Микропроцессоры в средствах измерений

Современные средства измерений

В современных технических объектах средства измерений составляют информационно-измери­тельную систему сбора, обработки и хранения ин­формации. Эта система может иметь самостоятельное значение, как напри­мер, в средствах испытаний, неразрушающего контроля или экологического мониторинга, либо составляет неотъемлемую часть системы управления объ­ектом и должна быть полностью с ней интегрирована.

Первое, чем характеризуются все современные средства измерений - это при­менение микропроцессорной техники - микроконтроллеров на основе уни­версальных и специальных сигнальных процессоров (DSP – digital signal processor), программируемой логики. По существу это уже не измеритель­ные приборы в их традиционном понимании, а комплексные информаци­онно-из­мерительных системы, которые позволяют перейти на качественно новый уровень организации систем управления. В подобных прибо­рах изме­рительный и вторичные преобразователи, средства обработки сигна­лов и другие элементы конструктивно объединены и могут быть выделены только на схемном уровне.

Применение микропроцессорной техники в средствах измерений позво­ляет

· Использовать цифровые методы обработки информации и тем самым су­щественно повысить точность измерений, использовать принципы и ме­тоды измерений, нереализуемые традиционными способами

· Обеспечить работоспособность измерительных средств в условиях высо­кого уровня шумов и помех.

· Повысить надежности измерительных средств посредством включения в их состав систем самодиагностики и резервирования, автоматического определения и ликвидации неисправностей и т.п.

· Существенно снизить стоимость средств измерений за счет глубокой уни­фикации всех элементов и переноса центра тяжести обработки изме­рительной информации с аппаратного на программный уровень.

· Использовать программное, а не аппаратное управление измеритель­ным прибором;

· Легко адаптировать средства измерений к любым системам автоматиче­ского управления, создавать интегрированные измерительно-управляю­щих устройства и системы.

Второе, что характеризует современные средства измерений – это высокая степень интеграции всех элементов измерительных систем, когда в одном конструктивном элементе могут размещаться чувствительный элемент дат­чика и комплекс устройств обработки сигнала. Например, во многих ультра­звуковых или оптоэлектронных приборах на одном полупроводниковом кри­сталле располагается матричный приемник оптического или звукового излу­чения, электронный усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, мик­роконтроллер для обработки сигнала и связи с внешними устройствами.

В результате мы имеем

· Малые габариты измерительного устройства;

· Высокую помехозащищенность средств измерений;

· Возможность проведения измерений в труднодоступных местах и в экс­тремально неблагоприятных условиях окружающей среды;

· Малое энергопотребление интегрированных устройств и, соответст­венно, возможность использования автономных энергонезависимых измерительных устройств с аккумуляторным электропитанием.

Дата добавления: 2015-03-31