на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Реферат: Автоматизированные измерительные и диагностические комплексы, системы

Реферат: Автоматизированные измерительные и диагностические комплексы, системы

Вологодский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химии и общей биологии

РЕФЕРАТ

На тему: Автоматизированные измерительные и диагностические комплексы, системы

и технические устройства.

Подготовил: студент группы ГЭ-21

Асташов К. В.

Принял: преп. Агафонова Н. В.

Вологда

2001

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение в измерительную технику

· Роль и значение измерительной техники. История развития

· Основные понятия и определения

  1. Измерительные информационные системы.

· Общая классификация измерительных информационных систем

· Классификация ИИС по функциональному назначению

· Обобщенная структура ИИС

  1. Интерфейсы измерительных информационных систем.

· Общие понятия и определения

· Интерфейсные функции

· Приборные интерфейсы

· Машинные интерфейсы

  1. Заключение.
  2. Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ В ИЗМЕРИТЕЛЬНУЮ ТЕХНИКУ

Роль и значение измерительной техники. История развития

Измерительная техника - один из важнейших факторов ускорения научно-

технического прогресса практически во всех отраслях народного хозяйства.

При описании явлений и процессов, а также свойств материальных тел

используются различные физические величины, число которых дости­гает

нескольких тысяч: электрические, магнитные, пространственные и временные;

механические, акустические, оптические, химические, био­логические и др. При

этом указанные величины отличаются не только ка­чественно, но и количественно

и оцениваются различными числовыми значениями.

Установление числового значения физической величины осуществля­ется путем

измерения. Результатом измерения является количественная характеристика в

виде именованного числа с одновременной оценкой степени приближения

полученного значения измеряемой величины к ис­тинному значению физической

величины. Укажем, что нахождение чис­лового значения измеряемой величины

возможно лишь опытным путем, т. е. в процессе физического эксперимента.

При реализации любого процесса измерения необходимы техничес­кие средства,

осуществляющие восприятие, преобразование и представ­ление числового значения

физических величин.

На практике при измерении физических величин применяются элект­рические

методы и неэлектрические (например, пневматические, меха­нические, химические

и др.).

Электрические методы измерений получили наиболее широкое рас­пространение,

так как с их помощью достаточно просто осуществлять пре­образование,

передачу, обработку, хранение, представление и ввод измери­тельной информации

в ЭВМ.

Технические средства и различные методы измерений составляют основу

измерительной техники. Любой производственный процесс харак­теризуется

большим числом параметров, изменяющихся в широких преде­лах. Для поддержания

требуемого режима технологической установки необходимо измерение указанных

параметров. При этом, чем достовернее осуществляется измерение

технологических параметров, тем лучше ка­чество целевого выходного продукта.

Современные предприятия, напри­мер нефтехимического профиля с непрерывным

характером производ­ства, для поддержания качества выпускаемой продукции

используют измерение различных физических параметров, таких, как температура,

объемный и массовый расход веществ, давление, уровень и количество вещества,

время, состав вещества (плотность, влажность, содержание ме­ханических

примесей и др.), напряжение, сила тока, скорость и др. При этом число

требуемых для измерения параметров достигает нескольких тысяч. Например, в

атомной энергетике число требуемых для измерения параметров процессов

достигает десятков тысяч.

Получение и обработка измерительной информации предназначены не только для

достижения требуемого качества продукции, но и органи­зации производства,

учета и составления баланса количества вещества и энергии. В настоящее время

важной областью применения измерительной техники является автоматизация

научно-технических экспериментов. Для повышения экономичности проектируемых

объектов, механизмов и машин большое значение имеют экспериментальные

исследования, прово­димые на их физических моделях. При этом задача получения

и обработки измерительной информации усложняется настолько, что ее

эффективное решение становится возможным лишь на основе применения

специализи­рованных измерительно-вычислительных средств.

Роль измерительной техники подчеркнул великий русский ученый Д.И. Менделеев:

"Наука начинается с тех пор, как начинают измерять...".

Измерительная техника начала свое развитие с 40-х годов XVIII в. и

характеризуется последовательным переходом от показывающих (се­редина и

вторая половина XIX в.), аналоговых самопишущих (конец XIX - начало XX в.),

автоматических и цифровых приборов (середина XX в. - 50-е годы) к

информационно-измерительным системам.

Конец XIX в. характеризовался первыми успехами радиосвязи и

радио­электроники. Ее развитие привело к необходимости создания средств

из­мерительной техники нового типа, рассчитанных на малые входные сигна­лы,

высокие частоты и высокоомные входы. В этих новых средствах изме­рительной

техники использовались радиоэлектронные компоненты -выпрямители, усилители,

модуляторы и генераторы (ламповые, транзис­торные, на микросхемах),

электронно-лучевые трубки (при построении осциллографов) и др.

Таким образом, расширение номенклатуры и качественных показате­лей средств

измерительной техники неразрывно связано с достижениями радиоэлектроники.

Одним из современных направлений развития изме­рительной техники,

базирующейся на достижениях радиоэлектроники, являются цифровые приборы с

дискретной формой представления инфор­мации. Такая форма представления

результатов оказалась удобной для преобразования, передачи, обработки и

хранения информации. Развитие дискретных средств измерительной техники в

настоящее время привело к созданию цифровых вольтметров постоянного тока,

погрешность пока­заний которых ниже 0,0001 %, а быстродействие

преобразователей напря­жение - код достигает нескольких миллиардов измерений

в секунду; верхний предел измерения современных цифровых частотомеров достиг

гигагерца; цифровые измерители временного интервала имеют нижний предел

измерения до долей пикосекунды; электрические токи измеря­ются в диапазоне от

10~16 до 105 А, а длины - в диапазоне от 10~12 (раз­мер атомов) до 3,086 •

1016 м

Широкие возможности открылись перед измерительной техникой в связи с

появлением микропроцессоров (МП) и микроЭВМ. Благода­ря им значительно

расширились области применения средств измеритель­ной техники, улучшились их

технические характеристики, повысились надежность и быстродействие, открылись

пути реализации задач, кото­рые ранее не могли быть решены.

По широте и эффективности применения МП одно из первых мест занимает

измерительная техника, причем все более широко применяются МП в системах

управления. Трудно переоценить значение МП и микроЭВМ при создании

автоматизированных средств измерений, предназначенных для управления,

исследования, контроля и испытаний сложных объектов.

Развитие науки и техники требует постоянного совершенствования средств

измерительной техники, роль которой неуклонно возрастает.

Основные понятия и определения

Понятия и определения, используемые в измерительной технике, регламентируются

ГОСТ 16263-70.

Измерение-это информационный процесс получения опытным путем численного

отношения между данной физической величиной и неко­торым ее значением,

принятым за единицу сравнения.

Результат измерения — именованное число, найденное путем измерения

физической величины. Результат измерения может быть при­нят как

действительное значение измеряемой величины. Одна из основных задач измерения -

оценка степени приближения или разности между истинным и действительным

значениями измеряемой физической величины — погрешности измерения.

Погрешность измерения - это отклонение результата из­мерения от истинного

значения измеряемой величины. Погрешность изме­рения является

непосредственной характеристикой точности измерения.

Точность измерения - степень близости результата измере­ния к истинному

значению измеряемой физической величины.

Измерение уменьшает исходную неопределенность значения физичес­кой величины

до уровня неизбежной остаточной неопределенности, опре­деляемой погрешностью

измерения.

Значение погрешности измерения зависит от совершенства техничес­ких

устройств, способа их использования и условий проведения экспери­мента.

Принцип измерения - это физическое явление или совокупность физи­ческих

явлений, положенных в основу измерения. Примером может слу­жить измерение

температуры с использованием термоэффекта и другие физические явления,

используемые для проведения эксперимента, кото­рые должны быть выбраны с

учетом получения требуемой точности изме­рения.

Измерительный эксперимент - это научно обоснованный опыт для получения

количественной информации с требуемой или возможной точностью определения

результата измерений. Проведение измерительного эксперимента предполагает

наличие технических устройств, которые могут обеспечить заданную точность

получения результата. Технические устрой­ства, участвующие в эксперименте,

заранее нормируются по показателям точности и относятся к средствам

измерений.

Средство измерений - это техническое устройство, используемое в

измерительном эксперименте и имеющее нормированные характерис­тики точности

.

Количественная информация, полученная путем измерения, представ­ляет собой

измерительную информацию.

Измерительная информация — это количественные сведения о свой­стве или

свойствах материального объекта, явления или процесса, получае­мые с помощью

средств измерений в результате их взаимодействия с объектом.

Количество измерительной информации - это численная мера умень­шения

неопределенности количественной оценки свойств объекта.

Взаимодействие объекта исследования и средств измерений в про­цессе

эксперимента предполагает наличие сигналов, которые являются носителями

информации. Важными носителями информации являются электрический ток,

напряжение, импульсы и другие электрические пара­метры.

Измерительный сигнал — сигнал, функционально связанный с изме­ряемой

физической величиной с заданной точностью.

Метод измерения — это совокупность приемов использования прин­ципов и

средств измерений. Важное значение в измерительной технике имеет

единство измерений.

Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты

выражены в указанных единицах, а погрешности измерений известны с заданной

вероятностью. Единство измерений позволяет срав­нивать результаты

различных экспериментов, проведенных в различных условиях, выполненных в разных

местах с использованием разных методов и средств измерений. Это достигается

путем точного воспроизведения и хранения установленных единиц физической

величины и передачи их размеров применяемым средствам измерения.

Перечисленные вопросы составляют предмет метрологии.

Метрология — это учение о мерах, это наука о методах и средствах

обеспечения единства измерений и способах достижения требуемой точ­ности.

Мера предназначена для воспроизведения физической величины данного размера.

Законодательная метрология — это раздел метрологии, включающий комплексы

взаимосвязанных и взаимообусловленных правил, требова­ний и норм, а также

другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны

государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия

средств измерений. В соответствии с изложен­ным характеристики средств

измерений, определяющие точность измере­ния с их помощью, называют

метрологическими характеристиками средств измерения. Метрологические

характеристики обязательно нормируются и в установленном порядке с целью

обеспечения единства измерений.

Контроль — процесс установления соответствия между состоянием! (свойством)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.