Оптимизация системного подхода к исследованию методического обеспечения для ТОО «Ремстройсервис»

Страницы:   1   2   3   4

---

Содержание

 

• Введение
• 1 Краткая характеристика предприятия ТОО «Ремстройсервис»
• 2 Разработка программного комплекса по тематике «Теория цифровой коммутации»
• 2.1 Цель создания электронного обучающего средства
• 2.2 Изучение теоретического материала для составления электронного учебника (Лекции)
• 3 Анализ и выбор программного обеспечения HTML
• 3.1 Разновидности языков программирования
• 3.2 Языковая разметка электронных документов HTML
• 4 Реализация программного комплекса с использованием технологии HTML
• 4.1 Описание использованных тегов языковой разметки документа HTML для создания электронного обучающего средства
• 4.2 Реализация разделов электронного обучающего средства в языковой разметки документа HTML
• 5 Контроль усвоенного материала
• 5.1 Практические работы
• Заключение
• Список использованной литературы

 

Введение

 

Благодаря разнообразию программного и аппаратного обеспечения сегодня возможно использование всех потенциальных возможностей компьютерных технологий. Это позволяет хранить огромное количество информации, занимая при этом минимальное место. Также компьютерные технологии позволяют быстро эту информацию обрабатывать и держать ее в защищенном виде.

Компьютеры проникли во все сферы деятельности человека, начиная с начального образования и заканчивая изучением новейших технологий, изучения новых видов материи, неизвестных пока человечеству.

Наиболее широкое распространение ПК сыграло огромную роль в развитии рынка труда. Увеличивается экономический потенциал в области страховых и финансовых услуг благодаря возросшему обмену услуг. Внедрение компьютерных технологий для введения новых форм занятости и организации труда. Автоматизация обработки информации позволяет в считанные секунды проделать работу, на которую раньше терялись недели, информирование руководителей о состоянии предприятий и рабочих мест происходит мгновенно.

На разработку новых проектов затрачивается гораздо меньше времени, ибо не надо тратить массу времени на вычислительные процессы и можно полностью посвятить время самому процессу.

Сетевые технологии играют огромную роль в современном мире.

Более 60% организаций используют сети для реализации бизнес-процессов и для связи с заказчиками, причем 80% компаний считает, что в будущем важность сетей повысится.

Целью данной дипломной работы является ознакомление, закрепление, углубление, обобщение знаний и умений, связанных с применением технологий компьютерных сетей.

Задачей дипломной работы является:

• рассмотреть общие сведения о современных компьютерных сетях;
• описать структуру электронного учебника;
• представить сертификат.

Одной из наиболее актуальных проблем является повышение качества образования, стоящих перед современным высшим образованием Казахстана. Эта проблема является главной в современной реформе высшей школы.

Практическая значимость работы заключается в том, что включение в учебный процесс электронных учебников обеспечивает интеллектуальное развитие учащихся и работников, разнообразие форм педагогического взаимодействия между педагогом и учащимся, руководителем и сотрудником развитие навыков практик ориентированного мышления, интереса к учебному процессу. Исследование всевозможного использования альтернативных источников энергии Казахстана поможет на практике улучшить сферу энергообеспечения, в финансовом плане.

Электронные учебники строятся по модульному принципу и включают в себя текстовую (аудио) часть, графику (статические схемы, чертежи, таблицы и рисунки), анимацию, натурные видеозаписи, а также интерактивный блок. Использование компьютерной анимации позволяет визуализировать сложные схемы, процессы и явления макро и микромира, заглянуть внутрь уникального оборудования. Все это делает учебный процесс увлекательным, ярким и в конечном итоге более продуктивным.

Преимуществом ЭУ является то, что весь (или большая его часть) необходимого для освоения дисциплины материала собрана в одном месте и учащимся не приходится тратить время на поиск этого материала по различным источникам. Кроме того, учащийся может провести самопроверку усвоенного материала, если учебное пособие содержит тестовые задания для проверки знаний.

Несмотря на все преимущества, которые вносит в учебный процесс использование электронных учебных пособий, следует учитывать, что электронные пособия являются только вспомогательным инструментом, они дополняют, а не заменяют преподавателя.

