45.Регистрация измерительной информации. Самопишущие электромеханические преобразователи.
Самая важная функция регистрации состоит в том, чтобы служить памятью, так как мы хотим сохранить на некоторое время информацию, полученную при преобразовании. Информация, получаемая в результате преобразования, может содержаться в объекте измерения в двух формах: активной и пассивной.
Аналоговые электрические сигналы обычно регистрируются при измерениях одним из следующих способов: графическим, магнитным или электронным путем.
Графическая запись представляет собой регистрацию сигнала на бумаге с помощью пера. Магнитная запись измеряемых сигналов осуществляется на способном запоминать магнитном носителе. Электронная регистрация предусматривает запись измеряемого сигнала в полупроводниковую память, как это делается, например, в устройстве для регистрации переходных процессов.
Входная электрическая величина ХВХ преобразуется с помощью измерительной цепи в величину ХПР, непосредственно воздействующую на преобразователь, который, в свою очередь, преобразует ее в перемещение самописца регистрирующего устройства (РУ). Последний осуществляет запись измеряемой величины на носителе информации в функции времени или другой физической величины.
Обобщенная структурная схема электромеханического самопищущего прибора
На координатной бумаге наносится координатная сетка в прямоугольных координатах - при прямолинейном перемещении самописца РУ или в криволинейных координатах - при угловом перемещении самописца РУ. Носителем информации в электромеханических преобразователях, является координатная бумага в виде диаграммной ленты или диска.
Схематическое устройство СП магнитоэлектрической системы с данным способом регистрации показано на рисунке
Устройство СП магнитоэлектрической системы с регистрацией информации способом печатания
Стрелка 1, закрепленная на подвижной части преобразователя, перемещается над диаграммной лентой 4, перегнутой через опорный валик 3 и устанавливается в положение, соответствующее значению измеряемой величины, не касаясь ленты. Прижимная дута 6, поднимаемая кулачком 2, периодически опускается на стрелку, прижимая ее вместе с красящей лентой 5 к диаграммной ленте, на которой в месте пересечения стрелки с валиком появляется точка. При перемещении диаграммной ленты на ней появляется последовательность точек, образующая точечную диаграмму. К недостаткам таких приборов следует отнести дискретность регистрируемой информации и усложнение их конструкции.
46. Регистрация измерительной информации. Электронная регистрация измерительной информации и её воспроизведение.
Самая важная функция регистрации состоит в том, чтобы служить памятью, так как мы хотим сохранить на некоторое время информацию, полученную при преобразовании. Информация, получаемая в результате преобразования, может содержаться в объекте измерения в двух формах: активной и пассивной.
Аналоговые электрические сигналы обычно регистрируются при измерениях одним из следующих способов: графическим, магнитным или электронным путем.
Графическая запись представляет собой регистрацию сигнала на бумаге с помощью пера. Магнитная запись измеряемых сигналов осуществляется на способном запоминать магнитном носителе. Электронная регистрация предусматривает запись измеряемого сигнала в полупроводниковую память, как это делается, например, в устройстве для регистрации переходных процессов.
Принцип действия устройства для регистрации переходных (быстропротекающих) процессов поясняется на рисунке 8.5. Этот прибор иногда называют оцифровывающим осциллографом, в котором осуществляется дискретизация, Существенной функцией устройства для регистрации переходных процессов является то, что с его помощью можно регистрировать как периодические, так и апериодические (переходные) сигналы, которые можно выводить для наблюдения позднее со значительно меньшей скоростью и в периодическом режиме. Запись осуществляется путем дискретизации входного сигнала и сохранения выборочных значений в циклической памяти. Сигнал воспроизводится в аналоговом виде при использовании позднее.
Электронное устройство для регистрации переходных процессов работает следующим образом. Сначала из входного сигнала в расположенные на равном расстоянии друг от друга моменты времени берутся выборочные значения, которые с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) переводятся в форму цифровых данных. Эти данные записываются в циклическую полупроводниковую память. В отсутствие сигнала запуска этот процесс происходит непрерывно и новые данные постоянно записываются поверх старых. Памятью (длиной слова и числом сохраняемых слов) определяется разрешающая способность по амплитуде и длительность записи. По сигналу запуска сравнивающее устройство переводит счетчик в активный режим. Этим счетчиком, в который извне заносится определенное начальное значение, определяется число выборок, которое будет занесено в полупроводниковую память до того, как процесс циклического запоминания будет остановлен. Процедура непрерывной записи поверх старых данных, прерываемая в момент времени, задержанный на определенную величину по отношению к моменту запуска, позволяет нам наблюдать события, происходившие перед тем, как произошел пуск.
Рис 8.5 - Электронная запись с помощью устройства
регистрации быстропротекающих процессов
После того как устройство для регистрации переходных процессов остановлено, сигнал в форме цифровых данных сразу же становится доступным для обработки на компьютере. Эти данные можно также вновь преобразовать в аналоговый сигнал, как показано на рисунке 8.5. Восстанавливаемый сигнал можно воспроизводить в любом (регулируемом) темпе, который определяется частотой генератора тактового сигнала для воспроизведения. При обратном преобразовании сигнала в аналоговое напряжение совсем легко изменить амплитуду сигнала (усилить его или ослабить) путем умножения в цифровом виде; можно также ввести смещение (добавляя двоичное число). Для того чтобы при аналоговом восстановлении получалась верная копия входного сигнала, необходимо сгладить скачкообразные приращения выходного сигнала цифроаналогового преобразователя (ЦАП), пропустив этот сигнал через фильтр нижних частот.