Условные и безусловные переходы

Условные переходы применяются для ветвления программы. Они осуществляются только после выполнения арифметических или логических операций.

Если указанное в команде условие выполняется, то происходит переход программы по указанному адресу. Если указанное в команде условие не выполняется, то МП пропускает команду условного перехода и продолжает программу.

 

А=0	jZ	ADR	СА
А≠ 0	jNZ	ADR	С2
А> 0	jP	ADR	F2
А< 0	jM	ADR	FA

Режимы работы МП

Символы команд	Функциональное назначение
DBIN	Чтение информации из блоков МПК и ввод в МП
WR	Запись во внешнее устройство
INTE	МП готов к обмену информацией
WATT	Внешнему устройству следует ожидать
HOLD	ША и ШД должны быть закрыты
RESET	Сброс на нуль информации
INT	Запрос на обмен информации
SYNC	Признак начала машинного цикла
READY	Внешнее устройство готово к обмену информацией

 

8. Автоматизированные средства измерений с одно- и двукратным сравнением

[1]

Рассмотрим структурные схемы автоматических СИ, иллюстрирующие применение основных классических методов преобразования, в которых в качестве чувствительных элементов используются терморезисторы (термисторы), т.к. они могут быть применены для преобразования большого количества физических величин (мощности СВЧ, температуры, объем потоков жидкостей и газов, напряжение и т.д.).

Их недостатки: инерционность, нелинейность характеристик, разброс параметров.

Под действием на терморезистор любой физической величины, изменяющей условие теплообмена, изменяется рассеиваемая на нем мощность. Поэтому в качестве входной величины Х выбрана мощность Рх.

 

8.1. Средства измерений с однократным сравнением

Рассмотрим автоматические СИ, построенные на основе самобалансирующих мостов схем (СБМ), представляющих собой замкнутую систему автоматического регулирования, состоящую из измерительной мостовой схемы с терморезистором в одном из плеч и усилителя разбаланса моста.

В основу автоматического измерительного устройства с однократным сравнением (рис. 8.1) положен принцип, заключающийся в сравнении предварительного запомненного результата преобразования сигнала Рх с результатом преобразования замещающего сигнала в виде мощности, подаваемой на терморезистор от источника напряжения постоянного тока. В момент фиксации нулевого значения разности измеряется значение последнего, определяющего значение входного сигнала.

 

УУ

Рис. 8.1. Структурная схема автоматического измерительного устройства с однократным сравнением

КМ - коммутатор, СБМ - самобалансирующаяся мостовая схема, Ф_т - выпрямитель с фильтром, КН - компаратор напряжения, ОРУ - отсчетно- регистрирующее устройство, УУ - управляющее устройство, Кл - ключ.

 

 

Измеряемый сигнал Рх через Км поступает на терморезистор Rт СБМ переменного тока. По окончании переходных процессов на выходе Фт устанавливается некоторый уровень постоянного напряжения U₁, фиксируемый ЗУ, выход которого подключен к одному из входов КН.

В момент времени t₁ УУ вырабатывает сигналы на коммутатор и Кл, что обеспечивает прекращение подачи Рх на терморезистор и отключение ЗУ от Фт.

Это приводит к резкому возрастанию амплитуды колебания напряжения в СБМ и выходного напряжения фильтра до U₂. Спустя Δ t, определяемый переходным процессом, УУ запускает ГПН, выходное напряжение которого Uзам (замещение) подается на Rт, уменьшая амплитуду колебаний напряжения в СБМ и напряжение на выходе фильтра, до момента времени t2 равенства напряжений на обоих входах КН.

В момент t₂ срабатывает КН и прекращается изменение напряжения ГПН. Одновременно U_зам фиксируется ОРУ. При этом мощность входного сигнала

Рх = К₀ U²_зам,

 

где К₀ – коэффициент преобразования замещающего напряжения U_зам в мощность, рассеиваемую на R_т, определяемый значением проводимости электрической цепи между ГПН и R_т.

