УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ Физические принципы действия и чувствительные элементы ВСО.Методы выделения сигналов и подавления помех в ВСО.Особенности применения ВСО при охране объектов.
Учебный вопрос №1 Физические принципы действия и чувствительные элементы ВСО.
вибрационные средства обнаружения - средства, которые контролируют внешние воздействия на их чувствительные элементы, имеющие характер механических колебаний. вибрационные средства обнаружения - средства, которые контролируют внешние воздействия на их чувствительные элементы, имеющие характер механических колебаний.
Чувствительный элемент ВСО -составной элемент, устанавливаемый непосредственно на контролируемом объекте и воспринимающий воздействие нарушителя или непосредственно или через элементы объекта с ним связанные механически. Чувствительный элемент ВСО -составной элемент, устанавливаемый непосредственно на контролируемом объекте и воспринимающий воздействие нарушителя или непосредственно или через элементы объекта с ним связанные механически. ЧЭ вибрационных средств обнаружения (ВСО) преобразуют механические колебания в электрические, они являются генераторами электрических сигналов, т.е. по характеру получения первичного сигнала они являются генераторными.
Вибрационные средства обнаружения
Принципы получения первичного электрического сигнала в ВСО. В генераторных средствах обнаружения происходит непосредственное преобразование входной неэлектрической величины в электрический сигнал без подвода энергии.В параметрических средствах обнаружения входная преобразуемая величина вызывает изменение параметров самого преобразователя и вследствие этого создает изменение его выходной величины.Контактно-электризуемые, принцип действия основан на возникновении электрических зарядов на поверхности металла и диэлектрика при их взаимном механическом перемещении.Индукционные, принцип действия основан на использовании явления электромагнитной индукции. Пьезоэлектрические, использующие явление пьезоэлектрического эффекта возникновения электрических зарядов в диэлектриках за счет энергии воспринимаемых механических колебаний.
Принципы получения первичного электрического сигнала в ВСО. Магнитометрические, принцип действия основан на возникновении электрических зарядов в проводнике в постоянном магнитном поле Земли за счет энергии воспринимаемых механических колебаний.Прямоконтактные, механические колебания приводят к прямому обрыву или замыканию контрольной электрической цепи.Волоконно-оптические, принцип действия основан на изменении оптической проводимости световода при его механических колебаниях.
Принцип контактной электризации. Суть эффекта контактной электризации состоит в возникновении электрических зарядов на поверхности металла и диэлектрика при их взаимном механическом перемещении или иными словами возникновении разности потенциалов в месте нарушения контакта между металлом и диэлектриком.
Воздушный конденсатор при рассоединении поверхностей металла и диэлектрика.
Схема индукционного элемента
Принцип пьезоэлектрического эффекта. При изменениях первоначальной ориентации частиц в кристалле Например, вследствие действия внешней силы, на противоположных гранях кристалла появляются электрические заряды. Величина зарядов пропорциональна величине приложенной силы, а знак зарядов зависит от направления действия силы.
Схема пьезоэлектрического эффекта.
Классификация ЧЭ ВСО по форме крепления на конструкции: точечные (Лаванда, Подснежник, ДИМК, Гюрза, Реалия); протяженные (Багульник, Цикорий, Арал, Ворон, Дрозд, Крот). по форме диаграммы чувствительности: круговая (шаровая) (Подснежник, Реалия); "восьмеркой" (Лаванда, Гюрза);цилиндрическая (Багульник, Цикорий, Арал, Ворон, Дрозд, Крот). по конструктивному исполнению: провод (Дрозд); коаксиальный кабель (Багульник, Цикорий, Крот); многожильный кабель (Дельфин, Арал-1); волоконно-оптический кабель (Ворон);астатический маятник (Лаванда); свободноподвешенная масса (Подснежник, Гюрза, Реалия).
Требования предъявляемые к промышленным образцам контактно-электризуемых ЧЭ должен обеспечиваться заданный коэффициент преобразования S в течение назначенного срока службы; неравномерность коэффициента преобразования механических воздействий в электрический сигнал по его длине не должна превышать допустимое значение
физическая сущность процесса преобразования механических колебаний в электрические сигналы
Учебный вопрос №2 Методы выделения сигналов и подавления помех в ВСО.
ИСТОЧНИКИ ПОМЕХ НА ВСО Природно-климатические:ветер;осадки;колебания температуры окружающей среды;влажность;грозовые разряды.Промышленные:промышленные электроустановки;ЛЭП;проезжающий наземный транспорт;воздушный транспорт.
Методы выделения сигналов и подавления помех. конфигурационные методы, реализуемые путём различных вариантов пространственного расположения чувствительных элементов аппаратурные методы, использующие различные схемотехнические решения устройств обработки сигналов.
В основу конфигурационных методов подавления помех положено различие в воздействиях на ЧЭ средств обнаружения источников помех и нарушителя. В основу конфигурационных методов подавления помех положено различие в воздействиях на ЧЭ средств обнаружения источников помех и нарушителя.метод симметричного пространственного расположения ЧЭ по отношению к блоку обработка сигналов (Б0С).В датчике "БАГУЛЬНИК" ЧЭ выполнен в виде 4-х отрезков одинаковой длины: по 2 отрезка на каждый канал. Отрезки ЧЭ одного канала прокладываются параллельно на левом фланге участка, а другого канала - соответственно на правом фланге. Такое расположение позволяет эффективно подавлять во входном дифференциальном устройстве БОС синфазные помехи, например, от источников электрических помех. В случае значительной протяжённости участка (l=500 м) и прокладке ЧЭ по одному флангу применяется метод перекрещивания отрезков ЧЭ, что улучшает подавление синфазной помехи.
Объединение локальных ЧЭ. - сейсмодатчиков индукционного типа (система "ПОДСНЕЖНИК") или контактно-электризуемого типа ("ЦИКОРИЙ") в так называемые функциональные пары.Обработка выходных напряжений сейсмодатчиков одной из пар происходит одновременно.Сейсмодатчики одной пары, например, СД1, СДЗ или СД2.СД4 устанавливают на такие расстояния друг от друга и регулируют их чувствительность таким образом, что полезный сигнал от нарушителя может быть воспринят только одним датчиком функциональной пары.
Расположение сейсмодатчиков двух функциональных пар.
В основу аппаратурных методов положены признаки, которым помехи отличаются от полезных сигналов. а) частотой и амплитудой колебаний;в) скоростью нарастания переднего фронта огибающей; г) частотой следования импульсов огибающей; д) количеством импульсов за время анализа информации; е) наличием или отсутствием синфазности колебаний с чувствительных элементов одного канала (одной функциональной пары); ж) совпадением или несовпадением по времени и амплитуде импульсов огибающей сигналов с чувствительных элементов одного канала (одной функциональной пары) или нескольких каналов (нескольких функциональных пар).
Обработка сигналов в вибрационных средствах обнаружения выделение и предварительная обработка аналоговых сигналов; обработка дискретных сигналов.
Достарыңызбен бөлісу: |
