• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Основні структури ВІС.

Інформаційно-вимірювальні системи можна класифікувати за рядом признаків, наприклад: за структурою, за призначенням, за відстанню до об'єкту, що досліджується, характеру взаємодії з об'єктом і т. д.

За структурою інформаційно - вимірювальні системи можна поділити на декілька основних груп:

1) системи з паралельними вимірювальними каналами (рис.3.1-а) - структури паралельної чинності. Загальними в таких системах є забезпечення управління і подання інформації у кожному каналі;

Рис.3.1-а. Структурна схема з паралельними вимірювальними каналами

2) системи з одним вимірювальним каналом, до якого послідовно в часі підключаються різноманітні датчики структури паралельно - послідовної чинності. Переключення датчиків здійснюється комутатором (рис3.1-б).;

Рис3.1-б. Структурна схема ІВС з загальним вимірювальним каналом

Надійність першої структури значно вище, бо вихід з ладу одного каналу не тягне за собою виходу всієї системи. Однак друга структура значно простіше і дешевше;

3) системи з одним вимірювальним каналом і одним датчиком (рис3.1-в), що з допомогою скануючого влаштування здійснює вимір в n крапках. Подібні структури називають структурами послідовної чинності, а системи, виконані по такій структурі, скануючими;

Рис.3. 1-в. Структурна схема ІВС зі скануючим пристроєм.

4) системи, в який процес вимірювання здійснюється з допомогою загальної для всіх каналів мірою М (рис3.1-г) і індивідуальним для кожного каналу влаштуванням порівняння СУ величини, що вимірюється з мірою. Системи що мають подібну структуру називаються мультиплексованими розгорнутими системами.

Рис.3. 1-г. Структурна схема ІВС з розгорнутим перетворенням

По призначенню системи поділяються на:

· Власні вимірювальні системи (ВС);

· Системи автоматичного контролю і управління (САК);

· Системи технічної діагностики (СТД).

Системи першої групи - власні вимірювальні системи - можуть призначатися для прямих вимірів, а також для побічних, сумісних і сукупних. Вони звичайно використовуються при дослідженнях об'єктів і процесів різноманітного роду і мають високі метрологічні характеристики.

Попередня інформація про об'єкти, що досліджуються інколи мінімальна, а частіше і буде відсутня, тому вимірювальна система повинна бути універсальна по своїй структурі і можливостям. Інформація в таких системах має кількісний характер і видається в вигляді чисел, що іменуються або їхніх відношень і, як правило, представляється безпосередньо оператору. Засоби подання інформації дуже різноманітні:

· Показання стрілочних і цифрових приладів;

· Графіки;

· Таблиці і т. д.

Система може працювати і в режимах порадника, наприклад, коли не має часу на обмірковування ситуації. В цьому випадку інформація може бути видана в вигляді стислої інструкції, якою слідує користуватися оператору.

Деякі ВС здатні виконувати складну математичну обробку вимірювальної інформації. Результат вимірів в таких системах видається в вигляді логічних включеннях або узагальнених даних.

Обробка результатів виміру в системах першої групи інколи виробляється з запізненням, тому обсяг запам’ятовуючих приладів може бути значним.

В системах другої групи - в системах автоматичного контролю і управління - відбувається зіставлення дійсних значень параметрів, що характеризують контрольований процес або об'єкт, зі значеннями цих параметрів, прийнятими за нормальні або допустимі. Ці значення називаються вставками. Системи цієї групи часто називають системами централізованого контролю. Характер поведінки об'єктів практичні відомий заздалегідь, а всі його можливі стани поділяються, як правило, на нормальні і неприпустимі («норма», «вище норми», «нижче норми»).

Інформація, що видається системою, носить якісний характер і відповідає на питання, знаходиться чи об'єкт в заданому режимі, або вийшов з нього. Тому система автоматичного контролю може бути менш універсальна, ніж система першої групи.

Часто промислові системи автоматичного контролю об’єднують функції контролю, виміри і регулювання.

Спрощена схема САК з паралельно-послідовною структурою наведена на рис. 2. Тут контрольовані величини, наприклад, напруга, з допомогою комутатора підключається до АЦП. В влаштуванні порівняння код контрольованої величини порівнюється з вставками, т. ч. з нижнім і верхнім допустимими значеннями для даної величини. Це порівняння можна здійснити і в аналогової формі, тоді АЦП буде відсутнє. Сигнали з виходу пристрою надходять на прилади формування регулюючих дій. Крім того відхилення за межі допустимих значень реєструються.

