Автоматизация измерений презентация

Содержание

Слайд 1Профессиональная задача:
Можно ли у себя иметь ПК и создать средство измерения

частоты, АЧХ, фазо-частотной характеристики.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

ОИ

ВУ

АЦП

ПК




Слайд 2Функции автоматизированных СИ
Измерение
Преобразование
Обработка
Представление в удобном для потребителя виде
Информационно-измерительная система(ИИС)-это совокупность функционально

объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, её преобразование, обработка с целью представления потребителю в требуемом виде.

Слайд 3Обобщенная структурная схема ИИС
ПП-первичный преобразователь
ОИ-объект исследования
ИП-измерительный преобразователь
АЦП-аналого-цифровой преобразователь
УИ-устройство вывода, отображения и

регистрации
ЦО-цифровая обработка
ЦАП-цифро-аналоговый преобразователь
ИУ-исполнительное устройство
ИМ-интерфейсный модуль

ОИ

ПП

ИП

АЦП

УИ

ЦО

ЦАП









ИУ

ИМ

ИМ

ИМ








УУ




ЦАП








УУ


Слайд 4Микропроцессорные средства измерения
ФУНКЦИИ:
Сервисные(выбор диапазона измерений, определение полярности, коммутация входных цепей, калибровка,

коррекция смещения нулевого уровня в усилителе постоянного тока)
Вычислительные(определение среднего значения и среднеквадратического отклонения, получение математических функций измеряемой величины)

Слайд 5ОПРОС
1) К функциям автоматизированных СИ относят ...
преобразование измерительной информации;
Индикация физической величины;
Калибровка


Сбор информации
Правильный ответ: а)


Слайд 62) Информационно-измерительная система это …

Система работы с базами данных
это совокупность

функционально объединенных измерительных, вычислительных технических средств

Правильный ответ: b)



Слайд 73) К функциям микропроцессорных средств измерения относят:
Сервисные
Преобразовательные
Вычислительные
Измерительные
Правильный ответ: a),c)




Слайд 8Виртуальные приборы

Слайд 9Применение В научных исследованиях, диагностических, статических и интеллектуальных системах компьютеры используются для

решения задач управления измерительными экспериментами, сбора, регистрации, обработки и систематизации данных, представления и хранения результатов наблюдений.

Виртуальный информационно-измерительный прибор представляет собой комбинацию компьютера, универсальных аппаратных средств ввода-вывода сигналов и специализированного программного обеспечения (ПО), которое и определяет конфигурацию и функционирование законченной системы.

Слайд 10Основные достоинства:
- Неограниченный объем измерительной информации;
- богатые возможности представления

и обработки информации;
- настраиваемый интерфейс;
- расширяемость;
- запись времени и комментариев вместе с данными;
- автоматизация процесса измерений;
- доступ в Интернет;
взаимодействие с базами данных и информационными системами.

Слайд 11Применение ВП позволяет:
- оптимизировать процесс проведения сложных измерений;
- исключить

рутинные операции ручной установки режимов измерений;
- упростить технологию поиска неисправностей радиоэлектронной аппаратуры;
- автоматизировать процесс метрологических испытаний;
- обеспечить документирование и хранение данных измерений.

Слайд 12ТЕСТ
1) Виртуальный прибор (ВП) представляет собой :
a) комбинацию компьютера универсальных аппаратных

средств ввода-вывода сигналов и специализированного программного обеспечения (ПО);
b) цветной LCD-дисплей;
c) систему, состоящую из программ;
d) измерительную плату.













Правильный ответ: a)

Слайд 132)Виртуальный прибор в отличие от обычного прибора содержит:
a)микропроцессор
b)ПК
c)АЦП



Правильный ответ: a)

и c)

Слайд 143) ВП в отличие от микропроцессора содеожит:
a) датчики
b) индикатор
c) измерительную плату
d)

ПК

Правильный ответ: c) и d)

Слайд 15Классификация ИИС (информационных измерительных систем)



Слайд 16информационно измерительная система- это совокупность технических средств, выполненных в блочно-модульном исполнении, объединенных общим

алгоритмом функционирования, обладающих набором нормированных метрологических характеристик и предназ­наченных для автоматического (автоматизированного) по­лучения информации непосредственно от объекта, преобразования ее, передачи, измерения, обработки, хранения и представления в форме, доступной для восприятия оператором и (или) ввода в управляющую систему

Слайд 17Информационные измерительные системы
САК
Измерительные
СРО
СТД

Слайд 18САК(система автоматического контроля)
Предназначена для контроля
технологических процессов .
Осуществляет контроль


соотношения между текущим
(измеренным) состоянием
объекта и установленной
нормой поведения по
известной математической
модели.

Слайд 19Измерительная ИИС
Используется для работы с объектами , характеризующимися до начала эксперимента

минимумом априорной информации.

Информационно-измерительные системы выполняют следующие функции:
-     получение исходной информации через первичные измерительные преобразователи (сенсорв) от объекта измерения;
-     преобразование измерительной информации с заданной и гарантированной точностью;
-     представление в виде, удобном для потребителя.

Слайд 20СТД(система технической диагностики)
предназначены :
для контроля фактического технического состояния различных технических

устройств, в том числе устройств автоматики, вычислительной техники, радиотехники для организации его правильной эксплуатации
технического обслуживания и ремонта при обнаружении их отказов и определении неисправных элементов. Для таких систем характерно применение специальных методов поиска неисправностей. 

Слайд 21СРО(система распознавания образов)
Предназначена для определения степени соответствия между исследуемыми объектами

и эталонным образом.

Слайд 22 Примеры таких систем : - системы детектирования движений, - распознавания штриховых

кодов, - распознавания автомобильных номеров, - неразрушающего контроля, основанные на распознавании некоторых, характеризующих объект признаков.

СРО без обратной связи.

Слайд 23Примеры систем с обратной связью: - системы оптического трекинга объектов, где предыдущее

расположение объектов влияет на определение текущего местоположения, - системы распознавания в подвижных роботах.

СРО с обратной связью.

Слайд 24Уникальные вторичные созвездия
)
б)
Рис.7. Примеры изображений вторичных созвездий МарГТУ 3/1 (а)

и МарГТУ 3/4 (б)

Слайд 25Тест
1.САК предназначена для…

a)для контроля технологических процессов.

b)получения исходной информации в результате взаимодействия

первичных измерительных преобразователей.

c)для контроля фактического технического состояния различных технических устройств.

Правильный ответ: a

Слайд 262.СТД предназначена для …
a) для контроля технологических процессов.
b) для контроля фактического

технического состояния различных технических устройств.
с) для работы с объектами , характеризующимися до начала эксперимента минимумом априорной информации.

Правильный ответ b

Слайд 27Измерительная система это…
а) это совокупность функционально объеди-нённых технических средств измерений и

технических устройств.
b) Совокупность объекта управления и управляющего устройства;
с) совокупность функционально объеди-нённых вычислительных и технических устройств.

Правильный ответ: с

Слайд 28Компьютерно - измерительные системы
Компьютерно - измерительная система(КИС) - представляет собой микроЭВМ

со встроенной в нее измерительной платой. В отличие от микропроцессорных приборов в КИС пользователь получает доступ к обширным фондам прикладных программ, может использовать внешнюю память большой емкости и различные устройства документирования результатов измерений.

Слайд 29Обобщённая структурная схема
АЦП – аналогово – цифровой пеобразователь
ЦАП – цифро –

аналоговый преобразователь
ИМ – интерфейсный модуль

Слайд 30Особенности и возможности КИС
В качестве встроенных мер напряжения в КИС, как

и в большинстве других измерительных приборов, используют стабилитроны, температурный коэффициент напряжения которых составляет около
Большие вычислительные возможности позволяют реализовать в КИС анализ полученной информации в ходе эксперимента и менять алгоритм обработки в зависимости от предварительных данных
В ряде случаев, если вид математической модели исследуемого процесса задан, вычислительные методы позволяют сократить время измерений
Возможности КИС можно использовать для прогнозирования отказов некоторых элементов аппаратуры

Слайд 31Примеры современных КИС
Компьютерная измерительная система Naja  Celette

Проверяемый автомобиль устанавливается на

базовой раме (стапеле) или подъемника. Измерение координат контрольных точек кузова автомобиля производится с помощью электронно-измерительной каретки с ощупывающей головкой по трем направлениям. Данные по заводским координатам контрольных точек находятся в базе данных компьютера измерительной системы. Измерение координат контрольных точек проводится автоматически при перемещении ощупывающей головки вместе с измерительной кареткой по контрольным точкам. Программное обеспечение, входящее в состав устройства, позволяет не только управлять его работой, но и оперативно проводить сравнение измеренных координат контрольных точек с заводскими координатами, хранящимися в банке данных устройства.

Слайд 32Примеры современных КИС
Компьютерная измерительная система
С-Tronix
Компьютерная измерительная система С-Tronix представляет

собой измерительный комплекс на основе лазерного сканера, управляемого компьютером, и специальных лазерных мишеней.  Принцип измерения расстояний между контрольными точками основан на приеме отраженного от мишеней модулированного лазерного излучения, его обработки и последующего сравнения полученных данных с референсными расстояниями, приводимыми производителями автомобилей.

Слайд 33Тест 1
Определение КИС :
представляет собой микроЭВМ со встроенной в нее измерительной

платой
средство измерений, представляющее собой в общем случае совокупность измерительных приборов
совокупность определенным образом соединенных между собой средств измерений и других технических устройств
средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне ее измерения и выработки сигнала измерительной информации

Правильный ответ: а

Слайд 34Тест 2


Правильный ответ: с
Назовите недостающий элемент:
импульсный модулятор
компаратор
АЦП
модуль преобразования входного сигнала




Слайд 35Тест 3
Правильный ответ: d
Назовите недостающий элемент:
передающее устройство
импульсный модулятор
модуль интерфейса вывода
ЦАП



Слайд 36Тест 4
Правильный ответ: b
Назовите недостающий элемент:
модуль интерфейса ввода
блок программно управляемых мер

напряжения и частоты
канал связи
фильтр



Слайд 37Измерительно- вычислительные комплексы (ИВК)

Слайд 38ИВК
ИВК - автоматизированное средство измерения электрических величин, на основе которого возможно

создание ИИС путём присоединения ко входу измерительных сигналов датчиков измеряемых величин с унифицированным электрическим выходным сигналом и генерация на основе программных компонентов ИВК программ обработки информации и управления экспериментом, ориентированных на применение конкретных задач.

Отличие ИВК от ИИС:
Содержит несколько средств измерений
Измерительные приборы и ИИС
Совокупность ИИС
Измерение производят под управлением ПК.

Слайд 39Функции ИВК
Измерение параметров производственного процесса
Регистрация информации в реальном времени
Хранение и последующая

обработка информации
Передача информации для сложной обработки и накопления в ЭВМ
Обеспечение работы эксперимента с символьной и графической информацией

Слайд 40Классификация ИВК
Типовые широкого применения (широкий круг задач автоматизации исследований и испытаний)
Проблемно-ориентированные

(специфичные задачи автоматизации измерений)
Специализированные (уникальные задачи автоматизации измерений)



Типовые
(Широкое применение)

Проблемно-ориентированные (Специфичные задачи)

Специализированные(Уникальные задачи)

Слайд 41Обобщённая структурная схема ИВК
Объект исследования
Датчики
Устройство связи с объектом
Устройство воздействия на объект
ПК
Средства

представления информации

Оператор

Слайд 42Тест
Что не входит в структурную схему ИВК
Датчики
Объект исследования
Устройство связи с объектом
Калькулятор

Правильный

ответ: Калькулятор





Слайд 43Тест
Какой элемент отсутствует?









Датчики
АЦП
ЦАП
Исполнительное устройство

Правильный ответ: Датчики


Слайд 44Тест
Какой элемент отсутствует?







АЦП
Монитор
Устройство воздействия на объект
Процессор

Правильный ответ: Устройство воздействия на объект



Слайд 45Опрос
ИВК – это…
Измерительный прибор
Система автоматического управления
Автоматизированное средство измерения электрических величин
Инженерно-вычислительная система

Правильный

ответ: Автоматизированное средство измерения электрических величин


Слайд 46Опрос
Какого типа ИВК не существует?
Проблемно-ориентированные
Специализированные
Объектно-ориентированные
Типовые

Правильный ответ: Объектно-ориентированные



Слайд 47Опрос
Отличия ИВК от ИИС
ИВК Содержит несколько средств измерений
ИВК строится без использования

контроллеров
Комплексы ИВК не имеют встроенной памяти
ИВК не имеют блочно-модульной структуры.

Правильный ответ: Содержит несколько средств измерений



Слайд 48Интерфейсы с каналом общего пользования (КОП)

Слайд 49Структура интерфейса
Взаимодействие входящих в ИВК приборов осуществляется с помощью канала общего

пользования (КОП), включающего интерфейсные модули (ИМ) и магистраль.
К магистрали подключают устройства, например вольтметр, частотомер, генератор и микроЭВМ, снабженные интерфейсными модулями.
По КОП передают всю информацию, необходимую для согласования работы устройств: результаты измерений, адреса устройств, команды.
Существуют однолинейные команды, передаваемые по одной линии, и многолинейные, для передачи которых используют сразу несколько линий.

Слайд 50Интерфейс КАМАК (CAMAC - Computed Aided for Measurement, Automation and Control)

разработан комитетом по стандартам в области ядерной электроники (ESONE) в 1968 году. Он представляет собой первую в мире магистрально – модульную (функционально-модульного типа) агрегатную систему, предназначенную для связи измерительных устройств с цифровой аппаратурой обработки данных. Цель - применение в физике элементарных частиц для автоматизации экспериментов. Утвержден стандартом IEEE 583 и ГОСТ 26.201-80, 26.201.1-94 и 26.201.2-94.

Слайд 51Интерфейс КАМАК (вид передней панели )

Слайд 52
Стандарт КАМАК – это функционально-модульная система агрегатного типа, объединенная единым магистральным

интерфейсом и едиными конструктивными параметрами. Предназначена для сбора, накопления , преобразования и обработки измерительных и управляющих сигналов в ИС реального времени, соединенных с ЭВМ (компьютером).

Слайд 53Особенности системы КАМАК:
модульный принцип построения;
конструктивная однородность системы за счет

унификации несущих конструкций и конструкций модулей;
магистральная структура интерфейса;
программное управление ИС.

Слайд 54Конструктив системы КАМАК

Слайд 55
Основой структуры КАМАК является крейт. Конструктивно крейт — это ящик, в

который можно вставлять платы-модули, расположение которых в крейте может быть любым. Для модулей в крейте имеется 25 гнезд с верхней и нижней направляющими. Место 24 и 25 в крейте обязательно занимает блок контроллер крейта. Ширина модуля 17.2 мм. Функциональные блоки могут занимать 1,2,3,4,6 или 8 модульных мест. На обеих поверхностях заднего конца платы должно быть по 43 ламели печатного разъема. Шаг между осями ламелей 2.54 мм.

Слайд 56Платы модулей входят в розетки двухрядных 86-контактных разъемов, укрепленных на задней

плате крейта.
Крейт может быть снабжен источниками питания, выходы которых соединяются с линиями питания модулей, расположенными на задней плате.
Основной конструктивно завершенный функциональный элемент системы - -модуль. Для обеспечения совместимости модулей стандартом КАМАК регламентирован ряд условий этой совместимости: функционирования, электрических и конструктивных. Модуль – это наименьшая конструктивная единица системы . Выпущено более 20 типов унифицированных модулей КАМАК (АЦП, ЦАП, усилитель, мультиплексор и др.).

Слайд 57
Модуль представляет собой вставную кассету. Тыльная часть модуля заканчивается 86-контактным разъемом,

соединенным с горизонтальной магистралью крейта. Входные аналоговые сигналы вводятся через разъемы на передней панели модулей. Допустимый ток питания отдельного модуля ограничен 2А, а рассеиваемая мощность – 8 Вт. Максимальная мощность рассеивания в крейте 200 Вт. Охлаждение воздушное.
Обмен информацией между модулями и контроллером происходит по магистрали крейта.

Слайд 58Программирование систем КАМАК осуществляют на языке низкого уровня (ассамблере), Бейсике и

на языке программирования IML (Intermediate Language), предназначенным для программного управления модулями КАМАК внешним компьютером.
Достоинства - высокая степень унификации (на международном уровне), значительная скорость передачи информации, простота реализации новых систем, высокая точность - большое слово данных.
Недостатки - сложное программирование (обычно на Ассемблере), громоздкость (особенно для многоканальных измерений), 24-битное слово не сопрягается с используемыми в компьютерах 16- и 32- разрядными словами, плохая совместимость с другими интерфейсами.

Слайд 59Структура измерительной системы на основе аппаратуры КАМАК

Слайд 60Интерфейс МЭК 625.1
Интерфейс МЭК предназначен для создания небольших локальных ИС, например,

в рамках научных лабораторий. Он обеспечивает возможность согласованной работы входящих в систему устройств в соответствии с заложенной в ЭВМ программой.

К КОП можно подключить до 15 устройств.

Слайд 61Достоинство интерфейса – невысокая цена создаваемых на его основе ИВК. На

обращение к одному прибору расходуется до единиц миллисекунд, общее же быстродействие интерфейса определяется главным образом инерционными свойствами измерительных приборов. Передача данных происходит побайтно в асинхронном режиме.
Для управления интерфейсом применяют микроЭВМ , программируемые на языках высокого уровня. Для работы с интерфейсом существуют специальные версии языков, например Бейсик, дополненный необходимыми для работы с интерфейсом инструкциями.

Слайд 62Тест
Правильный ответ: ИМ, магистрали

1. Интерфейс с КОП включает …

ЭВМ
ИМ, магистрали
Крейты, модули
Контроллер,

функциональные модули

Слайд 63Тест
Правильный ответ: По магистрально-модульному принципу

2. Интерфейсы построены по принципу …

последовательного преобразования
магистрально-модульному


модульно-блочному


Слайд 64Тест
Правильный ответ: Крейты

3. Основными элементами структуры КАМАК являются …

Интефейсные модули
Магистрали
Крейты
Контроллеры

Похожие презентации

Конфигурация CQM1H 243
Набор Lego Mindstorms EV3 Education 523
Управление телекоммуникационной инфраструктурой 239
Двочная система счисления 224
Парное программирование 280
Информатика. Задание 23 561

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика