0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Синхронизация (переменный ток) — Synchronization (alternating current)

Синхронизация (переменный ток) — Synchronization (alternating current)

В системе электроснабжения переменного тока синхронизация — это процесс согласования частоты генератора или другого источника с работающей сетью. Генератор переменного тока не может подавать энергию в электрическую сеть, если он не работает на той же частоте, что и сеть. Если два неподключенных сегмента сети должны быть соединены друг с другом, они не могут обмениваться мощностью переменного тока, пока они не будут возвращены в точную синхронизацию.

Постоянный ток генератор (DC) , может быть подключен к электрической сети, регулируя ее терминальное напряжение холостого хода , чтобы соответствовать напряжению сети, либо путем регулирования скорости его или ее поле возбуждения. Точная частота вращения двигателя не имеет значения. Однако генератор переменного тока должен согласовывать как амплитуду, так и синхронизацию сетевого напряжения, что требует систематического управления скоростью и возбуждением для синхронизации. Эта дополнительная сложность была одним из аргументов против использования переменного тока во время войны токов в 1880-х годах. В современных сетях синхронизация генераторов осуществляется автоматическими системами.

Устройство и принцип действия прибора

Объясним устройство аналогового осциллографа просто, «для чайников». Прибор состоит из следующих элементов:

  • лучевая трубка;
  • блок питания;
  • канал вертикального / горизонтального отклонения;
  • канал модуляции луча;
  • устройство синхронизации и запуска развёртки.

Для управления параметрами сигнала и его отображения на экране есть регуляторы. У старых моделей экрана не было. Изображение фиксировалось на фотоленте.

Принцип работы

При запуске прибора сигнал подаётся на вход канала вертикального отклонения. Он имеет высокое входное сопротивление. По тому же принципу работает вольтметр, измеряющий напряжение. Однако вольтметр не показывает временного графика колебаний напряжения.

Сигнал усиливается до необходимого уровня после подачи на вход. Он отображается на экране по вертикальной оси. Усиление требуется для работы отклоняющей системы лучевой трубки или преобразователя сигнала из аналогового в цифровой. Оно позволяет менять масштаб отображения колебаний на экране от крупного до мелкого.

Устройство

Лучевая трубка чувствительна к электрическим импульсам. Чем ниже их частота, тем выше чувствительность. В нынешних трубках количество лучей может составлять от одного до 16. Их количеству соответствует число сигнальных входов и отображающихся одновременно графиков.

Особенность цифрового осциллографа в том, что он имеет экран и преобразователь аналогового сигнала. У него есть память для сохранения данных о полученном графике колебаний. Часть информации анализируется в автоматическом режиме и отображается в обработанном виде. Аналоговый осциллограф не запоминает данные, а только показывает их в реальном времени.

Разверткой называется траектория движения луча, который улавливает колебания и выводит изображение на экран. Она бывает разной формы — эллиптической, круговой. Значение развёртки регулируется в зависимости от исследуемого сигнала по горизонтальной оси (временнóй).

Блок питания подаёт напряжение от сети 220 В на электронные схемы. Есть и аккумуляторные модели, способные работать автономно.

Зачем нужен отдельный ЦАП?

Сегодня почти любой цифровой компонент оснащен собственным ЦАП, однако далеко не все ЦАП созданы равными. Начнем с того, что они могут поддерживать не все типы файлов.

Плохие модели могут привносить в звучание нежелательный шум из-за непродуманного проектирования печатных плат или вызывать искажения в связи с джиттером.

Джиттером называются ошибки синхронизации. Точная синхронизация цифрового музыкального потока, определяемая генератором тактовых импульсов, жизненно важна для качества воспроизведения, и если ее не удается обеспечить из-за конструктивных недостатков, качество страдает.

Проблема джиттера может возникнуть при любом перемещении цифрового сигнала по плате, но особенно серьезной становится при передаче сигнала между устройствами. В последние годы широкое распространение получили асинхронные ЦАП, именно по этой причине перехватившие у компьютеров обязанности по синхронизации.

Читать еще:  Заметки mac проблема синхронизации

Тактовые генераторы, применяющиеся в компонентных ЦАП класса High End, точнее и стабильнее, чем у обычных ПК, и звук в результате получается существенно лучше.

