- •Введение
- •Классификация измерительных приборов
- •Классификация измерительных информационных систем (иис)
- •Разновидности и структура иис
- •Измерительные системы (ис)
- •Системы автоматизированного контроля (сак)
- •Системы технической диагностики (стд)
- •Статические метрологические характеристики
- •Измерительно-вычислительные комплексы (ивк)
- •Характеристики качества средств измерения
- •Динамические характеристики си
- •Неметрологические характеристики си
- •Нормирование метрологических характеристик
- •Измерительные сигналы
- •Классификация видов сигналов, используемых в си
- •Математические модели измерительных сигналов
- •Общая классификация
- •Модель квазидетерминированных сигналов
- •Математические модели случайных сигналов
- •Структурно математические модели процессов в си
- •Преобразования измерительных сигналов в си.
- •Преобразователи различных физических величин и полей
- •Основные понятия
- •Масштабные измерительные преобразователи
- •Преобразователи магнитных полей
- •Реостатные преобразователи
- •Тензорезисторные преобразователи
- •Емкостные преобразователи
- •Пьезоэлектрические преобразователи
- •Индуктивные преобразователи
- •Трансформаторные преобразователи
- •Индукционные преобразователи
- •Магнитоупругие преобразователи
- •Терморезисторы
- •Методы построения и анализа математических моделей Средств Измерений
- •Построение математической модели си по его структурной схеме
- •Моделирование си на основании закона сохранения энергии
- •Моделирование си с использованием принципа Гамильтона и уравнение Лагранжа
- •Моделирование си методом аналогий
- •Методы анализа математических моделей си
- •Помехозащищённость средств измерений
- •Виды помех, влияющих на си и способы их снижения
- •Расчет электромагнитных экранов
- •Проектирование средств измерений с учётом требований надёжности
- •Основные понятия
- •Количественные характеристики надёжности
- •Расчёты надёжности при проектировании си
- •Основные сведения о системах автоматизированного проектирования (сапр) средств измерений
- •Этапы проектирования си
- •Техническое обеспечение сапр
- •Программное обеспечение сапр
- •Основные задачи сапр си
- •Учебное издание
- •Основы проектирования приборов и систем
- •346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, тел. 55-305
Техническое обеспечение сапр
В комплекс САПР кроме технических средств автоматизации проектирования и математического аппарата входит комплект нормативно технической документации по эксплуатации САПР. Техническое обеспечение САПР зависит от класса задач. Выделяют 2 класса:
подготовка, обработка, хранение и контроль информации и выпуск документации;
2) связанные непосредственно с процессом проектирования, это задачи анализа конструктивных решений, проектирования компоновки, размещения для различных структурных уровней, проектирование топологии монтажных соединений (задачи трассировки).
Контроль правильности решения задач.
Для решения задач первого класса нужны ЭВМ средней производительности с большой ёмкостью памяти и набором периферийных устройств ввода/вывода. Задачи первого класса занимают много времени и мало зависят от быстродействия ЭВМ, поэтому загружать этими операциями компьютер высокой производительности нерационально (подготовка, отображение, редактирование данных).
Для решения задач второго класса нужны ЭВМ высокой производительности с большим объёмом ОЗУ и набором периферийных устройств ввода/вывода. Таким образом, принципиально САПР может быть построена и на одной ЭВМ с использованием комплекса ЭВМ. ЭВМ в САПР решает большой круг задач: хранение в памяти информации о различных методах решения конструкторских задач, справочных данных, промежуточных и окончательных результатах проектирования.
Вся информация в ЭВМ на машинных носителях называется "Банк данных (БД) САПР". В процессе эксплуатации САПР её БД постоянно пополняется информацией. Кроме ЭВМ в техническое обеспечение САПР входят: дисплей, плоттеры (графопостроители), принтеры, автоматические координатографы, фотокоординатографы; автоматы с ЧПУ, в том числе сверлильные и т.д.
Программное обеспечение сапр
В ПО САПР входят математические методы модели, алгоритмы проектирования. Применение того или иного метода зависит от требуемой точности результатов. Чем выше точность, тем сложнее модель, и тем больше времени затрачивается на её реализацию, поэтому иногда отказываются от таких моделей реальных устройств и переходят к упрощённым моделям.
Разработка алгоритмов проектирования является одной из самых сложных задач при создании САПР. Сложные задачи разбиваются на части и составляются алгоритмы на отдельные задачи, а затем из отдельных решений получают решение всей задачи. Использование ЭВМ средней производительности требует применение алгоритмов с наиболее простой вычислительной схемой, а ЭВМ высокой производительности допускают применение сложных алгоритмов, требующих сложных вычислений. Для реализации автоматизированного проектирования требуется иметь набор программ, реализующих эти алгоритмы, причём каждая конкретная задача, решаемая в САПР, требует своего конкретного программного обеспечения.
Основные задачи сапр си
Выделяют 4 основные задачи:
компоновка узлов;
размещение узлов низшего структурного уровня в узлах высшего уровня (например, модулей в приборном корпусе);
трассировка соединений на всех уровнях;
получение конструкторско-технологической документации.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Таланчук П.М., Рущенко В.Т. Основы теории и проектирования измерительных приборов: Учеб. пособие. - К.: Высш. шк., 1989. - 454 с.
2. Аксенова И.К., Мельников А.А. Основы конструирования радиоэлектронных приборов: Учебник. - М.: Высш. шк., 1986. - 176 с.
3. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов. Под ред. Е.М. Душина. - Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 480 с.
4. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учеб. пособие для вузов. Под общ. ред. Н.Н. Евтихиева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 352 с.
5. Гурвич И.С. Защита ЭВМ от внешних помех. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 224 с.
6. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры. Учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 1985. - 287 с.
7. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно - измерительной техники. - К.: Выща шк., 1983. - 504 с.
8. Князев А.Д., Кечиев Л.Н., Петров Б.В. Констуирование радиоэлектронной и электронновычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. - М.: Радио и связь, 1989. - 224 с.
9. Наугольнов О.А., Кучеров В.А. Основы САПР средств измерений: Учеб. пособие / Юж. – Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. – 67с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ 4
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ 6
3. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ИИС) 8
3.1. Разновидности и структура ИИС 8
3.2. Измерительные системы (ИС) 9
3.3. Системы автоматизированного контроля (сак) 12
3.4. Системы технической диагностики (СТД) 14
3.5. Измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) 15
4. ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ 15
4.1. Статические метрологические характеристики 15
4.2. Динамические характеристики СИ 19
4.3. Неметрологические характеристики СИ 20
4.4. Нормирование метрологических характеристик 20
5. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ 21
5.1. Классификация видов сигналов, используемых в СИ 21
5.2. Математические модели измерительных сигналов 23
5.2.1. Общая классификация 23
5.2.2. Модель квазидетерминированных сигналов 24
5.2.3. Математические модели случайных сигналов 27
5.3. Структурно математические модели процессов в СИ 29
6. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ В СИ. 30
7. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ПОЛЕЙ 35
7.1. Основные понятия 35
7.2. Масштабные измерительные преобразователи 35
7.3. Преобразователи магнитных полей 36
7.4. Реостатные преобразователи 39
7.5. Тензорезисторные преобразователи 40
7.6. Емкостные преобразователи 41
7.7. Пьезоэлектрические преобразователи 42
7.8. Индуктивные преобразователи 43
7.9. Трансформаторные преобразователи 44
7.10. Индукционные преобразователи 45
7.11. Магнитоупругие преобразователи 46
7.12. Терморезисторы 47
8. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗА МАТЕМАТИЧЕСКИХ 48
МОДЕЛЕЙ Средств Измерений 48
8.1. Построение математической модели СИ по его структурной схеме 48
8.2. Моделирование СИ на основании закона сохранения энергии 50
8.3. Моделирование СИ с использованием принципа Гамильтона и уравнение Лагранжа 51
8.4. Моделирование СИ методом аналогий 51
8.5. Методы анализа математических моделей СИ 55
9. ПОМЕХОЗАЩИЩЁННОСТЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ 56
9.1. Виды помех, влияющих на СИ и способы их снижения 56
9.2. Расчет электромагнитных экранов 60
10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ С УЧЁТОМ 62
ТРЕБОВАНИЙ НАДЁЖНОСТИ 62
10.1. Основные понятия 62
10.2. Количественные характеристики надёжности 63
10.3. Расчёты надёжности при проектировании СИ 68
11. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР) 70
СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ 70
11.1. Этапы проектирования СИ 70
11.2. Техническое обеспечение САПР 72
11.3. Программное обеспечение САПР 73
11.4. Основные задачи САПР СИ 73
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 73
Учебное издание 76
71
