2. Выбор ацп и типовой схемы включения.

Принцип работы.

На входе блока АЦП – аналоговый сигнал, на выходе – цифровой. Через делитель напряжений, построенных на резисторах и , с коэффициентом деления 0,5, измеряемое напряжение подается на вход АЦП. К входу 8 подводится «+» источника питания. Контакт 4 соединен с землей или с «-» источника питания. На входы 1 и 3 подаются образцовые напряжения, на 1 – «+», на 3 – «-». Вход 7 – для подачи тактовых импульсов от управляющего компьютера. Вход 5 – инверсный, управляющий записью результата преобразования аналоговой формы в цифровую, в выходной размер данных. 6 – цифровой выход АЦП. Диоды и защищают вход АЦП от подачи напряжения обратной полярности. Конденсаторы и сглаживают пульсации питающего напряжения и гасят высокочастотные помехи. Мостик на основе стабилитрона и образуют источник образцового напряжения. Цепи на основе стабилитрона , и , обеспечивают согласование логических уровней сигналов АЦП и управляющего компьютера.

Первоначально, в выходной регистр данных записано число равное 0 в двоичной форме. Допустим на вход АЦП был подан сигнал. От компьютера на вход 5 первоначально подавалась логическая единица. После запуска цикла преобразования на вход 5 подается логический 0. После этого происходит преобразование величины поданной на аналоговый код в цифровую форму. В регистр данных записывается результат предыдущего преобразования. От ПК на выход 7 подается последовательность тактовых импульсов от 8 до 12 штук. Когда подаются тактовые импульсы, с каждым импульсом на вход компьютера передается один двоичный разряд из АЦП через выход 6. После этого цикл повторяется, т.е. на 5 подается высокий уровень, преобразование аналогового сигнала в цифровой и т. д. Выход является последним портом.

3. Выбор вторичного преобразователя.

Усилитель построен на базе . Имеет два каскада, второй каскад имеет встройную регулировку коэффициента усиления, которая осуществляется переключением переключателя , включающего в цепь обратной связи выходного каскада добавочные резисторы . На входе первичного каскада установлен делитель напряжения из резисторов и , предназначенный для грубой установки смещения 0. Для плавной установки служит . Для плавной регулировки усиления - . Назначение - фильтрация и сглаживание помех и колебаний питающей цепи. Имеются 2 входа, один для подачи переменного напряжения , второй – обратного . Для вывода усиленного сигнала и подачи его на АЦП служит разъем .

4.Выбор интерфейса пк и узла сопряжения.

Измерение физических параметров предполагает точную оценку аналоговых величин. Компьютер же работает исключительно с дискретными величинами. Отсюда ясно, что процесс превращения ПК в виртуальный измерительный прибор предполагает подключение аналого-цифрового преобразователя (АЦП). АЦП может общаться с компьютером либо через последовательный или параллельный порты, либо непосредственно через шины, если аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде платы расширения или карты PCMCIA.

Первый вариант гарантирует максимальную простоту и дешевизну, а при использовании второго можно получить отличные характеристики, но только за счет сложности и высокой цены. Интерфейсное устройство также может выполнять и другие необходимые функции, например, гальваническую развязку источников сигналов от цепей ПК, согласование сигналов, формируемых некоторыми типами датчиков, по импедансу, напряжению, полярности и т. д., а также коммутацию нескольких входных каналов.

Современная тенденция развития МСИИК направлена на широкое применение вычислительных средств ЭВМ. Основными элементами подобного комплекса являются: непосредственно ПК; многоканальная система аналого-цифрового преобразования сигналов; группа первичных измерительных преобразователей: программное обеспечение ПО для всего программно-вычислительного комплекса и набор средств для отображения, хранения и регистрации результатов измерений (мониторы, проекторы, цифровые индикаторы), устройства хранения (накопители на жестких магнитных дисках и флеш-память), устройства создания твердых копий (принтеры, плоттеры).

Главным компонентом измерительных комплексов является ПК. Обособленно стоит такой компонент как программное обеспечение, выполняет функции управления, обработки результатов измерений и интерфейса человека с компьютером. В ряде случаев программное обеспечение позволяет возложить на ПК еще и функции АЦП. ПО может использоваться универсальное и специальное, разработанное для решения конкретных измерительных задач.

Для подключения периферийных устройств ПК снабжен набором интерфейса. Простой набор – универсальный ( последовательная шина USB, коммуникационные последовательные порты СОМ, интерфейсы подключения внешних устройств PCI, JSA.

Последовательный порт (англ. Serial port), серийный порт или COM-порт — двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена байтовой информацией.

Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Хотя некоторые другие интерфейсы компьютера — такие как Ethernet, FireWire и USB — также используют последовательный способ обмена, название «последовательный порт» закрепилось за портом, имеющим стандарт RS-232C, и предназначенным изначально для обмена информацией с модемом.

Наиболее часто для последовательного порта персональных компьютеров используется стандарт RS-232C. Ранее последовательный порт использовался для подключения терминала, позже для модема или мыши. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем.

С помощью COM-порта можно соединить два компьютера, используя так называемый «нуль-модемный кабель».

Морально устарел, но ещё нередко присутствует на современных компьютерах и используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании. В настоящее время активно вытесняется интерфейсом USB.

COM-порты в операционной системе Windows — это именованные каналы для передачи данных, называемые обычно COM1, COM2 и т. д. по порядку обнаружения драйверов соответствующих устройств. Например, для обмена информации через Bluetooth многие драйверы представляются операционной системе как COM-порт, и резервируют похожее имя. Следует также отметить, что организация взаимодействия по последовательному порту с точки зрения программирования реализуется значительно легче, чем другие способы.

Принципиальная схема интерфейса для последовательного порта.