Анализ приведенной структурной схемы установил, что отклонение выходного сигнала измерительного устройства от входного обусловлена:

- несовершенством ЗУ (Δ Uзу);

- порогом срабатывания КН (Δ кн);

- инерционностью преобразовательного тракта ( СБМ, Фт);

- временем срабатывания компаратора (Δ tкн);

- несовершенством ОРУ (Δ U_вых).

Поскольку быстродействие КН выше быстродействия измерительного устройства составляющими Δ tкн и Δ U_вых можно пренебречь. Существенное уменьшение влияния Δ Uкн и Δ Uзу на точность измерения обеспечивает метод двукратного сравнения (рис. 8.2).

 

 

8.2. Средства измерений с двукратным сравнением

 

Входной сигнал Р_х подается через Км на СБМ, при этом на выходе фильтра устанавливается напряжение U′ _фт1 ( момент времени t₁ ). Спустя промежуток времени Δ t = t₂ – t₁, определяемый постоянной времени U_Инт в режиме апериодического усиления, на выходе интегратора устанавливается напряжение U′ _фт2, несколько меньшее U′ _фт1.По окончании времени задержки t_н.у=Δ t необходимой для формированмяначальных условий интегратора (т.е. установления на его выходе напряжения U′ _фт2 ), Инт переводится из режима апериодического усиления в режим интегрирования ( момент времени t₂ ). На его второй вход с источника опорного напряжения (ИОН) подается некоторый уровень отрицательного напряжения, вызывающий на выходе Инт линейное изменение напряжения.

В момент времени t₃, когда выходное напряжение Инт достигнет значения

 

U_Инт(t) = U ′ _фт1 – Δ U_кн = U_Инто,

 

срабатывает компаратор, при этом устройство управления УУ осуществляет следующие операции:

- переводит U_Инт в режим “ памяти”, отключая ИОН;

- прекращает подачу сигнала Р_х с помощьюКм;

- включает ГПН, формирующий мощность замещения.

Под действием возрастающей замещающей мощности Р_зам(t) будет уменьшаться выходное напряжение фильтра U_фт1 до тех пор, пока не достигнет в ( момент времени t₄ ) значения:

 

U_фт1 (t) = U_Инто + Δ U_кн.

 

Компаратор срабатывает вторично и УУ прекращает изменение выходного напряжения ГПН и запускает ОРУ, фиксирующий значение U_зам, которое является МЕРОЙ ВХОДНОГО СИГНАЛА - P_x.

На результат измерения оказывает влияние:

- дрейф выходного напряжения U_Инт за время его уравновешивания;

- динамическая составляющая на этапе уравновешивания.

1я составляющая является СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНОЙ и для ее уменьшения необходимо уменьшать время замещения (увелич. U_зам). Однако, при этом увеличивается влияние динамической составляющей. Использование таких СИ в несколько раз снижает требования к КН.

 

9. Автоматические средства с адаптацией чувствительности; с частотно-импульсным преобразованием

[1]

9.1. Средства измерений с адаптацией чувствительности

Повышение точности СИ связано с уменьшением значения Р_о.с. и обеспечением инвариантности Р_о.с. по отношению к возмущающим воздействиям.

В свою очередь уменьшение Р_о.с. приводит к повышению чувствительности UСБМ и, следовательно, уменьшению погрешности. Другим важным показателем СБМ является относительное изменение его выходного напряжения при воздействии на терморезистор измеряемого сигнала. Полезный сигнал Δ U_о.с., несущей в себе информацию о значении измеряемого сигнала Р_х, поступает на вход запоминающего и сравнивающего устройств в виде приращения относительно постоянной составляющей U_о.с.

При этом, чем выше значения Δ U_о.с./U_о.с., тем меньше трудностей с выделением полезного сигнала.

Повышение относительного значения выходного полезного сигнала СБМ возможно за счет уменьшения мощности разогрева R_т напряжением обратной связи СБМ.

Поскольку необходимо выполнение уравнения баланса мощностей в мостовой схеме

Р_о.сi + Р_{θ i} = Р_о = const

или

U²_осi / 4R_т + Р_{θ i} = P_o = const

 

где Р _i = H( _i – _o) – мощность, эквивалентная воздействию на R_т температуры окружающей среды; Н – постоянная рассеяния терморезистора, В_т/^оС;

уменьшение Ро.с. возможно за счет подачи на терморезистор дополнительной мощности его разогрева Рдоп от какого-либо внешнего источника

 

Р_доп(t) = Р_о – Р_о.с. – Р_θ (t)

 

Практическая реализация данного способа адаптации чувствительности возможна при использовании в качестве источника дополнительной мощности управляемого генератора (УГ), частота которого отличается от частоты переменного напряжения СБМ, что исключает корреляцию между Р_доп, Р_зам и Р_о.с.

Структурная схема СИ с адаптацией чувствительности приведена на рис. 9.1.

 

 

В основе работы данного СИ лежит использование замкнутого контура, содержащего СБМ переменного тока, выпрямитель с фильтром Ф_т, вычитающее устройство ВчУ, Инт, УГ высокочастотного напряжения. Контур представляет собой САУ (систему автоматического регулирования) обеспечивающую стабилизщацию Р_о.с. на требуемом уровне.

Выходное напряжение СБМ поступает на Ф_т и затем сравнивается с U_оп источника ИОН. Разностное напряжение Δ U(t) =U_фт(t) – U_оп подается с выхода ВиУ на вход Инт (ключ находится в положении 1).

Изменяющееся выходное напряжение Инт приводит к изменению амплитуды выходного сигнала УГ и дополнительной мощности разогрева R_т, способствуя уменьшению Δ U(t).

В установившемся режиме значение Δ U_уст определяется выбранной рабочей точкой Инт, т. е. значением напряжения U_о подаваемого на Вх₂ Инт. По окончании переходных процессов с учетом смещения нуля Uсм интегратора:

Δ U_уст = U_о ± U_см

 

При этом конденсатор С, подключенный к Вх₁, Инт и Вх₁ КН заряжается до значения Δ U_уст. Рассмотрим подробно работу СИ с адаптацией чувствительности.

В момент t₁ черезКМ подается измеряемый сигнал Р_х. Это приводит к уменьшениюU_о.с.. Сигнал рассогласования увеличивается, что вызывает уменьшение выходного напряжения Инт и напряжения на выходе УГ и, следовательно, увеличение выходного напряжения СБМ и уменьшение Δ U(t), поступающего на Вх₁ компаратора КН.

Таким образом, при подаче на R_т измеряемого сигнала Р_х мощность, рассеиваемая на терморезисторе от УГ уменьшается на

Δ Р_уг = Р_х ,

возвращая амплитуду напряжения U_ос СБМ к прежнему значению.

В момент времени t₂ по окончании переходного процесса с помощью УУ переключается Кл в положение II, прекращается подача измеряемого сигнала Рх и запускается генератор ГПН. Прекращение подачи Р_х вызывает увеличение амплитуды колебаний СБМ.

Напряжение, до которого заряжен конденсатор С поддерживает напряжение на выходе Инт, а, следовательно, и Р_доп = Р_уг постоянным.

Под действием возрастающего напряжения U_гпн амплитуда колебаний СБМ убывает, увеличивая рассогласование Δ U (t), поступающего на Вх₂ КН.

В момент t₃ наступления равенства напряжений на входах КН последний срабатывает, прекращая работу ГПН, запуская ОРУ. Значение U_гпн = U_зам, фиксируемое ОРУ, является мерой измеряемого сигнала Р_х.

Анализ точности СИ с адаптацией чувствительности (погрешность сравнения Δ Р_х (Δ U_кн) и запоминания Δ Р_х (Δ U_зу )).

Использование САУ позволяет уменьшить амплитуду колебаний СБМ и обеспечить ее постоянство при воздействии ВВ ( за счет перераспределения мощностей, действующих на R_т ). Это в свою очередь позволяет уменьшить уровень напряжения запоминания. Следовательно, в качестве компаратора КН можно использовать устройства с невысоким уровнем напряжения, но высокой чувствительности (т.е. малое значение Δ U_кн ).

Низкий уровень U_зу значительно снижает погрешность Δ Р_х (Δ U_зу ), поскольку скорость уменьшения U_зу на запоминающем конденсаторе С пропорциональна значению этого напряжения.

Выбором U_оп и коэффициента передачи К_фт чувствительность СБМ может быть увеличена в несколько раз. Таким образом, погрешности Δ Р_х (Δ U_кн) и Δ Р_х (Δ U_зу) могут быть уменьшены в десятки раз.

Погрешность, обусловленная изменением Р_доп за счет изменения U_зу, носит случайный характер. Динамическая погрешность замещения, обусловленная инерционными свойствами измерительного канала, определяется по той же методике, что и в предыдущих схемах.

Таким образом, основными составляющими погрешности измерения будут:

- сравнения Δ Р_х (Δ U_кн );

- запоминания Δ Р_х (Δ U_зу);

- замещения Δ Р_зам ;

- динамическая (Δ Р_х )д.

Их можно считать независимыми случайными величинами, распределенными по нормальному закону. Их линейная комбинация также подчиняется нормальному закону.

Принцип адаптации чувствительности СБМ позволил обеспечить широкий рабочий диапазон температур (±60^о С) для СИ с R_т.

9.2. Средства измерений с частотно-импульсным преобразованием

Рассмотренные СИ имеют недостатки:

- нельзя реализовать прямое преобразование (разновременное сравнение Р_х и Р_зам с коммутацией Р_х );

- СИ являются аналоговыми.

Если выходной сигнал имеет частотную форму представления – схема СИ упрощается, повышается помехоустойчивость, чувствительность.

Основными узлами ЧИП (рис. 9.2) являются:

СБМ, импульсный усилитель разбаланса (ИУ), фазовый детектор (ФД), фильтр (Ф_т ), генератор импульсов управляемой частоты (ГУЧ), формирователь синхроимпульсов (ФСИ) и формирователь амплитуды U_max и длительность τ _имп прямоугольных импульсов (ФИ) питания мостовой схемы.

Таким образом, схема представляет собой СБМ с импульсным напряжением питания, модулированным по одному из параметров импульсного сигнала. В этом случае мощность, рассеянная на R_т:

 

Р_RT = U²_max / 4R_т · τ _имп / Т = ( U²_max · τ _имп / 4R_т ) F,

 

где U_max, τ _имп , Т, F – соответственно амплитуда, длительность, период повторения, частота импульсного напряжения питания.

 

 

До подачи на вход ЧИП измеряемой величины Р_х суммарная мощность, рассеиваемая на R_т:

 

P_o = P_RT + P = (U²_max · τ _имп / 4R_T) F₁ + P

 

При подаче на вход ЧИП измеряемого сигнала P_x мостовая схема разбалансируется и ее напряжение разбаланса уменьшает частоту импульсов на выходе ГУЧ до момента наступления баланса

 

P_o = P_RT + P + P_x = (U²_max · τ _имп / 4R_T) F₂ + P + P_x

 

Следовательно, изменение частоты на входе ЧИП ( при постоянстве температуры)

 

Δ F = (4R_T / U²_max · τ _имп ) P_x = S P_x,

 

где S = Δ F/ P_x – чувствительность ЧИП;

Δ F связано с P_x линейной зависимостью (при U_max и τ _имп = const).

Рациональной с точки зрения автоматизации процесса является схема, реализующая метод двухтактного интегрирования (рис. 9.3). Измерение производится в три такта:

В 1й такт сигнал Р_х не воздействует на R_T.

 

Выходной сигнал F₁ ЧИП поступает через вентель В₁ по команде УУ на суммирующий вход реверсивного счетчика (РС_ч), работающего в этот такт в режиме “сложение”.

При этом

N₁ = F₁(t) dt = ST_o(P_o – P_o)

 

где Т_о – продолжительность 1го такта.

Во II-м такте УУ с помощью К_м подает на R_т измеряемый сигнал Р_х , отключая при этом вход РСч от ЧИП. За время 2го такта на выходе ЧИП установится значение частоты F₂.

В III-м такте, длительность 1-го такта, выход ЧИП с помощью В₂ подключается в вычитающему входу РСч. При этом

N₂ = F₂(t) dt = ST_o (P_o - P - P_x )

 

Число импульсов, накопленное счетчиком

N = N₁ – N₂ = ST_o P_x

 

Отсюда Р_х = (1/ST_o) N, где Р_х = (U²_max · τ _имп /4R_T T_o) N;

1/ S T_o – разрешающая способность измерителя.

Погрешность измерения определяется нестабильностью параметров импульсного напряжения (U_max, τ _имп ) и времени счета Т_о. Определяя частные производные и переходя к конечным приращениям, получают случайные составляющие погрешности измерения.

Предельное значение абсолютной случайной погрешности определяют, считая случайные величины Δ U_max, Δ τ и Δ Т_о независимыми.

 

Это выражение позволяет определить допускаемое отклонение параметров в процессе эксплуатации в зависимости от требуемой точности измерения.

Разработан алгоритмический способ коррекции температурной погрешности – трехтактное интегрирование (рис. 9.4).

 

 

1-й такт: входной сигнал Р_х не поступает на R_Т и выходная частота ЧИП F₁(t) в течение времени Т_о = ¼ t_изм поступает на РСч, который накопит число импульсов N₁.

II-й такт – за время 2Т_о на R_T подается Р_х. Одновременно выходной сигнал ЧИП с частотой F₂(t) подается на вычитающий вход РСч, из которого за время 2Т_о вычитается число импульсов N2.

III-й такт – прекращается подача Р_х на R_Т (в момент времени t₂ отключения Р_х значение частоты на выходе ЧИП возрастает на Δ F) и выходной сигнал ЧИП F3(t) подается на суммирующий вход РСч. При этом в счетчик занесется число импульсов N3

N = (N1 + N3) – N2 = 2T_o S P_x

 

При этом влияние нестабильности температуры полностью исключается.

 

9.3. Средства измерений прямого преобразования

Схемы основного ЧИП1 и компенсационного ЧИП2 каналов СИ прямого преобразования идентичны и представляют собой рассмотренные ранее ЧИП (рис.11а).

Равенство выходных частот основного и компенсационного каналов, при Р_х=0 обеспечивается подачей на терморезисторы дополнительной мощности разогрева Р_доп от регулируемых источников напряжения постоянного тока (РИН).

Этим достигается компенсация аддитивной погрешности измерения (совмещая начальные точки отсчета обоих каналов).

Чтобы скомпенсировать мультипликативную погрешность измерения, необходимо обеспечить равенство коэффициентов преобразования каналов.

Для этого в цепь обратной связи ЧИП2 введен АТТЕНЮАТОР (Атт), который за счет изменения амплитуды импульсов питания мостовой схемы обеспечивает равенство коэффициентов преобразования. Разностная частота однозначно определяет значение измеряемого сигнала Р_х Δ F, выделяется в устройстве вычитания частот В_ч и поступает затем в измеритель частоты (ИЧ).

9.4. Выбор метода построения автоматических СИ

Классификация методов построения автоматических СИ представлена на рис. 9.5. Выбор конкретного метода измерения и схемы построения зависит от следующих факторов:

- точностных параметров;

- быстродействия;

- условий эксплуатации, режима работы.

Если возможна коммутация преобразуемого сигнала – целесообразно применить метод замещения.

Если за цикл измерения возможна однократная коммутация – используется схема с 1х или 2х сравнением.

Более высокую точность обеспечивают схемы с замещением импульсным сигналом.

При большом диапазоне температуры окружающей среды – (+60^оС) с адаптацией чувствительности.

 

 

При использовании СИ в системе контроля – предпочтительнее схемы с аналоговым выходом.

Если СИ автономное – используют схемы с замещением импульсным сигналом, обеспечивающие цифровой отсчет. При этом, если имеют место перепады температуры – применяют метод трехтактного интегрирования. Если отсутствует возможность коммутации сигнала – используется схема прямого преобразования.

При выборе быстродействия необходимо сопоставить динамические погрешности из-за нестабильности уровня сигнала и дополнительные погрешности преобразования, связанные с повышением быстродействия СИ.

 

9.5. Структура СИ измерений вероятностных характеристик случайных процессов

Современные цифровые СИ вероятностных характеристик случайных процессов реализуют дискретные методы оценки Х_ср

Х_ср = 1/N (i T).

Определение Х_ср заключается в суммировании выборок Х(iT) и последующем делении на число выборок N.

Входной сигнал Х(t) (рис. 9.6) поступает на преобразователь напряжения в частоту (ПНЧ). В момент времени iT, задаваемые генератором импульсов опроса (ГИО) сигнал преобразуется в частотно-импульсный сигнал f_х (t), поступающий через ключ К1 на счетчик импульсов Сч 1. Ключ отпирается на время действия импульса опроса длительностью τ _имп.

 

Таким образом, за время τ _имп накапливается код N1 = f_x (iT) τ _имп. Одновременно импульсы опроса подсчитываются счетчиком Сч2. Импульс переполнения этого счетчика переводит триггер (Т2) во второе устойчивое состояние, и его выходной сигнал закрывает генератор ГИО. На этом цикл измерений Х_ср заканчивается.

На счетчик Сч1 поступает N пачек импульсов f_x (t), где N – число импульсов опроса, поступающих на счетчик Сч2 до его переполнения.

Полученный код в счетчике Сч1 пропорционален å Х(iT). Операция деления производится путем переноса запятой в значении полученного кода N_ср счетчика Сч1 на число разрядов счетчика Сч2.Новый цикл измерения начинается путем нажатия кнопки Кн и начальной установки Сч1.

 

10. Автоматизация испытаний электронных вычислительных средств

[3]

Согласно принятому определению, испытания — это экспериментальное определение характеристик продукции в заданных условиях ее функционирования. Испытания являются важнейшим этапом создания образцов техники, а их результаты служат основанием для принятия ответственных решений.

Цель испытаний, с метрологической точки зрения, заключается в нахождении посредством измерения истинного значения контролируемого параметра и оценивании степени доверия к нему.

Объем испытаний и трудоемкости их проведения вследствие расширения функциональных возможностей электронных средств приводит к необходимости автоматизации испытательных и контрольно-измерительных операций путем широкого внедрения средств вычислительной техники.

 

 

 

В свою очередь, интенсивное развитие вычислительной техники, а также постоянное совершенствование устройств для испытаний позволяют создать информационно-измерительные системы и автоматизированные испытательные станции, которые предназначены для выполнения на основе измерений функций контроля, испытаний, диагностики и др. Пример такой системы приведен на рисунке.

Объектом управления в испытательной станции служит автоматизированное устройство для испытаний, для которого требуется поддерживать нужный испытательный режим и производить измерения значений контролируемых параметров по заданной программе.

Измерительная подсистема получает данные о ходе испытаний и выдает эти данные в виде измерительной информации на анализатор. В случае нарушения испытательного режима управляющая подсистема (синтезатор) исполнительная подсистема (активатор) производят корректировку этих данных через управляющий орган.

Центральные испытательные станции позволяют решать следующие основные задачи:

- предоставление предприятиям технической испытательной базы, позволяющей проводить испытания, наиболее полно удовлетворяющие все более ужесточающимся требованиям заказчиков;

- проведение граничных испытаний и испытаний на долговечность, направленных на выявление конструктивно-технологических запасов изделий и разработку на их основе руководящих материалов по совершенствованию конструкций изделий;

- накопление, обобщение и анализ результатов испытаний для внесения рекомендаций по повышению надежности изделий и совершенствованию системы и методов испытаний, а также по модернизации существующих и созданию новых устройств для испытаний.

Техническое обеспечение автоматизированной испытательной станции представляет собой в первую очередь комплекс серийно выпускаемых технических средств, используемых в системе. К этим средствам относятся: устройства для испытаний, ЭВМ, АЦП и ЦАП, датчики, накопители информации, устройства ввода-вывода и документирования; устройства оперативного взаимодействия, коммутирующие устройства, интерфейсы.

Математическое обеспечение автоматизированной испытательной станции в значительной степени определяет эффективность ее использования.

Математическая модель процесса испытаний (рис. ) определяет последовательность операций и порядок взаимодействия технических средств при решении таких задач: подготовка электронных средств и устройств для испытаний, управление устройствами для испытаний, коррекция параметров испытываемых изделий и др.

 

 

 

Программное обеспечение автоматизированных испытательных станций представляет собой комплекс программ и инструкций к ним, необходимых для реализации всех функций станций и записанных на соответствующих носителях. Его можно разделить на общее и специальное. Общее программное обеспечение представляет совокупность программ, служащих для управления и организации вычислительного процесса, обработки результатов, стандартных операций с наборами данных, рассчитанных на широкий круг пользователей и поэтому ориентированных на решение часто встречающихся задач. В общее программное обеспечение входят тестовая и операционная системы.

Специальное программное обеспечение представляет совокупность программ, предназначенных для реализации одной функции или группы функций конкретной станции, т. е. обеспечивает решение специфических задач в соответствии с программой испытаний или по специальным запросам пользователей. Совокупность взаимосвязанных программ называется пакетом прикладных программ.

Информационное обеспечение автоматизированных испытательных станций включает информационное описание процессов испытаний, отдельных испытательных операций и процедур управления ими. Каждый испытательный центр должен иметь свою информационно-логическую модель, создание которой предполагает максимальную автоматизацию подготовительных и финишных операций, всех вычислений и формирования вторичных документов. Информационная модель автоматизированных испытательных станций должна отражать процессы испытаний, факты выполнения этих процессов, состояние и динамические характеристики объектов управления и должна включать развернутую информационную схему управления, схемы решения отдельных задач. Наиболее существенными потоками информации в автоматизированных испытательных станциях являются: входная информация с различных автоматизированных устройств для испытаний; промежуточная информация в виде графиков, таблиц, обобщенных данных и т.п. за некоторый промежуток времени; выходная информация в виде решений, планов, мероприятий и других распорядительных документов по воздействию на качество выпускаемой продукции. При отображении указанной информации следует учитывать тот факт, что в основном человек воспринимает ее через зрительные органы. При этом наиболее полно воспринимается та информация, которая отражает тенденцию изменения общего уровня или отдельных показателей качества продукции. Именно такие данные необходимы для принятия решения. Поэтому сведения о качестве продукции чаще всего представляют в виде графиков или сопоставимых данных.

Организационное обеспечение автоматизированных испытательных станций включает: обслуживающий персонал; описание функциональной, технической и организационной структуры системы; нормативные документы, определяющие функциональные обязанности обслуживающего персонала.

Организационная система контроля и испытаний предусматривает широкое использование математических методов, автоматизированных средств контроля и ЭВМ.

Организационная структура автоматизированной системы управления испытаниями включает измерительную информационную и информационно-советующую подсистемы.

Измерительная информационная подсистема содержит алгоритмы контроля за испытательными режимами, управления измерением параметров этих режимов и характеристик испытываемой продукции, статистической обработки результатов испытаний, подготовки выходной информации для включения ее в протоколы испытаний и сопроводительные документы. Информационно-советующая подсистема содержит алгоритмы, на основе которых в системе испытаний реализуются управляющие функции состава и режимов испытаний, планов контроля, критериев годности.

 

 

11. Метрологическое обеспечение автоматизированных средств измерений, контроля и испытаний

[5]

 

Основным способом определения и контроля МХ средств измерения является поверка. Разработанные для автоматизированных систем методы поверки допускают либо поканальное, либо поэлементное определение МХ системы (ГОСТ 8.38-81).

Поэлементная поверка предполагает, что система представляет собой комплекс компонентами которого являются агрегатируемые СИ. Поскольку метрологические характеристики отдельных элементов (автономных СИ) известны, определение общей метрологической характеристики всего канала может быть произведено расчетным путем.

Но основная часть АИС и САК представляет собой систему, деление которой может быть произведено лишь на основании структуры программно-аппаратных средств. Можно разбить АИС на отдельные подсистемы, реализующие каналы измерения, однако большое количество общих программных и аппаратных ресурсов каналов, а также возможность программной реконфигурации, делает эти системы виртуальными, т.е. существующими лишь во время выполнения измерений в данном канале.

В связи с этим для компьютерно-измерительных систем применимы лишь поканальный метод определения МХ, при которых канал измерения, даже виртуальный, рассматривается как независимое средство измерений, подлежащее поверке.

Автоматическая поверка и корректировка каналов внутренними средствами может значительно улучшить МХ, однако не исключает поверки с помощью внешних средств, что позволяет подтвердить правильность работы внутренних средств поверки.

Встроенные меры и ПО позволяют быстро и экономно компенсировать несовершенство аппаратных средств и учесть влияние на них различных факторов в процессе эксплуатации аппаратуры.

 

Измерительная система как целенаправленная совокупность взаимосвязанных СИ характеризуется большим числом факторов. Их сочетание в том или ином варианте определяет особенности конкретной системы.

Единообразие измерительных систем обеспечивается с помощью ряда взаимосвязанных процедур, осуществляемых на различных этапах жизненного цикла системы. К этим процедурам относятся:

- метрологическая экспертиза технической документации;

- нормирование метроллогических характеристик измерительных каналов;

- сертификация и лицензирование деятельности по изготовлению систем;

- испытания систем с целью утверждения типа или единичного экземпляра;

- утверждение типа или единичного экземпляра;

- испытания на соответствие системы утвержденному типу;

- метрологический надзор за состоянием и применением систем;

- государственный метрологический надзор за выпуском, состоянием и применением систем.

Все указанные процедуры необходимы для метрологического обеспечения измерительных систем, которому может быть дано следующее определение:

Метрологическое обеспечение измерительной информационной системы – система научной, технической, правовой и организационной деятельности, направленной на обеспечение соответствия характеристик полученной информации установленным нормам путем достижения единства процессов преобразования информации, осуществляемых в ИИС (Грановский В. А. «Системная метрология: метрологические системы и метрология систем», 1999).

Интеллектуализация СИ, т. е. включение в состав СИ микропроцессоров и ЭВМ с целью автоматизации обработки данных, выполнения обработки в режиме on-line, а также процедурой измерений, приводит к «алгоритмизации» метрологии и метрологического обеспечения. В проблеме метрологического обеспечения растущее значение приобретает метрологический аспект создания и использования алгоритмов и программ обработки данных. Последнее требует выхода метрологии в область оценивания качества алгоритмов и программ, что, в свою очередь, невозможно без взаимодействия с информатикой в ее узком смысле (как соmputer science).

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться:

Популярное:

1. ЛОГИЧЕСКИ ПЕРЕХОДЫ. ИХ СЛОЖНОСТЬ
2. Принятые сокращения и условные обозначения
3. Статистика. Вопрос 2. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Условные вероятности.
4. Условные знаки обозначения воздушной обстановки на диспетчерском графике РЦ-1 при вылете ВС
5. Условные кличи и дорожные знаки
6. Условные обозначения звеньев
7. Условные обозначения и маркировка резисторов