Научная новизна и теоретическая значимость данного исследования заключаются: в постановке и решении проблемы эффективного создания и использования электронных средств обучения в образовательном процессе; в выявлении и обосновании дидактических условий, при которых электронные средства обучения оказывают наиболее эффективное влияние на качество обучения; в проведении теоретического исследования проблемы эффективного создания и использования электронных средств обучения в образовательном процессе; в разработке структуры и содержания образовательного электронного издания по дисциплине «Теория цифровой коммутации» для студентов специальности 5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

 

1 Краткая характеристика предприятия ТОО «Ремстройсервис»

 

Основная задача ТОО «Ремстройсервис» — создание условий, обеспечивающих высокоэффективное развитие предприятия в условиях рыночных отношениях в целом и его подразделений. Задача достижения эффективности производства требует изыскания и использования всех резервов производства, и важным среди них является совершенствование деятельности организации производства. Чтобы процесс протекал ритмично по заранее составленному графику с максимальным экономическим эффектом, нужна четкая и слаженная работа всех многочисленных звеньев производства.

Строительство сооружений связи должно обеспечить все более растущие потребности в услугах связи. Чтобы строительство таких сооружений обеспечивало необходимую скорость их возведения, необходима высокоэффективная организация строительно-монтажных работ.

Одной из важнейших составляющих организации работ является организация труда. Организация труда должна обеспечивать рост производительности труда, высокое качество выполняемых строительно-монтажных работ и безопасные условия труда. Организация труда должна основываться на рациональных формах разделения и кооперации труда, разграничения трудовых процессов, выполняемых рабочими различных профессий и квалификации, применении передовых методов и приемов труда, улучшении организации рабочих мест, условий и охраны труда.

Задача подключения абонентов к телекоммуникационной сети, часто именуемая «проблемой последней мили», приобретает все большую актуальность, как для операторов, так и для абонентов. Так называемая «последняя миля» — участок телефонной сети от телефона до абонента и автоматической телефонной станции. Для прохождения этого участка применяются и волоконно-оптические кабели, и радиосистемы, и специальные системы уплотнения для существующих медных пар.

Во многих странах при строительстве новых линий используется недорогой и надежный оптический кабель, оборудованный специальными устройствами, позволяющими легко и без особых затрат подключить не только обычный телефон, но и компьютер, аппаратуру для видеоконференций, офисную автоматическую телефонную станцию и т.д.

Другой вариант — беспроводное подключение. Это решение особенно эффективно там, где прокладка какого бы то ни было кабеля слишком дорога и нерентабельна, в труднодоступных районах, в сельской местности. При строительстве сооружений связи в процессе выполнения работ принимают большое количество организаций. Это в первую очередь генеральный подрядчик, поставщики материалов и оборудования для автоматической телефонной станции, субподрядчики, выполняющие работы по становлению уличных покрытий и озеленению. Строительство, реконструкция и модернизация существующих объектов, независимо от их назначения, может осуществляться, если их эксплуатация не наносит вреда и ущерба человеку, обществу, окружающей среде, поэтому есть муниципальные службы.

С учетом опыта развитых стран меняется представление о конечных целях капитального строительства. Если до настоящего времени эти цели рассматривались как создание готовой строительной продукции с заданными проектом показателями качества строительных и монтажных работ, то в новых условиях при сохранении тех же требований к качеству дополнительно и на первый план выступает цель обеспечения эксплуатационной рентабельности создаваемого проекта, придания строящимся или реконструируемым объектам таких потребительских качеств, которые на протяжении всего жизненного цикла объекта обеспечивают минимум эксплуатационных затрат на содержание и поддержание зданий, сооружений и инженерных систем в надлежащем состоянии.

Повышение эффективности капитального строительства на данном этапе непосредственно связано и зависит от путей и направлений реформирования экономических отношений и организации функционирования всей системы инвестиционно-строительной деятельности.

Актуальность темы дипломной работы заключается в рассмотрении теоретической, аналитической и проектных частей и предложений, направленных на совершенствование деятельности строительно-монтажного управления ТОО «Ремстройсервис»

 

2 Разработка программного комплекса по тематике «Теория цифровой коммутации»

2.1 Цель создания электронного обучающего средства

 

Современные подходы и тенденции в развитии различных моделей образовательных систем показывают, что мы живем в мире, где наука и высокие технологии играют основную роль в гармоничном развитии будущего подрастающего поколения и во многом определяют качество образовательного процесса в целом. Необходимость в компьютеризации образовательнқх учреждений возрастает с каждым днём.

Массовое распространение компьютерной техники в 90х годах XX века принесло в сферу образования не только новые технические, но и дидактические возможности. В числе основных преимуществ компьютеров их доступность, простота диалогового общения, графические и другие возможности. Применение компьютерной технологии в учебном процессе позволяет увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить интенсивность ее понимания, способствует развитию личных качеств как интуиция, профессиональное чутье, образное и творческой мышление учащихся. За последний 20 лет годы было разработано большое количество компьютерных систем учебного назначения, ориентированных на различные типы информационной и телекоммуникационной техники.

Анализ литературы показывает что разработка и использование электронных учебных средств развивались по двум основным направлениям. В рамках первого направления разрабатываются и эксплуатируются автоматизированные обучающие системы по различным учебным дисциплинам. Ядром автоматизированных обучающих систем являются так называемые авторские системы, позволяющие педагогам вводить свой учебно-методический материал в базу данных и программировать с помощью специализированных инструментальных средств алгоритмы его изучения.

Электронная учебная литература создается с целью расширения представления, развития и углубления имеющихся знаний, обеспечивает доступ обучаемых к дополнительной информации и предназначен для обеспечения углублённого изучения дисциплины. Для общепрофессиональных, специальных и углубленно изучаемых дисциплин системы непрерывного образования, связанных с интенсивным развитием науки и технологий, а также быстрым старением знаний, разрабатывается электронная малотиражная учебная литература.

Электронный учебник — основное образовательное электронное издание, созданное на высоком научном и методическом уровне, полностью соответствующее составляющей дисциплины образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемой дидактическими единицами стандарта и программой, обеспечивающее непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения при условии осуществления интерактивной обратной связи [1].

Области применения электронного учебника (ЭУ) в учебном процессе высшего образования:

а) при изложении теоретического материала (лекции). Здесь ЭУ призвано помочь преподавателю доходчиво и наглядно изложить материал в соответствии с программой. ЭУ должно обеспечить преподавателю поддержку, как в проведении лекции, так и в ее подготовке. Полезны следующие возможности ЭУ:

-интерактивная презентация с возможностью перехода в любой фрагмент и возврата к кадру, из которого был произведен переход;

-просмотр анимационных и видеофрагментов;

-возможность прерывания и запуска с любого фрагмента пособия;

-возможность демонстрации графических изображений на весь экран;

-возможность предварительного выбора лектором материала в соответствии с программой лекции и др.;

б) при проведении лабораторных и практических занятий. К достоинствам использования ЭУ во время выполнения лабораторных работ можно отнести и то, что если при выполнении задания учащемуся понадобится обратиться к теоретическому материалу, то он может с легкостью найти ту лекцию, которая ему потребовалась. Все переходы должны быть предусмотрены, в том числе и на логически связанные темы. Использование ЭУ на лабораторных работах при индивидуальной форме обучения;

в) при проведении семинарских занятий (текущее тестирование). Использование ЭУ на семинарских занятиях позволяет существенно упростить проведение тестов, сбора и анализа информации об успеваемости учащихся. Становится возможным проведение моментальных тестов, в которых повторяемость вариантов и неточность оценки минимальны;

г) при самостоятельной работе с ЭУ. В большой степени возможности ЭУ раскрываются при самостоятельной работе учащихся. Здесь могут оказаться востребованными все мультимедийные функции: анимация и видео, интерактивные компоненты, вовлекающие обучаемого в учебный процесс и не дающие ему отвлечься, дикторский голос и подобранное музыкальное сопровождение, и все возможности компьютерной поисковой системы.

Преимуществом ЭУ является то, что весь (или большая его часть) необходимого для освоения дисциплины материала собрана в одном месте и учащимся не приходится тратить время на поиск этого материала по различным источникам. Кроме того, учащийся может провести самопроверку усвоенного материала, если учебное пособие содержит тестовые задания для проверки знаний.

Несмотря на все преимущества, которые вносит в учебный процесс использование электронных учебных пособий, следует учитывать, что электронные пособия являются только вспомогательным инструментом, они дополняют, а не заменяют преподавателя.

 

2.2 Изучение теоретического материала для составления электронного учебника (Лекции)

 

Теоретический материал электронного учебника состоит из двенадцати глав:

• Основные понятия и определения;
• Принцип коммутации. Понятия о сообщениях в сети связи;
• Элементная база систем коммутации. Основные понятия и определения;
• Оконечные устройства. Телефонные аппараты;
• Построение коммутационных полей, узлов. Основные понятия и определения;
• Цифровая коммутация;
• Типы коммутаций. Пространственная коммутация;
• Коммутационные схемы. Коммутационная схема типа ПВП;
• Архитектура современных систем коммутаций. Построение цифровых коммутационных полей;
• Принцип построения коммутационных станций. Понятие о принципе автоматической коммутации;
• Управляющие устройства коммутационных станций. Принцип построения управляющих устройств;
• Архитектура и принципы построения сетей. Основные понятия определения.

В первой главе дается сведения о цифровой коммутации.

Особенности цифровых сетей телекоммуникаций. Этапы развития цифровых сетей телекоммуникаций. Сеть — взаимодействующая совокупность информационных объектов с выделенными связями между ними. Любая сеть описывается графом. В соответствии с определением, в сети представляются и определяются (описываются) как объекты, так и связи между ними.

Первые представляются (рисунок 1) вершинами графа, а вторые — ребрами (дугами) графа. Сеть из-за ее формы иногда называют решетчатой системой. В нужных случаях сеть разбивается на подсети. Создаются иерархии сетей и иерархии подсетей. Осуществляется структуризация сетей. Сеть, в которой маршрут передачи данных формируется узлами коммутации именуется коммутируемой сетью. Международной является Объединенная Информационная Сеть (ОИС). Устройство, соединяющее компьютер с сетью, именуется сетевым адаптером. Время распространения сигнала, который передает через сеть блоки данных называется сетевой задержкой.

 

В нужных случаях сеть разбивается на подсети. Создаются иерархии сетей и иерархии подсетей. Осуществляется структуризация сетей. Сеть, в которой маршрут. Существует (рисунок 2) два класса сетей:

— сети с маршрутизацией данных ― коммутируемые сети;

— сети с селекцией данных ― коммутируемые сети.

 

В зависимости от покрываемой территории различают локальные сети, региональные сети, глобальные сети. Глобальные сети, состоящие из групп взаимодействующих друг с другом региональных сетей, называют мета сетями. В зависимости от того, где находятся их ретрансляционные системы, различают наземные сети, стратосферные сети и спутниковые сети. Среди глобальных и территориальных сетей чаще всего встречаются комбинированные сети. Особо выделяют стационарные сети и мобильные сети.

Сеть передачи данных, именуемая также коммуникационной сетью, создается на основе первичной сети и является ядром информационной сети, обеспечивающим передачу и некоторые виды обработки данных. Задачей сети передачи данных является доставка адресатам блоков данных, которые при этом не должны терять своей целостности, доставляться без ошибок и искажения. Важными в сети являются также операции по предотвращению перегрузок, больших очередей и переполнения буферов систем. С этой целью происходит управление потоком. На базе одной сети передачи данных можно создать несколько информационных сетей.

Современная сеть передачи данных характеризуется (рисунок 3) иерархией структуры. В ее ядре располагается базовая подсеть.

 

Она обладает большой пропускной способностью и предназначена для обеспечения транзитных подсетей. Последние работают со средними скоростями. К транзитным подключаются оконечные подсети. Их задачами является соединение основной массы оконечных систем с сетью передачи данных. Соответственно этому, большие сети строятся в виде ассоциаций, которые состоят из трех видов сетей:

— базовых сетей;

— транзитных сетей;

— оконечных сетей.

