Читать онлайн «Информационно-измерительные системы. Основы проектирования : учебно-метод. пособие для студентов специальности «Метролог. обеспечение информ. систем и сетей» днев. формы обучения : в 3 ч. Ч. 2 : Основы проектирования»

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Кафедра метрологии и стандартизации В. Г. Басов Р УИ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ БГ Учебно-методическое пособие для студентов специальности «Метрологическое обеспечение информационных а систем и сетей» ек дневной формы обучения В 3-х частях т ио Часть 2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ бл Би Минск 2007  УДК 621. 317. 7 (075. 8) ББК 32. 842 я7 Б 27 Рецензент заместитель директора ООО «Элтикон», кандидат технических наук А. В. Пахоменко Р УИ Б 27 Басов, В. Г. БГ Информационно-измерительные системы. Основы проектирования : а учеб. -метод. пособие для студ. спец. «Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей» дневн. формы обуч. В 3 ч. Ч. 2 / В. Г. ек Басов. – Минск : БГУИР, 2007. – 78 с. ISBN 978-985-488-127-0 (ч. 2) т Во второй части учебного пособия рассматриваются способы построения информационно-измерительных систем различного назначения и основы их ио проектирования. Рассматриваются нормируемые метрологические характеристики на основе общего подхода к определению погрешности измерительного канала. УДК 621. 317. 7 (075. 8) бл ББК 32. 842я7 Би Часть 1. Басов, В. Г. Информационно-измерительные системы : учеб. -метод. пособие для студ. спец. «Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей». В 3 ч. Ч. 1 : Принципы построения / В. Г. Басов. – Минск : БГУИР, 2006. – 91 с. ISBN 978-985-488-127-0 (ч. 2) © Басов В. Г. , 2007 ISBN 978-985-488-139-3 © УО «Белорусский государственный университет ISBN 985-444-940-8 информатики и радиоэлектроники», 2007  Содержание ВВЕДЕНИЕ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИИС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 5 1. 1 ИИС ближнего действия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 5 1. 1. 1 Сканирующие измерительные системы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5 1. 1. 2 Мультиплицированные развертывающие системы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 1. 1. 3 Системы параллельно-последовательного действия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 7 1. 1. 4 Принципы построения систем для косвенных измерений ... ... ... ... ... ... ... . 8 1. 2 Системы телеконтроля и телеизмерения... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10 1. 2. 1 Основные требования, предъявляемые к системам телеконтроля и телеизмерения... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10 Р 1. 2. 2 Принципы построения проводных систем телеизмерения и телеконтроля... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 11 УИ 1. 2. 3 Принципы построения радиотелеизмерительных систем ... ... ... ... ... ... ... 12 1. 3 Системы технической диагностики ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13 1. 3. 1 Характеристики систем технической диагностики... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 13 БГ 1. 3. 2 Принципы построения систем диагностики... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 14 1. 3. 3 Методы диагностики систем ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 2 ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИИС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19 2. 1 Постановка задачи и этапы проектирования... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 19 2. 2 Испытания ИИС в процессе проектирования и производства ... ... ... ... ... ... . 22 а 2. 3 Оценка качества ИИС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 25 ек 2. 4 Надежность ИИС и критерии ее оценки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 26 2. 5 Методы обеспечения надежности ИИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28 3 НОРМИРУЕМЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИИС... ... . . 30 т 3. 1 Общие положения... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 30 3. 2 Нормируемые метрологические характеристики ИИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30 3. 3 Технические средства метрологических поверок ИИС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31 ио 3. 4 Общие вопросы погрешностей измерительного канала ИИС... ... ... ... ... ... . . 32 3. 5 Общий подход к определению погрешности измерительного канала ... ... 36 3. 5. 1 Основные положения общего подхода... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 36 бл 3. 5. 2 Моделирование измерительного канала ИИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40 3. 5. 3 Учет нестационарности ИП... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42 3. 5. 4 Погрешности ИК... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 44 Би 3. 6 Калибровка измерительных каналов ИИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 46 4 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ИИС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 51 4. 1 Структурные схемы ИИС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 51 ЛИТЕРАТУРА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 60 ПРИЛОЖЕНИЕ А Первичные преобразователи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64 ПРИЛОЖЕНИЕ Б Типовые платы для сбора и обработки сигналов ... ... ... ... ... . 71 ПРИЛОЖЕНИЕ В Типовые модули для ввода–вывода дискретных сигналов 74 ПРИЛОЖЕНИЕ Г Типовые платы релейных коммутаторов... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 75 ПРИЛОЖЕНИЕ Д Типовые платы АЦП и ЦАП ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 76  ВВЕДЕНИЕ Для обеспечения высоких темпов научно-технического прогресса, повышения производительности труда и качества изготавливаемой продукции в настоящее время широко применяются информационно-измерительные системы (ИИС), которые позволяют в автоматическом режиме осуществлять одновременное измерение многих величин и обрабатывать результаты измерения.