Періодично можуть реєструватися і поточні значення контрольованих параметрів. Роботою всієї системи керує пристрій управління.

Рис.3. 2 Спрощена структурна схема САК

Оскільки обробка інформації в САК відбувається в режимі контролю, запам’ятовуючий пристрій буде відсутній.

Системи третьої групи - системи технічної діагностики - на підставі результатів вимірів видають узагальнені судження про стан об'єкту, характер несправності і засоби їхнього усунення і т. д.

Структури систем автоматичного контролю, що порівнюють параметр з вставками, аналогічним структурі вимірювальної системи, в якій виробляється розподіл величин, що вимірюються по рівню.

Вимірювальні системи, що є зворотні зв'язки з об'єктом, по структурі не відрізняються від систем діагностики.

По відстані до об'єкту, що досліджується ІВС ділять на системи ближньої дії і дальньої, або телевимірювальні системи. Основним відокремлювальним признаком телевимірювальних систем є те, що в них необхідно враховувати характеристики каналу зв'язку, що є одним з найбільш складних і дорогих приладів системи. В той же час в системах ближньої чинності вартість каналів зв'язку мала і їхні характеристики при проектуванні практичні не враховують.

По характеру взаємодії з об'єктом дослідження структури можна поділити на пасивні і активні. Пасивні системи тільки сприймають інформацію від об'єкту, а активні, діючи на об'єкт через прилади зовнішніх дій (рис. 3), дозволяють автоматично і найбільш повно вивчити його поведінку. Такі структури широко застосовуються для автоматизації наукових досліджень.

Взаємодія на об'єкт може відбуватися наступним чином:

· По заздалегідь встановленій жорсткій програмі;

· По програмі, що враховує реакцію об'єкту.

В першому випадку (рис. 3-а) реакція об'єкту не впливає на характер впливу, а отже, хід експерименту і його результати можуть бути викликані оператором в поле його закінчення.

Рис. 3.3-а. Структурні схеми вимірювальних систем з виміром зовнішніх впливів

Рис. 3.3-б. Структурна схема ВС з урахуванням реакції об'єкту на впливи

Рис. 3.3-в. Структурна схема ВС без виміру дії.

В другому випадку (рис. 3-б) результати реакції негайно відбиваються на характері впливів, тому обробка ведеться в реальному масштабі часу, а частіше і з великою швидкістю. Такі системи повинні мати розвинену обчислювальну частину, або працювати спільно з ЕВМ. Крім того, прилади подання інформації повинні оперативно видавати її оператору, з тим щоб він міг втручатися в хід процесу.

По тому як здійснюється вимір параметрів зовнішніх впливів, структури активних систем можуть бути двох виглядів: в першому випадку (рис. 3-а і 3-б) параметри зовнішніх впливів вимірюються системою, в другому (рис. 3-в) параметри не вимірюються, а їхні кодові еквіваленти вводяться безпосередньо в влаштовані пристрої подання інформації. Формуються кодові еквіваленти в відповідності з програмою експерименту в влаштовані прилади управління.

Подібні структури можуть мати системи для перевірки вимірювальних приладів.

Завдяки розглянутому матеріалу, можна зробити наступні висновки:

- Вимірювальні інформаційні системи можуть приймати в якості вхідних величин самі найрізноманітніші фізичні сутності в аналоговому чи дискретному поданні ( напругу, довжину хвилі, величину опору та ін..)

- Вихідна інформація може бути теж різноманітною: в цифровому поданні, в вигляді зображень, у вигляді висновків про стан об’єктів, та ін.);

- принципи побудови вимірювальних інформаційних систем відрізняються один від одного від складності вирішуваних завдань. У випадку комплексної перевірки і контролю систем зв’язку вини базуються на використанні вбудованих комп’ютерних блоках і стиках з персональними комп’ютерами.

- у відповідності до принципів, структури вимірювальних інформаційних систем можуть бути різноманітними: з паралельним вимірюванням, з загальним вимірювальним каналом, зі скануючим пристроєм та ін.

Читайте також:

1. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
2. III. Процедура встановлення категорій об’єктам туристичної інфраструктури
3. Адаптивні організаційні структури управління.
4. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
5. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
6. Аналіз асортименту й структури випуску продукції.
7. Аналіз динаміки і структури валового нагромадження.
8. Аналіз динаміки і структури витрат підприємства
9. Аналіз динаміки та структури банківських доходів
10. Аналіз динаміки та структури валютних операцій
11. Аналіз показників складу, структури й технічного стану основних фондів.
12. Аналіз рівня, динаміки і структури обсягу виробленої та реалізованої продукції

Переглядів: 2243