Появились многопротокольные транспортные сети. Их создание требует больших вложений капитала. Однако затраченные средства быстро окупаются гибкостью работы этих сетей. Высокие скорости обеспечивают сети ретрансляции кадров.

Создание мультисервисных многофункциональных сетей приводит к постепенной ликвидации специальных — телефонных сетей и телевизионных сетей.

Главной задачей информационной сети является обработка данных. На базе сети передачи данных может быть построена не только одна, но и группа информационных сетей.

В информационных сетях выделяются (рисунок 4) следующие типы систем:

— абонентские системы;

— оконечные системы [2].

 

Архитектура — концепция, определяющая структуру и взаимосвязь компонентов сложного объекта.

Объектом может быть сеть, система, банк данных, прикладной процесс либо другое многокомпонентное образование. Архитектура определяет модель объекта, описывая основные функции, выполняемые его компонентами. Она охватывает логическую и физическую структуры, а также принципы функционирования объекта. Особо выделяются задачи управления объектом, надежность работы, безопасность данных. При рассмотрении архитектуры принимаются решения о формах реализации функциональных блоков — в виде устройств либо программ. В информатике и телекоммуникациях архитектура рассматривается с точки зрения потоков обрабатываемых или передаваемых данных.

Процесс перехода от одной архитектуры к другой называют миграцией. В сети Internet функционирует комиссия по архитектуре Internet.

Важное значение имеет архитектура безопасности данных. базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем играет первостепенную роль в создании архитектуры информационных сетей.

Широкую известность получили сетевые архитектуры, предложенные различными предприятиями.

Архитектура клиент-сервер (Client-Server Architecture (CSA))

Архитектура сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.

Архитектура клиент-сервер постепенно превращается в архитектуру клиент-сеть, в которой используется не один, а множество серверов. Например, в сети Internet их сотни тысяч. Стремление дать возможность работы в сети клиентам, созданным различными производителями, привело к возникновению новой архитектуры. В этой архитектуре операционная система клиента должна удовлетворять ряду новых требований:

— уменьшение числа функций, выполняемых клиентом, за счет передачи их серверам;

— обеспечение динамической загрузки прикладных программ с серверов в среду клиентов;

— предоставление администраторам возможности управления клиентами различных типов.

Развитие рассмотренных архитектур, появление программ, образующих промежуточный уровень, привело к созданию тонких клиентов. Это позволяет значительно снизить стоимость персонального компьютера, реализующего технологию тонкого клиента.

Технология тонких (и сверхтонких) клиентов дает пользователям ряд важных преимуществ. При ее использовании появляется возможность:

— решения сложных задач на старых и «слабых» моделях персональных компьютеров;

— приобретения простых и дешевых персональных компьютеров;

— работы с любыми ресурсами сети;

— использования прикладных программ, которые не нужно покупать;

— защиты от компьютерных вирусов с помощью серверов;

— хранения информации на серверах, что облегчает обеспечение безопасности данных.

Взаимодействие тонких клиентов с серверами определяется протоколами, предложенными рядом разработчиков. Например, «протокол удаленного рабочего стола» RDP.

Эти центры обеспечивают взаимодействие широкополосных сетей, принадлежащих различным организациям и образующим базовую сеть. Набор сведений, определяющих реквизиты объектов Internet, называется унифицированным указателем ресурсов URL. Архитектура Internet разрабатывается организацией, именуемой глобальный межсетевой проект [3].

В Internet (рисунок 5) на сетевом уровне функционирует межсетевой протокол IP, а на транспортном уровне чаще всего используется протокол управления передачей TCP.

 

DNA, как и базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, определяется (рисунок 6) семью уровнями области взаимодействия.

 

Рассматриваемая архитектура DEC появилась ранее базовой эталонной модели. Поэтому названия уровней и выполняемые ими функции не совсем соответствуют указанной модели.

Полный функциональный профиль DNA определяет концепцию создания информационной сети, в которую входят различные типы систем, производимых предприятием. При этом учитывается, что системы работают под управлением разных операционных систем. Первая версия профиля под названием «сеть корпорации цифрового оборудования» DECnet появилась в 1974-75 годах. Затем были опубликованы последующие версии, DEC уточнила функции, выполняемые уровнями.

Во второй главе рассматриваются принципы коммутации и понятие о сообщениях в сети связи.

Исходное сообщение представляет собой некоторую информацию об объекте в виде совокупности данных по каким-либо параметрам этого объекта, т. е. вектор {b₁, Ь₂, …, Ь_n}, определенный с заданной точностью. Сообщение, передаваемое по сети, наряду с указанной информацией об объекте — информационной частью — должно содержать сведения, позволяющие доставить сообщение по адресу и идентифицировать как само сообщение, так и отдельные его составляющие. Иными словами, сообщение должно содержать указания о назначении информации и каждой его компоненты. Кроме этого, сообщение должно обладать признаками начала и конца, а также может содержать дополнительную информацию для повышения верности и истинности доставляемых сведений. При этом состав сообщения во многом зависит от той априорной информации, которую имеет получатель.

Таким образом, сообщение, вводимое в сеть связи, должно, как минимум, содержать (Таблица 1): адрес А_д (номер, название или фамилию вызываемого абонента, адрес получателя и т. п.), заголовок З_г, указывающий, к какому объекту относится информация, названия (коды) параметров A_i и их характеристики (значения) b_i, причем одной из этих характеристик может быть время составления сообщения, а также подпись Под, указывающую отправителя или его адрес (номер). Кроме этого, в сообщение могут входить: специальные сигналы или символы начала и конца (иногда их может не быть, и признаком начала является начало адреса, а конца-подпись); служебная информация, связанная с доставкой сообщения: маршрут, категория срочности (приоритет), порядковый номер, время подачи и приема сообщения на конечных пунктах, объем сообщения и т. п., название единиц измерения или указание размерности; разделительные знаки, позволяющие отличать один символ сообщения от другого, отдельные сегменты информации, данные к отдельным признакам и т. п. (в. некоторых случаях разделительный признак входит в код, как, например, стартовый сигнал в стартстопном коде); информация, повышающая верность (ПВ)-и истинность; информация для управления приемными устройствами: перевод каретки телетайпа, переход на другой регистр или код, осуществление синхронизации и т. п.

 

Таблица 1

Формат сообщения

 

 

Одним из важных факторов сокращения объемов сообщений является применение сокращений (многие из них тестированы) и различных аббревиатур.

Как уже указывалось, число параметров, сведения о которых необходимо передавать по сети, и точность по каждому из них определяются, главным образом, назначением информации. Однако иногда влияют соображения требуемой истинности и технические возможности получения нужных данных с требуемой точностью, а также возможности средств связи. Выбор же кода для передачи указанной информации определяется, главным образом, техническими возможностями устройств доставки и обработки информации. При этом учитываются три основных показателя: минимальность объема сообщений, требуемая верность и затраты (материальные, временные и т. п.) [4].

Ценность информации разных частей сообщения обычно неодинакова, и в общем случае зависимость эффективности (ценности) сообщения от его объема имеет вид кривой 1 на рисунке 7. Если учесть расходы на доставку сообщения (считая их прямо пропорциональными объему — прямая 2), то эффективность будет иметь вид кривой 3. Наличие искажений при передаче может несколько снизить эту эффективность. Применение помехозащитного кодирования увеличит объем сообщения при той же информации (кривая 4) и расходы на передачу (кривая 5), так что результирующая зависимость будет иметь вид кривой 6.

 

Формирование сообщения — определение его полноты и точности по отдельным параметрам, выбор языка и способа кодирования данных с тем, чтобы, с одной стороны, не передавать излишнюю информацию, не загружать сеть связи и не удорожать доставку, а с другой,- не обесценить информацию и обеспечить требуемые верность и истинность, является одной из важнейших технико-экономических проблем в области связи, не имеющей в настоящее время точного решения.

Устройства, преобразующие электрическую энергию в звуковую (акустическую) или звуковую в электрическую, называются электроакустическими преобразователями.

Телефон — преобразователь электрических колебаний в звуковые, предназначен для работы в условиях нагрузки на ухо человека. Принцип действия электромагнитного телефона основан на взаимодействии магнитных потоков, создаваемых постоянным магнитом и электромагнитом телефона. Результатом такого взаимодействия является изменение силы, действующей на ферромагнитные мембрану или якорь, жестко связанный с мембраной.

