасность движения (автомобильный транспорт)
Воронеж 2012
2
УДК
Грибанов, А. А. Автоматика и телемеханика [Текст]: методические
указания к лабораторным работам для студентов специальности
190702.65 – Организация и безопасность движения (автомобильный
транспорт)/ А. А. Грибанов; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО
«ВГЛТА». – Воронеж, 2012. – 59 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ГОУ ВПО
«ВГЛТА»
Рецензент канд. техн. наук, доцент кафедры автоматизации технолгических процессов Воронежского государственного архитектурностроительного университета В. Г. Пыльнев
Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.С. Петровский
3
Лабораторная работа №1
Чтение и составления электрических принципиальных схем
Цель работы: Научиться читать и составлять простейшие принципиальные
схемы систем автоматики.
Для изображения на схемах электрических элементов и устройств применяют условные графические обозначения установленные, в стандартах ГОСТ
2.721-74……2.756-68.
Размеры, в которых условные обозначения выполняются, не влияют на
их смысл. Условные обозначения можно пропорционально увеличивать или
уменьшать.
Таблица 1.1
Графическое
обозначение
Расшифровка
Буквенное обозначение
Линии электрических связей
Пересечение проводников с отсутствием контакта.
Контактное пересечение проводников.
Корпус прибора – «масса» (проводник замкнут на корпус
прибора).
Заземление.
Разъемное соединение проводников (ХР – штырь,
XS – гнездо).
XP[N], XS[N] XP1.
XS1; XP2, XS2
Постоянный и переменный ток соответственно. При постоянном токе всегда указывается полярность питания.
Электромагнитные катушки реле (воспринимающая часть реле)
K[N]
Электромагнитная катушка стандартного реле замыкает/размыкает контакты, принадлежащие реле после пропус- N-порядковый
номер реле К1. К2.
кания через нее переменного тока.
К3…….
Электромагнитная катушка реле, срабатывающего с замедлением. Управление контактами происходит через промеТо же
жуток времени после подключения/отключения тока (реле
времени.
P[N]
Электромагнитная катушка поляризованного реле. Для праP1, P2, P3…..
вильной работы должна быть указана полярность подсоединения..
Электрические контакты реле (исполнительная часть реле)
K [N.I]
Контакты реле нормальноразомкнутого и нормальнозамкнуI-номер контакта в
того типа. Срабатывают при наличии тока в цепи электромагнитной катушки. Если имеется маркировка S1, S2…… и реле К1.1, К1.2….
т. д. то это двухпозиционный выключатель – «тумблер».
Выключатели нажимного типа с самовозвратом
4
Конечные выключатели нажимного типа с нормальноразомкнутым и нормальнозамкнутым контактами.
S[N]
S1, S2, S3…..
Конечные выключатели нажимного типа с замедленным
срабатыванием с нормальнозамкнутым и нормальноразомкнутым контактами.
То же
Конечные выключатели нажимного типа с замедленным
возвратом с нормальнозамкнутым и нормальноразомкнутым
контактами.
То же
Электрические контакты с другими видами управляющего воздействия
S [N] или SF[N]
Трехполюсный выключатель (три контакта, срабатывающих
S1, S2, S3….
одновременно). Наиболее распространенный вариант - рубильник трехфазной сети питания.
Двухпозиционные контакты с механической связью. ПункТо же
тир проводится к источнику механического воздействия.
Радиоэлементаная база
Резистор – «сопротивление».
Резистор переменного сопротивления.
R[N]
R1, R2, R3….
То же
Фоторезистор (сопротивление снижается при освещении).
То же
Неполярный конденсатор постоянной емкости (бумажный,
керамический и т. п.).
С[N]
С1, С2, С3….
Полярный электролитический конденсатор постоянной емкости.
То же
Конденсатор переменной емкости.
То же
Полупроводниковый диод. А – анод. К – катод.
Тиристор (релейный диод). Диод проводит ток в прямом направлении, если есть ток на управляющем электроде (показан стрелкой).
Стабилитрон. Проводит ток в обратном направлении, если
есть ток на управляющем электроде.
Фотодиод. Проводит ток в обратном направлении, если освещен внешним источником света.
VD[N]
VD1, VD2…..
VS[N]
VS1, VS2…..
VD[N]
VD1, VD2…..
То же
Светодиод
То же
Диодный мост (схема Герца). Служит для преобразования
переменного тока в постоянный.
Д1-Д4
5
Транзистор типа P-N-P (К – коллектор, Э – эмиттер, Б – база).
VT[N]
VT1, VT2, VT3….
Транзистор типа N-P-N (К – коллектор, Э – эмиттер, Б – база).
То же
Катушка индуктивности без сердечника.
Катушка индуктивности с сердечником.
Прочие обозначения
Стрелочный амперметр.
L[N]
L1, L2…..
То же
I[N]
I1, I2, I3….
Стрелочный вольтметр.
V[N]
V1, V2, V3….
Электродвигатель переменного тока с коллектором последовательного возбуждения.
Электродвигатель постоянного тока с коллектором последовательного возбуждения. Должна указываться полярность
подключения.
Трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором.
M[N]
M1, M2, M3….
То же
Электролампа.
То же
HL[N]
HL1, HL2, HL3….
Звонок.
Сирена.
При составлении принципиальных схем для личного использования при
маркировке элементов допускается использовать буквы кириллицы, стоящие
в начале названия элементов.
6
Пример описания схемы управления двигателем
Рисунок 1.1
На рис. 1.1 изображена схема пуска эл. двигателя. Пуск осуществляется
нажатием нормально разомкнутой кнопки выключателя SВ1, при этом записывается обмотка реле К1, которая замыкает контакты реле К1.1-К1.4. К1.2К1.4 -предназначены для подключения двигателя с короткозамкнутым ротором к трехфазной цепи. К 1.1. - предназначен для шунтирования выключателя SВ 1, который после пуска возвращается в свое нормальное разомкнутое
состояние. Нормально замкнутый контакт выключателя SВ2 предназначен
для размыкания линии шунтирования выключателя SВ1, что в результате
обесточивает обмотку реле К1, при этом происходит размыкание контактов
К1.1-К1.4. и отключение двигателя от цепи питания.
Варианты заданий
Описание работы электрических схем
Вариант № 1
7
Вариант № 2
Вариант № 3
Вариант № 4
Вариант № 5
Составление электрических схем по описанию
Вариант №6. Выключатель SB1 - включение схемы, выключатель
SB2 - отключение схемы цепи постоянного тока, в которой установлены:
8
сигнальная лампа HL1, реле времени К1 с задержкой при срабатывания. К1
включает контактами К 1.1 однофазный двигатель переменного тока М.
Вариант №7. Контакт с механической связью S1 замыкает цепь управления, в которой 'имеется реле задержки по времени - К1. Контакт К1.1 включает сигнальную лампу HL1 в отдельной цепи ~ 220В.
Вариант №8. Цепь управления постоянного тока, состоящая из реле времени К1 управляющего нормально разомкнутым контактом К1.1, включающим цепь с реле времени К2, которое в свою очередь управляет нормально
разомкнутым контактом К2.1, включающим сирену.
Содержание отчета
1. Название и цель лабораторной работы.
2.Условные графические и буквенные обозначения по таблице 1.1.
3.Описание принципа действия, предложенного по варианту, принципиальной электрической схемы (по аналогии с описанием к рис. 1.1.).
4.Нарисовать принципиальную электрическую схему, следуя предложенному по варианту описанию.
Контрольные вопросы
1. Нарисовать и расшифровать условные обозначения элементов названных преподавателем.
2.Объяснить принцип места расположения обмоток реле и их контактов
на изображениях принципиальных схем.
3.Объяснить разницу в устройстве между выключателями и тумблерами,
а также разницу в их маркировке.
9
Лабораторная работа № 2
Исследование статических и динамических характеристик
датчиков температуры
Цель работы: Ознакомиться с принципом действия и конструкцией датчиков температуры: термометров сопротивления и термопар, освоить методы
экспериментального определения и обработки статических и динамических
характеристик первичных термопреобразователей.
Описание элементов и узлов лабораторной установки
Рисунок 2.1- Лабораторная установка
Устройство лабораторной установки:
1- Нагреватель (электроплитка).
2- Розетка электропитания 220 В.
3- Емкость с водой.
4- Ртутный термометр.
5- Термопара или термометр сопротивления.
6- Измерительный прибор.
7- Тумблер питания.
8- Переключатель режима работы.
9- Показывающий прибор.
10- Розетка электропитания 220 В.
Для отсчета времени при снятии динамических характеристик используется секундомер.
Теоретические сведения
Датчиком называется первичный элемент автоматической системы, реагирующей на изменение физической величины, которая характеризует процесс, и преобразующий эту величину в форму, удобную для использования
10
последующими элементами системы. Датчики, в которых неэлектрические
величины преобразуются в электрические, подразделения на параметрические (например, термометр сопротивления) и генераторные (например, термопары).
Термометры сопротивления получили широкое распространение для
измерения температур различных сред в пределах от - 200 до + 650° С. Метод измерения такими термометрами основан на свойстве некоторых материалов менять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Статическая характеристика термометра сопротивления от температуры
для металлов и выражается формулой (3.1).
RT = R0 [1 + a (t - t 0 )] ,
(2.1)
где R0 - сопротивления при нормальных условиях (t0=20° C);
a - температурный коэффициент сопротивления;
t - измеряемая температура.
Величина R0 характеризует наклон статической характеристики датчика
к оси абсцисс и, следовательно, определяет коэффициент усиления датчика.
