Цифровая связь
При проектировании больших и сложных цифровых систем часто необходимо, чтобы одно устройство обменивалось цифровой информацией с другими устройствами и с других устройств.
Уроки в цифровых электрических сетях - Основы решения проблем
Одним из преимуществ цифровой информации является то, что она имеет тенденцию быть намного более устойчивой к переданным и интерпретируемым ошибкам, чем информация, символизируемая в аналоговой среде.
Это объясняет ясность телефонных соединений с цифровым кодированием, компактных аудиодисков и большой энтузиазм в инженерном сообществе для цифровых коммуникационных технологий.
Однако цифровая связь имеет свои собственные уникальные подводные камни, и существует множество различных и несовместимых способов ее отправки. Надеемся, что эта книга поможет вам разобраться в основах цифровой коммуникации, ее преимуществах, недостатках и практических соображениях.
Измерение аналогового уровня "петля"
Предположим, нам поручено дистанционно контролировать уровень резервуара для хранения воды. Наша задача - разработать систему для измерения уровня воды в резервуаре и отправить эту информацию в отдаленное место, чтобы другие люди могли ее контролировать.
Измерение уровня резервуара довольно простое и может быть выполнено с помощью ряда различных типов приборов, таких как поплавковые переключатели, датчики давления, ультразвуковые датчики уровня, емкостные датчики, тензодатчики или детектор уровня радара.
Для этой иллюстрации мы будем использовать аналоговое измерительное устройство уровня с выходным сигналом 4-20 мА. 4 мА представляет собой уровень бака 0%, 20 мА представляет собой уровень резервуара 100%, а что-то между 4 и 20 мА представляет собой уровень резервуара пропорционально от 0% до 100%.
Если бы мы этого захотели, мы могли бы просто послать этот аналоговый токовый сигнал 4-20 миллиампер в местонахождение удаленного мониторинга с помощью пары медных проводов, где он будет приводить в действие какой-то панельный счетчик, масштаб которого был откалиброван для отражения глубина воды в баке, в любых единицах измерения.
Эта аналоговая система связи будет простой и надежной. Для многих приложений это было бы достаточно для наших потребностей. Но это не единственный способ выполнить эту работу.
В целях изучения цифровых технологий мы рассмотрим другие методы мониторинга этого гипотетического резервуара, хотя описанный выше аналоговый метод может быть наиболее практичным.
У аналоговой системы, насколько это возможно, есть свои ограничения. Одна из них - проблема аналоговых помех сигнала. Поскольку уровень воды в баке символизируется величиной постоянного тока в цепи, любой «шум» в этом сигнале будет интерпретироваться как изменение уровня воды.
Участок сигнала при уровне емкости 50%
Без шума, график текущего сигнала с течением времени для устойчивого уровня резервуара 50% будет выглядеть выше.
| Заглавие: | Уроки в цифровых электрических сетях - Тони Р. Купхалдт |
| Формат: | |
| Размер: | 3, 7 МБ |
| Страницы: | 517 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |
Уроки в цифровых электрических сетях - Основы решения проблем