Информационно измерительных

Кроме упомянутых средств измерений в настоящее время широкое распространение получают информационно-измерительные системы, использующие ЭВМ и позволяющие не только производить автоматические многоканальные измерения, но и обрабатывать результаты измерений по заданным алгоритмам. В этой связи особо важное значение приобретает унификация выходных сигналов различных измерительных устройств, повышающая надежность автоматизированных систем.

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Если информационно-измерительные системы реализовывать на основе одних и тех же функциональных блоков, то с целью

В настоящее время информационно-измерительные системы проектируют на базе достижений современной микроэлектроники и вычислительной техники, как правило, по модульному (блочному) принципу. Примером таких систем, возникших первоначально в ядерной физике и атомной технике, а затем широко распространившихся и в других областях науки и. техники, являются Международная система КАМАК и система ВЕКТОР (СССР) [6].

Глава 6. ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ . . 52 6.1. Общие сведения (52). 6.2. Содержание стандарта на интерфейс (54). 6.3. Система КАМАК (55). 6.4. Устройство комбинированное быстродействующее УКБ-200 (60).

Для управления уровня автоматизации обработки данных имеем такую шкалу порядка и его оценки в баллах; 1) ручная расшифровка и обработка данных (технические средства — перьевые самописцы) — 0 баллов; 2) регистрация экспериментальных данных на машиночитаемых носителях (перфолента, магнитная лента и т. д.), технические средства — информационно-измерительные системы широкого назначения — 1 балл; 3) первичная обработка данных в реальном времени (сжатие данных, фильтрация, преобразование в истинные значения, определение экстремумов и т. д.), технические средства — микро-ЭВМ, мини-ЭВМ — 2 балла; 4) вторичная обработка данных в реальном времени (расчет по детерминированным алгоритмам), технические средства — микро-ЭВМ, мини-ЭВМ — 4 балла; 5) вторичная обработка данных нескольких экспериментальных установок в реальном времени — 8 баллов.

44.Кажис Р. И. Ультразвуковые информационно-измерительные системы. Вильнюс: Мокслас, 1986. 216 с.

Начиная с середины 60-х годов был выполнен большой комплекс работ по натурной тензометрии атомных реакторов при гидропрессовках и во время холодной и горячей обкаток [7, 8, 10, И]. Для этих целей были созданы информационно-измерительные системы высокотемпературной тензометрии (ИИСВТ), включающие термо- и радиационностойкие тензо,-резисторы, первичные преобразователи, магнитографы, корреляторы, осциллографы и электронно-вычислительные машины. Эти системы позволили вести измерения напряжений в широком диапазоне частот (до 500— 1000 Гц), уровней напряжений (от 0,01 до 500 МПа), давлений (до 15 МПа), температур (до 300-450 °С), скоростей потоков теплоносителей (до 10-20 м/с) и при радиационных воздействиях (рис. 2.6). Натур-3. Зак. 1402 33

В целях совершенствования методов и средств испытаний создаются многоцелевые информационно-измерительные комплексы: «Чек-2м» — для накопления статистической информации о режимах работы и нагруженное™ элементов тракторов класса 6—14 кН (0,6—1,4 тс) при эксплуатационных и полигонных испытаниях с последующей обработкой этого материала на ЭЦВМ; «Чек-4м» — для оценки тяговых качеств тракторов; «Чек-бм» — для комплексных исследований влияния внешних факторов на основные физиологические функции организма механизаторов.

При вводе машин и конструкций в эксплуатацию все большее значение приобретает контроль за их состоянием с определением эксплуатационных повреждений и остаточного ресурса. Для этих целей разрабатываются и создаются информационно-измерительные комплексы натурной тензометрии с многоточечной регистрирующей аппаратурой. Контроль за состоянием дефектов в процессе эксплуатации проводится методами и средствами ультразвукового и рентгеновского контроля, проникающих жидкостей, акустической эмиссии и др. По результатам эксплуатационного контроля прочности и ресурса производится уточнение режимов эксплуатации, оценка возможности перехода на форсированные режимы, а также определение и назначение остаточного ресурса.