Статическая характеристика таких датчиков является линейной. Чувствительные элементы промышленных термометров сопротивления обычно изготовляют из платины или меди.
Конструкция термометров сопротивления показана на рис. 2.2.
Рисунок 2.2
1 - Колпачок (элемент герметизации);
2 - Штуцер (элемент герметизации);
3 - Защитная арматура (стальная трубка);
4 - Чувствительный элемент;
5 - Выводная колодка.
Чувствительный элемент 4 термометра сопротивления представляет собой намотанную на керамический каркас проволоку из металла, температур-
11
ный коэффициент которого достаточно высок и постоянен во всем диапазоне
температур, в котором его предполагается использовать. Обмотка чувствительного элемента изолирована от защитной трубки 3 изоляционной пленкой,
а концы ее припаяны к выводной колодке.
Термопара. Принцип действия термопары основан на возникновении
термо-ЭДС, зависящей от разности температур горячего спая и свободных
концов термопары. Конструкция термопары представлена на рис.2.3.
Рисунок 2.3 - Термопара
Конструкция термоэлектрического термометра:
1 - Керамический наконечник;
2 - Штуцер;
3 - Сальниковые уплотнения;
4 - Крышка;
5 - Контактные колодки;
6 - Водозащитная колодка;
7 - Эпоксидный компаунд;
8 - Защитная арматура;
9 - Керамические изоляторы;
10 - Термоэлектроды;
11 - Горячий спай.
Термоэлектроды 10 по всей длине изолированы друг от друга керамическими изоляторами 9. Концы термоэлектродов сварены между собой и
образуют горячий спай 11. Свободные концы термоэлектродов подсоединяются к контактам колодки 5. Термоэлектроды и контактные зажимы помещены в защитную арматуру 8. Для обеспечения виброустойчивости они засыпаны безводной окисью алюминия и герметизированы эпоксидным компаундом 7. К контактным зажимам колодки подсоединены компенсационные
12
провода, которые выводятся из головки термометра через сальниковые уплотнения 3 со штуцером 2. Водозащитная головка термометра 6 закрыта
крышкой 4. Горячий спай термопары изолирован от защитной арматуры керамическим наконечником 1.
Статические характеристики датчиков определяют зависимость выходной величины Х2 датчика (унифицированный сигнал) от входной (контролируемой) X1 при стационарном (установившемся) режиме работы. Для термометров сопротивления эта зависимость имеет вид R = ò1 (t ) ; для термопар
U = ò 2 (t ) , где t - температура.
Коэффициент усиления (передачи) какого-либо физического объекта характеризует статическую связь между двумя величинами - входной (X1) и выходной (X2). Этот коэффициент показывает, насколько изменится выходной
параметр при подаче на объект единичного входного воздействия. Рассчитывается он по формуле (2.2) и является тангенсом угла наклона статической
характеристики
K=
DX 2
= tgg
DX 1
(2.2)
где g - угол наклона статической характеристики объекта к оси абсцисс (по
оси абсцисс откладывается входная величина X1 по оси ординат выходная Х2).
Динамические характеристики автоматической системы и ее элементов
представляют собой зависимости изменения выходной величины во времени
( X 2 = ò 2 (t )) при известном законе изменения во времени входной величины
( X 1 = ò 1 (t )) . Эти характеристики могут быть представлены дифференциальными уравнениями, передаточными и переходными функциями, частотными
зависимостями.
В практике решения инженерных задач при разработке систем автоматического регулирования часто возникает потребность в знании численных значений основных динамических параметров конкретных физических объектов. К этим параметрам относятся: постоянная времени объекта Т, коэффициент самовыравнивания р и скорость разгона e .
Постоянная времени Т характеризует инерционность объекта и может
быть определена путем геометрических построений на графике переходной
функции (кривой разгона) объекта, полученном в результате активного эксперимента (рис.2.4, а).
Переходная функции представляет собой кривую изменения выходной
величины Х2 во времени при переходе объекта из одного равновесного состояния в другое в результате поступления на вход этого объекта ступенчатого возмущающего воздействия Х1 (рис. 2.4, а).
Пусть в некоторый момент времени t 0 , принимаемый за начало отсчета,
входное воздействие скачком изменяется на величину DX 1 , до значения X 1K ,
которое в дальнейшем остается постоянным. Тогда, начиная с момента t 0 ,
выходная переменная объекта Х2 будет изменяться во времени по определенному закону, который в данном случае соответствует графику, приведенному
на рисунке 2.4, б.
13
Рисунок 2.4
Важной характеристикой исследуемого переходного процесса является
также скорость разгона, численное значение которой рассчитывается по формуле
e=
К
Т
(2.5)
где
К - коэффициент усиления объекта;
Т - постоянная времени.
Величина Е характеризует скорость изменения выходной переменной
объекта при подаче на его вход единичного возмущающего воздействия.
Порядок выполнения работы
1. Подготовить таблицы 2.1, 2.2 и 2.3 для занесения результатов измерений и
расчетов.
2. Снятие статической характеристики термометра
Для этого:
- включить тумблер "сеть" цифрового вольтметра В7-27А/1, при этом
должно засветиться табло цифровой индикации;
- с помощью соединительных проводов подключить датчик к гнездам
"U=R" и "0", расположенным на лицевой панели вольтметра;
- переключатель режимов работы вольтметра установить на отметку
"100 W " (для термосопротивления) или в положении "МV=100" (для
термопары).
- приготовить три колбы с холодной водой. Одну из них установить на
электроплитку, погрузив в нее закрепленные на штативе стеклянный
ртутный термометр и термодатчик ТСМ или ТХК эти датчики не касались стенок колбы. В другую колбу погрузить второй ртутный термометр (эта колба потребуется при снятии кривой разгона датчика
ТСЩ. Третья колба с холодной водой потребуется для исследования
Tермоэлектрического термометра ТХК;
14
- включить электроплитку в сеть 220 В, при этом вода в колбе начнет нагреваться;
- контролируя текущую температуру воды по ртутному термометру,
снять показания цифрового вольтметра, соответствующие температурам, приведенным в первой строке таблицы 3,1 или таблицы 3.2, результаты измерений занести во вторую строку этой таблицы.
0
Т, ( С)
R, (Ом)
t , (сек)
25
0
35
10
45
20
55
30
65
75
85
……………….
Таблица 2.1
95
100
Таблица 2.2
170 180
R, (Ом)
3. Снятие динамической характеристики:
В качестве возмущающего воздействия считается перепад температур,
возникающий при перемещении датчика из горячей воды в холодную. Порядок снятия динамической характеристики следующий:
- засечь по секундомеру время и быстро перенести датчик из колбы с горячей водой в колбу с холодной водой;
- выключить электроплитку;
- снять показания цифрового вольтметра через, каждые 10 секунд, начиная с момента нанесения датчику возмущающего воздействия (измерения проводить не менее трех минут), результаты эксперимента занести
в таблицу 2.1;
- одновременно снять начальные данные для расчета характеристик переходного процесса:
X 1H - температура горячей воды, X 2H - соответствующие этой температуре сопротивление (напряжение) датчика, принимаемое за начальное X 1 H = ò (t ) при t =0);
X 1K - температура холодной воды во второй колбе, X 2K - соответствующие этой температуре сопротивление (напряжение) датчика,
принимаемое за конечное X 2 H = ò (t ) при t =0);
4. По данным таблицы 2.1 и 2.2 построить графики статических характерстик
датчиков ТСМ и ТХК, при построении этих графиков использовать следующие правила:
Для ТСМ:
- за начало отсчета принять t=0°С и R=Ом;
- масштаб по оси абсцисс 1 см — 10°С ;
- масштаб по оси ординат / см ~ 2Ом;
Для ТХК:
- за начало отсчета принять t=0°С и 11-0 мВ;
- масштаб по оси абсцисс / см = 10°С;
- масштаб по оси ординат 1 см = 1 мВ.
15
5. Пользуясь графиками статических характеристик, найти значения сопротивления для датчика ТСМ и термо-ЭДС для датчика ТХК при 0°С, отметить эти значения на соответствующих координатных плоскостях. Определить величины g и К.
6. Построить графики возмущающих воздействий и кривые разгона исследуемых датчиков температуры, пользуясь результатами соответствующих
измерений и правилами, иллюстрируемыми рисунком 2.4 настоящего методического пособия. При этом для кривых разгона принять;
Для ТСМ:
- масштаб по оси абсцисс 1 см = 10 с;
- масштаб по оси ординат 1 см = 2 Ом;
Для ТХК:
- масштаб по оси абсцисс 1 см = 10 с;
-масштаб по оси ординат 1 см = 0,5 мВ;
7. По кривым разгона:
- определить величины X 2H и DХ 2* ;
- найти постоянные времени Т датчиков ТСМ и ТХК, используя полученные значения величин DХ 2* ,
- проверить точность нахождения Т путем проведения соответствующих касательных к графикам переходных характеристик.
8. По формулам, приведенным в настоящих методических указаниях, рассчитать численные значения m , j , r , e .
9. Результаты анализа графиков и расчетов занести в таблицу 2.3.
Параметры
Тип датчика
Ед. измерен.
Кол. оценка
Тип датчика
Ед. измерен.
Кол. оценка
X
H
1
X 2H
X 1K
X 2K
DX 1
DX 2
DX 2*
g
Таблица 2.3
К Т
e
Термометр сопротивления ТСМ
Термометр термоэлектрический ТХК
Содержание отчета по лабораторной работе
1.Название и цель лабораторной работы, задание по ее выполнению.
2.Формулы для расчета величины e и краткое пояснение ее физического
смысла.
