ТИП. Технические измерения и приборы Средства измерений

• Название: Технические измерения и приборы Средства измерений
• Дата: 03.02.2022
• Размер: 6.34 Mb.
• Имя файла: ТИП.ppt
• Тип: Документы; #350428
• страница: 7 из 17

Цифровые измерительные приборы

В ЦИПосуществляется автоматическое преобразование входной измеряемой непрерывной величины в код, то есть в дискретную величину с представлением результата измерения в виде числа.
Код - это серия сигналов, обычно электрических, удобных для передачи информации по каналу связи. Для образования кода, любая непрерывная величина, ограниченная некоторыми предельными значениями, квантуется по времени и по уровню.
При квантовании теряется часть информации, но полученное в результате квантования значение величины известно с точностью, определяемой шагом квантования. Шаг квантования определяет число уровней квантования или разрешающую способность ЦИП.


ЦИП имеют широкий диапазон измерений, малое потребление мощности, большое входное сопротивление (до 1000 МОм), высокое быстродействие и время преобразования (время, затрачиваемое на выполнение одного преобразования сигнала в цифровой код), а также высокую точность измерения.
Для них характерна сравнительно высокая стоимость.
Их преимущества по сравнению с аналоговыми приборами заключаются в высокой помехозащищенности, возможности дистанционной передачи результата измерения в виде кодовых сигналов без потери точности, удобство и объективность отсчета и регистрации, возможность сочетания ЦИП с вычислительными машинами и микропроцессорами для обработки и хранения измерительной информации.


Классификация ЦИП осуществляется по принципу преобразования измеряемой непрерывной величины в код. В зависимости от структурной схемы аналого-цифрового преобразователя их делят на два класса: ЦИП прямого преобразования и ЦИП уравновешивающего (компенсационного) преобразования.
ЦИП прямого преобразования строятся из ряда отдельных преобразователей соединенных последовательно между собой. Нет отрицательной обратной связи. Относительно невысокая точность за счет накопления погрешностей отдельных преобразователей в процессе преобразования. К этому классу относятся ЦИП пространственного, последовательного, частотно-импульсного, времяимпульсного и взвешивающего кодирования.
ЦИП уравновешивающего или компенсационного преобразования получили наибольшее распространение. Они обеспечивают высокую точность измерения, благодаря наличию компенсационной обратной связи.


В зависимости от кодирования эти приборы подразделяются на
ЦИП последовательного во времени преобразования непрерывной измеряемой величины, где используется метод последовательного счета. Дискретная выходная величина формируется в процессе измерения до тех пор, пока она не станет равной входной величине;
ЦИП параллельно-последовательного преобразования непрерывной измеряемой величины, где используется метод совпадений при непосредственном сравнении с мерой.
По характеру уравновешивания, т.е. по режиму работы, ЦИП подразделяются на
ЦИП развертывающего преобразования, где процесс преобразования протекает всегда независимо от значений измеряемой величины по определенной заданной программе.
ЦИП следящего преобразования, где входнаявеличина непрерывно сравнивается с компенсирующей выходной величиной и, при наличии их разности, блок управления изменяет выходную величину в функции времени до тех пор, пока с заданной точностью не будет достигнуто их равенство, после чего производится отсчет.

Виртуальные измерительные приборы

набор аппаратных и программных средств, выполняющий функции измерительного прибора на базе компьютера, который позволяет выполнять функции максимально приближенные к функциям реального прибора.
компьютеры используются для решения задач управления измерительными экспериментами, сбора, регистрации, обработки и систематизации данных, представления и хранения результатов наблюдений. При этом часть функций и операций осуществляется не аппаратно, а программно с помощью персонального компьютера. Аппаратная информационно-измерительная часть приборов и систем реализуется в конструкции стандартной платы и автономного модуля компьютера. Функции, передаваемые компьютеру, обычно связаны с организацией взаимодействия пользователя и компьютера с привычной для пользователя атрибутикой – панели, ручки управления и так далее. В этом случае работа с виртуальными приборами оказывается аналогичной работе с традиционными приборами.


Функциональные возможности традиционных измерительных приборов заданы их производителем, и изменить число каналов достаточно проблематично. А так как никакой производитель не в состоянии охватить все многообразие реальных задач, это в значительной степени затрудняет подбор оптимального комплекта оборудования с требуемыми параметрами и его настройку. Виртуальный прибор снимает это ограничение.
Основой стали открытые, доступные всем разработчикам и производителям стандарты на универсальное оборудование, что позволяет выбирать лучшие из существующих на рынке решений и компоновать из них специализированные системы.