В качестве средств измерения термоЭДС в термоэлектрических термометрах используют милливольтметры магнитоэлектрической системы, цифровые милливольтметры, компенсаторы, информационно-измерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы.

Особое внимание в книге уделено применению информационно-измерительных систем для управления экспериментом и автоматизации сбора и обработки экспериментальных данных. В частности, в книге дано описание системы КАМАК и управляющего вычислительного комплекса СМ-4 — УКБ200, который используется при выполнении лабораторных работ по термодинамике и теплопередаче (гл. 6). Кроме того, одна из работ (ТД-6) посвящена вопросам математического моделирования на ЭВМ термодинамического цикла газотурбинной установки с целью его оптимизации.

Манометры с упругими чувствительными элементами, снабженные передающими преобразователями с унифицированным сигналом постоянного тока, предназначены для работы в информационно-измерительных системах.

Дифманометры мембранные электрические компенсационные типа ДМ-Э и ДМ-ЭР имеют унифицированный выходной сигнал постоянного тока 0...5 мА и 0...20 мА; используются в комплекте с милливольтметрами, а также с другими устройствами в информационно-измерительных системах. Дифманометры типа ДМ-Э предназначены для измерения перепадов давления (выходной сигнал пропорционален перепаду давления), а типа ДМ-ЭР — для измерения расхода по перепаду давления в суживающих устройствах (выходной сигнал пропорционален расходу). Принцип действия дифманометров основан на электрической силовой компенсации усилия, развиваемого мембраной под действием измеряемого перепада давления.

Актуальные задачи автоматизации научных исследований приводят к необходимости перехода от использования ЭВМ в режиме автономных вычислений к применению их в качестве элементов информационно-измерительных систем. Это объясняется тем, что:

Современная информационно-измерительная система состоит в общем случае из функциональных блоков (первичных измерительных преобразователей), ЭВМ и средств сопряжения, обеспечивающих совместимость (взаимодействие) функциональных блоков. Информационная, энергетическая и конструктивная совместимость, а также набор правил, позволяющих упорядочить обмен информацией между отдельными функциональными блоками системы, получили название интерфейса [8].

Основные схемы построения информационно-измерительных систем — радиальная и магистральная. На рис. 6.1 в качестве примера показано построение радиальной системы, состоящей из следующих функциональных элементов: коммутатора аналоговых измерительных сигналов (К.АС), цифрового вольтметра (ЦБ), цифрового частотомера (ЦЧ) и цифрового вычислительного устройства (ЦВУ) — процессора.

Требования к организации взаимодействия компонентов информационно-измерительных систем определяются ГОСТ 22316— 77, регламентирующим правила организации потоков данных, свойства функциональных блоков, правила взаимодействия, виды и назначения сигналов, а также форматы сообщений и требования к совместимости сигналов.

Эффективность работы сложных информационно-измерительных систем (ИИС), к которым относятся и современные системы для рентгенофизических исследований материалов [1], зависит как от качества измерения первичной информации от объекта исследования, так и от качества применяемого аппарата обработки результатов измерений. При этом эффективность этапа обработки прямо зависит от таких параметров электронных блоков, которые принимаются известными только на основе теоретических предположений. Примером могу г служить характеристики шумов на выходе рентгеновских детекторов различного типа. Технические и методические трудности при решении задач статистического контроля и диагностики таких объектов обусловлены часто нестационар-постыо характеристик и свойств самих объектов. При этом сам нестационарный процесс x(t) на выходе устройства, как правило, можно описать моделью вида

Важным, но трудоемким этапом разработки новых транспортных средств является экспериментальное исследование моделей разрабатываемых конструкций. Оно проводится с целью измерения различных параметров движения, а также сил и моментов, воздействующих на движущуюся модель. Одним из путей повышения эффективности подобных исследований является автоматизация измерений с использованием информационно-измерительных систем (ИИС).

Одним из наиболее перспективных направлений в создании медицинских информационно-измерительных систем (ИИС) оценки функционального состояния человека является разработка методов, основанных на регистрации и обработке электрокардиосигнала (ЭКС), несущего диагностическую информацию о функционировании сердечно-сосудистой системы и организма в целом. Информационно значимым параметром. ЭК.С в случае определении функционального состояния

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