Разработка устройства преобразования и передачи информации, получаемой с гидроакустического преобразователя

месте, а также быть завышенным или заниженным с помощью различных модельных элементов относительно намеченного в основе.

Линия низа является завершающей конструктивной линией, участвующей в создании силуэтной формы одежды. На этом уровне в конструкции определяется ширина изделия по отношению к его объему на линии бедер или линии груди в соответствии с условиями проектирования. Заданная ширина внизу обеспечивает изделию прямую, зауженную или расширенную книзу форму [3].

Уровень расположения линии низа играет важную роль в композиционной разработке силуэтной формы. При этом размеры, конфигурация и размещение декоративных элементов конструкции изделия также тесно связаны с его длиной. Нередко новые тенденции в моде возникают именно вследствие изменения длины одежды, так как в зависимости от того, насколько открыты ноги, значительно трансформируется весь силуэт. Соотношение видимой и скрытой одеждой частей фигуры - важный фактор достижения гармонии в костюме.

Мода использует изменение уровня расположения линии низа как наиболее легкий способ внести новизну в пропорции формы, однако при этом цели каждый раз оказываются разными. Как правило, длина уменьшается и достигает возможного предела в течение ряда лет, а к увеличению переходит не постепенно, а скачкообразно. Иногда изменение длины служит отвлекающим приемом в трудные моменты перехода на новые принципы формообразования [4].

Литература

1. Киселева Т. В. Модельные элементы как средство формообразования современной одежды // Наука, техника и образование [Электронный ресурс]: Электронная библиотека eLIBRARY.RU. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25511885. (дата обращения: 22.05.2016).

2. Киселева Т. В. Основные элементы структуры формы современной одежды // Наука, техника и образование [Электронный ресурс]: Электронная библиотека eLIBRARY.RU. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25777058 (дата обращения: 22.05.2016).

3. Киселева Т. В. Особенности формообразования и конструктивного моделирования современной одежды. [Электронный ресурс]: Электронная библиотека Руконт. Режим доступа: http://www.rucont.ru/efd/145738 (дата обращения: 22.05.2016).

4. Киселева Т. В. Проблемы теоретического обеспечения процесса проектирования современной одежды // Наука, техника и образование [Электронный ресурс]: Электронная библиотека eLIBRARY.RU. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25125981 (дата обращения: 22.05.2016).

5. Киселева Т. В. Специфика проектирования моделей одежды для женщин невысокого роста // Наука, техника и образование [Электронный ресурс]: Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25388422 (дата обращения: 22.05.2016).

6. Киселева Т. В. Характеристика силуэта одежды как фактора формообразования современного костюма // Наука, техника и образование [Электронный ресурс]. URL: http://3minut.ru/images/PDF/2016/22/kharakteristika-silueta-odezhdy.pdf (дата обращения: 22.05.2016).

Разработка устройства преобразования и передачи информации, получаемой с гидроакустического преобразователя Лосев Г. И.1, Кузнецов С. И.2, Лукин Г. С.3

'Лосев Герман Игоревич /Losev German Igorevich - инженер, студент; 2Кузнецов Сергей Игоревич /Kuznecov Sergej Igorevich — инженер, студент; 3'Лукин Георгий Сергеевич /Lukin Georgij Sergeevich — инженер, студент, кафедра систем автоматического управления и контроля, Национальный исследовательский университет Московский институт электронной техники, г. Москва

Аннотация: в статье рассматриваются преобразователи акустического давления и их недостатки при использовании с длинными кабельными линиями в индустриальных условиях. Описывается способ разработки устройства приёма и передачи данных, получаемых с гидрофона, который призван устранить эти недостатки. В статье представлены структурная и принципиально-электрическая схема устройства, а также обоснован выбор микроэлектронной базы данного устройства. Ключевые слова: гидроакустический преобразователь, устройство приёма и передачи, процессоры семейства Blackfin, структурная схема.

Гидрофоны представляют собой единую конструкцию, в которой объединены гидроакустическая головка (пьезокерамический чувствительный элемент), малошумящий предварительный усилитель и кабель, заканчивающийся герметичным соединителем (конструкция гидрофона неразборная). Данные гидрофоны являются аналоговыми устройствами, что вызывает трудности при их использовании с длинными кабельными линиями. На кабельные линии большой длины действуют значительные уровни наводимых шумов в условиях больших индустриальных помех. По этой причине на предприятии ВНИИФТРИ уже некоторое время ведется разработка устройств преобразования и передачи данных, получаемых с устройств измерения гидроакустического давления. Будущие изделия должны будут обладать встроенным устройством предварительной обработки сигнала из аналогового в цифровой. Одним из преимуществ такого преобразования является то, что передачу цифровой информации проще защитить от внешних наводок. Также использование цифровых технологий позволяет увеличить дальность передачи данных и разгрузить линии передачи данных. Ранее разработанные образцы не удовлетворяли требованиям современного потребителя по производительности и размерам самих устройств. Устройства данного типа достаточно часто используются в совокупности с несколькими подобными гидрофонами для создания комбинированных гидроакустических преобразователей. Подобные преобразователи из-за своих особенностей имеют очень жесткие ограничения по размерам. Поэтому была поставлена задача разработки устройства преобразования и передачи информации с датчика гидроакустического давления, которое бы сочетало в себе высокую производительность и компактность.

Структурная схема реализации устройства преобразования и передачи информации, получаемой с гидроакустического преобразователя, представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Структурная схема устройства преобразования и передачи информации, получаемой с гидроакустического преобразователя

Управление электроникой схемы осуществляется микропроцессором Blackfin-504. Архитектура процессоров Blackfin объединяет функциональности микроконтроллеров и ЦСП, поэтому отпадает необходимость в двух различных устройствах [1]. Также стоит обратить внимание на максимальную тактовую частоту BF504 в 400 МГц и суммарную производительность в 800 MMAC. Эти показатели недоступны микроконтроллерам даже со специальными DSP блоками, что существенно расширяет спектр задач для Blackfin, а также позволяет разработчикам реже задумываться об оптимизации кода. Другим важным преимуществом является объемная встроенная флеш-память размером до 32 Мбайт. Это позволило полностью отказаться от интерфейса с внешней памятью. При этом размеры процессора составляют всего 12х12 мм. Кроме того, отладочные платы для процессоров BF504, при достаточно малой цене, содержат всю необходимую периферию, а поставляемая вместе с ними среда разработки VisualDSP++, за счет развитой базы встроенных библиотек, позволяет легко портировать код как на этот процессор, так и на другие процессоры данного семейства [2].

Цифровые, а также аналоговые схемы гидроакустического прибора получают напряжение питания от стабилизатора ADP-5041, который, кроме того, имеет встроенный блок супервизора, подающий сигнал сброса на микропроцессор при включении питания, что значительно экономит место на плате. Микросхема представляет собой понижающий импульсный стабилизатор, два LDO стабилизатора и супервизор питания со сторожевым таймером, объединённые в один 20-ти контактный корпус 4 мм х 4 мм. Данный стабилизатор напряжения имеет три выхода, один из которых можно

использовать для питания аналоговых схем системы, а два других используются для питания цифровых схем. LDO (LowDropOut) стабилизатор имеет низкий ток покоя и широкий диапазон входных напряжений, что позволяет продлить время работы устройств с батарейным питанием. При этом уровень подавления помех по питанию LDO при частотах до 10 кГц превышает 60 дБ.

В качестве АЦП планируется использовать AD7767-2 высокопроизводительный 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения, работающий от одного источника питания VDD. Производительность AD7767-2 - 32 kSPS. Данные 24-разрядные АЦП с низким энергопотреблением имеют универсальный порт последовательного интерфейса, который используется для подключения к процессору по интерфейсу SPI. На вывод VREF аналого-цифрового преобразователя AD7767 подается напряжение, которое генерируется малошумным источником опорного напряжения ADR445. Выход этого источника не требует дополнительного буфера, однако необходимо использовать сеть пассивных фильтров между выводом Vout ADR445 и выводом Vref AD7767. Конденсатор на выходе ADR445 стабилизирует выходное опорное напряжение. Последовательный резистор, соединенный вместе с конденсаторами с другими номиналами, работает как фильтр нижних частот. В качестве приёма передатчика рекомендуется использовать схему, работающую с интерфейсом RS-485. Данный интерфейс позволит обеспечить передачу со скоростью до 10 мбит/сек на расстояние до 1200 метров, а дифференциальный способ передачи данных позволит достичь желаемой помехоустойчивости сигнала, получаемого с устройства преобразования [3].

Данные решения позволят разрабатывать устройства преобразования и передачи информации, получаемой с гидроакустического преобразователя, необходимого для уменьшения уровня шумов, накладываемого на сигнал гидроакустических приёмников и для возможности передачи полезной информации на большое расстояние. Кроме того, выбранная элементная база позволит при достаточно большой производительности добиться компактности устройства и невысокой стоимости. Следует отметить, что задачи, которые способно решать данное устройство, не ограничены только гидроакустикой. Выбранная микроэлектронная база позволяет гибко настраивать устройство для его использования в других областях цифровой обработки сигналов.

Литература

1. Лосев Г. И. Применение и оптимизация стороннего бесплатного программного обеспечения на процессорах семейства BlackFin. // Наука, техника и образование, 2015. № 12 (18).

2. ADSP-BF504-BF504F-BF506F DATA Sheet Rev. B; [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.analog.eom/en/products/processors-dsp/blackfm/adsp-bf504f.html#product-overview (дата обращения 17.05.2016).

3. AD7767: 24-Bit, 8.5 mW, 109 dB, 128 kSPS/64 kSPS/32 kSPS ADCs Data Sheet. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD7767.pdf. (дата обращения: 17.05.2016).

Метод определения оптимального резерва электроэнергии ГАЭС для выравнивания графика ВЭС Гемалмазян Д. А.

Гемалмазян Дереник Агаронович / Gemalmazyan Овгвтк Agaronovich — аспирант, ЗАО «Научно-исследовательский институт энергетики», г. Ереван, Республика Армения

Аннотация: в статье представлен метод определения оптимального резерва электроэнергии ГАЭС для выравнивания графика ВЭС. Представлены пример суточного графика электроэнергии выработки комплекса ВЭС-ГАЭС и стратегия выравнивания графика.

Ключевые слова: ветровая электростанция, гидроаккумулирующая электростанция, оптимальный запас, выравнивания графика.

На основании анализа результатов мониторинга ветров в Республике Армения [1] можно сделать вывод, что скорость ветра в Армении не имеет постоянного доминирующего значения. Значит график выработки ветровой электростанции (ВЭС) тоже будет иметь переменный характер. Это делает необходимой реализацию мер, которые позволят максимально выравнивать график выработки ВЭС. Для примера рассмотрена площадка в районе горного перевала Карахач, на которой планируется строительство ВЭС Карахач с номинальной мощностью 200 МВт. Исследования показывают, что средняя скорость ветра в этой местности на высоте 50 м от земли составляет 8.2 м/с.