Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
И элементарные средства их реализации
Основными операциями, составляющими процедуру измерения, являются: воспроизведение величин заданного размера, сравнение величин, измерительные преобразования. К ним следует добавить также операции, общие для всех информационных процедур: передача, коммутация, запоминание. Каждая из этих операций может быть описана с помощью математических выражений. Средства измерений (СИ), с помощью которых реализуются те или иные операции измерительной процедуры, называются элементарными средствами измерений. СИ, с помощью которых реализуются измерительные процедуры, состоящие из нескольких операций, называют комплексными средствами измерений. Главная отличительная особенность, разделяющая эти два вида СИ, состоит в том, что с помощью любого другого элементарного СИ нельзя определить значение величины; в то время как процедура измерений, выполненная с помощью комплексных средств измерений, завершается получением значения измеряемой величины. К элементарным СИ относятся: устройства сравнения, меры, измерительные и масштабные преобразователи; к комплексным - измерительные приборы и системы. Под воспроизведением величины заданного размера понимается создание выходного сигнала с заданным размером информативного параметра. Эта операция выполняется с помощью меры. Меру можно рассматривать как преобразователь, входной величиной которого следует считать числовое значение величины Nx, а выходной - квантованную аналоговую величину заданного размера хn=Nxqx. Поскольку на входе и выходе цифроаналогового преобразователя имеются соответственно именно такие величины, то его можно считать автоматически управляемой мерой. Регулирование меры может осуществляется как по детерминированному, так и по случайному закону. Примером детерминированного закона является закон "лесенки": xN (t)= Nx (t) qk, характеризующий изменение Nx (t) от 0 до N н через одинаковые интервалы времени единичными ступенями. Меры подразделяются на однозначные, многозначные, наборы мер, магазины мер. Под однозначной мерой понимается мера, воспроизводящая физическую величину одного размера, под многозначной - мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров. Кроме того, различаются меры одно- и многоканальные, регулируемые и нерегулируемые.
Однозначная мера может быть только одноканальной нерегулируемой (рис. 5.1) (например, образцовое электросопротивление в виде измерительных безреактивных катушек), описываемой уравнениями xN=Nxqk=const; Nx=const; qk=const.
Рис.5.1. Разновидности мер: а - одноканальная нерегулируемая; б - одноканальная регулируемая; в - многоканальная нерегулируемая; г - многоканальная регулируемая
Многозначная мера может быть: одноканальной регулируемой (рис.5.1, б), когда в данный момент времени воспроизводится только один размер. т.е. осуществляется временное разделение величин (например, магазин емкостей), ее уравнение xN=Nxq; Nx=var; qk=const; многоканальный нерегулируемой (рис.5.1, в), одновременно воспроизводящей несколько размеров заданной величины (например, нерегулируемый делитель напряжения), ее уравнение xNi = Niqk = const; многоканальной регулируемой, воспроизводящей одновременно несколько величин, размеры которых могут изменяться (рис.5.1, г), ее уравнение =Niqk=var при Ni=var; qk=var. Характерной особенностью многоканальных мер является пространственное разделение выходных величин. Другой важнейшей операцией, входящей в процедуру измерения, является сравнение величин, под которым понимается определение соотношения однородных величин по знаку их разности (иногда по другому признаку). Совокупность и последовательность выполнения приемов использования физических принципов и явлений, необходимых для осуществления сравнения величин, называют методом сравнения, а соответствующее техническое средство - устройством сравнения (УС). Устройство сравнения чаще всего состоит (рис.5.2, а) из вычитателя В, создающего разность сравниваемых сигналов D p = x 1 - x 2, и релейного элемента (РЭ), реагирующего на знак разности D p. В аналоговых устройствах релейный элемент часто отсутствует. Сравнение может быть одно- и разновременным. Если осуществляется операция одновременного вычитания, то УС реализуется двухканальной структурой (рис.5.2, а). Выходной сигнал ai, несущий информацию о результате сравнения, чаще всего представляется логическими "1" или "0":
(5.1)
Рис.5.2. Разновидности устройств сравнения: а - на основе одновременного вычитания; б - на основе разновременного вычитания; в - на основе деления
Операция сравнения разновременным вычитанием может быть осуществлена одноканальным УС (рис.5.2, б). С помощью переключателя П, управляемого сигналами, поступающими с генератора, создается переменный сигнал с частотой, равной частоте генератора, и фазой, содержащей информацию о соотношении между сравниваемыми величинами. Иногда сравнение однородных величин осуществляется с помощью операции деления (рис.5.2, в): (5.2) Измерительными преобразованиями называются преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации (удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи по каналам связи), осуществляемые с заданной точностью. К числу измерительных преобразований можно отнести следующие операции: изменение физического рода сигнала или величины; масштабно-линейные, масштабно-временные (смещение, сжатие или растяжение во времени), нелинейные или функциональные преобразования; модуляция, квантование, дискретизация. Из перечисленных видов измерительных преобразований остановимся на масштабировании, являющемся одной из основных операций процедуры измерения. Масштабированием называется измерительное преобразование, осуществляемое с целью изменения размера величины или измерительного сигнала в заданное число раз с заданной степенью точности. Соответственно, масштабный преобразователь (МП) – средство измерений, с помощью которого осуществляется масштабирование. Метод масштабирования - совокупность приемов использования физических явлений и процессов, положенных в основу работы масштабного преобразователя. Масштабные преобразователи могут быть одно- и многозначными, одно- и многоканальными с регулируемым и нерегулируемым коэффициентом преобразования Кмп (рис.5.3).
Рис.5.3. Разновидности масштабных преобразователей: а - одноканальный нерегулируемый; б - одноканальный регулируемый; в - многоканальный нерегулируемый; г - многоканальный регулируемый Регулируемые масштабные преобразователи (рис.5.3, б, г) отличает от нерегулируемых (рис.5.3, а, в) возможность изменения коэффициента преобразования Кмп. Многоканальные масштабные преобразователи могут быть с временным (рис.5.3, б) и пространственным разделением (рис.5.3, в, г). Уравнения измерения: одноканального нерегулируемого масштабного преобразователя х1=Кмпх; (5.3) многоканального нерегулируемого масштабного преобразователя с пространственным разделением х i =К i мп х; (5.4) многоканального регулируемого масштабного преобразователя с временным и пространственным разделениями х i =К i мпр х(t) x. (5.5)
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 37; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.238.70 (0.01 с.) |