Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

(ФГОБУ ВО «СибГУТИ»)

Кафедра РВ и ТВ

Реферат

Тема: «Промышленные телевизионные установки»

Выполнил:

Студент 3 курса ф-та МРМ,

гр.РА-45 Лунев А.А.

Проверил: Шиф В.Б.

Новосибирск 2016

Оглавление

Введение

1. Простейшая ПТУ

2. Технические параметры промышленных телевизионных установок (ПТУ)

3. Передающие телевизионные трубки и системы, применяемые в промышленных телевизионных установках качественные показатели и параметры передающих трубок и систем общие эксплуатационные требования к передающим трубкам

4. Телевизионные системы информации

5. Назначение аппаратуры и приборов, применяемых в промышленных телевизионных установках

Заключение

Список литературы

Введение

ПТУ - Промышленные телевизионные установки. Промышленностью были выпущены и в настоящее время выпускаются разнообразные по своему назначению промышленные телевизионные установки (ПТУ), которые систематически модернизируются в соответствии с эксплуатационными требованиями. Установки ПТУ широко внедряются во все области человеческой деятельности. Однако отсутствие в достаточном количестве справочной литературы, по вопросам ПТУ затрудняет работу проектантам, монтажникам и эксплуатационному персоналу, занимающемуся внедрением систем ПТУ.

В отличие от открытых систем телевизионного вещания, в которых передающий центр работает на большое число приемников, расположенных в зоне приема, промышленные телевизионные установки относят к закрытым телевизионным системам .

1. Простейшая ПТУ

Простейшая ПТУ (рис. 1) состоит из передающей телевизионной камеры и видеоконтрольного устройства, связанных между собой кабелем. Видеосигнал, образованный в передающей телекамере, поступает по кабелю в видеоприемное устройство, и на его экране образуется изображение. Обычно ПТУ имеет несколько телевизоров, устанавливаемых в разных помещениях. Если поместить передающую телекамеру в предметном кабинете или лаборантской, то опыты или демонстрации учащиеся параллельных классов увидят на экранах телевизоров. При этом мелкие объекты будут показаны крупным планом.

Рисунок 1

Передающие телевизионные трубки и системы преобразуют световые сигналы в электрические. По способу преобразования передающие телевизионные трубки и системы Бывают мгновенного действия и с накоплением заряда, к В первом случае электрический сигнал образуется только за счет фотоэлектронов элемента, который в данный момент облучается световым потоком, следовательно, величина сигнала от каждого элемента будет уменьшаться при увеличении количества элементов разложения изображения.

Во втором случае происходит накопление электрических зарядов, т. е. энергия светового потока длительное время преобразуется в электрическую, а в момент образования (коммутации) сигнала вся накопленная энергия используется мгновенно. Очевидно, что трубки с накопле- нием заряда имеют большой КПД,- поэтому они широко применяются в телевидении.

Для качественного воспроизведения передаваемого объекта на экранах телевизионных приемников передающие телевизионные трубки и системы должны отвечать следующим техническим требованиям:

1.Отношение сигнал/шум. Шумы просматриваются на экране приемной трубки в виде хаотических перемещающихся светлых и темных зерен, покрывающих все изображение. Низкочастотные шумы проявляются в виде крупных зерен, высокочастотные - в виде мелких, поэтому низкочастотные шумы более заметны и резко ухудшают качество изображения. Шумы значительно снижают число различимых градаций в. изображении и разрешающую способность в целом всей телевизионной системы.

В передающей трубке и последующем усилении телевизионного сигнала возникают два вида шумов: дробовой эффект, который является следствием неравномерности эмиссионных процессов, происходящих в трубке, и дробовой эффект вторично-эмиссионных токов. При дробовом эффекте за равные промежутки времени электроны вылетают из термо- и фотокатодов в разных количествах, создавая флюктуации тока около некоторого среднего значения. Различают следующие виды флюктуации при дробовом эффекте: фототока; вторичной эмиссии, вызванной действием фотоэлектронов (для трубок с переносом изображения); коммутируемого заряда; вызванные дробовыми флюктуациями вторичной эмиссии и дробовыми флюктуациями тока пучка.

Во вторично-электронном умножителе (в трубке суперортикон) при усилении сигнала возникают дополнительные шумы - дробовой эффект вторично-эмиссионных токов. Чтобы снизить шумы до минимума, необходимо, во-первых, получить низкий уровень шумов, и, во-вторых, полезный сигнал должен значительно превышать величину шумов, т. е. отношение сигнал/шум должно быть достаточно велико.