Синхронизация Параметры приложения

Выполните эти действия, чтобы вручную синхронизировать Microsoft HoloLens и Windows 10 настольных устройств из Параметры приложения.

Windows 10 рабочего стола

На устройстве выберите Начните > Параметры.

Выберите учетные записи.

Выбор учетных записей на Параметры странице

Существует несколько версий Windows 10 для настольных компьютеров. Сравните экран с экранами ниже, чтобы определить, какие действия следует выполнять.

  • Если на экране считывется работа с доступом или школа, переперейти к шагам в работе access или школе.

Доступ к работе или учебному параметру в приложении параметры

  • Если на экране считывется рабочий доступ, перескочите на этапы, в соответствии с доступом к работе.

Выбор доступа к работе в качестве типа учетной записи

Microsoft HoloLens

Эти инструкции применяются к HoloLens устройствам с Windows 10 юбилейного обновления (также известного как RS1).

Откройте приложение Параметры на устройстве.

Выберите рабочий доступ > учетных записей.

Скриншот HoloLens параметров приложения, выделена ссылка учетных записей

Выберите подключенную учетную запись > Sync.

Снимок экрана HoloLens параметров приложения, выделена кнопка синхронизации

Доступ к работе или школьным шагам

Выберите работу access или школу.

Снимок экрана, показывающий параметр Access work или school

Выберите учетную запись, которая имеет значок портфеля рядом с ней. Если вы вообще не видите эту учетную запись, ваша компания может настроить параметры по-другому. Вместо этого выберите учетную запись с логотипом Microsoft рядом с ней.

Выберите Info.

Выберите Синхронизировать.

Действия доступа к работе

Выберите рабочий доступ.

Выбор доступа к работе в качестве типа учетной записи

В соответствии с регистрацией в управлении устройствами выберите имя вашей компании.

Выбор имени компании для управления устройствами

Выберите синхронизацию. Кнопка остается отключенной до завершения синхронизации.

Выбор кнопки Синхронизация

Как выглядит процесс создания цифрового двойника

Двойники можно создавать разными способами:

  • графическая 3D-модель;
  • модель на базе интернета вещей;
  • интегрированные математические модели — такие как CAE-системы (Computer-aided engineering, решения для инженерного анализа, расчетов и симуляций) для инженерных расчетов;
  • различные технологии визуализации — включая голограммы, AR и VR.

Этапы создания двойника выглядят следующим образом.

Исследование объекта

Этот этап предшествует разработке только в том случае, если у цифрового двойника есть реальный прототип — например, работающее предприятие или система коммуникаций. Тогда разработчики составляют детальную карту прототипа, воспроизводят все процессы и характеристики. При этом важно изучить объект в разных условиях.

Моделирование цифровой копии объекта

Этот этап может быть первым, если реального прототипа еще нет и создание цифрового двойника ему предшествует. Например, в строительстве или дизайне, когда вначале создается цифровая 3D-модель, а уже потом — оригинал здания или другого объекта.

Для построения комплексной модели используются математические методы вычисления и анализа:

    (FEA — Finite Element Analysis), позволяющий рассчитать эксплуатационную нагрузку. Его применяют, допустим, для расчета механики деформируемого твердого тела, теплообмена, гидродинамики и электродинамики.
  • FMEA-модели (Failure Mode and Effects Analysis, анализ видов и последствий отказов) необходимы для анализа надежности систем и выявления наиболее критических шагов производственных процессов.
  • CAD-модели (computer-aided design/drafting, средства автоматизированного проектирования) используются, чтобы рассчитать внешние характеристики и структуру объектов, материалов и процессов.

Воплощение модели

Затем рассчитанную ранее архитектуру цифрового двойника переносят на специальные платформы — такие как Siemens или Dassault Systemes. Они объединяют математические модели, данные и интерфейс для управления цифровым двойником, превращая его в динамическую систему. Этот этап можно сравнить с трансформацией программного кода в программу или приложение с визуальным интерфейсом, который понятен любому пользователю.

Тестирование основных процессов работы на цифровом двойнике

Главная цель этого этапа — спрогнозировать, как будет вести себя объект или система в обычном режиме и при внештатных ситуациях, чтобы избежать поломок и перегрузки после запуска. Для этого к процессу подключают технических аналитиков, которые собирают большой массив данных в ходе испытаний, чтобы просчитать алгоритмы для любых возможных условий и ситуаций.