Электромагнитные телефоны выпускаются с простой и дифференциальной магнитными системами. Устройство капсюльного электромагнитного телефона с простой электромагнитной системой показано на рисунке 8. Все детали помещены в пластмассовый корпус, закрытый крышкой с отверстиями. Мембрана удерживается силой постоянного магнита и дополнительно зажимается крышкой по краю [5].

 

В зависимости от направления тока в обмотке переменный магнитный поток либо увеличивает начальную силу притяжения мембраны, либо ее уменьшает. Изменяющаяся сила вызывает колебания мембраны с амплитудой А_м, что сопровождается излучением звуковых волн. Поскольку сила притяжения прямо пропорциональна квадрату магнитного потока, для синусоидального тока, протекающего по обмотке телефона, сила, действующая на мембрану, определяется из выражения (1):

F=kп (Ф₌+Ф_sinωt) (1)

где k_п — коэффициент пропорциональности;

S — площадь эквивалентного поперечного сечения магнитного потока между концом полюсной надставки и мембраной;

Ф₌ — магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом телефона;

Ф_~ — амплитуда переменного магнитного потока, создаваемого протекающим по обмотке синусоидальным током.

Выражение указывает на то, что сила F представляет собой сумму трех сил:

— F₁=2k _пФ=Ф_~sinωt — воздействует на мембрану телефона с угловой частотой ω, совпадающей с частотой тока, протекающего по виткам обмотки телефона;

— F₂=0,5k _пФ²_~cos2ωt — приводит к нелинейным искажениям, так как сообщает мембране колебание с удвоенной частотой;

— F₃=0,5k _пФ²_~+ k _пФ²₌ — постоянная сила, обеспечивает прогиб мембраны в сторону постоянных магнитов.

Если Ф₌ = 0, то F = 0,5k_пФ²_~ — 0,5k_пФ²_~cos2ωt, т.е. телефон без постоянного магнита возбуждает колебания с удвоенной частотой. Следовательно, постоянный магнит в телефоне необходим для обеспечения преобразования электрической энергии в звуковую с частотой, соответствующей частоте тока, протекающего по обмотке телефона при минимальных допустимых нелинейных искажениях (2… 3%) и получения максимального акустического эффекта, т. е. максимальной чувствительности телефона. Однако увеличение Ф₌ возможно только до оптимального его значения Ф_{= опт}, при котором произведение магнитных потоков в мембране телефона Ф_=мФ_~м максимально (рисунок 9), следовательно, максимальны сила F₁ и интенсивность возбуждаемого звукового поля. Поэтому в телефоне применяется постоянный магнит из твердого магнитного материала (альни) с высокой степенью насыщения, а для обеспечения значения Ф_=опт к полюсам постоянного магнита на определенном расстоянии от мембраны прикрепляются полюсные надставки из магнитомягкого материала (пермаллой) определенного сечения.

 

Дальнейшее увеличение Ф_=м приводит к насыщению мембраны, т. е. уменьшению магнитной проницаемости, а следовательно, увеличению сопротивления магнитной цепи для переменного магнитного потока. Произведение Ф_=мФ_~м зависит также от свойств материала мембраны (трансформаторная сталь, пермендюр) и ее толщины. Применение полюсных надставок позволяет получить оптимальный магнитный поток в мембране, повысить акустический эффект телефона, снизить нелинейные искажения и потери на гистерезис.

На рисунке 10 показан эскиз электромагнитного телефона с дифференциальной электромагнитной системой. В процессе преобразования энергии якорь находится под воздействием двух сил:

F1=kп(Ф=+Ф(~sinωt)),
F2=kп(Ф=-Ф(~sinωt)). (2)

Из полученного выражения следует, что в телефоне с дифференциальной электромагнитной системой сила, приводящая в колебание якорь с частотой тока, протекающего по виткам обмотки телефона, больше аналогичной силы, действующей на мембрану телефона с простой электромагнитной системой, и отсутствует сила, вызывающая нелинейные искажения [6].

 

Чувствительностью телефона называется отношение (3) звукового давления Р_т, развиваемого телефоном в камере искусственного уха, к величине действующего значения переменного напряжения U_т, приложенного к его зажимам, измеряемого в паскалях на вольт (Па/В):

ST=P/UT (3)

Неравномерность частотной характеристики чувствительности телефона оценивается коэффициентом неравномерности (4), дБ:

∆ST=20lg S_{т max}/S_{т min}, (4)

где S_{т max} и S_{т min} — максимальная и минимальная чувствительности для заданного диапазона частот f₁

Средняя чувствительность телефона S_т.ср используется для оценки качества преобразователя в заданном диапазоне частот по формуле (5):

 (5)

где n — число частот, на которых проводилось измерение S_т.

Приведенная чувствительность S_пр используется для сравнения преобразователей с различными внутренними сопротивлениями.

Приведенная чувствительность телефона — это чувствительность, которою имел бы телефон, если бы модуль его входного сопротивления был равен 600 Ом при той же потребляемой мощности. Поэтому U ²_пр/600= U ²_т/ | Z _т|. Так как U _пр= P/S _т.пр и U _т= P/S _т, то P ²/ S ²_т.пр600= P ₂/ S ²_т| Z _т|, из выражения (6):

(6)

Для выравнивания частотной характеристики чувствительности телефона в его механико-акустическую систему вводят акустическую перегородку, которая делит на две части объем воздуха под мембраной. На рисунке 11 приведен эскиз телефона ТК-67, в котором применен корректирующий диск (акустическая перегородка) 5, с двумя отверстиями 3, затянутыми шелком, и двумя отверстиями для полюсных надставок 2. Он изготовляется из пластмассы и кладется в специальный паз корпуса телефона таким образом, чтобы полюсные надставки немного выступали над ней. Благодаря применению этой перегородки чувствительность телефона на частоте собственных колебаний мембраны резко снижается, а чувствительность в области низких и высоких частот несколько возрастает, что приводит к выравниванию частотной характеристики, т.е. к уменьшению S_т. Это происходит потому, что объем воздуха между мембраной и акустической перегородкой совместно с воздухом, колеблющимся в отверстиях акустической перегородки, демпфирует колебание мембраны на резонансной частоте.

 

В настоящее время в эксплуатации находятся телефоны с простой электромагнитной системой (ТА-4, ТК-67), и дифференциальной (ДЭМК-7Т), основные характеристики которых приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

Параметры телефонов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угольный микрофон — необратимый активный преобразователь звуковых колебаний в электрические. Принцип его действия основан на свойстве угольного порошка изменять свое сопротивление электрическому току в зависимости от величины давления на порошок, вызывающего его уплотнение и разрыхление. Устройство угольного микрофона и включение его в электрическую цепь представлены на рисунке 12 [7].

 

Коммутируемая телефонная сеть состоит из автоматических телефонных станций и узлов. Для их взаимодействия и передачи необходимой информации на различных этапах установления и разъединения соединения используются определенные электрические сигналы. Совокупность этих сигналов называется системой телефонной сигнализации, в которую входят сигналы, обеспечивающие необходимую и достаточную информацию абоненту при автоматической связи, телефонистке — при полуавтоматической связи, а также информацию для нормальной работы устройств автоматической коммутации на станциях и узлах. Сигналы, передаваемые по абонентским и соединительным линиям, в прямом и обратном направлениях разделяются на три группы: линейные, управления, информационные (акустические).

Линейные сигналы передаются по линиям как в прямом, так и в обратном направлениях с момента начала установления соединения и до полного освобождения линий. Эти сигналы отмечают основные этапы установления соединения: занятие, отбой, разъединение и др.

К сигналам управления относятся сигналы, передаваемые между абонентскими аппаратами и управляющими устройствами, а также между управляющими устройствами узлов и станций в процессе установления соединения как в прямом, так и в обратном направлениях. Основными сигналами управления являются сигналы набора номера, так называемая адресная информация. Кроме этих сигналов в некоторых системах АТС передаются сигналы о категории вызова, запроса аппаратуры определения номера АОН при междугородной связи, виде устанавливаемых соединений, способе передачи управляющей информации и т. д.

---

Страницы:   1   2   3   4