Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
shpory_kt.docx
Скачиваний:
203
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
667.14 Кб
Скачать

3.Формы представления измерительной информации

измеряемое значе­ние представляет собой произведение числового значения на раз­мер соответствующей единицы. В процессе измерения информация об этом числовом значении (измерительная информация) пере­дается с помощью сигналов. При аналоговом способе измерения устанавливается прямая связь между значением измеряемой величины и значением физической величины сигнала. Так, на­пример, в ртутном термометре высота столбика соответствует определенной температуре. Таким образом, используется не само числовое значение, а аналоговая величина.

В противоположность этому цифровой метод измерения харак­теризуется тем, что результат измерения, точное числовое значе­ние (размер) вырабатывается в измери­тельном устройстве или по меньшей мере выводится из него. При этом обработка сигнала производится чис­ловым методом, как в цифровых вы­числительных машинах.

В отношении точности отсчета раз­ница состоит в том, что при цифровом показании отсчет производится практи­чески без ошибки При отсчете анало­гового показания преобразование его в число производится опе­ратором, причем точность отсчета заранее не определена и зависит от способности оператора к интерполяции. Поэтому отсчет аналоговых показаний принципиально содержит погреш­ности.

Преимущество аналогового вывода измеряемого значения со­стоит в большей наглядности. Наблюдение за стрелочным прибо­ром на щите управления существенно проще, чем за цифровыми показаниями. Кроме того, аналоговый регистратор передает су­щественно больше информации, чем ряд чисел цифропечатающего устройства. Этот факт подтверждается тем, что для интерпретации ряда чисел часто прибегают к графическому изображению, что эквивалентно преобразованию цифровой информации в анало­говую

Однако при цифровом методе обработка чисел происходит последовательно, причем продолжительность цикла обработки быстро возрастает с ростом точности. Аналоговая обработка, на­оборот, осуществляется непрерывно, одновременно, что суще­ственно улучшает динамические свойства измерительной системы. Это особенно важно при измерении физических величин, изменя­ющихся во времени.

Аналоговые методы представления измеряемых величин по сравнению с цифровыми являются менее точными. Однако эти методы, основанные на непрерывных физических процессах, де-ляют доступными для измерительной техники исключительно большое разнообразие физических эффектов; к тому же обычно их очень просто реализовать. Часто аналоговые методы представ­ляют единственную возможность воспринять измеряемое зна­чение.

4. Основные компоненты компьютерных измерительных приборов.

Задача: построить прибор, решающий поставленные задачи с наилучшими характеристиками (Рис.4).

Рис.4

Главные параметры датчиков: полоса пропускания и амплитуда выходного сигнала.

Функции БСС (блок согласования сигналов):

  1. найти формат взаимодействия;

  2. согласование формата данных;

  3. обеспечение необходимого вида и формы сигнала;

  4. обеспечение стабильного источника питания;

Виды согласования сигналов:

1) по амплитуде (если сигнал имеет очень малую амплитуду необходимо его усилить, сигналы с большой амплитудой- делить), см рис.5.

Рис.5

2) по частоте (обеспечивается с помощью фильтров):

а) фильтр нижних частот (ФНЧ) или LPF (рис.6)

Сопротивление конденсатора: Zc=1/jwc

RРис.6

Частотная характеристика ФНЧ представлена на рис.7, где 1- характеристика идеального ФНЧ, 2- реального ФНЧ. Частоты от 0 Гц до fm образуют полосу пропускания фильтра.

Рис.7

Полоса пропускания обычно определяется первым лепестком амплитудно- частотной характеристики, относящимся к интервалу частот от 0 до fm (см рис 8)

Рис.8

б) фильтр верхних частот (ФВЧ) или HPF (рис.9 а) схема, б) частотная характеристика)

а) б)

Рис.9

3) по импедансу (см рис.10)

Rвх ={L} или {H} (низкое или высокое входное сопротивление)

Рис.10

Благодаря высокому входному сопротивлению операционных усилителей и наличию обратной связи сигнал от блока 1 к блоку 2 передается без искажений (рис.11)

Рис.11

Также для оптимальной работы устройств необходимо стабильное питание (см функции БСС).

Для датчиков целесообразно обеспечить наличие отдельного источника питания.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]