Читать еще:  Пылесосы для сухой уборки с регулировкой мощности на ручке

Запуск и наладка

Если предыдущий этап провели корректно, в процессе работы реального прототипа можно избежать до 90% сбоев и поломок. Однако часть ситуаций все же не удается спрогнозировать, и тогда их отслеживают уже на этапе запуска и наладки цифрового двойника.

Корректировка и развитие оригинального объекта или системы

Далее инженеры продолжают работать с цифровым двойником как с реальным физическим объектом до тех пор, пока не будут отлажены все системы и процессы. По результатам этой работы в оригинальный объект вносят изменения, чтобы добиться его максимальной эффективности.

Задачи параллельной работы (синхронизации) дизельных генераторов.

Организация бесперебойного энергоснабжения на предприятии, как и создание автономной системы электропитания, требует принятия решения о выборе типа источника. Выбор в качестве источника электропитания нескольких дизельных генераторов, включенных в параллельную работу, определяется соответствием задач, которые решает такая система, конкретными производственными потребностями.

Использование параллельного соединения ДГУ позволяет решать следующие задачи:

  1. Задача обеспечения надежности:
    в аварийных ситуациях выход из строя одного генератора не приводит к перебоям в питании потребителей.
  2. Оптимизация работы в условиях, меняющейся в течение суток или в зависимости от сезона нагрузки:
    подключение дополнительной мощности в период пиковых нагрузок и отключение избыточной при спаде потребления.
  3. Кратковременная компенсация недостающей мощности основного источника электропитания, например, при подключении нагрузки с большими пусковыми токами.

Основные компоненты DWDM-системы

Транспондеры/мукспондеры

Адаптация клиентских сигналов к сетям DWDM может быть проведена с помощью блоков транспондеров и мукспондеров (агрегирующих транспондеров). Эти блоки применяются для преобразования несущей длины волны сигнала, поступающего от клиентского оборудования, к установленному частотному плану WDM, оптического сигнала, приходящего из линии, – к несущей длине волны клиентского оборудования, то есть совмещают в себе как передающую, так и приемную часть.

Рассмотрим более подробно функционал транспондеров и мукспондеров в общем виде, а далее поясним разницу между ними. Оба устройства осуществляют передачу линейного сигнала на нужной длине волны в рамках выбранного формата спектрального уплотнения. Компоненты в составе передающей части (лазеры и модуляторы), а также алгоритмы упреждающей коррекции ошибок (FEC – Forward Error Correction) обеспечивают достаточную его устойчивость к шумам и искажениям. Использование в блоках транспондеров/ мукспондеров современных форматов модуляции позволяет обеспечивать высокую пропускную способность сети. С другой стороны, приемо-передающие модули обеспечивают прозрачное преобразование различных клиентских интерфейсов в линейный с возможностями мониторинга и контроля ошибок.

Расширяют функционал транспондеров и мукспондеров за счет поддержки решений операторского класса: принимаются меры по увеличению надежности, времени непрерывной работы, снижению времени перезапуска; обеспечивается удаленный мониторинг. Современные модули могут поддерживать программно-управляемую архитектуру сети SDN (Software Defined Network). Транспондер имеет число выходных портов, равное числу клиентских. В зависимости от реализации, он может обладать функцией внутренней коммутации или жестко связывать входные и выходные порты друг с другом попарно.

В случае применения технологии OTN (Optical Transport Network), работающей в связке с DWDM и обеспечивающей перенос разнородного трафика на оптический уровень, задача устройства сводится к инкапсуляции клиентского сигнала в кадры низкого порядка ODU (Optical Data Unit), добавлению заголовка для процедуры коррекции ошибок FEC и формированию выходного цифрового кадра. Такая процедура называется отображением, а выходной цифровой кадр, модулирующий оптическую несущую, – OTU (Optical Transport Unit).

idea 1-100

SD-FEC является алгоритмом кодирования третьего поколения, обеспечивающим передачу данных для оптических сетей 100G на большие расстояния и с большими ретрансляционными участками.

В отличие от транспондера, мукспондер не просто преобразует клиентский сигнал в формат кадра OTN, но и выполняет функции цифрового мультиплексирования. Так же, как и в транспондере, на первом этапе данные клиента размещаются в кадры низкого порядка (в OTN их часто называют Tributary ODU). Мультиплексор OTN синхронно мультиплексирует ODU низкого порядка в ODU высокого порядка (Line ODU).

Читать еще:  Как отрегулировать угол наклона монитора самсунг

По групповому кадру рассчитывается контрольная сумма, и на выходе мультиплексора формируется только один линейный кадр OTU. Соответственно, мукспондер формирует один оптический канал. Длина волны излучения, как правило, перестраивается в рабочем диапазоне.

На стороне приема сигналы, поступающие на вход транспондера, детектируются и восстанавливаются цифровым фотоприемником. В случае реализованной процедуры коррекции ошибок FEC соответствующие блоки обнаруживают и устраняют ошибки, возникающие в процессе распространения сигнала по линии связи.

Основные компоненты DWDM-системы:

  • транспондеры/мукспондеры, формирующие сигналы на разных длинах волн;
  • мультиплексоры, объединяющие сигналы из разных волокон на разных длинах волн в одном волокне, и демультиплексоры, разделяющие несколько сигналов на разных длинах волн из одного волокна по разным волокнам;
  • усилители, усиливающие многоканальный сигнал при его передаче по оптическому волокну.

Рисунок 1. Общий вид WDM-системы с передачей по одному волокну оптических сигналов на разных длинах волн

Рисунок 1. Общий вид WDM-системы с передачей по одному волокну оптических сигналов на разных длинах волн

idea 2-100

Существует множество FEC-алгоритмов кодирования, которые различаются по сложности и производительности. Одним из наиболее распространенных кодов первого поколения FEC является код «Рида – Соломона» (255, 239).

Оптические мультиплексоры

Мультиплексоры делятся по возможности изменения канального плана и по количеству каналов. В первой классификации можно выделить 2 группы: фиксированные, когда каждый оптический канал направляется в заранее жестко заданное волокно, и перестраиваемые ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) – в них можно программно изменять распределение каналов по волокнам. По количеству каналов выделяют терминальные (многоканальные), где число каналов N = 40 — 96 и мультиплексоры ввода-вывода OADM (Optical Add-Drop Multiplexer) с количеством вводимых/выводимых каналов от 1 до 16.

Все транспондеры (мукспондеры) подключаются к оптическому терминальному мультиплексору – пассивному устройству, позволяющему объединять сформированные ранее оптические каналы в одно оптическое волокно. На приемной стороне происходит демультиплексирование оптического сигнала – операция, обратная процедуре мультиплексирования. Именно мультиплексоры/демультиплексоры являются WDM-устройствами в чистом виде, так как их параметры и определяют частотный план системы связи: плотность расположения каналов, их количество, полосу пропускания по каждому каналу.

Фиксированные многоканальные мультиплексоры изготавливаются на основе AWG-решеток (Array Waveguide Grating), а малоканальные могут быть реализованы в виде набора тонкопленочных TFFфильтров (Thin Film Filter). Потери на канал в мультиплексорах на основе AWG-решеток не зависят от числа каналов и составляют примерно 5 дБ.

Для малоканальных мультиплексоров потери определяются числом последовательно включенных фильтров (обычно число каналов N = 2^m, где m = 1 – 4 –количество последовательно включенных фильтров) и составляют от 1,5 до 6 дБ. Ограничение на количество каналов (8 – 16) малоканальных мультиплексоров вызвано тем, что потери в каскаде фильтров сравниваются с потерями в AWG-решетке многоканального мультиплексора.

Для формирования равномерного группового сигнала устройства могут содержать в своем составе управляемые оптические аттенюаторы для каждого мультиплексируемого канала. Кроме того, они могут быть оборудованы измерителями канальной мощности для удаленного мониторинга спектра каналов, а также мониторным разъемом для подключения измерительного оборудования без разрыва оптической линии.

Реконфигурируемые оптические мультиплексоры ввода-вывода ROADM

Отдельного рассмотрения требует группа программно-реконфигурируемых мультиплексоров ввода-вывода. Если фиксированные мультиплексоры (OADM) жестко определяют маршруты каналов, то гибкость и масштабируемость системы может быть обеспечена с помощью реконфигурируемого мультиплексора – ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer), который программно изменяет распределение каналов по волокнам (рисунок 2).

Basic of DWDM 2

Рисунок 2. Принцип работы реконфигурируемого мультиплексора ввода-вывода (ROADM)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector