遥控遥测技术
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遥测:
将对象参量的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的技术。
遥测是利用传感技术、通信技术和数据处理技术的一门综合性技术。
遥测主要用于集中检测分散的或难以接近的被测对象,如被测对象距离遥远,所处环境恶劣,或处于高速运动状态。
遥测在国民经济、科学研究和军事技术等方面得到广泛应用。
利用遥测可以实现集中监测,提高自动化水平,提高劳动生产率,改善劳动条件,提高调度质量。
遥测为科学研究提供了一种重要的测试手段,使原来难以进行实测的研究项目,取得重要的动态性能数据。
实际遥测系统包括有传感器、通信设备和数据处理设备。
传感技术和信号传输技术是遥测的两项关键技术。
传感器的精度、响应速度和可靠性以及通信系统的传输速度和抗干扰能力等决定了遥测系统的性能。
现代遥测系统广泛应用高精度的传感器、数字通信和电子计算机等先进设备。
最先进的遥测系统则是航空航天遥测系统。
遥测系统也可以看作是一类特殊的通信系统。
因此遥测常按信号传输方式来进行分类。
如有线遥测和无线遥测,时分遥测和频分遥测,模拟遥测和数字遥测,实时遥测和循环遥测等。
遥控:
通过通信媒体对远距离被控对象进行控制的技术。
由操作装置、编码装置、发送装置、信道、接收装置、译码装置和执行机构等组成。
按信道介质,分有线遥控、无线遥控和光遥控;按操纵信号的传输方式,分单通道遥控和多通道遥控等。
被控对象按分布位置,分集中型的(如工厂、电站等)和分散型的(如传输线等)。
遥控遥测技术在电力系统中的应用现代电力系统的调度中心需要采集和处理的数据数量多,实时性要求高,遥控遥测技术通过对信号的测量、传输、反馈和控制发送具有很好的实时性和稳定性,因而在电力系统中有了广泛的应用。
本文对遥控遥测原理的作了简单的描述,同时对遥控遥测技术在电力系统中的应用和发展前景作了详细的论述。
标签:遥控遥测电力系统信号通讯网1 遥控遥测技术简述遥控遥测技术一门新兴的学科,它融合了信息管理技术、现代通讯技术、自动控制技术和计算机技术的一门综合性科学技术。
遥控遥测技术的发展经历了一下的阶段:最早的遥测遥控系统是机械式,20世纪初出现无线遥测遥控系统,70年代后由于微电子学和微处理机的迅速发展,数字式遥测遥控系统逐渐取代模拟式遥测遥控系统,并出现可编程序遥测遥控系统、自适应遥测遥控系统和分集式遥测遥控系统。
遥测遥控系统有两个分系统:遥测分系统和遥控分系统。
实际上它们往往结合成有机的整体。
一般遥测遥控系统都是由控制端、信道和被控端3部分组成。
1.1 测控系统的分类:1.1.1 从传输媒介分有线测控系统:利用电线、电力线、电缆、光缆等作为传输媒介;无线测控系统:利用电磁波、红外线等在自由空间的传播来传输测控信息;基于网络环境的测控系统:基于各种网络来传输测控信息。
1.1.2 多路复用传输方式分类频分多路复用FDM:频分多路测控系统;时分多路复用TDM:时分多路测控系统;码分多路复用CDM:码分多路测控系统;1.2 遥控遥测系统的信号控制和传输技术遥测遥控技术是远距离传送信息的技术。
目前遥测遥控系统一般都是数字式,遥测遥控信息以数字信号形式传送。
数字通信具有两种传输方式:基带传输和频带传输。
这两种数据传输方式各具优缺点,在遥测遥控系统中,一般均采用频带传输,数字信号通过调制解调器利用模拟信道传输数据信息。
1.3 基于网络的环境的监测技术随着网络技术的高速发展及网络的普遍应用, 基于网络的远距离测量与控制技术得到了迅速发展,遥测遥控技术被赋予了新的内涵。
0 引言遥测、遥感、遥控技术有着极强的应用性,随着应用环境的变化其系统的构成也是千差万别的,并且这些技术涵盖了信息科学、波普研究、设备研发等方面的内容,其中信息的敏感、采集、传送以及加工等是最为主要的内容,由此可见包括信息科学这样的科学技术的改进对于遥测[1]、遥感、遥控技术的提升也有着十分显著的推动作用。
1 遥测遥控技术简析遥测遥感技术在军事和空间探索中的应用是较为广泛的,比如如今人们耳熟能详的嫦娥登月工程便离不开这些技术的应用,在这些应用当中,往往呈现出庞大的数据容量、超远的通信距离等方面的特征,该技术在其他领域目前已经有了较大的深度和广度,然而在军事与空间探索领域当中,这些技术由于需要测控的对象往往相对单一,从而让其在应用的深度与广度中还有一定的提升空间[2],在未来也是重要完善和进步的方面。
1.1 传感器传感器是一种能定量测定检测对象参数信息的常见检测装置,它可以借助一定的技术手段将收集到的信息传输到目标当中去。
在传感器技术当中,其涉及到了了包括数学、物理、化学以及生物等多方面的学科知识,并且注重学科知识的交叉和渗透,在科学技术越来越发展的过程中,传感器的制造材料也有了更多的选择,随着新材料、新工艺等的涌现,传感器技术的应用水准也得到了较大幅度的提升。
信息技术的日益进步,也让传感器的开发和应用更注重微型化、智能化以及数字化等方面。
归纳而言,其最常见的技术途径包含下述几种。
首当其冲的便是发展物性型固态传感器,也是当前遥感技术应用的首要选择。
因为本身制造材料的特性,这类型传感器在实际的应用当中能够为信息转化带来强有力的支撑,此外它的特点还包括微型化、较为可靠等。
然而在其发展过程当中,还应该利用好薄膜工艺、厚膜工艺以及场效应工艺等实用性较高的工艺,还要持续改进和提升传统的结构性传of sounding balloon and meteorological rocket. With the rapid development of aerospace technology in China in recent years, remote sensing technology has gained a reputation and has been widely used in various fields. In the information system, telemetry, remote control, remote sensing technology is an indispensable part, which involves a wide range and content, and pays attention to the effect of practical application, so the research and development of this technology is also difficult. Based on this, this paper will give a brief description of remote sensing, telemetry and remote control technology in China, especially focusing on the application and development status of these technologies in various fields of our country, summarizing their characteristics and prospecting their future development trend, laying a solid foundation for the promotion and popularization of these technologies in the future.Key words : telemetry; remote control; remote sensing; technology; application1.3 抗干扰技术在遥测遥控技术当中,抗干扰的技术应用是十分频繁的。
实验一闪烁指示器一、功能介绍:闪烁指示器白天自动熄灭,天黑以后自动闪烁,可以为楼梯或走廊内电灯开关位置的指示器,也可以作为灯塔模型中的自动闪烁导航灯。
优点:方便实用,成本低。
二、电路原理闪烁指示器电路如图所示:电路工作原理电路采用四与非门集成电路CD4011的其中两个与非门,组成可控多谐振荡器,用一只发光二极管(VD)作为闪烁指示灯,以光敏电阻RG为光控器件,整个电路结构比较简单。
在白天时,光敏电阻RG受到自然光线的照射(不必阳光直射),其阻值接近亮阻(≤2K),要比预期串联的电阻阻值小的多,因此与非门G1的○1脚输入电压≤0.1V为低电平,与非门G1关闭,即G1输出○3始终为高电平。
G2的○6,○5脚也是高电平,于是G2的输出始终为低电平。
振荡器停止振荡,VD不发光。
天黑时,光敏电阻RG只受到极其微弱的光线照射,此时它的阻值接近暗阻(≥600K~2M),要比与其串联的电阻阻值大很多,所以与非门G1的○1脚输入电压≥5V,为高电平,这时G1的输出状态就取决于○2脚的状态了。
设刚开始时○4脚为低电平,则这时○3,○6,○5脚均为高电平了,○2脚为低电平。
○3脚高电平经R1,C1,○4脚对C1充电,使C1两端电压升高,同时通过R2使○2脚电压也升高。
当C1的○2脚电平超过门限电平时,○2脚改变为高电平,于是○1,○2脚改变均为高电平。
则经过G2门输出端○3脚为低电平。
此时○6,○5脚也为低电平,于是经G2门输出端○4脚为高电平。
○4脚高电平通过R1和C1的输出端○3脚使C1放电,从而C1两端电压下降,即○2脚电压也下降。
当○2脚电压下降至门限电压以下时,○2脚重新恢复成低电平,于是○2脚为低电平,○3脚为高电平,○6脚和○5脚也为高电平,○4脚为低电平,从而又开始了往复循环的过程,形成振荡。
如果振荡频率足够低,则发光二级管将闪闪发光。
电阻R4对通过VD的电流期限制作用,可以针对不同的VD发光亮度作适当调整。
航标遥测遥控技术和无线电航标的应用与探讨本文介绍了航标遥测遥控技术和无线电航标雷达应答器在航标助航效能中的工作原理和重要作用,探讨研究了其在航海保障中的助航功能和特点,分析展望了其在未来航标发展建设中的重要意义。
标签:航标;遥测遥控;无线电;重要作用;应用前景随着国家沿海发展战略的不断深化,沿海经济建设和航运事业日益增进,港口及航道不断延伸拓展,港航企业腹地经济的辐射雄厚,航标助推国家经济的作用日益凸显,航海保障的社会功能将越加的重要,因此,如何做好通信导航技术的应用和发展在服务国民生产经济方面将发挥越来越重要的作用。
一、基本原理和简介航标遥测遥控系统是实现对航标实时定位测控的一个现代化监控系统。
该系统是集全球卫星定位系统(GPS)、全球数字蜂窝移动通信技术(GSM)、地理信息系统(GIS)和計算机网络技术为一体的综合性高科技应用系统,其原理是利用航标上安装的GPS卫星定位接收机和传感器获得相应的信息,包括航标GPS 定位数据、报警信息和航标灯各种工作状况等参数。
这些信息通过计算机处理后,由航标灯上的GSM通信模块通过短信息的方式及时传输到航标运行保障中心来,中心的GIS电子地图监控系统将显示航标的准确位置和工作状况参数并可接受航标的报警,中心也可通过GSM通信系统实时查询航标的工作状态并跟踪定位和控制航标灯的运行(如图1所示)。
通过航标遥测遥控系统,可在GSM覆盖的范围内对航标的工作状况实现24小时全天候、实时、动态测控,可显示航标位置是否准确、灯质是否正常、电压是否欠压或过高、灯泡工作是否正常、航标失常状态、航标漂失方向及位置等信息,并在图上进行准确标示。
该系统能实现航标工作人员不出海,在办公室对辖区的航标灯进行遥测和控制,出现紧急情况时及时做出处理,保证航道通畅,同时可随时查询辖区每座航标的工作运行情况,大大降低了航标管理人员的工作强度,实现航标的无人值守管理,大量节省了航标管理维护经费。
《遥控遥测技术》课程论文题目无线电遥控系统学生姓名学号院系专业指导教师二〇一一年六月无线电遥控系统摘要:随着电子科学技术的发展,遥控遥测技术在高科技研究、工农业生产、通信技术、军事技术、家用电器等诸多领域得到了广泛地应用。
特别是随着各类遥控专用集成电路地不断问世,使得各类遥控设备的性能也更加优越可靠,功能更加完善。
本课程作为电子信息工程专业一门重要的专业课,主要讲述了遥控遥测系统的工作原理及其实用电路。
通过这门专业的学习使我受益匪浅。
因此,我就我对学习这门课程的理解,重点从无线电遥控方向简单的介绍一下遥控遥测技术。
关键词:无线电系统,发射射电路,接收电路,无线遥控器Abstract:Remote control and measure is widely used in science research, agricultural and industrial development, communicating, military technology and electrical apartments. And the function of remote control devices are turning more reliable and more powerful as various remote control integrated circuits keeps on coming out. This course is an important compulsory subject for electrical information engineering, which mainly provide the knowledge of basic principles and practical circuits of remote measure and control system.Through this course learning makes me a lot.So,In term of understanding of this course,I briefly introduct to the direction from the radio-controlled remote telemetry.Keywoeds:Radio System,Reflex circuit,Receiving circuit, Examples of Remote Control System1.无线电遥控的概念:遥控就是对被控对象进行距离控制,并使被控对象按指令动作。
无线电遥控的任务,是将各种控制指令变成相应的电信号,并利用无线电波将电信号传递到接收端,对被控对象或各种过程进行远距离控制。
2.遥控装置的分类:(1)按被控对象及其特征分类,有固定式遥控和活动室遥控。
前者如对油井、机井、塔吊等装置的操作,对起倒靶、靶机的控制,对固定电气设备或家用电器的控制等;后者如对飞机、运载火箭、导弹、卫星的遥控,对模型汽车、模型船舰的遥控等。
(2)按被控对象的控制特性或控制信号的特性可分为两类:一类是对被控对象的状态进行单一的通断控制,另一类是对被控对象的状态进行连续调整。
3.无线电遥控系统设备的组成及工作原理无线电遥控系统设备包括无线电发射机、接收机和执行机构三个部分。
图1-1是无线电遥控设备的组成框图。
发射机主要包括编码电路和发射电路。
编码电路由操纵器(操纵开关或电位器等)控制,操纵者通过操纵器;使编码电路产生所需要的控制指令。
这些控制指令是具有某些特征的、相互间易于区分的电信号,例如:用频率为270Hz的正弦信号作为控制左舵的指令,用频率为350Hz的正弦信号作为控制右舵的指令,即不同频率的正弦信号代表不同的控制指令。
除了可利用频率特征外,还可用正弦信号的幅度及相位特征、脉冲信号的幅度、宽度及相位特征以及码组特征等表示各种指令。
编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上去,还要将指令信号送到发射电路,使它载在高频信号(载波)上,才能由发射天线发送出去。
就如同用火车、飞机等运载工具运送货物一样,指令信号相当于货物,载波相当于运载工具。
我们把指令信号载到载波上去的过程叫调制,调制作用由发射电路的调制器完成。
发射电路的主要作用是产生载波,并由调制器将指令信号调制在载波上,经天线将已调载波发送出去。
接收机由接收电路及译码电路组成。
接收电路又包括高频部分及解调器部分。
由接收天线送来的微弱信号经接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。
就象火车、飞机等运载工具到站后,把货物卸下来的情况一样,解调器的作用是从载波上“卸”下指令信号。
由于“卸”下来的各种指令信号是混杂在一起的、还要送到译码电路译码。
译码电路的工作就象把卸下来的货物鉴别分类,再分别送到使用场地一样,它对各种指令信号进行签别,送到相应的执行放大电路。
执行放大电路把指令信号放大到具有一定的功率,用以驱动执行机构。
执行机构将电能转变为机械动作,例如电机的转动、电磁铁的吸动等,带动被控的调节机构(例如舵面),从而实现对被控目标的控制。
4.无线电遥控电路无线电遥控发射头T630是一种内藏开线未经信号的微型发射机,其发射频率为265MHz,12V电源供电时,遥控距离为100M,工作电流仅为4mA,其体积为28X12X10mm。
无线电接收头T631,一个内藏天线,象电视机高频头一样的接收、解调器,其典型工作电压为6V,守候工作电流为1mA,接收频率为265MHz,其体积仅为31X23X10mm。
利用它们可以很方便地制作出各种无线电遥控装置,具有微型化,传输距离远、耗电省、抗干扰能力强等优点。
能够方便地取代红外线、超声波发射及接收头。
无线电发射头T630电路原理如图所示。
电路四发射管V1及外围元件C1、C2、L1、L2等构成频率为265MHz超高频发射电路,通过环形天线L2向空中发射。
天线L2采用镀银线或直径为1.5mm的漆包线,天线尺寸为24mm(长)X9mm(高)。
三极管V1选用高频发射管BE414或2SC3355。
无线电遥控接收头T631电路原理如图所示。
接收电路主要由V1、IC等组成,V1与C7、C9、L2等元件组成超高频接收电路,微调C9改变其接收频率,使之严格对准265MHz发射频率。
当天线L2收到调制波时,经V1调谐放大出低频成分,再经V2前置放大后送入IC LM358,进一步放大整形后由LM358第7脚输出,该印刷电路板实际尺寸为31mmX23CC,天线尺寸为27mm(长)X9mm(高)。
OUT为信号输出端,三极管V1选用BE415或2SC3355。
电容C9可选用小型可调电容。
IC 选用LM358。
在发射及接收电路中为减小体积,所有电阻均选用1/8W或1/16W 的金属膜电阻;电解电容亦用超小型电容,其它电容全部采用高频陶瓷电容。
5.无线遥控距离的影响因素:(1)发射功率:发射功率大则距离远,但耗电大,容易产生干扰;(2)接收灵敏度:接收器的接收灵敏度提高,遥控距离增大,但容易受干扰造成误动或失控;(3)天线:采用直线型天线,并且相互平行,遥控距离远,但占据空间大,在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离;(4)高度:天线越高,遥控距离越远,但受客观条件限制;(5)阻挡:目前使用的无线遥控器使用国家规定的UHF频段,其传播特性和光近似,直线传播,绕射较小,发射器和接收器之间如有墙壁阻挡大大打折遥控距离,如果是钢筋混泥土的墙壁,由于导体对电波的吸收作用,影响更甚。
6.无线电遥控器无线电遥控器是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。
常见的无线电发射接受模块常用的无线电遥控系统一般分为发射和接收两个部分。
发射部分一般分为两种类型,即遥控器与发射模块,遥控器与遥控模块是对于使用的方法来说的,遥控器可以当一个整机来独立使用,对外引出线有接线桩头;而遥控模块在电路中当一个元件来使用,根据其引脚定义进行应用,使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低。
接受部分一般来说也分为两种类型,即超外差与超再生接受方式,超再生解调电路也称超再生检波电路,它实际是工作在间歇震荡状态下的再生检波电路。
超外差式解调电路与超外差收音机相同,他是设置一本机振荡电路产生振荡信号,与接收到的载频信号混频后,得到中频信号,经中频放大和检波,解调出数据信号。
由于载频频率是固定的,所以其电路要比收音机简单一些。
超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好;超再生式的接收器体积小、价格便宜。
7.4路无线遥控开关7.1电路工作原理电路原理图见图1。
电路主要由供电部分、无线接收部分、数据解码部分和开关控制部分组成。
直流12V电源输入接收器,一路向继电器供电,另一路经三端稳压器件稳压后,输出5V工作电压,作为无线接收部分和解码部分的电源。
平时,IC3的10到13脚输出低电平,所控制的4路继电器断开,当接收模块S H9902收到遥控器发射的无线电编码信号后,就会在其输出端输出一串控制数据码,这个编码信息经专用解码集成电路IC3解码后,在数据输出端输出相应的控制数据,由于本文介绍的是4路遥控开关,但每一路的工作情况完全一样,因此,在这里我们以其中的一路为例来进行说明。
以D0所接继电器为例,当发射的数据信号时:0001时,2272输出的数据也为0001,换言之就是IC3的10、11、1 2脚输出低电平,13脚输出高电平,这个高电平经R2向VT1提供基极电流,VT 1饱和导通,继电器K1得电吸合,它所控制的电气设备工作,这样通过手上的遥控器的操作,完成了对电气设备的遥控控制,若选用的解码芯片为M型,则当遥控信号消失后,所有数据位全部输出为低电平,控制的四路继电器全部断开。
7.2调试与安装这款无线遥控开关制作比较简单,所有元器件参数我们都测试完成,读者只要按我们提供的元件参数安装便可完成。
在制作中,先将阻容元件等焊上,然后焊上集成电路插座,最后焊上无线接收模块SH9902。
接上12V直流电源,可以看到电源指示灯点亮,若不亮,查看发光二极管是否焊反。
为了帮助制作者快速检测电路的工作情况,我们提供几个点的电压测试,具体在线路板上的位置已在图2中用箭头进行标注。
第一点:测量输入电压用万用表负笔接输入电压的负极,在输入接线柱上标有“-”符号,正表笔测量图中最右边箭头处的电压,正常应为输入电压减去0.6V,若输入是12V,则测出的电压应为11.4V左右,若测出的电压为12V,同时发光二极管不亮,应仔细检查极性保护二极管D5,查看是否反焊或虚焊。
第二点:测量5V电压万用表负笔接输入电源负极,正笔测量中间箭头处电压,即78L05输出电压。