Автоматизация измерений.

1. Автоматизация измерительного процесса. Основные понятия

Проведение измерений без участия человека, то есть автоматически позволяет обеспечить высокую объективность полученных результатов вследствие исключения погрешности, вносимой операцией.

Автоматизация позволяет обеспечить:

• сбор информации в местах недоступных для непосредственного участия человека;

• длительные, многократно повторяющиеся измерения;

• одновременное измерение большого числа величин;

• измерение быстропротекающих процессов.

Следует различать полную и частичную автоматизацию измерений. В первом случае весь процесс измерения осуществляется без участия человека – автоматические измерения. Во втором случае оператор является одним из участников цепи получения измерительной информации – автоматизированные измерения.

В функции оператора входят:

• поддержание нормального функционирования СИ;

• ввод начальных условий и программы измерения;

• анализ результатов измерений.

Обобщенная структурная схема СИ

где ИССИ – измерительные средства сбора информации

СОИ – средства обработки информации и принятия решений

СУО – средства управления объектом

СРР – средства регистрации результатов

ЗХПО – заданные характеристики и параметры объекта

В реальные средства измерения могут не входить некоторые элементы этой системы. Анализ обобщенной структурной схемы позволяет определить основные пути решения задачи автоматизации процессов измерения.

1. Автоматизация сбора измерительной информации.

Для этого необходимо обеспечить унификацию выходных сигналов измерительных преобразователей физических величин, программно-управляемую коммутацию этих сигналов на общий канал связи, автоматический выбор диапазонов измерения.

2. Автоматизация измерительной цепи.

Измерительная цепь – это совокупность преобразовательных элементов, усилителей, фильтров, АЦП и т.д. Автоматизация измерительной цепи должна обеспечивать отсутствие ручной регулировки и настройки элементов цепи.

3. Автоматизация передачи информации из измерительной цепи в ЭВМ.

Под этим понимается согласование измерительной цепи с информационной магистралью вычислительного устройства. Технические средства согласования получили название – интерфейс. Интерфейс определяет формат передаваемой и принимаемой информации, уровни сигналов, импедансы (сопротивления), линии связи, организацию управляющих сигналов и временных соотношения для них.

4. Автоматизация обработки измерительной информации.

Осуществляется включением ЭВМ в измерительную цепь.

5. Автоматизация индикации и документированной регистрации результатов измерений.

Применение цифровых индикаторов, дисплеев, печатающих устройств, графопостроителей.

2. Измерительная система с аналоговой передачей информации.

Используется для измерения небольшого количества величин.

ИП – измерительный преобразователь;

КМ – коммутатор – поочередно передает сигналы от ИП к ВП;

ВП – входной преобразователь – согласует выходы ИП с сигналом связи КС

ПП – приемный преобразователь – выделяет информационный сигнал

УАО – устройство аналоговой обработки сигналов (первичная обработка и усиление измерительного сигнала)

АЦП – аналогово-цифровой преобразователь.

ИР – индикатор результатов измерений

ОПЕР – оператор.

Отличие аналоговых и цифровых сигналов

(1) (2)

1 – аналоговый сигнал (непрерывно изменяющийся во времени)

2 – дискретный сигнал (цифровой – последовательность прямоугольных импульсов).

Оценку полученной информации может осуществлять оператор.