При увеличении тока полезного сигнала возрастают и шумы, однако они возрастают не пропорционально току сигнала, а значительно медленнее, поэтому отношение сигнал/шум увеличивается. Применение вторично-электронного умножителя позволяет значительно увеличить отношение сигнал/шум только лишь при малом /е. При /с Ю-7 ...10~6 А применение вторично-электронного умножителя не дает эффективного выигрыша в увеличении отношения сигнал/шум, поэтому для усиления сигнала в таких трубках применяют усилители. Установлено, что отношение сигнал/шум при токе сигнала /с = 0,1 мкА в трубке без умножителя может быть достигнуто такое же как в трубке с применением умножителя при токе сигнала, несколько большем, чем 0,01 мкА.

Видимость шумов на изображении в большой степени зависит от их спектрального состава. В трубках иконоскоп, супериконоскоп, видикон, ортикон происходит неравномерное распределение шумов: преобладают высокочастотные, которые менее заметны на изображении. В трубке суперортикон происходит равномерное распределение шу--мов по всей полосе спектра частот (гладкие), которые более заметны на изображении. Для .получения качественного изображения необходимо, чтобы оно было свободно от шумов, но это требование выполнимо только в том случае, если величина шумов не будет превышать порога, установленного контрастной чувствительностью глаза.

Установлено, что шумы на изображении не заметны при отношении сигнал/шум 150-200.

2. Разрешающая способность. Четкость изображения зависит от разрешающей способности системы: чем больше разрешающая способность телевизионной системы, тем более четко телевизионное изображение. Четкость для телевизионных трубок и систем оценивается наибольшим числом передаваемых различимых чередующихся черных и белых линий одинаковой ширины, укладывающихся по высоте кадра.

Для передачи изображений при стандарте в 625 строк усиление во всем диапазоне частот должно быть не ниже 90% средней величины, следовательно, передающие телевизионные трубки и системы не должны понижать контрастность (или глубину модуляции) при передаче деталей размером в один элемент разложения.

Однако передающие телевизионные трубки и системы передают детали размером в один элемент разложения с малоразличимым контрастом, поэтому эти детали практически не воспроизводятся на изображении. Очевидно, чтобы передать весь диапазон частот разрешающая способность передающих трубок и систем должна превышать число строк разложения изображения принятого стандарта Одной из главных причин, ограничивающих разрешающую способность передающих трубок и систем, является конечная апертура развертывающего луча. Для различных трубок существуют и различные причины, ограничивающие разрешающую способность. В трубках с полупроводящими накопителями на разрешающую способность влияют поверхностная проводимость и растекание накопленных зарядов. У трубок с накоплением за счет вторичной эмиссии разрешающая способность снижается, так как вылет .фотоэлектронов с поверхности катода происходит под разными углами и с разными начальными скоростями, поэтому фокусировка их при переносе получается неточная. В суперортиконе разрешающая способность снижается из-за влияния отклоняющих полей секции коммутации на секцию переноса, что выражается в небольшом по размаху периодическом смещении изображения с частотой изменения полей в секции коммутации.

3. Спектральная характеристика - кривая, показывающая относительную чувствительность фотокатода (или прибора в целом) к световому излучению различных длин волн. Объекты, передаваемые по телевидению, как правило, имеют различные цвета. Поэтому важно, чтобы чувствительность фотоэлектрического слоя передающей телевизионной трубки была равномерной к свету с различным спектральным составом, т. е. чтобы каждый цвет был передан с правильным (пропорциональным) значением яркости.

4. Паразитные сигналы. Инерционность. Паразитные сигналы в передающих трубках возникают вследствие собственных шумов трубки при неоднородной поверхности накопителя или первого динода умножителя (в суперортиконе). Кроме этого, причинами возникновения паразитных сигналов являются посторонние и неравномерные засветки накопителя и флюктуации интенсивности освещения передаваемых сцен и прозрачности кинопленки, а также образование видеосигналов за счет возвращения вторичных электронов на накопитель. Паразитные сигналы создают неравномерную яркость изображения на экране при одинаковых яркостях этих деталей на передаваемом объекте и значительно снижают контрастность изображения. Паразитные сигналы особенно проявляются в трубках типа иконоскоп и супериконоскоп в виде черного пятна в правой и нижней части растра. Для компенсации паразитных сигналов специальными схемами вырабатываются сигналы такой же формы, но обратной полярности. Эти сигналы замешиваются в общий телевизионный сигнал.

В телевизионных передающих трубках наблюдаются следующие виды инерционности.