3.Таблицы 2.1, 2.2 и 2.3 с результатами измерений и расчетов.
4.Графики статических и динамических характеристик термодатчиков
ТСМ и ТХК с необходимыми геометрическими построениями, раскрывающими правила нахождения требующихся параметров.
Контрольные вопросы
1. Дать определение датчика.
2.Пояснить конструкцию и принцип действия термометра сопротивле-
16
ния, термоэлектрического, ртутно-контактного, дилатометрического, биметаллического, манометрического датчиков температуры, пирометра излучения.
3.Какие материалы применяются для изготовления термометров сопротивления и термопар?
4.Какие зависимости называются статическими, какие динамическими характеристиками объекта?
5.Перечислите основные динамические параметры физических объектов.
6. По каким формулам рассчитывается величины e , в чем состоит физический смысл этих коэффициентов?
Лабораторная работа № 3
Исследование характеристик реверсного и нереверсивного
пуска асинхронных двигателей
Цель работы: Исследование работы схемы прямого и реверсивного пуска
асинхронного двигателя и неисправностей, возникших в системе.
Приборы и оборудование
- Стенд реверсного и нереверсивного пуска асинхронных двигателей;
- Стенд токовой защиты;
- Асинхронный трехфазовый электродвигатель.
Описание лабораторного стенда
Нереверсивный пуск асинхронного двигателя. Схема нереверсивного
пуска асинхронного двигателя, реализованная в стенде, приведена на рисунке 3.1.
17
Рисунок – 3.1
Пуск двигателя проводится нажатием кнопки 32 (пуск). При этом срабатывает магнитный пускатель К1 и его контакты К1.1, К1.2, К1.3, К1.4. Замыкаются. При замыкании контакта К1.4 блокируется цепь кнопки S2. При
замыкании контактов К1.1, К1.2, К1.3, К1,4 включается двигатель, при отпускании кнопки S2 двигатель продолжает работать. При нажатии кнопки
S1(стоп) цепь обесточивается, контакты К1.1, К1.2, К1.3, К 1,4 размыкаются
и двигатель останавливается.
Имитация отказа работы схемы производится тумблерами Т1 – Т6. Нижнее положение любого тумблера - нормальное соединение, верхнее положение
тумблера - отказ в цепи.
Реверсивный пуск двигателя. Для изменения направления вращения
двигателя необходимо поменять местами две из трех фаз. Эту операцию
можно проделать с помощью двух магнитных пускателей К1, К2. При нажатии кнопки S4 (вперед) срабатывает магнитный пускатель К1. Контакты
К1.1, К1.1, К1.3, К1.4 замыкаются и включают двигатель. Контакт К1.1 замыкается и блокирует кнопку S4. Контакт К1.5 размыкается, препятствуя
включению магнитного пускателя К2.Остановка двигателя осуществляется
18
нажатием кнопки S3. Аналогично производится реверсирование двигателя,
при этом запуск осуществляется нажатием кнопки S5. Имитация отказа работы схемы производится тумблерами T7 – T11. Нижнее положение любого
тумблера - нормальное соединение, верхнее положение тумблера - отказ в
цепи.
Принципиальная схема, реализованная в лабораторной установке, приведена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2
Порядок выполнения работы
Нереверсивный пуск двигателя
-Присоединить к гнездам стенда пусковой аппаратуры асинхронный двигатель;
-Включить стенд, при этом загорится сигнальная лампочка;
-Поочередно включая тумблеры Т1 - Т4, провести запуск кнопкой S2 и остановить кнопкой S1, если схема при переключении какого-либо из тумблеров
не отключается перевести тумблер в исходное состояние, остановить и перейти к следующему, записав неисправность в таблицу 3.1;
Таблица 3.1
Тумблер
Т1
Т2
Неисправность
Описание по схеме
19
Т3
Т4
Т5
Т6
-Для всех четырех случаев объяснить неисправность описанием по схеме и
внести в таблицу 3.1;
-Тумблерами Т5, Т6 поочередно оборвать фазы двигателя;
-Объяснить письменно реакцию схемы на возникшие неисправности и
внести в таблицу 3.1
Реверсивный пуск двигателя
-Включить стенд, при этом загорится сигнальная лампочка;
-Поочередно включая тумблеры T7 –T11, провести запуск кнопкой S4, S5 и
остановить кнопкой S3. Если схема при переключении какого-либо из тумблеров не отключается, перевести тумблер в исходное состоянии, остановить
и перейти к следующему, записав неисправность;
-Для всех пяти случаев занести неисправность в таблицу 3.2 и объяснить неисправность описанием по схеме.
Таблица 3.2
Тумблер
Неисправность
По часовой
Описание по схеме
Против часовой
Т7
Т8
Т9
Т10
Т11
Содержание отчета по лабораторной работе
1.Название и цель лабораторной работы;
2.Вычертить принципиальные схемы реверсивного и нереверсивного
пуска асинхронного двигателя.
20
3.Вычертить фрагменты неисправной части схемы для каждого случая
неисправности и описать характер неисправности.
4.Вычертить принципиальную схему магнитного пускателя.
Контрольные вопросы
1. Начертить схему нереверсивного магнитного пускателя.
2. Объяснить принцип действия нереверсивного магнитного пускателя.
3. Начертить схему реверсивного магнитного пускателя.
4. Объяснить принцип действия реверсивного магнитного пускателя.
5. Объяснить назначение тепловых реле в магнитных пускателях.
6. Объяснить неисправности в схемах пускателей по указанию
преподавателя.
Лабораторная работа № 4
Исследование принципа работы датчиков углов поворота
Цель работы: Ознакомление с работой сельсинов в системах синхронной передачи углов поворота, снятие статических характеристик в индикаторном и
трансформаторном режимах.
Теоретические сведения и описание элементов и
узлов лабораторной установки
Сельсины представляют собой самосинхронизирующийся электрический
двигатель переменного тока. Они служат для измерения углов поворота и дистанционной передачи угловых перемещений. По конструкции сельсины аналогичны электрическим машинам переменного тока и делятся на контактные и
бесконтактные, однофазные и трехфазные.
Функции первичной цепи (входа) выполняет однофазная обмотка возбуждения, которая может располагаться как на статоре, так и на роторе. Вторичные трехфазные обмотки размещены в пазах ротора или статора со сдвигом
магнитных осей на 120° (рис. 4.1). Как правило, сельсины работают парами и
в зависимости от функций, выполняемых ими в системах связи, различают
21
сельсины-датчики (СД), индикаторные сельсины-приемники (ИСП) и трансформаторные сельсины-приемники (ТСП).
Рисунок 4.1
Принцип работы сельсина следующий. При включении статорной обмотки
в сеть переменного тока она создает пульсирующий магнитный поток (который индуктирует в каждой фазе роторной обмотки ЭДС, зависящую от угла
его поворота) между осью фазы обмотки синхронизации и направлением магнитного потока.
ЭДС, индуцируемые в фазных обмотках синхронизации, выражаются
формулами:
,
где
(4.1)
- максимальная ЭДС при совпадении оси одной из обмоток ротора Р с
осью статора С.
22
4,44
где
,
(4.2)
- магнитный поток возбуждения статора;
- число витков обмотки ротора;
- частота тока.
Индикаторный режим работы сельсинов
Индикаторный режим работы сельсинов. В индикаторной синхронной
передаче (рис.7.2) обмотки возбуждения датчика и приемника подключают к
сети переменного тока.
Рисунок 4.2 - Индикаторный режим работы сильсинов
23
Переключатель Т2 установлен в положении "И". В согласованном положении, когда обмотки возбуждения датчика и приемника занимают одинаковое положение по отношению к соответствующим трем фазным обмоткам
(угол рассогласования равен нулю), токи в цепи синхронизации отсутствуют,
гак как ЭДС на обмотках датчика и приемника одинаковы. При рассогласовании датчика и приемника на некоторый угол по цепям синхронизации
потекут уравнительные токи. В результате их взаимодействия с магнитным
потоком приемника возникает синхронизирующий момент (М), под воздействием которого СП повернется на тот же угол, что и СД, т.е. происходит в
согласованное положение с СД.
При этом синхронизирующий момент является функцией синуса угла :
,
где
(4.3)
- угол рассогласования СП и СД;
- максимальный момент, развиваемый сельсином.
при угле рассогласования
достигается
=90°.
Трансформаторный режим работы сельсинов. Трансформаторный
режим работы сельсинов (рис. 4.3) применяется для измерения углов рассогласования осей сельсинов.
24
Рисунок 4.3 -Трансформаторный режим работы сельсинов
Переключатель Т2 устанавливается в положении " Т". Обмотка возбуждения
сельсина - датчика подключена к сети переменного тока. При повороте ротора датчика в его трансформаторной обмотке наводится ЭДС, которая передается к приемнику. При этом в приемнике образуется пульсирующий
магнитный поток, ось которого совпадает с осью датчика. При повороте ротора датчика на такой же угол поворачивается ось магнитного потока приемника. По изменению ЭДС (Е) в обмотке возбуждения приемника судят об изменении угла поворота ротора сельсина - датчика.
Согласованным положением датчиков считают, при ЭДС управляющей
обмотки равной нулю (ротор датчика расположен под углом 90° к трехфазным обмоткам приемника).
Приборы и оборудование
Стенд синхронной передачи: сельсин - датчик типа БД404Л; сельсин приемник типа БС404Л, органы управления, миллиамперметры Е1,Е2,ЕЗ для контроля токов в трехфазных обмотках сельсинов, вольтметр для контроля напряжения в однофазных обмотках (рис. 4.4).
25
Рисунок 4.4
Тумблер Т1 включает стенд, Т2 переводит схему из индикаторного режима в трансформаторный.
Порядок выполнения работы
1. Определение статических характеристик сельсинов в индикаторном режиме работы:
- включить тумблер "СЕТЬ" стенда, при этом должна загореться лампа
H1;
- переключатель режимов T2 установить на отметку "И": установить
указательные стрелки ротора сельсина-датчика и сельсина - приемника
в исходное положение (установка производится вручную);
- при вращении ротора СД по часовой стрелке от 0° до 360° (α) через 30°
фиксировать показания (
) ротора СП;
- повторить измерения по предыдущему пункту, но при уменьшении угла от 360° до 0° (
);
- вычислить погрешности измерений
- результаты измерений записать в таблицу 4.1.
,
;
26
Таблица 4.1
По часовой стрелке
α(СД)
α(СП)
град.
град.
Против часовой стрелки
α(СД)
α(СП)
град.
град.
0
360
30
330
60
300
.....
…..
300
60
330
30
360
0
построить график зависимости
-
град.
град.
.
2. Затормозить ротор сельсина - приемника;
- снять характеристику
; ротор сельсин – датчика поворачи-
вать через 30 градусов, фиксируя точки фаз; результат занести в
таблицу 4.2.
- по данным таблицы построить на общих осях координат графики
При построении графиков учесть, что с
переходом значения тока через
нуль его фаза изменяется на 180 градусов.
Таблица 4.2
Угол поворота
сельсин-датчика
град.
0
В
В
В
27
30
60
…..
330
360
3. Определение статических характеристик сельсинов в трансформаторном
режиме работы:
- переключатель режимов Т2 установить в положение "Т";
- установить СД и СП в согласованное положение (при этом стрелка
вольтметра U1 установится на нуль шкалы);
- при вращении ротора СД от 0° до 360° ( ) через 30° фиксировать показания (
) вольтметра U, данные занести в таблицу 4.3;
Таблица 4.3
(град)
0
30
60
…..
330
360
V(вольт)
- построить график зависимости
;
- из графика определить крутизну выходного напряжения по формуле
(4.6)
Содержание отчета
1. Название и цель лабораторной работы, задание по ее выполнению.
2. Принципиальные электрические схемы индикаторной и трансформаторной
синхронной передачи (рис. 4.1 - 4.4).
28
3. Таблицы измерений и графики зависимостей.
4. График зависимости
.
Контрольные вопросы
1. Как устроен сельсин?
2. Какие бывают сильсины?
3. Объясните принцип работы сельсина.
4. Объясните индикаторный режим работы сельсинов.
5. Объясните трансформаторный режим работы сельсинов.
6. Начертите схему образования ЭДС в однофазном сельсине.
7. Объясните характер изменения уравнительных токов в индикаторном
режиме.
8. По какому закону изменяется выходное напряжение сельсина-приемника в
трансформаторном режиме?
9. Объясните работу сельсинов в режиме следящего привода.
10.Какие следящие системы с применением сельсинов вы знаете?
Лабораторная работа № 5
Исследование бесконтактных логических элементов
Цель работы: Исследование принципа действия логических элементов.
Описание лабораторной установки
Стенд питается от сети переменного тока с напряжением 220 В через
блок питания, включаемый тумблером S1 (вверх).
На стенде имеется 6 логических элементов. Питание на каждый элемент
подается тумблерами S2 (вкл. - вверх)
Сигналы на входы X1 и Х2 подаются соответственно нажатием кнопок
X1 и Х2 и индуцируются светодиодами.
29
Срабатывание логической схемы индицируется светодиодом, находящимся возле выхода «Y» схемы.
Принципиальная схема стенда изображена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 - Принципиальная схема лабораторной установки
На стенде имеются следующие логические элементы:
- «И» - конъюнктор;
- «ИЛИ» - дизъюнктор;
- «НЕ» - инвертор;
- «И - НЕ» - штрих Шеффера;
- «ИЛИ - НЕ» - стрелка Пирса;
- Повторитель.
Порядок выполнения работы
30
- Выключить все тумблеры S2;
- Включить тумблер S1;
- Подключая поочередно каждую из схем к источнику питания S2;
1. Нарисовать таблицу истинности;
2. Написать уравнение реализуемой функции;
3. Начертить релейный аналог;
4. Начертить временные диаграммы.
Содержание отчета
1. Начертить принципиальную схему стенда для каждой из логических
схем;
2. Начертить обозначение схемы;
3. Начертить таблицу истинности;
4. Написать уравнение реализуемой функции;
5. Начертить схему релейного аналога;
6. Начертить временную диаграмму.
Пример для схемы «ИЛИ»
1. Обозначение схемы.
2. Таблица истинности.
X1
X2
Y
31
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
3. Уравнение реализуемой функции: Y=Х1+Х2.
4. Релейный аналог.
5.Временная диаграмма.
Контрольные вопросы
1. Перечислить логические функции.
2. Написать уравнения, описывающие логические функции.
3.Таблицы истинности базовых логических функций.
4. Правила алгебры логики.
32
Лабораторная работа №6
Стационарный передатчик Риф Ринг RR-701TS, приемник Риф Ринг
RR-701R, извещатели систем сигнализации
Цель работы: ознакомление с принципами работы, назначением, монтажом стационарного передатчика Риф Ринг RR-701TS, приемника «RR701R». Изучение основных типов датчиков-извещателей систем сигнализации.
1. Назначение передатчика и технические характеристики
Малогабаритный стационарный передатчик со встроенной антенной
«RR-701TS» входит в состав аппаратуры радиоуправления охранной сигнализации «Риф Ринг701» и предназначен для беспроводной передачи тревожных извещений с объектов (рис. 6.1). Передатчик может использоваться как
совместно с различными приемноконтрольными приборами, так и самостоятельно (в качестве объектового прибора).
Рис. 6.1. Внешний вид передатчика Риф Ринг RR-701TS
Дальность действия в условиях прямой видимости между передатчиком и приемником достигает 1500 м. Реальная дальность передачи зависит от
наличия и характера препятствий распространению радиоволн (стен, потолочных перекрытий, строений), интенсивности радиопомех, от типа антенны
приемника и т.п.
Технические характеристики:
33
Рабочая частота: 433,92 МГц, стабилизирована кварцевым резонатором
Напряжение питания: от 10 до 15 В
Ток потребления в дежурном режиме: 5 мА (типичное значение)
Ток потребления при передаче: не более 200 мА в течение 0,5 с
Диапазон рабочих температур: от –40 до +50 0С
Габаритные размеры (без учета кабеля): 45х92х13 мм
2. Шлейфы сигнализации
Передатчик имеет два нормально замкнутых тревожных входа (шлейфа
сигнализации) – без задержки срабатывания (мгновенный шлейф ТРЕВОГА),
и с задержкой срабатывания (шлейф ДВЕРЬ). В шлейфы сигнализации могут
включаться различные извещатели (датчики) контактного типа, а также выходные реле или выходы типа «открытый коллектор» приемно-контрольных
приборов (охранных панелей) и активных датчиков.
Если мгновенный шлейф будет нарушен (разомкнут на время не менее
350 мс), то будут переданы 6 тревожных сигналов с интервалами около 3 с (и
сигнал обучения, см. ниже). Если шлейф не будет восстановлен, то пакеты
тревожных сигналов будут передаваться примерно раз в 2 минуты до восстановления шлейфа.
Мгновенный шлейф используется, например, если требуется организовать адресную передачу сигналов тревоги с нескольких приборов охраннопожарной сигнализации на пост местной охраны, или передать сигнал о срабатывании тревожного датчика (группы датчиков) на приемно-контрольный
прибор, а прокладка проводных линий невозможна или нежелательна.
Можно подавать тревогу, включая питание передатчика при нарушенном мгновенном шлейфе. Включать питание в этом случае необходимо не
менее, чем на 7-8 с, чтобы передатчик успел передать хотя бы 3 тревожные
посылки.
Передатчик (с внешним блоком питания) можно использовать как простейший объектовый прибор системы централизованной радиоохраны. В
этом случае используется шлейф с задержкой срабатывания, который подключается к датчику, срабатывающему при открытии входной двери. Датчики на окна, остальные двери и т.п. подключаются к мгновенному шлейфу.
Если используются объемные датчики, то датчик в помещении непосредственно за входной дверью следует подключить к шлейфу с задержкой, а в остальных помещениях – к мгновенному шлейфу.
При нарушении шлейфа с задержкой (т.е. при открытии входной двери)
тревожные радиосигналы начинают передаваться не сразу, а через 40 с. Чтобы снять объект с охраны и не допустить передачи тревоги, пользователь
должен до истечения 40 с после входа на объект отключить питание передатчика скрытым выключателем (рекомендуется выключатель с ключом). Выключатель не должен находиться в зоне действия объемных датчиков, подключенных к мгновенному шлейфу.
34
При постановке объекта под охрану следует включить питание передатчика, после чего пользователю дается 60 с, чтобы открыть входную дверь
и покинуть объект.
Можно включать питание при заранее открытой двери. После открытия
двери передатчик будет неограниченное время ждать ее закрытия, а через 5 с
после закрытия перейдет в дежурный режим, т.е. начнет контролировать
шлейф с задержкой (мгновенный шлейф начинает контролироваться сразу).
Если после включения питания не открыть входную дверь, то по истечении 60 с передатчик все равно перейдет в дежурный режим. Это позволяет
взять объект под охрану с пользователем внутри (если не используются объемные датчики).
