Применение микропроцессоров в измерительных приборах

Наиболее эффективны микропроцессорные системы при совокупных измерениях, то есть одновременного измерения нескольких одноименных физических величин, при которых искомые значения величин исчисляются путем решением системы уравнений, которые получают при прямых измерениях разных объединений этих величин.

Микропроцессорная система, позволяет формировать оценки таких вероятностных характеристик анализируемой случайной сменной, как среднее значение, средняя мощность, среднее квадратичное значение, дисперсия, среднее квадратичное отклонение, а также коэффициент корреляции двух случайных сменных.

Использование микропроцессоров позволяет резко повысить массагабаритные показатели и экономичность аппаратуры. Это достигается в результате резкого уменьшения числа компонентов в схеме прибора вследствие выполнения многих функций микропроцессорной системой, их относительно невысокой стоимости, значительного снижения потребляемой мощности. Благодаря выше указанному повышается также и надежность прибора как функциональная так и метрологическая.

Для получения новых свойств прибора, который выполняется на основе микропроцессорной системы, не требуется значительных изменений в его схеме и тем более в конструкции. Основное содержание разработки состоит в создании необходимого программного обеспечения. Учитывая, что для широко употребляемых микропроцессоров уже накопленная библиотека достаточно завершенных типичных прикладных программ во многих случаях разработка программного обеспечения прибора в значительной мере сводится к рациональному выбору имеющихся программ или готовых аппаратных средств.

В измерительных приборах МП выполняет следующие основные функции [8]:

) Управление процессом измерений, отдельными узлами и прибором в целом.

) Обработка измерительной информации, преобразование результатов измерений и представление их на экране дисплея в различных форматах.

) Автоматическая коррекция систематических погрешностей с использованием математических моделей.

) Расширяет функциональные возможности прибора (например современные цифровые осциллографы помимо временных и амплитудных измерений позволяют измерять частотные параметры, проводить анализ спектров сигналов, статических характеристик и так далее).

) Диагностика неисправностей и самокалибровка.

.1 Структурная схема

Структурная схема универсального программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений представлена в приложении А.

Она состоит из двенадцати блоков:

. Первичный источник питания.

. Стабилизатор напряжения.

. Блок измерения напряжения в пределах 0 - 850 В.

. Блок измерения напряжения в пределах 0 - 25 В.

. Блок измерения тока в пределах 0 - 5 А.

. Блок измерения сопротивления в пределах 0 - 100 кОм.

. Блок выбора измеряемых параметров.

. Блок сопряжения контроллера с аналоговой частью схемы.

. Контроллер.

. Индикаторная панель.

. Клавиатура.

. Преобразователь интерфейса USB-USART.

Первичный источник питания представлен в виде блока питания питающегося от сети. На выходе источника питания постоянное напряжение равное 6 В.

Лучшие статьи по информатике

Проектирование микроконтроллера
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и ...

Проектирование цифровых каналов передачи
Непрерывный и всё ускоряющийся рост материального производства, прогресс в области науки техники, создание координационных и вычислительных центров и всё во ...

Разработка устройства для измерения радиационного излучения
Ионизирующее излучение, часто называемое радиоактивным излучением, ― это естественное явление, всегда присутствующее в окружающей нас природной ...