Длительное послесвечение. В этом случае ранее переданное изображение некоторое время накладывается на все последующие, передаваемые изображения. Этот дефект можно устранить путем длительного экспонирования однородным светом по всей площади фотопреобразователя. Послесвечение, действующее в течение нескольких кадров. При этом происходит размывание границ при передаче движущегося объекта, а также наложение последующего изображения на предыдущее, которое быстро исчезает. Это явление возникает при неполном снятии накопленных зарядов на мишени электронным лучом. Послесвечение, время действия которого не превышает времени смены к а д-р а. Как известно, процесс накопления зарядов в трубках происходит за время 1/25 с. Возможны случаи, когда за это время изменяется освещенность передаваемого элемента (при достаточно быстром перемещении предмета), поэтому полученный от этого элемента сигнал будет пропорционален какой-то средней освещенности данного элемента, и объект будет передан с потерей четкости и градации

5. Чувствительность передающих трубок определяется минимальной величиной светового потока, падающего на поверхность фоточувствительного слоя. При этом световой поток создает на выходе передающей трубки телевизионный, сигнал, который после дальнейшего усиления в схеме обеспечивает воспроизведение на экране приемной трубки качественного изображения с достаточно большим отношением сигнал/шум.

В практике обычно чувствительность передающих трубок измеряется в микроамперах тока на 1 лм светового потока, падающего на поверхность фоточувствительного слоя, причем световая энергия в этом случае измеряется суммарно для всего спектра источника лучистой энергии в широком интервале длин волн. Такое определение называется интегральной чувствительностью передающих трубок.

ОБЩИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРЕДАЮЩИМ ТРУБКАМ

1. Не допускают попадания прямого света. от прожекторов и других источников света на фотокатод передающей трубки.

4. Телевизионные системы информации

Для передачи изображения применяются два вида телевизионных систем: открытые и закрытые. В открытых телевизионных системах с помощью специальной аппаратуры сформированный полный телевизионный сигнал изображения и звуковое сопровождение передаются посредством коаксиального кабеля или радиорелейной линии на мощные передающие телевизионные радиостанции, где сигналы преобразуются в высокочастотные колебания и специальными антенно-фидерными устройствами излучаются в пространство. С помощью приемных телевизионных антенн сигналы принимаются и преобразуются в изображение на экранах телевизоров. Следовательно, от одной телевизионной радиостанции могут принимать изображение неограниченное количество абонентов.

В открытых системах тракт телевизионного вещания подразделяется на низкочастотный, где формируется телевизионное изображение, высокочастотный, включающий аппаратные видеозаписи, коммутационные центральные аппаратные, передающие телевизионные станции и другие технические службы. Управление работой приемного телевизионного парка осуществляется централизованно телецентром.

Закрытые телевизионные системы (локальные) предназначены для передачи изображений на ограниченное количество приемных устройств и на небольшие расстояния. В этих системах для связи передающих устройств с приемными применяются, как правило, кабельные линии связи и в исключительных случаях местные радиорелейные линии с ограниченным радиусом действия и очень малой мощностью передающих устройств. В закрытых системах полностью отсутствуют мощные передающие устройства, аппаратно-студийные комплексы и другие сложные технические службы. В большинстве случаев полностью отпадает необходимость в звуковом сопровождении. Учитывая это, закрытые телевизионные' системы широко применяются в промышленном телевидении

5. Назначение аппаратуры и приборов, применяемых в промышленных телевизионных установках

Таблица 1. основные технические данные передающих камер

В зависимости от назначения в ПТУ применяются следующая аппаратура и приборы: телевизионные камеры для преобразования оптического изображения в электрические сигналы; в качестве передающих трубок - супероргиконы и видиконы.

Конструктивно камеры оформляются в железных кожухах, имеющих форму параллелепипеда или цилиндра. Камеры комплектуются специальными оптическими приставками с помощью которых осуществляется дистанционно или вручную фокусирование и изменение масштаба изображения. При работе на открытом воздухе или в запыленном помещении камеры снабжаются климатическими кожухами, а при высокой температуре до 150е С - жаростойкими кожухами. В табл. 1 приведены основные технические данные передающих камер (ПТК), выпускаемых серийно.

Заключение

1. Промышленные телевизионные установки (ПТУ) создавались, как серийно способные многоцелевые телевизионные системы для оснащения важных для государства отраслей промышленности: металлургической, горнорудной, химической, транспорта и т.п.

2. Основные направления, области применения, а также принципы построения ПТУ, заложенные уже в первых разработках аппаратуры, остаются в настоящее время актуальными и являются базой при проектировании современных телевизионных систем для промышленного применения.

Список литературы

1. [электронный ресурс]: ПТУ- Промышленные телевизионные установки. http://www.lazer-gravirovka.ru/ptu/16.php

2. [электронный ресурс]: Промышленная телевизионная установка http://www.ngpedia.ru/id549567p4.html

3. Алексеев К. А., Омельяненко Ю.И. Оборудование телевизионных центров. Киев, Гостехиздат, 1960.

Размещено на Allbest.ru