Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Основным моментом измерения является сравнение неизвестной величины с физически однородной ей величиной известного значения (мерой, эталоном). В зависимости от характера сопоставления можно выделить два типа измерений — абсолютное (собственно измерение) и допусковое. Допусковое измерение связано с установлением факта нахождения этой величины в заданных пределах, допусках. Результат < измерения в этом случае имеет двоичную меру типа «да, нет», «в норме, не в норме», «больше, меньше».
Характер измерения имеет большое значение для построения соответствующих технических средств. Вместе с тем допусковое измерение может быть осуществлено на любом из этапов абсолютного измерения, включая этап обработки результатов, поэтому специально этот вид измерения не рассматривается.
Совокупность технических средств, обеспечивающих выполнение полного цикла измерений параметров одного источника первичной информации, называется первичным (индивидуальным) каналом измерения. Совокупность индивидуальных каналов, содержащих в качестве своего функционального элемента одно общее для них устройство^ (например, измеритель), образует групповой измерительный канал. Обычно он содержит однородные по измеряемым величинам, типам сигналов или метрологическим характеристикам индивидуальные каналы. Объединение измерительных трактов образует информацион- < ную систему.
Уровень объединения (аналоговый канал, измерительный преобразователь, канал передачи данных, устройство обработки и т.п.) зависит* от технических возможностей элементов каналов, характера и номенклатуры носителей информации и взаимного расположения объекта Я элементов первичных каналов.
оде
Необходимость объединения индивидуальных каналов диктуется требованиями надежности, экономичности и другими техническими и эксплуатационными требованиями. А возможность объединения обеспечивается совокупностью функциональных свойств элементов первичных и групповых каналов, которые, сохраняя индивидуальное содержание носителя первичной информации относительно измеряемой величины, осуществляют изменение формы его представления. Это изменение происходит таким образом, что на каждом из уровней объединения образуются идентичные, унифицированные в определенном смысле формы носителей информации, неразличимые по своему содержанию для данного элемента группирования. И чем выше по иерархии системы измерения расположен такой элемент, тем более универсальными являются его измерительные функции.
В современных АСИ на вход, как правило, поступают вторичные аналоговые электрические сигналы о параметрах объекта, формируемые первичными преобразователями (датчиками), установленными на объекте, либо устройствами сопряжения с объектом или специальной системой сбора первичной информации.
Состав технических средств АСИ определяется функциональной структурой измерительного тракта.
В зависимости от удаления от объекта, вида и характеристик сиг* налов, возможностей элементов каналов существует множество вариантов построения АСИ. На рис 4.12 представлены некоторые из них. Они содержат первичные преобразователи (ПП), измерительные преобразователи (ИП), коммутаторы аналоговых (К) и мультиплексоры (М) цифровых каналов, аналоговые каналы систем связи (КСС) и дискретные каналы систем передачи данных (КПД), аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), устройства управления (УУ), устройства обработки информации (микропроцессоры или ЭВМ), ее регистрации (УРИ) и отображения (УОИ).
Первичный преобразователь (датчик) обеспечивает преобразование физических величин (температуры, давления, ЭДС и других параметров объекта испытаний или испытательной среды) во вторичные, обычно электрические, сигналы, те или иные параметры которых являются носителями информации. Основная цель ПП — формирование носителей информации, пригодных для использования в АСИ.
Измерительные преобразователи представляют широкий класс приборов, обеспечивающих согласование выходных сигналов ПП и измерителя.
Измерительные коммутаторы аналоговых и дискретных (мультиплексоры) каналов обеспечивают объединение (группирование) перечных измерительных каналов в измерительные тракты и системы.
Аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) выполняют функции
349
пп
ип
ПРИ
пп
ип
АЦП
пп
ип
пп
ип
ЦАП
-+> пп
ип
АЦП
пп
ИП
ЭВМ
(МП)
УРИ
пп
пп
ип
ип
ип
АЦП
ЦДЛ
т
г т
о
зам Гмп)
ЯРИ
пл
пп
пп
ил
ип
ип
АЦП
АЦП
МП
I
зьм
(МП)
за
Рис. 4.12. Схемы измерительного канала: а - сосредоточенного; б — с передачей дискретной информации; л - с передачей аналоговой информации; г - с мультиплексором
350
измерения аналоговых сигналов. Результат измерения представляется на выходе АЦП в виде цифры — кодовой комбинации.
Цифро-аналоговые преобразователи обеспечивают согласование источников цифровой информации и аналоговых исполнительных механизмов и приборов (например, стрелочных индикаторов, включателей, регуляторов и т.п.).
Каналы связи и передачи данных обеспечивают передачу сообщений между элементами АСИ. Это могут быть обычные проводные или волоконно-оптические линии, или интерфейсы, либо каналы связи и передачи данных с временным или частотным разделением каналов телеметрических или вычислительных сетей соответственно.
