NMRA STANDARD S – 9.1.
Electrical Standard for Digital Command
Control, All Scales
Стандарт NMRA S – 9.1.
Электрические нормы для цифрового управления, все
масштабы.
A: Способ кодирования информации
Связь между
цифровой командной станцией и цифровым декодером осуществляется передачей
пакетов ( серий
битов ), содержащих информацию. Бит - сигнал, который может иметь два значения:
"1" и "0", т. е. информация передается двоичным кодом.
Эта норма
устанавливает электрические характеристики цифрового командного управления и
способ кодирования информации.
A: Способ кодирования информации
NMRA - базовый
управляющий сигнал цифровой команды состоит из потока прямоугольных импульсов,
которые имеют противоположную полярность (1). Изменение полярности отделяет
один бит от другого. Цифровые командные станции должны кодировать информацию в
пределах этого цифрового управляющего потока, изменяя длительность импульсов
или частоту сигнала.
В бите,
содержащем "1", длительность
полупериода импульса должна составлять 58 микросек. (2),
т. е. весь импульс имеет длительность 116 микросек. Компоненты цифровой командной станции должны
передавать импульс, соответствующий
"1", с длительностью
полупериода от 55 до61 микросек.
Цифровой декодер должен принимать импульсы с длительностью полупериода от 52 до
64 микросек. и правильно распознавать, как бит с величиной "1".
В бите,
содержащем "0", длительность полупериода ипульса
должна быть больше или равной 100 микросек. Для того,
чтобы постоянная составляющая сигнала была равна нулю, положительные и
отрицательные полупериоды как импульсов,содержащих
"1", так и импульсов, содержащих
"0" должны быть равны по напряжению.
Компоненты
цифровой командной станции должны передавать импульс, соответствующий
"0", с длительностью полупериода от 95 до 9900 микросек.
и с длительностью всего импульса не более 12000 микросек.
Цифровой декодер
должен принимать импульсы сдлительностью полупериода
от 90 до 10000 микросек. и правильно распознавать,
как бит с величиной "0".
Рисунок 1
показывает пример кодирования информации описанным способом.
Рисунок 1: кодирование информации по норме NMRA S-9.1
B: Форма управляющего сигнала
NMRA - цифровой
сигнал, подводимый к рельсам любой цифровой командной станцией, должен иметь
следующую характеристику, измеряемую без нагрузки и при полной нагрузке
источника питания: изменение напряжения по амплитуде от -4 вольт до +4 вольт
должно происходить со скоростью 2.5
Вольт/микросек. или быстрее. Этот сигнал может иметь
пульсации в нулевой точке при условии,
что пульсация имеет частоту не менее 100 KHz и
амплитуду не более 0,2 общей амплитуды
NMRA - цифрового сигнала.(3)
Цифровые
декодеры должны правильно распознавать импульсы, изменяющиеся со скоростью 2.0
Вольт/микросек. ( или
быстрее ) в области напряжения от -4 вольт до +4 вольт.
Цифровой декодер
должен правильно расшифровывать по крайней мере 95% правильно адресуемых
базовых пакетов, как определено в норме S-9.2, в присутствии шумов ( и/или других типов помех ) с частотой выше 100 KHz и с общей
амплитудой полного размаха не менее чем
четверть амплитуды полного размах NMRA - цифрового сигнала (4).
Должна обеспечиваться точная форма NMRA -
цифрового сигнала.
Уровеь помех, создаваемых аппаратурой, не должен превышать нормы, определенные
требованиями Федеральной Комиссии Связи Соединенных Штатов(5).
C: Электрические параметры
Основной метод обеспечения электропитания
локомотивов и принадлежностей, который
должен поддерживаться цифровыми командными станциями и цифровыми декодерами, -
преобразование полного NMRA - цифрового сигнала в напряжение постоянного тока
цифровым декодером (6). Для того, чтобы обеспечить
такой способ электропитания, управляющий сигнал должен передаваться постоянно.
Величина NMRA - цифрового сигнала, измеренная на рельсах, не должна превышать
более чем на 2 Вольта (7) напряжение,
определенное стандартом S-9 для данного масштаба (8). Ни при каких
обстоятельствах максимальная амплитуда командного управляющего сигнала не должна превышать +/- 22 вольт.
Минимально
допустимая величина NMRA - цифрового
сигнала, необходимая для питания декодера, должна быть +/-7 вольт, измеренных
на рельсах.
Цифровые
декодеры, предназначенные "N" и меньших масштабов, должны
разрабатываться так, чтобы выдерживать напряжение постоянного тока не менее 24
Вольт приложенного к рельсам. Цифровые декодеры, предназначенные для масштабов,
больших чем "N", должны разрабатываться так, чтобы выдерживать
напряжение постоянного тока не менее 27 Вольт, приложенного к рельсам.
(1) Имеют в виду, что поскольку локомотивы или подвижной
состав могут устанавливаться на рельсы в любом направлении, невозможно
определить, с точки зрения цифровогодекодера,
какая часть импульса будет иметь
"положительную" полярность напряжения.
(2) Все замеры производятся в точках “ 0
Вольт ”.
(3) Этот стандарт особо
разрешает отличную от принятых NMRA
сигнализацию на рельсах для других целей, при условии, что эти сигналы не воспринимаются соответствующими нормам
NMRA цифровыми декодерами.
(4) Это испытание проводится с цифровым
декодером, электрически подключенным к рельсам
или вспомогательному проводу.
(5) Все компоненты цифровой системы управления стандарта NMRA должны отвечать всем требованиям
Федеральной Комиссии Связи Соединенных Штатов ( FCC ).
(1) Альтернативные способы электропитания
приемлемы, при условии, что устройства цифровой
командной станции способна подать
сигнал на рельсы, и цифровые декодеры способны функционирования от сигнала,
получаемого с рельсов, как указано этим стандартом.
(2) Дополнительное напряжение должно
компенсировать падения напряжения в цифровом декодере, чтобы гарантировать, что
максимальное напряжение на щетках двигателя, как определено в NMRA - электрическом стандарте (S-9)..
(3) Следует помнить, что двигатели,
используемые совместно с аппаратурой цифрового управления, должны иметь
достаточно высокое полное сопротивление на частоте 4 - 9 KHz,
чтобы исключить выход двигателя из строя. Это касается, в частности,
высокоточных “бессердечниковых” ( coreless can motors ), иначе – двигателей с параллельной
обмоткой возбуждения, которые имеют малое полное сопротивление. Так же это
следует учитывать для форматов, использующих NMRA - цифровой сигнал с
амплитудой более +/-18 вольт.
--------------------------------------------------------------------------------
Вышеуказанный NMRA - стандарт, S-9.1, последний раз изменялся в Феврале, 1994 года.
К
печати подготовил и перевел А.Н. Самсонов.