Для контроля исправности передатчика и процесса постановки под охрану, к передатчику можно подключить выносной светодиод, вмонтированный в косяк входной двери, в стену или за окном так, чтобы он был доступен
для наблюдения снаружи при выходе с объекта. Светодиод загорается ровным светом сразу после включения питания, мигает при открытой двери,
снова загорается ровным светом после ее закрытия, и еще через 5 с гаснет
(при переходе в дежурный режим).
При тревоге по любому шлейфу, в том числе при включении питания
при нарушенном мгновенном шлейфе, светодиод начинает часто мигать и
гаснет через 1-2 минуты после восстановления шлейфа.
Передача сигнала «ОБУЧЕНИЕ»
Перед началом работы необходимо занести в память приемника системы индивидуальный номер данного передатчика, присвоенный ему при производстве (провести «обучение»). Одному передатчику можно обучить несколько приемников, в том числе разных типов, например один стационарный приемник и два карманных. Подготовка приемника к обучению новому
передатчику приведена ниже в его описании.
Если передатчик уже установлен, нарушьте мгновенный шлейф. Если
передатчик еще не установлен, подайте на него питание, не подключая никаких шлейфов (нормально замкнутые шлейфы при этом окажутся нарушенными). После передачи трех тревожных сигналов (приблизительно через 10 с
после включения питания или нарушения шлейфа) будет один раз передан
сигнал обучения, после чего еще три раза будет передан тревожный сигнал.
Если обучение произвести не удалось, для повторной передачи сигнала
обучения выключите питание передатчика, выждите 2-3 с и снова включите.
Чтобы убедиться в работоспособности передатчика, можно подключить светодиод.
3. Выбор места для установки передатчика и монтаж
35
Передатчик следует устанавливать вертикально, антенной вверх или
вниз, на максимальном расстоянии от линий электропроводки и массивных
металлических предметов (сейфы, стеллажи, трубы отопления, решетки и
т.п.). Передатчик желательно устанавливать как можно выше, но не ближе 30
см от потолка помещения, если потолочные перекрытия изготовлены из железобетона. Противовесы антенны (два отдельных коротких проводника, выходящие из корпуса передатчика вместе с соединительным кабелем) следует
расположить перпендикулярно кабелю. Место расположения передатчика
должно быть защищено от попадания влаги. Рекомендуется устанавливать
передатчик на окно (без металлической решетки), обращенное в сторону расположения приемника. Передатчик крепится к стеклу изнутри окна с помощью двусторонней самоклеющейся ленты (рис. 6.2).
Возможна установка передатчика на кирпичную или деревянную стену.
К железобетонным стенам передатчик рекомендуется крепить при помощи
неметаллического кронштейна или иным способом, обеспечивающим зазор
между антенной и стеной не менее 10 см (например, на деревянный шкаф).
Рис. 6.2. Пример установки на окно
Если какой-либо из шлейфов не используется, его необходимо замкнуть на общий провод. Пример схемы включения передатчика в качестве
объектового прибора приведен на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Пример монтажа передатчика RR-701TS
36
№
1
2
3
4
5
6
Таблица 6.1
Назначение и цвета проводников кабеля передатчика RR-701TS
Цвет
Назначение проводника
синий
выход на светодиод (резистор не нужен)
желтый
мгновенный шлейф (нормально замкнут на общий провод)
зеленый
шлейф с задержкой (нормально замкнут на общий провод)
красный
+12 В (питание)
черный
–12 В (общий провод)
белый
в режиме «длинных» посылок замкнуть на общий провод
4. Назначение приемника и технические характеристики
Приемник «RR-701R» входит в состав аппаратуры радиоуправления
охранной сигнализации «Риф Ринг-701» и предназначен для приема по радиоканалу сигналов тревоги от носимых радиокнопок и стационарных передатчиков этой системы с отображением номера сработавшего передатчика,
подачей звуковых сигналов и выдачей тревожных извещений на различные
приемно-контрольные приборы путем переключения контактов сигнального
реле.
С приемником могут использоваться до 8 передатчиков любой из указанных систем в любом сочетании. Перед использованием каждый передатчик должен быть зарегистрирован в памяти приемника с помощью процедуры обучения. Обучение производится по эфиру без дополнительного оборудования.
В системе «Риф Ринг RR-701R» используется принцип «прыгающих
радиочастот», который применяется в современных высоконадежных системах радиосвязи. В соответствии с этой технологией каждый выход в эфир
объектовых передатчиков осуществляется на новой частоте. В системе «Риф
Ринг RR-701R» используются 1024 заранее запрограммированных значений
рабочей частоты. Каждый передатчик имеет свой псевдослучайный алгоритм
скачков частоты. Базовая станция системы отслеживает по заданному псевдослучайному алгоритму скачки частоты передатчика, что исключает потерю
передаваемых сообщений. Таким образом, удается существенно увеличить
помехозащищенность системы.
Технические характеристики:
Информационная емкость: 8 передатчиков
Рабочая частота: 433,92 МГц, стабилизирована кварцевым резонатором
Напряжение питания: от 10 В до 15 В
Ток потребления: не более 100 мА
Параметры релейного выхода:
37
максимальное напряжение 72 В при токе до 100 мА
максимальный ток 2 А при напряжении 12 В
Диапазон рабочих температур: от –20 до +40 0С
Габаритные размеры (без антенны): 110х110х38 мм
При поданном на приемник питании и отсутствии тревоги, на передней
панели приемника горит зеленый светодиод «Питание», реле шлейфа выключено (состояние НОРМА). В случае приема тревожного радиосигнала с любого зарегистрированного передатчика, приемник переходит в состояние
ТРЕВОГА.
При тревоге срабатывает реле приемника (подробное описание работы
релейного выхода приведено ниже), включается звуковой сигнал и начинает
мигать красный светодиод, соответствующий условному номеру передатчика, с которого поступил тревожный радиосигнал. Выключить световую и
звуковую тревожную индикацию можно только посредством ручного сброса
тревоги.
Если до ручного сброса поступают тревожные сигналы с других передатчиков, то светодиоды, соответствующие их номерам, тоже начинают мигать. Реле будет срабатывать при поступлении каждого радиосигнала от любого зарегистрированного передатчика. Приемник может работать вообще
без ручного сброса, отображая тревоги от всех сработавших хотя бы один раз
передатчиков.
Если по условиям эксплуатации нежелательно подавать тревожный
звуковой сигнал, то его можно отключить (режим ТИХАЯ ТРЕВОГА). Для
этого следует снять джамперную перемычку BUZZER (см. рис. 6.4).
При снятой джамперной перемычке BUZZER отключаются все звуковые сигналы, в том числе служебные.
После того, как зафиксирован номер сработавшего передатчика, следует нажать кнопку СБРОС.
Сразу после нажатия кнопки СБРОС тревожный звуковой сигнал выключится, релеприемника переключится в состояние НОРМА (если оно еще не выключилось автоматически), мигающий светодиод номера передатчика погаснет.
5. Подготовка к работе приемника и обучение
С одним приемником могут использоваться максимально 8 передатчиков. Перед началом работы необходимо зарегистрировать в энергонезависимой памяти приемника индивидуальный код каждого используемого передатчика (провести обучение). Индивидуальный код каждого передатчика
уникален и присваивается ему при производстве. При обучении передатчикам присваиваются условные номера от 1 до 8 в произвольном сочетании.
При необходимости в любое время можно зарегистрировать новые передат-
38
чики или удалить старые. Отметим, что один передатчик можно зарегистрировать в памяти нескольких приемников.
Перед началом обучения снимите крышку корпуса приемника, аккуратно нажав защелку слева или справа. Подключите выключенный источник
питания постоянного тока к винтовым колодкам приемника, соблюдая полярность (приемник защищен от подключения питания обратной полярности), или выключите питание, если оно включено. Установите перемычку 7
ОБУЧЕНИЕ. Если передатчики в момент обучения находятся в непосредственной близости (менее метра), то антенну приемника подключать не нужно,
т.к. это может привести к его перегрузке. Включите питание – приемник перейдет в режим просмотра списка зарегистрированных кнопок.
В режиме обучения горит один из светодиодов приемника, показывающих условный номер одной из 8 ячеек памяти приемника, выделенных
для хранения индивидуальных номеров зарегистрированных передатчиков.
Если ячейка занята, т.е. в нее уже записан какой-либо передатчик, то светодиод мигает, если свободна – горит постоянно.
Сразу после включения приемника в режиме обучения отображается
состояние ячейки номер 1. Чтобы перейти к следующей ячейке нажмите
кнопку СБРОС приемника на 0,5-1,0 с. Каждое нажатие на кнопку увеличивает номер отображаемой ячейки на единицу, причем после номера 8 снова
следует номер 1.
Регистрация нового передатчика
Перейдите к свободной ячейке с тем условным номером, который Вы
хотите присвоить новому передатчику, и передайте с него специальный сигнал обучения. Записать новый передатчик в занятую ячейку невозможно,
предварительно следует удалить записанный в нее передатчик.
Методика передачи сигнала ОБУЧЕНИЕ от передатчика приведена
выше в его описании.
На стационарный передатчик RR-701TS при обучении следует подать
питание при любом нарушенном шлейфе. После передачи трех тревожных
сигналов, т.е. приблизительно через 10 с после включения питания, будет
один раз передан сигнал обучения, после чего еще три раза будет передан
тревожный сигнал.
Если данный передатчик уже был ранее зарегистрирован в другой
ячейке памяти данного приемника, то при приеме сигнала ОБУЧЕНИЕ будет
подан звуковой сигнал, но запись в ячейку не будет произведена. Приемник
останется в текущей свободной ячейке (номер не мигает).
