При построении ИИС на базе АЦП/ЦАП в качестве первичных преобразователей используются аналоговые датчики

Набор виртуальных инструментов, образующих подсистему измерения, определяется характером изучаемых объектов. Нм; выходной сигнал - напряжение: 0. Схема ИК температуры с коррекцией систематических погрешностей. Аналоговый сигнал с датчика поступает на модуль согласования, наличие которого продиктовано необходимостью приведения сигналов с датчиков к уровню и наименованию сигнала, на котором работает плата АЦП например, с датчика выходит токовый сигнал в диапазоне 0. Объектами внедрения лабораторного комплекса являются технические вузы, техникумы и училища, а именно кафедры, преподающие базовый инженерный курс «Детали машин и основы конструирования» и смежные с ним дисциплины «Основы проектирования машин», «Прикладная механика», «Динамика машин», «Экспериментальная механика» и др.

МА; относительная погрешность измерения 2% 10Тензорезисторы 1-LY41-6/120Hottinger Baldwin MesstechnikМатериал: фольга на полиамидной подложке, сопротивление 120 Ом, к-фактор 2,07; рабочая температура 23°С, поперечная чувствительность 0,1; максимальное растяжение: 2% -растяжение, 5% - сжатие; 11Датчик силы CWW-200kgfDacellНоминальный диапазон: до 200кгс, выходной сигнал: 1,5мВ/В; нелинейность 0,5%; питание 10В 12Датчик силы UMI-200kgfDacellНоминальный диапазон: до 200кгс, выходной сигнал: 2мВ/В; нелинейность 0,03%; питание 10В Рисунок 4 - Схема информационно-измерительной системы на базе платы АЦП/ЦАП Разновидностью ИИС на базе платы АЦП/ЦАП является схема комплекса сбора информации, представленного на рисунке 5. Рассмотрен опыт создания ИИС для лабораторных практикумов по электротехническим дисциплинам на базе технологии виртуальных инструментов ВИ фирмы National Instruments. Наличие в составе модулей DAQ 6251 двух таймеров-счетчиков дает возможность построения частотомеров и периодомеров и исследования их метрологических характеристик. Реконфигурируемая ИИС на базе датчиков с цифровым выходом и удаленных модулей ввода: + открытая архитектура ИИС для модернизации; + возможность увеличения измерительных каналов за счет плат расширения СОМ портов для PCI слота; - сложность разработки программного обеспечения при согласовании различных протоколов передачи данных высокая стоимость; - ориентированность ИИС на медленно меняющиеся процессы из-за ограничений скорости цифровой передачи. Неотъемлемой частью ИИС является персональный компьютер, в состав которого входит плата аналого-цифрового АЦП и цифро-аналогового преобразования ЦАП, необходимые для: соответственно, преобразования унифицированного аналогового сигнала в цифровой вид, -понятный для ЭВМ и обратного процесса - преобразования цифровых данных с ЭВШв аналоговый сигнал для управления исполнительными устройствами. При построении ИИС на базе АЦП/ЦАП рисунок 4 в качестве первичных преобразователей используются аналоговые датчики, которые преобразуют измеряемую физическую величину в определенном диапазоне в пропорциональный электрический сигнал. Аппаратная часть подсистемы измерений реализована на основе плат сбора данных PCI-6251, обеспечивающих ввод-вывод сигналов. Аппаратные и программные продукты фирмы National Instruments дают широкие возможности при построении виртуальных измерительных приборов, которые используются как на производстве, так и в учебном процессе. Лабораторные практикумы по информационно-измерительным системам ИИС Постановка задачи Необходимо продемонстрировать студентам, обучающимся по направлению «Приборостроение» возможные структурные решения при построении измерительных каналов и систем и выработать у обучающихся навыки конфигурирования аппаратных создания программных частей ИИС. С помощью мыши можно имитировать воздействия на «органы управления» - кнопки, переключатели, регуляторы, «нарисованные» на экране монитора в виде передней панели имитируемого прибора. Рисунок 6 - Схема реконфигурируемой ИИС на базе единой платы АЦП лабораторного комплекса по исследованию элементной базы машин 4. Модульный принцип построения основных узлов и гибкость разрабатываемой информационно-измерительной системы позволяет проводить расширение объектов исследования и проводить еще 9 лабораторных работ. Возможно использование плат сбора данных, подключаемых через USB порт. Основная идея установки состоит в исследовании влияния частоты вращения электродвигателя, передаточных отношений и рабочей нагрузки на коэффициент полезного действия, действительные передаточные отношения всей системы в целом и каждого узла в отдельности, а также скольжение в ременной передаче. Пенза, ИИЦ ПГУ, 2007 - 290 с.

