Сигналы, используемые в СИ, непрерывные во времени и дискретные по информативному параметру

X(t)

X₂

X₁

t

Y(t)

Y₂

Y_i

Y₁ DY

t

Рисунок 9. Непрерывный во времени и дискретный по информативному параметру сигнал

Информативный параметр в данном случае может принимать только некоторые разрешенные уровни Yi, отстоящие друг от друга на величину ΔY, которая называется дискретой или квантом.

По этому принципу реализован цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

5. ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ: принцип работы, структурная схема.

Цифровые измерительные приборы (ЦИП) – это средства измерения, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измеряемой информации.

Показания ЦИП представлены в цифровой форме.

В процессе измерения ЦИП автоматически выполняет операции:

1. Квантование измеряемой величины по уровню.

2. Дискретизация измеряемой величины по времени.

N(t)

X(t)

3. Кодирование информации.

Рисунок 27. Схема работы ЦИП. ΔХ – квант уровня Δt – дискрета времени

Основные преимущества ЦИП:

1. Удобство и объективность отсчета.

2. Высокая точность результатов измерения.

3. Широкий динамический диапазон.

4. Возможность автоматизировать процесс измерения.

5. Высокая устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям.

6. Возможность использования новейших достижения электроники.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИП:

Рисунок 28. Обобщенная структурная схема ЦИП: АП – аналоговый преобразователь;

АЦП – аналогово-цифровой преобразователь;

ЦСОИ – цифровое средство отображения информации; М – мера;

УУ – управляющее устройство;

x(t) – входная величина любой физической природы;

y(t) – электрическая величина (ток, напряжение);

ДС – дискретный сигнал;

N – выходной сигнал цифровой формы;

ВУ – внешнее управление.

6. ИНФОМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ (ИИС): принцип работы, структурная схема.

ИИС – совокупность технических средств, выполненных в блочно модульном исполнении, объединенных общим алгоритмом функционирования и обладающих набором нормативных метрологических характеристик.

ИИС предназначены для автоматического получения информации непосредственно от объекта, для преобразования информации, передачи измерения, обработки и хранения.

ИИС позволяют получить измеряемую информацию в доступной и удобной для оператора форме.

Современные ИИС имеют следующие направления развития:

1. Использование в системе многофункциональных первичных преобразователей.

2. Получение информации преобразователя и предварительная ее обработка на самом нижнем уровне иерархии ИИС с помощью встроенных в первичный преобразователь микропроцессоров.

3. Повышение быстродействия интерфейсов.

4. Оснащение системы помехоустойчивыми автономными каналами связи, которые допускают высокую плотность информации.

ОБОЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ИИС

Рисунок 29. Обобщенная структурная схема ИИС

X1–Xn – входные сигналы любой природы.

Y1-Yn – электрические сигналы (ток, напряжение).

ПП1-ППn – первичные преобразователи.

УИП – унифицированные измерительные преобразователи, преобразуют электрические сигнал Y1 в нормированный унифицированный сигнал, который подается на входы системного коммутатора Кн.

Кн имеет n информационных входов и один информационный выход, с которого информация подается на АЦП. Сигнал с АЦП передается через канал связи КС, от него подается на ЦАП, здесь дискретный сигнал преобразуется в аналоговый. С выхода ЦАП аналоговый сигнал подается на СОИ1 (средство отображения информации аналогового типа).

ВУ – вычислительное устройство, в нем производится вычисление операции и полученный результат подается на СОИ2 (средство отображения информа-ции цифрового типа). ВУ передает и потребляет информацию банка данных БД. Все это синхронизируется и управляется с пульта. ИМ – исполнительный механизм

7. Характеристики средств измерения СИ: Функция преобразования(уравнение связи), Чувствительность, Порог чувствительности, Деление шкалы, Диапазон измерений.

1. Функция преобразования – это функциональная зависимость между информативными параметрами входного и выходного сигнала СИ.

СИ

X Y

Y=F(X)

Рисунок 2. Структурная схема СИ

2. Чувствительность СИ – это отношение приращения выходного сигнала Δ Y к приращению Δ X входного сигнала

Y dY

S = lim =

X dX

При линейной характеристике чувствительность может определяться как S=Y/X

3. Порог чувствительности СИ – это наименьшее изменение входной величины, различаемой на выходе данного СИ.

4. Деления шкалы (размер деления) – участки шкалы, на которые делят шкалу с помощью отметок шкалы.

5. Диапазон измерений – это область значений измеряемой величины, для которой нормирована допускаемая погрешность.

8. Погрешности измерения СИ(Абсолютная, Относительная, Относительная приведённая).Основная и дополнительная погрешности.

1. Абсолютная погрешность СИ. Δ= X – Xg,где X – измеренное значение величины

Xg – действительное значение величины.

Дата добавления: 2015-04-30