Чтобы проверить, зарегистрирован ли передатчик в памяти данного
приемника и под каким номером, подайте с него тревожный сигнал. Если передатчик зарегистрирован, то будет подан звуковой сигнал, приемник перейдет к соответствующей ячейке и начнет мигать светодиод ее номера. Тревожный сигнал с незарегистрированного передатчика игнорируется.
39
Удаление передатчика
Перейдите к занятой ячейке, номер которой соответствует удаляемому
передатчику. Нажмите и удерживайте кнопку СБРОС. Через приблизительно
2 с будет подан звуковой сигнал, ячейка будет очищена, светодиод номера
перестанет мигать, и кнопку можно отпустить.
Для окончания обучения снимите перемычку 7 ОБУЧЕНИЕ, выключите и снова включите питание приемника, приемник вернется в рабочий режим. Проверьте прохождение тревожных сигналов от всех вновь зарегистрированных передатчиков.
6. Монтаж приемника
Для крепления к стене в левой и правой части основания корпуса имеются овальные крепежные отверстия. Наметьте места под два шурупа, просверлите отверстия и закрепите приемник на стене (но не затягивайте шурупы). Форма отверстий позволяет при окончательной установке скомпенсировать неточность разметки крепежных отверстий и выровнять приемник. Проложите линии питания, релейного выхода и расширителя. Пропустите проводники через отверстие в нижней части основания и подключите их к винтовым колодкам приемника в соответствии с монтажной схемой. Подключите выносную антенну, если она используется. Установите на место крышку
корпуса и окончательно проверьте работу приемника совместно со всеми передатчиками.
40
Рис. 6.4. Монтажная схема приемника и пример монтажа реле в шлейф
7. Основные типы применяемых датчиков в системах сигнализации
Основной элемент системы сигнализации – датчики или, по-другому,
извещатели. Они предупреждают: что-то угрожает безопасности охраняемого
объекта – и передают телемеханический сигнал тревоги на контрольную панель.
По принципу действия извещатели бывают следующие:
- Контактные – реагируют на несанкционированное открывание дверей,
окон, ворот и т.п. Состоят из геркона (герметичного контакта), который
устанавливают на неподвижную часть конструкции (например, на
дверной косяк), и магнита, который стоит на самой двери.
- Датчики движения – инфракрасный датчик реагирует только на тепло,
излучаемое движущимся человеческим телом, но остается пассивным в
случае падения какого-либо предмета (например, верхней одежды с
вешалки); микроволновый датчик излучает высокочастотные волны и
улавливает их отражение.
- Акустические – реагируют на звук разбиваемого стекла. Поэтому их
устанавливают на стену или потолок возле окна.
41
- Вибрационные – реагируют на вибрацию поверхности, на которой установлены. Срабатывают, например, при попытке открыть окно, дверцу
сейфа, проломить стену и т.п. Устанавливаются на рамы, двери, стены,
крыши.
- Дымовые – реагируют на задымление.
- Тепловые – сообщают о повышении температуры в помещении (в охраняемой зоне).
Это основные типы датчиков. Но бывают еще так называемые комбинированные. Например, дымовой и тепловой. Такая комбинация снижает вероятность ложной тревоги: датчик начинает возмущаться только при одновременном срабатывании обеих частей.
Основным элементом контактного датчика используется устройство
под названием «геркон», что означает «герметичный контакт». Устроен геркон следующим образом: две параллельные пластины из металла, которые
запаяны в стеклянную колбочку (похоже на обыкновенную электрическую
лампочку). Концы пластин выведены наружу, и к ним крепятся провода (как
к простому выключателю). Если геркон не трогать, пластины не соприкасаются и цепь разомкнута. Но если к геркону поднести обыкновенный магнит
одна пластина потянется к магниту, на пути встретит вторую (которая на
магнит не реагирует). Пластины встретятся, цепь замкнется. Если убрать
магнит пластины расходятся, цепь размыкается. Таким образом, в дверной
косяк устанавливается геркон, в дверь – магнит. Дверь закрыта – магнит воздействует на геркон, цепь замкнута, сигнал тревоги отсутствует. В случае открытия двери, как геркон разомкнет цепь, система сигнализации сработает.
Датчик движения активизирует охранную сигнализацию, если в контролируемой зоне наблюдается какое-то оживление (кто-то ходит, ползает,
бегает, прыгает). Чтобы было понятно, что такое контролируемая зона, можно провести аналогию с обыкновенным дверным глазком. Когда в него смотрят, то видят только часть лестничной клетки. Эта самая часть и есть контролируемая зона. По такому же принципу устроен и датчик движения. Правда,
он «видит» лишь на расстоянии 12-15 метров (в зависимости от модели). Да и
угол обзора у него меньше, чем у дверного глазка, – в среднем 1400 по горизонтали и 300 по вертикали (рис. 6.5). Но зато датчик движения можно повернуть куда угодно, и он будет контролировать нужную часть помещения,
например, входную дверь.
Инфракрасный датчик реагирует на движение больших и теплых предметов. Поэтому он не «заметит» случайно упавшие с вешалки объекты и не
среагирует на передвижения домашних животных. Зато уж человек или автомобиль (с включенным двигателем) не останутся без внимания.
Микроволновой датчик движения основан на регистрации изменения
частоты радиоволн, отраженных от движущегося объекта.
При этом кроме охранных функций, датчик движения может выполнять и другие обязанности. Например, когда сигнализация выключена, он
42
может включать свет в помещении. Кто-то вошел – свет включился, вышел –
свет выключился.
Вид сверху
Угол обзора
по горизонтали
0
0
Высота подвеса
Высота подвеса
Вид сбоку
Дальность обзора
Обзор по
вертикали
Дальность обзора
Угол обзора
3600
Рис. 6.5 Диаграммы направленности различных датчиков движения (схемы
зоны обнаружения)
8. Изучение контактных и датчиков обнаружения движения
В лабораторной работе требуется изучить:
43
1. Извещатель охранный точечный магнитоконтактный накладной ИО102-2 (рис. 6.6) предназначен для блокировки дверных и оконных проемов, а
также для блокировки других конструктивных элементов зданий и сооружений на открывание или смещение с выдачей сигнала «тревога» путем размыкания контактов геркона на приемно-контрольный прибор или пульт централизованного наблюдения.
Рис. 6.6 Извещатель охранный точечный магнитоконтактный накладной ИО-102-2
Контакты датчика подключаются к шлейфу сигнализации передатчика
Риф Ринг RR-701TS согласно рис. 6.3.
2. Извещатель охранный поверхностный магнитоконтактный предназначен для обнаружения разрушения всех видов строительных стекол: обычного, закаленного, узорчатого, армированного, многослойного и защищенного полимерной пленкой (ламинированного), стеклопакетов, а также стеклянных пустотелых блоков. Характеристики такого датчика представлены в
табл. 3.
Таблица 6.2
Технические характеристики поверхностного извещателя
Параметр
Значение параметра
Тип датчика
Углы срабатывания
Напряжение питания
Габаритные размеры
Диапазон рабочих температур
–20°С...+45°С
Контакты датчика подключаются к шлейфу сигнализации передатчика
Риф Ринг RR-701TS согласно рис. 6.3.
3. Извещатель охранный Аргус-3 (рис. 6.7) предназначен для обнаружения проникновения в помещение или отдельную зону в помещении, а так
же для формирования тревожного извещения.
44
Характеристики датчика АРГУС-3 представлены в табл. 6.3 Для подключения к источнику питания служат контакты «+/–». Контакты ШС подключаются к шлейфу сигнализации передатчика Риф Ринг RR-701TS (рис.
6.3).
Контакты
R ШС – +
Рис. 6.7. Извещатель охранный Аргус-3
Таблица 6.3
Технические характеристики извещателя Аргус-3
Параметр
Значение параметра
Тип датчика
Дальность действия максимальная
Дальность действия минимальная
Угол видимости по горизонтали
Угол видимости по вертикали
Границы скорости перемещения человека в
зоне обнаружения, при которой извещатель
выдает тревожное извещение
Площадь зоны обнаружения
Напряжение питания
Релейный выход
Габаритные размеры
Диапазон рабочих температур
верхняя – 3м/с; нижняя –
0,3м/с.
не менее 20 кв.м
выдача тревожного извещения размыканием контактов
сигнального реле; 72В,
30мА
–30°С...+50°С
45
9. Задание по работе
9.1. Ознакомиться с инструкцией и режимами работы передатчика.
9.2. Изучить места установки передатчика и способы его монтажа.
9.3. Ознакомиться с инструкцией и режимами работы приемника.
9.4. Обучение приемника новому передатчику по заданию преподавателя.
9.5 Ознакомиться с типами применяемых датчиков-извещателей в системах
сигнализации.
9.6 Изучить контактные датчики и датчик обнаружения движения, применяемые в лабораторной работе.
10. Содержание отчета
10.1 Название и цель работы.
10.2. Схема монтажа установленных передатчиков в лаборатории.
10.3. Подключение установленных передатчиков к тревожным извещателям
и источнику питания.
10.4. Монтажная схема приемника.
10.5. Таблица срабатывания (не срабатывания) системы датчик-передатчикприемник.
10.6 Типы основных применяемых датчиков-извещателей в системах сигнализации.
10.7 Рисунок, поясняющий работу извещателя охранного точечного магнитоконтактного накладного ИО-102-2
10.8 Схема, иллюстрирующая работу извещателя охранного поверхностного
магнитоконтактного. Получение характеристик данного датчика с заполнением таблицы 3.
