Цифрові вимірювальні прилади

ніж циклічне перетворення, що забезпечує підвищення швидкодії ЦВП.

У слідкувальному режимі роботи ЦВП вимірювана величина, здебільшого змінна - x(t), безперервно зрівноважується зразковою величиною x0(t), а результат вимірювання може видаватися в будь-який момент часу, що багаторазово підвищує швидкодію приладу.

За типом використовуваної елементної бази ЦВП поділяють на три групи: електромеханічні, електронні і мікропроцесорні. До електромеханічних належать ЦВП, які у вимірювальному каналі мають електромеханічні елементи. Їм властива мала швидкодія (до кількох десятків вимірювань за секунду) і невисокі характеристики надійності. В теперішній час вони зустрічаються дуже рідко. Елементною базою електронних ЦВП є електронні і напівпровідникові прилади, аналогові і цифрові інтегральні мікросхеми малої, середньої і великої інтеграції, що дозволяє досягати підвищення швидкодії і надійності, розширення функціональних можливостей при одночасному зниженні маси, габаритів і потужності живлення приладів. Найкращі перспективи у ЦВП на мікропроцесорах, які з’явилися порівняно недавно, але розвиваються досить швидкими темпами. Застосування мікропроцесорів і мікро ЕОМ привело до створення якісно нових вимірювальних приладів, вершиною яких є так звані віртуальні ("інтелектуальні" або "думаючі") прилади, здатні проводити будь-яку за складністю математичну і логічну обробку інформації, її аналіз і спілкування з оператором.

На мікропроцесори ЦВП може покладатися виконання таких функцій:

- автоматизація вибору меж вимірювань і нормалізація рівня вхідних сигналів;

- обчислення різних математичних функцій, розв’язання систем рівнянь;

- автоматизація керування процесом вимірювання, до якого як складові входять введення інформації і видача результатів вимірювань або керуючого сигналу (при використанні приладу у вимірювальних і керуючих системах);

- лінеаризація функцій перетворення окремих вузлів приладу або вимірювального каналу в цілому, корекція похибок, статистична обробка результатів вимірювань;

- само-калібрування, само-діагностика, автоматизація та само-повірка

Одне з найважливіших достоїнств мікропроцесорних ЦВП, яке слід підкреслити особливо, полягає в корінному поліпшенні можливостей їх універсалізації, або в розширенні функціональних можливостей. Це обумовлено переходом від жорсткої логіки роботи до програмно-керованої, що відкриває принципово новий шлях нарощування багатофункціональності таких приладів, які грунтуються на зміні програм їх роботи, заздалегідь записаних у постійному запам’ятовуючому пристрої. Цей шлях веде до створення багатофункціональних приладів з гнучкими структурою і алгоритмами роботи, що задаються програмно. Основою їх побудови є схемо-технічне і системно-програмне забезпечення, а всі виконувані ними функції, у тому числі й керуючі, задаються оператором або внутрішнім контролером програмним способом.

Характерною особливістю сучасних ЦВП, у тому числі всіх мікропроцесорних, є те, що вони виготовляються програмно-керованими і належать до системних приладів, тобто вони призначаються не тільки для автономного застосування, але й для застосування в складі автоматизованих вимірювальних систем, у системах автоматичного керування, контролю і діагностики. Системні прилади для організації взаємодії між собою та іншими приладами або зовнішніми засобами забезпечуються стандартними засобами сполучення, які одержали назву "інтерфейс" (від англійського слова interface - сполучати, погоджувати). У системних приладах використовуються інтерфейси з паралельно-послідовним передаванням інформації, представленої цифровим кодом.

Сукупність правил обміну інформацією визначає структуру об’єднання засобів вимірювальної техніки та автоматизації, установлює формат повідомлень і одиниць обміну, набір сигналів обміну і взаємодії, алгоритм обміну і спосіб кодування інформації. Апаратурну частину інтерфейсу складають електричні вузли як у складі ЗВТ, так і автономні, а також механічні з’єднувачі, елементи погодження і магістраль зв’язку. Програмне забезпечення інтерфейсу складає набір програм, які здійснюють його функціонування. Співвідношення між програмною і апаратурною частинами інтерфейсу залежить від способу їх реалізації і установлюється стандартами або технічними умовами на інтерфейси

1 2 3 4 5 6