1.6.1. Өлшеу жабдықтарының метрологиялық және метрологиялық емес сипаттамалары
Өлшеу жабдықтарын бір-бірімен салыстыруға мүмкіндік беретін олардың кейбір ортақ қасиеттері метрологиялық сипаттамалары деп аталады, оларға мыналарды жатқызуға болады:
1. Сезімталдылық - сезімталдық дегеніміз, шығыс сигналы өсімшесінің кіріс сигналы өсімшесіне қатынасы яғни:
2. Өлшеу аралығы - өлшеу жабдықтарының жіберетін қателігінің шамасы мөлшерленген өлшеу жүргізу аралығы.
Метрологиялық емес сипаттамалар
Материалдық емес сипаттамаға сенімділік көрсеткіші, электрлік беріктілігі (изоляция беріктілігі), климаттық, механикалық әсерлерге беріктілігі жатады.
1.6.2 Өлшеу жүйелері
Қазіргі өндірістердің күрделенуі мен ғылыми зерттеулер-дің дамуы жүздеген және мыңдаған физикалық шамаларды бірмезгілде өлшеу мен бақылау қажеттілігіне алып келді. Адамның үлкен көлемдегі ақпараттарды қабылдап алу мен өңдеу мүмкіншіліктеріне табиғи физиологиялық шектеулері өлшеу жүйелері сияқты осындай ӨЖ тудырудың бір себебі болды. Өлшеу жүйелері – бұл берілген объектіге автоматты басқару жүйесінде автоматты өңдеуге, беруге және (немесе) қолану үшін қолайлы түрдегі физикалық шамалар жөніндегі өлшеу ақпараттарының сигналын өңдеу үшін арналған байланыс каналдарымен бір-бірімен байланысқан өлшеу құралдары, есептеу техника құралдары және көмекші қондырғыларының функционалды түрде біріккен жиынтығы. Оларға мысал болып күрделі өнеркәсіптерде дамыған және қандай да бір бұйымды өндірудің технологиялқ процесін бақылауға арналған жүйелер жатады, мысалы болат, электрэнергия және т.б. өндірістері.
Өлшеу сигналдарының тағайындалуына байланысты өлшеу, бақылау, басқару деп бөледі. Өлшеу каналдарының санына қарай жүйелер бір-, екі-, үш- және көпканалды болып жіктеледі.
Ең маңызды түрі болып ақпаратты-өлшеу жүйелері (АӨЖ) болып табылады, олар өлшеу ақпараттарын тұтынушыға қажетті етіп беруге арналған. Құру алгоритмдерін ұйымдастыру бойынша жүйелер мына түрге бөлінеді:
жұмыстың алдын ала берілген алгоритмі бойынша, олар-дың құрылу ережелері өзгермейді, сондықтан олар тек тұрақты режимде жұмыс істейтін объектілерді зерттеу үшін қолданылады;
программалаушы, олардың жұмыс алгоритмі зерттеу объектісінің құрылу шарттарына сәйкес құрылған берілген программа бойынша өзгереді;
адаптивті, олардың жұмыс алгоритмдері, сонымен қатар құрылымдары өлшенетін шамалар мен объектінің жұмыс шарттарының өзгеруіне бейімделе отырып өзгереді.
Агрегатталған жүйелерді құру кезінде блоктардың бір-бірімен және сыртқы құрылғылармен қосылуы және бірігуі есептері шешілуі тиіс.
Бірігудің АӨЖ-не сәйкес бес түрі бар:
өзіне компьютерлі тораптармен тікелей қосылған перифериялы құрылғылары бар компьютер;
әтүрлі деңгейдегі алгоритм тілдерінде жазылған, өзара байланысқан программалардың өзінше жиынтығын беретін программалы қамтамасыздану;
ӨЕК-нің техникалық құрылғысының компьютермен байланысын ұйымдастыратын интерфейс;
өлшеу сигналдарын алу мақсатында өлшеу объектісіне әсер ететін сынау сигналдарын құрушы. Мұндай сигналдың әрқайсысы (мысалы, сурет- 6..2, бұл І-нші сигнал) тізбектей қосылған ЦАПі мен “кернеу – сынау сигналы” түрлендіргішінің (ПНИСі) көмегімен өңделіп шығады;
сигналдың берілген санын (К – бірінші ӨК үшін және L – ӨК-нің N-нші үшін) сандық кодқа түрлендіру үшін арналған өлшеу каналдары (ӨК). ӨК-нің құрылымы шешілетін есепке елеулі түрде тәуелді. Дегенмен тәжірибенің кез-келген жағдайында олардың әрқайсысы аналогты өлшеу (АӨТ) және аналогты-сандық (АСТ) түрлендіргіштерінен тұрады. Бірнеше өлшеу сигналдарын бір АСТ-пен өңдеу кезінде кешеннің құрамына сигналдарды АСТ кірісіне кезектеп қосу үшін арналған коммутатор қосылады. Коммутатор АӨТ-тен кейін де (ӨК1 сурет-1.6.2-де) және оның алдында да (N ӨК сурет- 1.6.2-де) қосыла алады.
АӨТ өлшеу сигналын АСТ-нің шығыс сигналымен біртекті сигналға (яғни кернеуге) түрлендіру және оны минималды қателігі бар аналогты-сандық түрлендіру операциясын жүргізуге қажетті деңгейге дейін маштабтау (күшейтумен әлсірету) үшін арналған. Бірнеше өлшеу сигналдары (сурет 1.6.2 ӨК1-дегі К сигналдар) болғанда АӨТ тәуелсіз тізбектей қосылған және масштабталған күшейткіштерді компьютермен басқаратын К алғашқы түрлендіргіштерінен тұрады. Егер де өлшеу сигналдары біртекті физикалық шамалар болып табылса және кезектеп таңдап алынынған (коммутаторланған) болса, онда ӨК-де тек бір ғана АӨТ пайдаланған жөн (сурет-1.6.2 - ӨК N). Ол өлшеу сигналының уақыт бойынша тізбектей түрлендіреді және сәйкесінше масштабтайды.
АСТ сигналды сандық кодына түрлендіреді де, оны интерфейс арқылы компьютерге береді. Бұл мыналарға байланысты жүзеге асырылады:
алуан түрдегі басқарушы сигналдарды беруге;
сандық ақпараттарды қажетті мекен-жайлары бойынша санау және беруге (“Берілген” мен “Мекен-жайы” сигналдары 1.6.2-суретте). “Мекен-жайы” деп ӨЕК-нің нақты блогына немесе оның бірбөлігіне қосылған және компьютерге интерфейс арқылы берілген құрылғыны бірмәнде теңестіруге мүмкіндік беретін тамаша сандық кодын түсінеміз.
Оператордың командасы бойынша ӨЕК-нің программалы қамтамасыздануында таралған сол немесе басқа жұмыс режимі таңдап алынады. Компьютер әрбір М сынау сигналдарының уақыт бойынша берілген өзгерісін беретін сандық кодты есептейді және сынау сигналдарын құрушының оперативті есте сақтау құрылғысына екілік санды код түрінде жазады (1.6.2-суретте көрсетілген). Одан бұл кодтар уақыт бойынша тізбектей САТ-тың әрқайсысының кірісіне циклді түрде түседі.