10.9 Построение схемы зоны обнаружения датчика АРГУС-3, заполнение
таблицы 4.
11. Контрольные вопросы
11.1. Назначение передатчика.
11.2. Выбор места установки передатчика и его монтаж.
11.3. Назначение шлейфов сигнализации передатчика.
11.4. Дальность «слышимости» приемника и условия влияющие на нее.
11.5. В каких случаях загорается индикатор тревоги и каким образом осуществляется его сброс.
11.6. Как осуществляется регистрация нового передатчика.
11.7. Как осуществляется удаление зарегистрированного передатчика.
11.8 Какие типы датчиков применяются в системах охраны.
11.9 Поясните работу контактных извещателей. Понятие «геркон».
11.10 Поясните работу датчиков движения.
46
Лабораторная работа №7
Изучение глобальной системы позиционирования GPS
Цель работы: изучение структуры, принципов работы GPS. Навигация
с коммуникатором Gigabyte MW700 и программой Навител Навигатор 3.
1. Структура, принципы работы GPS
Система глобального позиционирования (GPS или Global Positioning
System) является спутниковой (рис. 1), что позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в
космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и
скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.
Основы системы GPS состоят из пяти основных подпунктов:
1. Спутниковая трилатерация – основа системы (трилатерация – метод
определения положения геодезических пунктов путем построения на
местности системы смежных треугольников, в которых измеряются
длины их сторон);
2. Спутниковая дальнометрия – измерение расстояний до спутников;
3. Точная временная привязка – требуется согласовывать часы в приемнике и на спутнике с использованием 4-го космического аппарата;
4. Расположение спутников – определение точного положения спутников
в космосе;
5. Коррекция ошибок – учет ошибок вносимых задержками в тропосфере
и ионосфере.
Рис. 1. Спутник системы GPS на орбите
Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности
Земли по измерениям расстояний от группы спутников (если их положение в
космосе известно). В этом случае спутники являются пунктами с известными
47
координатами. Предположим, что расстояние от одного спутника известно и
можно описать сферу заданного радиуса вокруг него (рис. 2).
Рис. 2. Использование данных одного спутника
Рис. 3. Использование данных двух спутников
Рис. 4. Использование данных двух спутников
Если известно также
расстояние и до второго
спутника, то определяемое
местоположение
будет
расположено где-то в круге, задаваемом пересечением двух сфер (рис. 3).
Третий спутник определяет две точки на окружности (рис. 4).
Теперь
остается только выбрать правильную точку. Однако одна из точек всегда может
быть отброшена, так как
она имеет высокую скорость перемещения или находится на или под поверхностью Земли. Таким
образом, зная расстояние
до трех спутников, можно
вычислить координаты определяемой точки.
Спутниковая дальнометрия
48
Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника умноженным
на скорость света. Для того, чтобы определить время распространения сигнала нам необходимо знать когда он покинул спутник.
Для этого на спутнике и в приемнике одновременно генерируется одинаковый псевдослучайный код.
Каждый спутник GPS передает два радиосигнала: на частоте
L1=1575.42 МГц и L2=1227.60 МГц. Сигнал L1 имеет два дальномерных кода с псевдослучайным шумом (PRN), P-код и C/A код. «Точный» или P-код
может быть зашифрован для военных целей. «Грубый» или C/A код не зашифрован. Сигнал L2 модулируется только с P-кодом. Большинство гражданских пользователей используют C/A код при работе с GPS системами.
Приемник проверяет входящий сигнал со спутника и определяет когда
он генерировал такой же код. Полученная разница, умноженная на скорость
света (~ 300000 км/с) дает искомое расстояние.
Использование кода позволяет приемнику определить временную задержку в любое время.
49
Точная временная привязка
Вычисления напрямую
зависят от точности хода часов. Код должен генерироваться на спутнике и приемнике в
одно и то же время. На спутниках установлены атомные
часы имеющие точность около
одной наносекунды. Однако
это слишком дорого, чтобы устанавливать такие часы в каждый GPS приемник, поэтому
измерения от четвертого спутника используются для устранения ошибок хода часов приемника.
Эти измерения можно
использовать для устранения
ошибок, которые возникают
если часы на спутнике и в приемнике не синхронизированы.
Для наглядности, иллюстрации
приведенные ниже на рис. 4
рассматривают ситуацию на
плоскости, так как только три
спутника необходимо для вычисления
местоположения
объекта.
Если часы на спутнике и
в приемнике имеют одинаковую точность хода, то точное
местоположение может быть
найдено по измерениям расстояния до двух спутников
(рис. 5).
Если получены измерения с трех спутников и все часы точные, то круг описанный
радиус-вектором от третьего
Рис. 5. Результаты измерений с разным хо- спутника будет пересекаться
дом часов на спутниках и приемнике
как показано на рис. 4.
Однако, если часы в приемнике спешат на 1 секунду, то картина будет
как на рис. 5
50
Если сделать замер до третьего спутника, то полученный радиус-вектор
не пересечется с двумя другими как показано на рис. 6.
Когда GPS приемник получает серию измерений, которые не пересекаются в одной точке, то компьютер в приемнике начинает вычитать (или
добавлять) время методом последовательных итерации до тех пор, пока не
сведет все измерения к одной точке. После этого вычисляется поправка и делается
соответствующее
уравнивание.
Рис. 6. Использование данных трех спутников
с разным ходом часов на спутниках и приемнике
Если требуется третье
измерение, то необходим
четвертый спутник для
устранения ошибок хода
часов в приемнике. Таким
образом, при работе в поле
необходимо иметь минимум четыре спутника, чтобы определить трехмерные
координаты объекта (рис.
7).
Расположение спутников
Система NAVSTAR
GPS имеет 31 рабочих спутника (март 2010
г.) с орбитальным периодом в 12 часов на высоте
примерно 20200 км от поверхности Земли. В шести
различных
плоскостях
имеющих наклон к экватору в 55° , расположено по 4
Рис. 7. Использование данных трех спутников спутника. Указанная высос разным ходом часов на спутниках и прием- та необходима для обеспечения стабильности орбинике
тального движения спутников и уменьшения фактора влияния сопротивления атмосферы.
Министерство Обороны США осуществляет непрерывное слежение за
спутниками. На каждом спутнике расположено несколько высокоточных
атомных часов и они непрерывно передают радиосигналы с собственным
уникальным идентификационным кодом. Министерство Обороны США име-
51
ет 4 станции слежения за спутниками, три станции связи и центр осуществляющий контроль и управление за всем наземным сегментом системы. Станции слежения непрерывно отслеживают спутники и передают данные в центр
управления. В центре управления вычисляются уточненные координаты
спутниковых орбит и коэффициенты поправок спутниковых шкал времени,
после чего эти данные передаются по каналам станций связи на спутники по
крайней мере один раз в сутки.
Коррекция ошибок
Некоторые источники ошибок возникающих при работе GPS являются
трудноустранимыми. Вычисления предполагают, что сигнал распространяется с непрерывной скоростью, которая равна скорости света. Однако в реальности все гораздо сложнее. Скорость света является константой только в вакууме. Когда сигнал проходит через ионосферу (слой заряженных частиц на
высоте 130-290 км) и тропосферу, его скорость распространения уменьшается, что приводит к ошибкам в измерения дальности. В современных GPS
приемниках используют всевозможные алгоритмы устранения этих задержек.
Иногда возникают ошибки в ходе атомных часов и орбитах спутников,
но они обычно незначительны и тщательно отслеживаются со станций слежения.
Многолучевая интерференция также вносит ошибки в определение местоположения с помощью GPS. Это происходит, когда сигнал отражается от
объектов расположенных на земной поверхности, что создает заметную интерференцию с сигналами приходящими непосредственно со спутников.
Специальная техника обработки сигнала и продуманная конструкция антенн
позволяет свести к минимуму этот источник ошибок.
Недостатки системы GPS
Общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определенных условиях сигнал может не доходить
до приемника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить свое точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в
тоннеле. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приема сигнала от спутников может серьезно ухудшиться
под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приему сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь.
Невысокое наклонение орбит GPS (примерно 55°) серьезно ухудшает
точность в приполярных районах Земли, так как спутники GPS невысоко
поднимаются над горизонтом.
52
Существенной особенностью GPS считается полная зависимость условий получения сигнала от министерства обороны США. Во время боевых
действий гражданский сектор GPS может быть отключен.
2. Изучение системы GPS
В лабораторной работе требуется изучить работу GPS приемника в виде коммуникатора Gigabyte MW700 (рис. 8) с программой Навител Навигатор 3.
Рис. 8. Внешний вид коммуникатора Gigabyte MW700
Включение и выключение коммуникатора осуществляется кнопкой в
верхнем торце аппарата
53
Управление аппаратом осуществляется с помощью пера.
Спутниковая навигация GPS осуществляется GPS-чипом SiRF Star III.
Время холодного старта приемника в Gigabyte MW700 составляет 2 минуты.
При движении время холодного страта увеличивается в несколько раз. На
прием сигнала уходит, как правило, от 10 до 25 секунд на улице. Точность
приема 1-2 метра.
В качестве навигационного ПО используется программа Навител Навигатор 3 (NaviTel).
Навител Навигатор 3 – уникальная и
точная система навигации, которая отображает текущее местоположение пользователя
на карте и способен голосом подсказывать
водителю (пешеходу), когда и куда необходимо повернуть на автоматически проложенном маршруте, предсказать время прибытия в
точку назначения, сообщить актуальную скорость движения, а так же поддерживает многие другие навигационные функции.
Основные возможности «Навител Навигатор»:
1. «Навител. Пробки» бесплатный
сервис по всей России. Все пользователи системы Навител Навигатор являются активными участниками определения дорожных заторов и свободных дорог. При
включенном сервисе Пробки, данные о скорости передвижения автомобиля
собираются и передаются в аналитический центр, где эти сведения обрабатываются и предоставляются пользователям программы в виде обозначенных
на карте «пробок».
2. Поиск – «найдется ВСЕ». Поиск по картам осуществляется по
принципу «найдется ВСЕ», с учетом Российской специфики адресации
(корпуса, строения, владения, двойная адресация и т.д.). Зная точный адрес,
пользователи Навител Навигатор легко найдут его на карте города, а предсказательная система поиска позволит еще быстрее и удобнее набирать название улиц и городов на телефонной клавиатуре.
3. Маршруты. Одной из главных функций навигационной системы является построение маршрутов для движения по городу и вне города. В программе Навител Навигатор реализован гибкий алгоритм построения маршрутов, позволяющий пользователю строить маршруты с учетом собственных
предпочтений.
4. «SPEEDCAM». Известно, что на наиболее опасных участках дорог
России все чаще устанавливаются системы контроля скорости (SPEEDCAM).
Для того, чтобы вовремя предупредить водителя о приближении к опасному
участку, разработана система заблаговременных оповещений. Благодаря
54
этой технологии, водитель заранее получит информацию о приближении к
опасному участку и сможет вовремя снизить скорость движения.
5. «Навител SMS». Этот сервис позволяет отправлять SMS с координатами вашего местоположения. Получатель SMS может посмотреть место
на карте с координатами, переданными в SMS, и проложить к нему маршрут.
Аппаратные требования:
1. Pocket PC 2003, 2003 SE, Windows Mobile 5.0, 6.0 и выше; Android OS
1.5 и выше; Symbian S60 5th Edition
2. От 14 МБ оперативной памяти (в зависимости от загруженной карты).
3. Сенсорность и режимы: VGA (640x480), QVGA (240x320),
WVGA (800х480), разрешение 240х240.
4. GPS-приемники: поддержка протоколов NMEA-0183, SiRF binary
и Garmin; внешний приёмник может подключаться через последовательный порт, USB, BlueTooth, разъёмы CompactFlash, SDIO.
Коммуникатор Gigabyte MW700 работающий под управлением Windows Mobile 6.1, имеющий сенсорный QVGA (240x320) экран, 20 Мб свободной оперативной памяти, GPS-чип SiRF Star III соответствует требованиям к
аппаратному обеспечению Навител Навигатор 3.
3. Проведение работы
Включив коммуникатор Gigabyte MW700 пользователю доступен рабочий стол Windows Mobile 6.
Рис. 9. Рабочий стол Windows Mobile. Карта Навител Навигатор
55
Для загрузки программы Навител следует нажать правую нижнюю
кнопку
коммуникатора. После загрузки отображается окно программы
с картой.
Сверху на экране находятся значки выбора режима отображения карты
(2D, 3D, ночной или дневной режимы), включение и отключение громкости,
уровень заряда батареи, активность сервиса «Навител Пробки» и иконка для
отправления сообщения с вашими текущими координатами выбранному адресату. В правом углу – значение скорости. Блок слева снизу позволяет менять угол наклона карты (если вы находитесь в режиме 3D), а также начать
поиск требуемого адреса. Блок справа снизу – функция масштабирования
карты и переход в меню настроек. По умолчанию в дневном режиме основные дороги отображаются бледно-желтым цветом, второстепенные – белым,
а дворовые проезды – серым. Фон светло-серый, а здания темно-серые. Лесопарки отмечены бледно-зелеными участками.
При нажатии на иконку в нижнем правом углу открывается Главное
меню (рис. 10). Подменю Страницы состоит из пунктов: карта, маршрут,
датчики, спутники. Меню Датчики (рис. 11) содержит:
1. Значение текущей скорости движения;
2. Величина пройденного пути;
3. Среднюю скорость движения;
4. Время движения;
5. Максимальную скорость перемещения;
6. Одометр – прибор для измерения количества оборотов колеса;
7. HDOP – параметр снижения точности в горизонтальной плоскости.
8. Высота над уровнем моря;
9. Текущее время;
10. Состояние аккумулятора коммуникатора.
Рис. 10. Главное меню Навител Навигатор
56
Рис. 11. Меню «Датчики»
Сброс датчиков осуществляется нажатием Пера или пальца.
Подменю Спутники содержит карту и количество видимых спутников,
а также широту и долготу местоположения GPS-приемника. От широты зависит продолжительность дня, от долготы местное время.
Пример координат широты и долготы для города Воронежа, ул. Морозова:
Широта 51.722735° Долгота 39.220419° Высота (в метрах) 152
Рис. 12. Подменю «Спутники»
57
Ведение по маршруту задается различными способами подменю Найти (
).
При первом поиске адреса вначале нужно задать требуемый город, нажав пером на
иконку
внизу экрана, а
уже затем начинается поиск
улицы ( ) и
дома ( ). При
вводе каждой
следующей буквы лишние отсеиваются, так
чтобы
было
проще вводить
искомый адрес.
При желании
ввод улицы можно оставить на середине и, открыв список, вручную найти
требуемую улицу среди предложенных в списке вариантов. Ввод названий и
адресов производится с помощью фирменной клавиатуры навигационной
программы. После прокладки маршрута весь путь отмечается маркером на
карте, а слева сверху на экране появляется дополнительный блок данных:
иконка ближайшего маневра (порот, разворот и т.д.), оставшееся до точки назначения расстояние и текущее время. В верхней части экран также отображается улица, по которой вы движетесь в данный момент, а в нижней – направление движения.
Для сброса ведения маршрута следует нажать на иконку ближайшего
маневра и выбрать Выключить ведение.
Подменю Путевые точки предназначено для прокладки маршрута между точками на карте отмеченными пользователем. Для задания путевой
точки следует нажать пером на карте и на значке
внизу экрана. В подменю Путевая точка задается название точки и отображаются ее широта и
получим проложендолгота. Отметив вторую точку и нажав на значек
ный маршрут.
Индивидуальное задание выполняется группой студентов и включает в
себя следующие действия:
1. Подготовка GPS-приемника к работе: включение коммуникатора
Gigabyte MW700 и загрузка навигационного ПО Навител Навигатор
3.
2. Сброс всех датчиков Навител Навигатор 3 (подменю Датчики).
3. Выход на начальную точку пути (ул. Морозова, дом 4).
58
4. Определение времени холодного старта GPS-приемника – требуется
замерить время до установления связи со спутниками.
5. Запись количества используемых спутников, широты/долготы начальной точки, схема расположения видимых спутников (подменю Спутники).
6. Отметка первой путевой точки на карте (начальная точка).
7. Добавление второй точки по заданию преподавателя (N51.72441°,
E39.22626°) и создание проложенного маршрута.
8. Рисование схемы местности и проложенного пути.
9. Следование ко второй путевой точке согласно проложенного пути.
10. На месте второй путевой точки записывание данных всех датчиков
Навител Навигатор 3 (подменю Датчики), а так же количества используемых спутников, широты/долготы второй точки, схема расположения видимых спутников (подменю Спутники).
11. Рисование схемы местности вокруг второй путевой точки.
12. Задание третьей путевой точки по адресу (N51.72339°, E39.22092°),
предложенным преподавателем и создание проложенного маршрута.
13. Повторение пунктов 8-10 для третьей путевой точки.
4. Задание по работе
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
Изучить теоретические сведения принципов работы системы глобального позиционирования GPS.
Ознакомиться с управлением коммуникатора Gigabyte MW700.
Изучить работу навигационного ПО Навител Навигатор 3 (NaviTel).
Выполнить ведение по маршруту по заданию преподавателя.
5. Содержание отчета
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
Теоретические сведения вычисления координаты для места на поверхности.
Сведения о передаваемых данных со спутника GPS.
Краткие сведения о недостатках GPS.
Время холодного старта GPS-приемника. Карты местности, данные
датчиков, координаты путевых точек.
Фотографии местности путевых точек.
6. Контрольные вопросы
6.1.
6.2.
Состав системы GPS?
Определение местоположения приемника по данным со спутников
GPS.
59
6.3.
6.4.
6.5.
Использование данных четвертого спутника.
Недостатки системы GPS.
Функциональные возможности Навител Навигатор 3.
Библиографический список
Основная литература
1. Жила В. А. Автоматика и телемеханика систем газоснабжения [Текст] :
учебник / В. А. Жила; М.: Инфа-М, 2007. – 238 с.
2. Петровский В. С. Автоматизация технологических процессов и производств в деревообрабатывающей отрасли [Текст] : учебник / В. С. Петровский, А. Д. Данилов; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО
«ВГЛТА». – Воронеж, 2010. – 432 с.
Дополнительная литература
3. Данилов А. Д. Технические средства автоматизации [Текст] : Учебное
пособие. Воронеж: ВГЛТА, 2007. – 340 с.
Учебное издание
Грибанов Андрей Анатольевич
Автоматика и телемеханика
Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 190702.65 – Организация и безопасность движения (автомобильный
транспорт)
Редактор
Подписано в печать
Формат бум. 60/90
1/16.
Усл.п.л. 3,0. Уч.-изд.л. 3,77.
Заказ №
Тираж экз.
Воронежская государственная лесотехническая академия
РИО ВГЛТА. УОП ВГЛТА. 394613 г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
1 317 Кб
Теги
телемеханики, автомати, грибановой
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа