Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Телекоммуникации»

Ю.А. Мильков

ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Методические указания по выполнению контрольных работ по дисциплине «Основы технической диагностики»

Хабаровск, Издательство ДВГУПС, 2008

Выходные данные

УДК 621.317:621.39 (075.8)
ББК Ж 82 я73
М-607

Рецензент: Профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» Дальневосточного государственного университета путей сообщения, доктор технических наук А.И. Годяев

Мильков, Ю.А.
М 607 Основы технической диагностики : методические указания / Ю.А. Мильков. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2008. – 34 с. : ил.

Методические указания соответствуют дисциплине «Основы технической диагностики» по государственному образовательному стандарту направления 657700 «Системы обеспечения движения поездов» высшего профессионального образования специальности 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте».

Контрольные работы посвящены рассмотрению генераторов синусоидальных сигналов, генераторов импульсов, осциллографов, методов нормирования параметров ошибок и фазового дрожания цифровых каналов. Предназначено для студентов 6 курса заочной формы обучения.

© ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ДВГУПС), 2008

ВВЕДЕНИЕ

Целью курса «Основы технической диагностики» является изучение устройств специальных измерительных приборов, принципов их построения и действия, а также методов измерений и диагностики, применяемых в технике связи. Изучение курса делится на изучение теоретического материала, выполнения контрольных и лабораторных работ.

Основной формой изучения данного курса является самостоятельная работа студентов над рекомендованной литературой, а основным руководством при этом является программа по курсу. В процессе изучения дисциплины «Основы технической диагностики» необходимо выполнить две контрольные работы, которые составлены в соответствии с программой и содержат по три задачи.

Вариант исходных данных во всех задачах контрольных работ студент выбирает по двум последним цифрам своего учебного шифра. Цифра 0 считается четной.

При выполнении контрольных работ необходимо пользоваться литературой, указанной в задании. Особое внимание следует уделить уяснению физических основ рассматриваемого метода или измерительного устройства. Необходимо понять принцип и существо измерения, определения норм.

На титульном листе работы необходимо указывать наименование кафедры — кафедра «Телекоммуникации», свою Фамилию и шифр. Каждая задача должна содержать условие, исходные данные. В решении привести требуемые схемы, формулы, пояснения к ним. Расчеты приводить полностью. Все буквенные и схемные обозначения делать в соответствии с ГОСТ.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Задача 1.1

Необходимо выполнить следующее по задаче 1.1:

• Составить общую схему измерений частотной характеристики усилителя, на которой изобразить элементы генератора в виде блоков, а возбудителя его – принципиальной (электрической) схемой.
• Объяснить назначение элементов блок-схемы генератора RC и дать их характеристику. Объяснить назначение схемы фазирующей цепочки и отрицательной обратной связи в схеме возбудителя генератора RC.
• Определить напряжение на входе усилителя (на выходе генератора), если его входное сопротивление Rвх, а показание вольтметра генератора Uг, суммарное затухание аттенюаторов генератора A.
• Привести схемы дополнительных элементов к генераторам, изложить их назначение и устройство.

Исходные данные к задаче 1.1 приведены в таблице 1.

Наименование	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Rвх, Ом	200	50	600	5000	50	200	600	50	5000	200
Uг, В	15	20	50	60	40	10	20	30	25	45
A, дБ	14	10	35	30	18	25	60	40	20	15
Доп. устройство	Магазин затуханий	Делители напряжений	Измерительные фильтры	Магазин затуханий	Симметрирующий трансформатор	—	—	—	—	—

Методические указания для решения задачи 1.1

Для решения задачи 1.1 необходимо изучить материал курса [1]. Блок-схема генератора RC должна состоять не менее чем из пяти элементов, например, из задающего генератора (возбудителя), который изображается принципиальной схемой, усилителя, выходного устройства, выпрямителя, измерителя выхода.

Индикатор вольтметра генератора проградуирован в действующих напряжениях синусоидального напряжения при нагрузке 600 Ом. При других нагрузках показания вольтметра должны быть соответственно умножены на коэффициент n в соответствии с данными таблицы 2.

R, Ом	50	200	600	5000
n	0,289	0,576	1	2,89

Выходное напряжение генератора зависит также от суммарного затухания аттенюаторов. В задаче следует определить величину выходной мощности генератора по формуле P=U^2/R, а с учетом аттенюатора P_a = P * 10^(-A/10), где P — выходная мощность генератора без аттенюатора.

Задача 1.2

Задание: Построить графически интерференционные фигуры (фигуры Лиссажу), которые могут получиться на экране электронного осциллографа, если частоты синусоидальных напряжений, подведенных к пластинам электронно-лучевой трубки, находятся в отношении fx:fy, а значения начальных фаз равны φx, φy.

Наименование	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
fx:fy	1:1	1:2	3:1	2:1	3:2	2:3	1:3	1:2	3:2	2:1
φx	45	90	270	315	135	180	225	270	45	0
φy	225	60	180	45	90	30	270	135	0	0

Методические указания: Построение фигур Лиссажу выполнить в следующей последовательности: построить зависимости x(t) = Xm*sin(ωxt + φx) и y(t) = Ym*sin(ωyt + φy). [IMAGE_1] (Рис. 1 Шаблон для построения фигуры Лиссажу).

Задача 1.3

Задание 1.3а: Выполнить соединение приборов таким образом, чтобы на экране двухлучевого осциллографа наблюдались осциллограммы сигналов, подаваемые на входы YI и YII осциллографа в соответствии с вариантом приведенных на рис. 2. [IMAGE_2] [IMAGE_3] [IMAGE_4] [IMAGE_5] [IMAGE_6] [IMAGE_7] [IMAGE_8] [IMAGE_9] [IMAGE_10] [IMAGE_11] [IMAGE_12] [IMAGE_13] [IMAGE_14] [IMAGE_15] [IMAGE_16] [IMAGE_17] [IMAGE_18] [IMAGE_19] [IMAGE_20] [IMAGE_21] [IMAGE_22] [IMAGE_23] [IMAGE_24] [IMAGE_25] [IMAGE_26] [IMAGE_27] [IMAGE_28] [IMAGE_29] [IMAGE_30]

Методические указания: Для решения задачи 1.3 необходимо изучить материал по генераторам импульсов. При выполнении задач использовать шаблоны, приведенные на рис. 13 и 14. При формировании последовательности одиночных импульсов основные импульсы появляются на выходе ОИ с задержкой на τ относительно синхроимпульса на выходе СИ.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Для решения задач 1-3 контрольной работы 2 необходимо проработать материал программы курса и изучить номенклатуру показателей ошибок, параметры дрожания и дрейфа фазы цифрового сигнала.

Задача 2.1

Канал связи организован по ВОЛС и проходит по трем участкам: МЦСС, ДЦСС1, ДЦСС2. Определить долговременные нормы на показатели ошибок ESR и SESR, BBER для каждого участка и составного канала.

Вариант	Канал	МЦСС (L1)	ДЦСС1 (L21)	ДЦСС2 (L22)	СМП1 (L31)	СМП2 (L32)
1	ОЦК	—	1310	4100	45	21
2	ПЦСТ	9150	240	835	—	—
3	STM-4	3250	151	1015	—	—
4	ТЦСТ	4200	149	930	—	—
5	ПЦСТ	—	—	1315	41	37
6	STM-1	6810	1035	415	—	—
7	ВЦСТ	2150	480	313	—	—
8	STM-16	710	1193	785	—	—
9	ТЦСТ	8660	115	325	—	—
0	ОЦК	—	590	815	17	33

Задача 2.2

Определить пороговое значение S, при превышении которого первичный сетевой тракт не вводится в эксплуатацию. Тракт проходит по ВОЛП и является составным.

Вариант	Канал	МЦСС	ДЦСС1	ДЦСС2	СМП1	СМП2
1	ПЦСТ	—	—	1315	46	27
2	ОЦК	—	440	4100	33	29
3	ТЦСТ	8200	229	930	—	—
4	STM-1	6810	2030	415	—	—
5	STM-4	5250	351	1015	—	—
6	ПЦСТ	4660	1410	835	—	—
7	ВЦСТ	2150	880	313	—	—
8	ОЦК	—	990	815	11	23
9	STM-16	1790	1993	785	—	—
0	ТЦСТ	9655	715	325	—	—

Задача 2.3

Задание: Определить сетевую предельную норму на дрожание фазы, дрейф фазы, допуск на дрожание и дрейф фазы на цифровых входах. Ответить на теоретические вопросы по методам измерения фазового дрожания.

№ задания	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Тракт	ПЦСТ	ОЦК	ПЦСТ	ВЦСТ	ТЦСТ	ЧЦСТ	STM-1	STM-4	STM-16	ОЦК
2. S, час	8	3	5	7	10	12	15	17	4	6
3. Тракт	STM-16	ВЦСТ	ТЦСТ	ЧЦСТ	STM-1	STM-4	ТЦСТ	ОЦК	ПЦСТ	STM-1
4. Вопрос	4.5	4.2	4.1	4.5	4.3	4.4	4.1	4.2	4.4	4.3

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

• ES (Errored Second) — секунда с ошибками
• SES (Severely Errored Second) – секунда со значительным количеством ошибок
• ESR (Error Seconds Rate) – коэффициент ошибок по секундам с ошибками
• SESR (Severely Error Seconds Rate) – коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками
• BBER (Background Block Error Rate) – коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками
• ОЦК – основной цифровой канал
• ПЦСТ – первичный цифровой сетевой тракт
• STM – синхронный транспортный модуль
• BISO (Bringing-Into-Servise Objective) — норма при вводе в эксплуатацию

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кушнир, Ф.В. Измерения в технике связи / Ф.В. Кушнир, В.Г. Савенко, С.М. Верник. – М.: Связь, 1976.
2. Дворяшин, Б.В. Метрология и радиоизмерения: учеб. пособие для вузов / Б.В. Дворяшин. – М.: Академия, 2005.
3. Метрология и радиоизмерения: учеб. для вузов / В.И. Нефедов и др. – М.: Высш. шк., 2003.
4. Панфилов, В.А. Электрические измерения: учеб. для сред. проф. образования / В.А. Панфилов. – М.: Академия, 2004.
5. Шуйский, А.С. Измерения в электротехнических устройствах железнодорожного транспорта / А.С. Шуйский, В.М. Кучер, С.А. Мельничук. – М.: Транспорт, 1989.
6. Мильков, Ю.А. Метрология, стандартизация, сертификация : сб. лабораторных работ. Ч. 2 / Ю.А. Мильков, Н.Г. Осипова. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2008.
7. Ракк М.А. Измерения в цифровых системах передачи / М.А. Ракк. – М.: Маршрут, 2004.
8. Мильков Ю.А. Измерение параметров потока Е1: Учебное пособие / Ю.А. Мильков. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003.