border=0


border=0

Počítačové meracie systémy (CIS)

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>

V súčasnej dobe bol vytvorený nový smer v oblasti metrológie a meracej techniky CIS a ich odrôd, virtuálnych meracích zariadení (VIP). CIS obsahuje počítač v reálnom čase (online).

Počítače sa používajú nielen ako počítačové nástroje, ale aj ako univerzálne meracie prístroje. Počítače založené na CIS nahrádzajú štandardné meracie prístroje (voltmetre, osciloskopy, analyzátory spektra, generátory atď.) Systémom virtuálnych nástrojov. Okrem toho je možné na jednom počítači súčasne aktivovať (reprodukovať) niekoľko týchto zariadení.

Medzi charakteristické vlastnosti a hlavné výhody CIS v porovnaní s MP zariadeniami patria:

· Schopnosť využívať rozsiahly fond štandardných programov, ktoré umožňujú riešiť celý rad aplikovaných problémov meraní, výskumu a spracovania signálu, zberu údajov zo snímačov, riadenia rôznych priemyselných zariadení;

· Schopnosť rýchlo prenášať výskumné a meracie údaje cez lokálne a globálne počítačové siete (napríklad cez internet);

· Vysoko rozvinuté grafické užívateľské rozhranie, ktoré poskytuje rýchly rozvoj interakcie so systémom;

· Možnosť využitia vnútornej a vonkajšej pamäte s veľkou kapacitou;

· Možnosť zostavenia počítačových programov na riešenie konkrétnych problémov s meraním;

· Možnosť prevádzkového používania rôznych zariadení, dokumentácia výsledkov merania.

V najobecnejšom prípade môže byť CIS konštruovaný dvoma spôsobmi: so sekvenčnou a paralelnou architektúrou.

V CIS so sekvenčnou architektúrou (centralizované systémy) ich časti systému, ktoré prevádzajú analyzované signály, ich spracúvajú v sekvenčnom režime. Preto je všetka príslušná elektronika umiestnená v slotoch počítača. Výhody takejto architektúry pri budovaní CIS sú v tom, že v dôsledku použitia zásady oddelenia času spracovania nie sú náklady na systém vysoké.

CIS s paralelnou architektúrou obsahuje niekoľko paralelných meracích kanálov, z ktorých každý má svoje vlastné uzly na konverziu analyzovaných signálov a iba počítačový procesor pracuje v multiplexovacom režime. Podobný konštrukčný princíp CIS umožňuje optimalizáciu spracovania signálu v každom kanáli nezávisle. V takomto systéme môže byť konverzia signálu uskutočnená lokálne v mieste zdroja študovaného signálu, čo vám umožňuje prenášať signály z meraného objektu v digitálnej forme.

Interakcia medzi jednotlivými prvkami CIS sa vykonáva pomocou internej zbernice PC, na ktorú sú pripojené jej externé zariadenia (displej, externá pamäť, tlačiareň, plotter), ako aj merací obvod pozostávajúci zo spínača a bloku modelu, programovo riadených meraní napätia a frekvencie.

Pomocou DAC sa generujú riadiace analógové signály, modul rozhrania spája meracie zariadenie s kmeňom rozhrania prístroja. Ovládač zariadenia zabezpečuje dodávku analógových signálov z externých snímačov do uzlov systému.

Na jednu dosku PC je možné umiestniť skôr jednoduché uzly KIS. Existujú komplexnejšie štruktúry CIS, v ktorých sa podľa úlohy, ktorá sa má vyriešiť, potrebné meracie prvky prepínajú podľa zavedeného programu, t.j. zmena architektúry systému.

Jedným z prvkov CIS je blok príkladných softvérovo riadených meraní napätia, frekvencie atď. Ako vstavané príkladné merania napätia v CIS sa najčastejšie používajú zenerove diódy s nízkym teplotným posunom.

V CIS je možné určiť jednotlivé funkcie vplyvu teploty na rôzne parametre virtuálneho zariadenia: nulový posun, odpor spínača, prevodové koeficienty rôznych štruktúrnych prvkov. Nepretržité sledovanie teploty blokov umožňuje automaticky opraviť výsledné chyby merania.

Jedným zo zavedených trendov v oblasti automatizácie merania je zavedenie do praxe merania virtuálnych prostredí na zhromažďovanie a spracovanie informácií. To bolo možné vďaka intenzívnemu rozvoju moderných počítačových technológií. Virtuálne prostredia vám umožňujú vytvárať softvérové ​​moduly na spracovanie údajov, t. virtuálne nástroje, ktoré sa dajú použiť pri praktickom meraní porovnateľne so skutočnými.

Praktickou implementáciou koncepcie virtuálneho nástroja je prostredie vývoja softvéru labVIEW. Významným rozdielom medzi týmto programovacím prostredím a väčšinou existujúcim prostredím je použitie grafického programovacieho jazyka v ňom. Okrem toho má laboratórium labVIEW veľkú knižnicu postupov a funkcií, ktoré sú univerzálne pre väčšinu aplikácií v oblasti riadenia meracích prístrojov, zberu a spracovania údajov. LabVIEW vo všeobecnosti obsahuje najsľubnejšie prístupy a riešenia modernej technológie automatizácie merania.

Programy vytvorené v prostredí labVIEW majú tri hlavné komponenty: predný panel; blokový diagram a piktogram.

Predná strana (predný panel) virtuálneho nástroja môže obsahovať grafický obrázok tlačidiel, tlačidiel, ovládacích gombíkov a iných ovládacích prvkov a displejov. Dizajn predného panela spočíva v zostavení obrázka z rôznych indikátorov a ovládacích prvkov umiestnených v ponuke. Systém sa ovláda zmenou polohy prepínačov, otáčaním ovládacích gombíkov a zadávaním hodnôt z klávesnice.

Blokový diagram predstavuje grafické riešenie problému. Je zostavený v grafickom programovacom jazyku. Potom kompilátor zabudovaný do labVIEW prevedie program do strojového kódu. Funkčné bloky vybrané z ponuky môžu byť bloky elementárnych algebraických operácií, funkcií zberu a analýzy údajov, sieťových operácií atď.

Ikona je grafické znázornenie VIP v blokovej schéme. Ikona umožňuje zbaliť VIP na objekt, ktorý je možné použiť v blokových schémach iných VIP ako funkcie.

Hardvérová zložka VIP, ktorá poskytuje vstup skutočných meracích informačných signálov, môže byť realizovaná vo forme zásuvných dosiek zabudovaných do počítača alebo vo forme externých zariadení.

Externé zariadenia na získavanie a kontrolu údajov (CDCS) sa začali vyvíjať a implementovať s príchodom prenosných prenosných počítačov. V takýchto zariadeniach je signál prevádzaný na digitálnu formu pomocou niekoľkých synchronizovaných ADC implementovaných ako jediná matica logických prvkov. Takéto zariadenia sú najvýhodnejšie na použitie v teréne.

Sada hardvérových a softvérových nástrojov pridaných do bežného počítača a tvoriacich VI sa teda môže považovať za základ technológií počítačového merania (CIS). Interakcia medzi jednotlivými prvkami systému v CIS sa vykonáva pomocou internej zbernice PC a štandardné meracie prístroje sa môžu nahradiť virtuálnymi.

Charakteristickým rysom CIS je ich otvorenosť. Pomocou programovacieho prostredia labVIEW je teda možné vytvárať VI, ktoré pracujú so skutočným signálom, a to nielen cez dosku na získavanie údajov, ale aj pomocou funkčného modulárneho rozhrania. Na prácu s takýmto rozhraním sa používajú ovládače nástrojov, t.j. programy, ktoré ovládajú jednotlivé zariadenia. labVIEW má vlastnú knižnicu ovládačov zariadení, ale to nevylučuje možnosť vytvorenia akýchkoľvek ďalších potrebných ovládačov.

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>





Prečítajte si tiež:

Kľúčové vlastnosti elektronických osciloskopov

Meranie úrovne prenosu signálu a útlmu

Indukčné meracie prístroje

Shunts, ďalšie odpory

Zariadenia elektromagnetického systému

Použitie metód porovnávania na meranie frekvencie

Typy IIS

Zariadenia s magnetoelektrickým systémom

Meracie informačné systémy (IMS)

Elektromechanické zariadenia s prevodníkmi

Analyzátory spektra s diskrétnou Fourierovou transformáciou

Metódy merania

Automatický riadiaci systém

Metódy merania parametrov elektrického obvodu

Implementácia metódy vyrovnávacej transformácie pri meraní parametrov elektrického obvodu

Späť na obsah: Metódy a prostriedky merania elektrických veličín

Pozreté: 7046

11.45.9.25 © edudocs.pro Nie je autorom publikovaných materiálov. Poskytuje však možnosť bezplatného použitia. Došlo k porušeniu autorských práv? Napíšte nám | Spätná väzba .