Микропроцессоры в измерительных приборах

Книга знакомит со средствами и методами измерений, с основными компонентами измерительных систем, учит правильному выбору и применению систем измерения в конкретных условиях. В справочнике объяснены физические принципы методов и даны математические основы их количественной оценки. Специальный раздел посвящен применению микропроцессоров в измерительных системах. Описаны 184 метода измерения химического состава, плотности, перемещений, электрических характеристик, гидродинамических потоков, силы, уровня, давления, радиации, деформации, температуры. Рассмотрено 30 типов датчиков, 28 преобразователей сигналов, 18 видов устройств отображения получаемой информации. Более 300 иллюстраций поясняют принципы функционирования методов и приборов. [c.4]

Термин программируемый применительно к измерительным системам означает, что в систему включен микропроцессор или компьютер. Термин простой (непрограммируемый) используется, когда в системе нет никаких микропроцессоров. В простых приборах система проводит только измерение величины, а человек должен потом обрабатывать и интерпретировать отображенные данные. На программируемых приборах проводятся не только измерения, но и обработка и интерпретация полученных данных, в результате чего могут приниматься решения по дальнейшему управлению различными процессами. [c.16]

В диагностировании по требованию предполагается активное участие персонала с использованием измерительных приборов, технической документации и инструкций. Предусматривается в случае необходимости обмен информацией между обслуживающим персоналом потребителя и изготовителем оборудования и проведение углубленного диагностирования изготовителем, использующим банк данных и програм иное обеспечение. Периодическое диагностирование (ежегодное и раз в полгода) включает подробный профилактический осмотр, обработку эталонных деталей, измерение геометрических, кинематических и динамических параметров с использованием малых ЭВМ. Рассматривается также возможность применения автоматических систем, использующих микропроцессоры оборудования и внешние ЭВМ, измерительные приборы, анализаторы, записывающие и запоминающие устройства. При постановке диагноза применяется логический анализ (дерево дефектов), используются статистические данные об отказах. Большая сложность решаемых задач требует децентрализации диагностической системы и применения периферийных устройств дисплеев, перфораторов, магнитных дисков, печатающих и считывающих устройств и др. [c.208]

Термин программируемый применяется для измерительных систем, в состав которых входит микропроцессор для выполнения основных операций по обработке принимаемого сигнала. В простых приборах измерительная система может включать несколько датчиков, каждый из которых подсоединен к соответствующему преобразователю сигналов. Оператор снимает показания от каждого датчика, которые затем обрабатывает для получения значения измеряемой величины. Например, по результатам измерения температуры сухим и влажным термометром оператор вычисляет значение относительной влажности. Другой пример оператор корректирует полученные данные с учетом нелинейности. Таким образом, процесс получения значения измеряемой величины при использовании простых приборов может включать в себя такие процедуры, как арифметические операции с серией измерений, вычисления с использованием калибровочных коэффициентов, уточнение результатов измерений с учетом специальных факторов, например учет нелинейности. В этих случаях оператор является как бы элементом системы обработки сигналов, необходимым для получения значения измеряемой величины. Микропроцессорные системы служат для исключения человека из процесса обработки сигналов, так как они могут снимать показания одновременно с нескольких датчиков или проводить опрос одного датчика заданное количество раз, обрабатывать принятые значения и выдавать полученное значение измеряемой величины прямо на выход системы. Кроме того, микропроцессорные системы могут выполнять ряд других задач, таких как преобразование данных в различные форматы, осреднение результатов, нахождение минимальных и максимальных значений, обработка данных от датчиков разных типов, проведение периодических калибровок, принятие решений по управлению системой, основанных на полученных данных, и т.д. [c.340]

Отказавший ЦП не может проверить самого себя, что заставляет разработчика системы, который должен предусмотреть возможность контроля ЦП, включить в систему второй ЦП только для проверки первого ЦП. Очевидно, общая сложность системы с появлением аппаратных средств второго ЦП резко возрастает, что приводит к ухудшению ее надежности. Данный подход в чистом виде применяется редко из-за возникающих проблем тестирования второго ЦП и его схем. Однако идея использования одной вычислительной системы для проверки другой оказалась жизнеспособной, и большинство сложных контрольно-измерительных приборов для проверки микропроцессорных систем сами имеют встроенные микропроцессоры. [c.43]

Принципы поиска неисправностей в изделиях с микропроцессорами в основном не отличаются от принципов тестирования обычных цифровых устройств. В соответствии со стандартной процедурой персонал должен изучить проверяемую систему, определить состав требуемого контрольно-измерительного оборудования и составить логическую процедуру поиска неисправности. Самым сложным и совершенным прибором, находящимся в распоряжении человека, является его ум именно на него следует полагаться на каждом этапе работ, а не подчиняться какому-то слепому набору правил. [c.66]

Наибольшая часть расходомеров и счетчиков состоит из первичного и измерительного преобразователей, последний может содержать микропроцессор или механический интегратор, отсчетное устройство. Наличие микропроцессора позволяет использовать расходомер в качестве счетчика, а счетчик для определения усредненного значения расхода. Микропроцессорные приборы могут иметь на выходе аналоговые токовые выходные сигналы и интерфейс RS-232 (485). В первом случае они могут работать с вторичными приборами типа РП-160, КСУ, во втором — через адаптер подключаться к ПЭВМ, принтеру, а также с помощью модема входить в информационную сеть. [c.356]

Микропроцессоры и микроЭВМ встраиваются в самые сложные и точные средства измерительной техники, чтобы осуществлять черновую предварительную обработку информации, улучшать метрологические характеристики, упрощать системные связи и обслуживание прибора. [c.82]

Устройства цифрового отсчета результата измерений также можно рассматривать как простейшие случаи применения микропроцессоров. Эти устройства все шире применяются не только в современных более или менее сложных приборах для измерений длин и других геометрических параметров (профилографах, кругломерах, индуктивных измерительных системах и т. д.), но и в сравнительно простых традиционных приборах и инструментах для измерения линейных размеров (микрометрические инструменты, штангенинструменты и т. п.). Средства представления информации основаны на использовании жидких кристаллов, цифровых индикаторных ламп и других элементов. (Индикаторная лампа является газоразрядной с неоновым заполнителем, общим анодом и [c.149]

Под обычной контрольно-измерительной аппаратурой мы понимаем те приборы, которые применялись для контроля электрических и электронных схем до появления в 1971 г. микропроцессора, а именно осциллографы, цифровые вольтметры и частотомеры. Хотя эти приборы широко применяются для общего тестирования [c.82]

В развитии современной измерительной техники наметились общие тенденции, из которых главными являются переход от единичных приборов к измерительным системам, в том числе к самонастраивающимся и аддаптивным системам развитие измерительных подсистем в роботехнических комплексах и совершенствование систем активного контроля применение микропроцессоров в измерительных системах и устройствах для переработки измерительной информации, применение числового программного управления процессом измерений, приведшим к созданию информационно-измерительных систем (ИИС). [c.423]

Современные приборы способны работать в составе сложных установок и систем и, кроме того, могут обладать определенным интеллектом. Но если в измерительный прибор встроить микропроцессор или в измерительную систему вк-пючить ЭВМ. только от этого они умнее и точнее не станут. Процессор (об этом мы говорили) нужно снабдить хорошей программой. Качество программы определяется в первую очередь заложенными в нее метрологическими методами. [c.115]

Микропроцессоры, оперирующие с четырехразрядными словами, используют в измерительных приборах, микрокалькуляторах, игровых автоматах и др. Восьмиразрядные МП применяют в контрольно-измерительных приборах, контроллерах систем управления и др. [c.292]

Микропроцессор, встроенный в измерительный прибор или сопряженный с ним, придает ему новые качества (автоматическая настройка, самоконтроль, исключение многих видо]з ошибок при измерениях, возможность обработки сигналов с большим уровнем шума без использования сложных фильтров, возможность сопряжения с ЭВМ и др.). Программируемое оперативное запоминающее устройство, встроенное в прибор микропро- [c.535]

Пример структурной схемы измерительного прибора со встроенным микропроцессором представлен на ряс. 13.4. В этой схеме можно выделить две част из.мерительную часть а налоге-цифровой преобразователь АЦП, цифроаналоговый треобразователь ЦАП, усклнтель, коммутатор, мера и час-ъ программного управления и обработки ланных (МП, ОЗУ. ПЗУ, клавиатура, дисплей, интерфейс). [c.247]

Из-за проблем, связанных с разными уровнями сигналов по току или напряжению, часто возникает необходимость входы/выходы приборов электрически изолировать от входов/выходов микропроцессора. Для этой цели чаще всего используются оптроны или оптопары. На Рис. 24.7 показаны принципиальная схема такого устройства и вариант его включения в измерительный контур, где с входной стороны — цифровой вход от чувствительного элемента с соответствующим уровнем сигнала, а на выходе — микропроцессор. Оптрон состоит из светоизлучающего диода (СИД), через который течет входной ток. Инфракрасное излучение, испускаемое светодиодом, детектируется фототранзистором, расположенным достаточно близко, но электрически изолировано от него. Таким образом, возникновение импульсов в цепи светодиода приведет к появлению импульсов в цепи фототранзистора, хотя никакого физического соединения между ними не существует. [c.363]

В разделе, посвященном техническим термометрам сопротивления, были кратко описаны основные приборы и методы измерений. Для исчерпывающего разбора данного вопроса и конкретных измерительных схем потребовалась бы отдельная книга. Как уже упоминалось в начале данной главы, в этой области измерений происходит быстрый прогресс благодаря все более щирокому использованию микропроцессоров. [c.231]

Концепция модульной контрольной ячейки на основе роботов Bravo была результатом изучения фирмой DEA требований гибкой производственной системы. Эта ячейка имеет как основной стандартный компонент горизонтальные измерительные звенья роботов, которые комбинируются с измерительными звеньями роботов такого же типа для конструирования контрольной ячейки,, вполне соответствуюш,ей производственным требованиям. Эти звенья, выпускаемые с различными стандартными рабочими ходами, характеризуются тремя — четырьмя степенями подвижности — три взаимно перпендикулярных линейных движения и одно вращательное — и содержат ряд приспособлений и принадлежностей, таких, как автоматические электронные щупы, автоматические магазины с инструментом, датчики и приборы для распознавания деталей и т. д. Движение осей звеньев контролируется микропроцессором, который управляет в метрологической и операционной синхронизации двумя звеньями, работаюш ими с одной деталью или независимо с двумя деталями, и, вероятно, можно расширить это управление до четырех звеньев. Микропроцессор производит одновременное управление положением скоростью и ускорением звеньев. [c.43]

Современное состояние и тенденции развития средств измерительной техники характеризуются максимальной автоматизацией процессов измерения и обработки результатов экспериментальных исследований. Средствами измерений являются датчики, преобраззтощие измеряемый параметр в электрический сигнал, автоматические аналоговые регистраторы, цифровые приборы и устройства отображения информации, цифровые информационноизмерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы, средства вычислительной техники, в первую очередь, микропроцессоры и микро-ЭВМ. [c.271]

Одним из основных направлений применения средств вычислительной техники в производстве является создание автоматической системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). В машиностроении основной областью применения микропроцессоров и микро-ЭВМ являются станки с числовым программным управлением (ЧПУ), робототехника и изме1рительная техника, где в настоящее время ведутся работы по замене электронных приборов микропроцессорами. Например, ЭВМ применяются в КИМ для проведения измерений в соответствии с заданной пропраммой, для обработки результатов измерений и выработки измерительной информации. Цифровая индикация результатов измерений повышает точность и производительность измерений и облегчает труд контролера. [c.211]

Состояние измерительной техники во многом зависит от парка образцовых средств измерений. Скажем, высокий уровень микрофонов, шумо-меров, анализаторов вибраций известной датской фирмы Брюль и Къер" обеспечивается тем, что эта фирма сама выпускает первоклассные средства поверки перечисленных приборов. Для поверки микр0ф0>10в, наушников, слуховых аппаратов используется безэховая камера, по форме напоминающая яйцо высотой с письменный стол. Чем только ни отделана внутренняя поверхность камеры Здесь слои стеклопластика, стекловаты, полимерной фольги, пенополиуретана.. . Зато звукоизоляция близка к идеальной. Образцовый источник звука смонтирован под верхней крышкой яйца", а внизу, в мягкое гнездо, помещается испытуемое изделие. Благодаря тому, что отраженные сигналы и внешние шумы полностью отсутствуют, на изделие действует чистейший, эталонный звуковой сигнал. Как этот сигнал усваивается" изделием, какие частоты проходят лучше, какие — хуже, — на эти вопросы отвечает автоматический выносной прибор со встроенным микропроцессором. А печатающее устройство само выдает протокол поверки. [c.48]

Принципиальная схема хроматографа показана на рис. 11.21. Газ-носитель (воздух) подается в хроматограф микропроцессором мембранного типа, проходит через разделительную колонку / и попадает в рабочую камеру детектора 7 с расположенным в ней чувствительным элементом. Другой газ-носитель (при анализе продуктов горения им может служить только Аг) омывает соединенные последовательно разделительные колонки 2 и 3 и попадает в рабочую камеру детектора 8, в которой также расположен чувствительный элемент. Расход газов-носителей, поступающих в прибор одновременно, контролируют реометрами 9. Чувствительные элементы детектора включены в схему измерительного моста, питаемую от стабилизатора постоянного тока. Хроматограф выполнен в виде одного корпуса, который по функциональ- [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...