100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Для объединения в единую программно-управляющую систему объекта контроля, средства измерения и ЭВМ служат приборные интерфейсы с шинами данных, адресов, управления и синхронизации. В лабораторных условиях используется интерфейс КА-МАК, а для АИС широкого применения — интерфейс МЭК 625.1. Другие виды интерфейсов не получили распространения в отечественной практике.
Перспективной разновидностью средств автоматизации измерений являются компьютерно-измерительные системы (КИС), в которых используется микроЭВМ со встроенной в нее измерительной платой, позволяющей использовать внешнюю память большой емкости (рис.3). Достоинства АИС и КИС состоят в возможности программными методами повышать точность измерений, сокращать время измерения по„ известным математическим моделям процесса измерения и даже прогнозировать отказы отдельных устройств аппаратуры.
Сравнение автоматизированных систем измерения и контроля показывает, что они прежде всего различаются элементной базой, в качестве которой ранее использовали электровакуумные и полупроводниковые приборы, а в настоящее время — в основном изделия микроэлектроники (БИС, СБИС, АЦП, ЦАП, микропроцессоры, микроЭВМ).
Экономичность и миниатюрность микропроцессоров позволяют существенно упростить конструкцию, исключить ненадежные электромеханические элементы, найти простые схемные решения средств измерений и обеспечить малые погрешности за счет обра-
Радиоизмерения и проблемы метрологии
277
МикроЭВМ
Канал Со-
измерения о-
(аналоговый ^ сигнал) ^
Канал управления (
Внешняя память
7Т
Дисплей
ТІ
121
1І1
Коммутатор
Шина микроЭВМ :—7^-
АЦП
Блок программно-управляемых мер
ЦАП
ЦПУ
77"
77
Контроллер приборного интерфейса
Магистраль приборного интерфейса
>
Рис. 3. Структура и состав компьютерно-измерительной системы
ботки и введения образцовых мер в приборах даже с широкими диапазонами измерения. По-видимому, не будет преувеличением сказать, что микропроцессорная техника привела к созданию нового поколения измерительных приборов и систем.
Большое значение для оперативного контроля и диагностики цифровых измерительных устройств, особенно сопрягаемых с интерфейсами с каналами общего пользования и ЭВМ (см. рис. 3), имеют логические анализаторы и их разновидности — сигнатурные анализаторы, в которых длительные двоичные коды сжимаются в короткие информационные последовательности. Контрольно-измерительный сигнал сравнивается с сигнатурой, которая является своеобразной цифровой мерой, обеспечивающей сверхвысокую достоверность (до 0,99999).
Рассмотренные направления автоматизации позволяют относительно упрощенно и не в ущерб точности решать сложные измерительные задачи, возникающие в научных исследованиях, при разработке, производстве и эксплуатации аппаратуры, управлении технологическими процессами.
278
В, И. Сретенский
Высокоточные измерения и проблемы метрологии
Границы высокоточных измерений не имеют строгих очертаний, тем более, что уровни требуемых точностей непрерывно растут. Поэтому к ним будем относить такие, которые позволяют решать следующие задачи:
получение новых результатов в научных исследованиях;
разработка новых материалов, приборов и технологических процессов;
эффективное управление производством и повышение качества продукции;
проведение метрологических работ.
Основой для высокоточных измерений являются физика, вычислительная техника и метрология. В настоящее время приходится измерять физические величины в новых диапазонах: частоты когерентных колебаний — в терагерцевом диапазоне, интервалов времени — в пикосекундном, энергии — в фемто- и мегаджоульном, шумов — на уровне одиночных квантов. Высокие требования к качеству и сертификация радиотехнических изделий заставляют по-
Таблица 2. Высокоточные измерительные приборы и установки
Наименование Тип, модель Диапазон Погрешность
Частотомер электронно-счетный ВМ 640 10 Гц...100 МГц 3*10""*
Компаратор частоты 47-12 1;5МГц 2*Ю~13за 100 с
Синтезатор частот 46-72 20 Гц...520 МГц 5-Ю"7
Установка для измерения напряжения, тока и мощности переменного тока 1 ИР-1.02 15...10000 Гц 0,5...1000 В 0,01'...1 А 0,02 %
Установка высшей точности для воспроизведения единицы электрического сопротивления 63-А-89 Точки: 12906,4 0м 6453,2 Ом 100Ом СКО-3*10~8 НСП-4x10"8
Измеритель мощности термисторный М 3-22А 1 мкВт...10мВт 0,03...53,6 ГГц 1...5%
Меры емкости образцовые Р597 Магазины емкости 1 ...10; Ю...100пФ 0,36...0,05 %
Мера электрического сопротивления Р3045 1... 10999999 Ом <0,01...1,5)х10~7
Меры индуктивности Р5101 —Р5115 1 мкГн...1 Гн 2...0,02 %
Измеритель магнитной индукции М1-106 0,016...2,0 Тл 0,005 %
Радиоизмерения и проблемы метрологии
279
вышать точность традиционных измерительных приборов, вводить алгоритмические измерения в связи с усложнением изделий и процедур их контроля и испытаний.
Возникают трудные задачи "переноса" точности с основной физической единицы эталонов на кратные и дольные. В табл. 2 указаны отдельные высокоточные средства измерения, на которые можно ориентироваться при разработке новых приборов.