Учебная лабораторная база большинства российских вузов для обучения общеинженерным дисциплинам «Прикладная механика», «Основы проектирования машин», «Детали машин и основы конструирования», «Экспериментальная механика» и др. При этом ПК превращается в полнофункциональное рабочее место учебной лаборатории, оснащенное всеми необходимыми измерительными и управляющими приборами.

Модуля согласования может и не быть в составе ИИС, если сигналы совпадают; но ввиду сложности подбора датчиков в соответствии с данным, условием, подобное встречается редко. В данном случае речь идет о том, чтобы выяснить, какую погрешность позволяет получить выбранный метод, и каким образом с помощью подбора различных параметров можно обеспечить необходимую точность измерений. По сравнению друг с другом данные подходы имеют свои плюсы и минусы, значимость которых проявляется в зависимости от области деятельности, в которой они используются.

Следует отметить, что измерительная задача не является традиционной для применения подобных методов, поэтому большое значение уделяется изучению метрологических характеристик и погрешностей оценки параметров сигнала такими способами5. Качала Использование методов нечеткой логики для определения классификационных характеристик случайных процессов Вестник МГТУ. Преобразование Прони в задаче измерения параметров гармонических сигналов в шумах // Датчики и системы, 2007.

Использование технологий NATIONAL INSTRUMENTS для создания систем автоматизированного лабораторного практикума 1. Задача состоит в том, чтобы объединить имеющиеся компоненты лабораторных установок объекты исследования и первичные измерительные преобразователи с новыми аппаратными средствами.

Петля гистерезиса» с использованием графической среды программирования LabVIEW Обратный маятник Устройство для изучения основ интерфейсов обмена по протоколам RS232 и GPIB / имитатор оконечного устройства по интерфейсу RS232 Лабораторный практикум: изучение адиабатического расширения газов Стенд для исследования электрических переходных характеристик асинхронных двигателей при пуске Система статистической обработки результатов измерительного экспримента Автоматизация лазерно-плазменных измерений с помощью LabVIEW Модельно-измерительный комплекс. Путников Интегральная электроника в измерительных устройствах. Таблица 1 - Элементная база ИИС №Наименование, модельПроизводительХарактеристика 1Плата АЦП/ЦАП PCI-6052ENational InstrumentsЧастота оцифровки сигнала: ЗЗЗкГц, разрешение 16бит, входной диапазон +-10В, 8 дифференциальных входных каналов, 2 выходных, 8 цифровых . Рабочим местом пользователя является персональный компьютер с установленным специализированным программным обеспечением.

Рисунок 1 - Экспериментальная установка по исследованию механических передач Возможности данной установки позволяют проводить измерения энергетических, силовых, и кинематических параметров основных видов механических передач, применяемых на практике. Программное обеспечение серверной и клиентской частей ИИС написано на языке графического программирования G в среде LabVIEW.

Другой важный раздел практикума - генерирование сигналов с заданными характеристиками: st - стационарный случайный процесс; а + bt + εt - детерминированный полезный сигнал со случайной составляющей; а × sinωt - гармонический сигнал; а × sinωt + εt - гармонический сигнал со случайной составляющей; Σаi × sinωit+φi - сложный сигнал; В данном случае предложена аддитивная модель сигналов, возможна и мультипликативная модель 5,6. Рисунок 5 - Схема информационно-измерительной системы с использованием модулей удаленного ввода-вывода и датчиков со встроенным АЦП По результатам сравнительного анализа по трудоемкости и другим показателям были выявлены достоинства и недостатки обоих схем ИИС: 1. МА, а АЦП воспринимает данные в диапазоне 0.

Исследования

Продолжение справочного пособия