51. Объясните термины «интерфейс», «симплексная связь», «дуплексная связь», «асинхронная передача данных», «синхронная передача». Дайте краткую характеристику интерфейсам иис.

Для унифицированных систем сопряжения между устройствами, участ­вующими в обмене информации, стал общепринятым термин интерфейс. Под интерфейсом (или сопряжением) понимают совокуп­ность схемотехнических средств, обеспечивающих непосредственное взаимодействие составных элементов ИИС. Устройства подсоединяются к системе сопряжения и объединяются в ИИС по опреде­ленным правилам, относящимся к физической реализации сопряжения. Интерфейс может быть общим для устройств разных типов, наиболее распространенные интерфейсы определены международными, государ­ственными и отраслевыми стандартами. Стандарт (ГОСТ 26016—81) включает четыре признака классифика­ции:

способ соединения комплектов системы (магистральный, радиаль­ный, цепочечный, комбинированный);

способ передачи информации (па­раллельный, последовательный, параллельно-последовательный);

принцип обмена информацией (асинхронный, синхронный);

режим передачи ин­формации (двусторонняя одновременная передача, двусторонняя пооче­редная передача, односторонняя передача).

52. Опишите обобщенную структуру иис. Дайте краткую характеристику ивк.

ИВК представляет собой совокупность программно-управляемых измерительных, вычислительных и вспомогательных технических средств, функционирующих на основе единого метрологического обеспечения и реализующих алгоритм получения, обработки и использования измерительной информации.

Комплексы при этом обеспечивают: первичную обработку результатов измерения; получение результатов косвенных, сово­купных и совместных измерений, в том числе в темпе поступления данных; управление функционированием отдельных узлов в ходе эксперимента, включая организацию запросов, очередей, уста­новление приоритетов, диалоговый режим с оператором; кон­троль работоспособности трактов комплексов, включая контроль метрологических характеристик; сервисную обработку получа­емой информации (представление результатов в виде таблиц, графиков и т. п.); хранение получаемой информации; выработку управляющих воздействий на исследуемый объект в виде анало­говых и дискретных сигналов.

41. Опишите принцип действия, конструкцию, назначения, преимущества и недостатки датчиков температуры

В зависимости от типа используемого термопреобразовате­ля различают термометры расширения, манометрические термометры, термометры сопротивления, термо­электрические преобразователи и пирометры излучения.

Термобаллон манометрического термометра (рис.10.4) представляет собой цилиндр, изготовленный из латуни или специальной стали, стойкой к химическому воздей­ствию измеряемой среды. Диа­метр термобаллона находится в пределах 5-30 мм, а его длина 60-500 мм. Капил­ляр, соединяющий термобаллон с маномет­рической пружиной, представляет собой медную или стальную трубку с внутренним диаметром 0,1-0,5 мм. Длина капиллярной трубки в зависимости от эксплуатационных требований может быть от нескольких сан­тиметров до 60 м. Медные капилляры имеют стальную защитную оболочку, предохраняю­щую их от повреждений при монтаже и экс­плуатации.

В зависимости от конструкции измерительной системы манометрические системы бывают показывающими, самопишущими, бесшкальными со встроенными датчиками для дистанционной передачи показаний на расстояние.

Манометрические термометры – достаточно простые устройст­ва, позволяющие осуществлять автоматическую регистрацию изме­рений и передачу показаний на расстояние. В настоящее время промышленностью выпускаются манометрические термометры с унифицированными пневматическим и электрическим (постоянного тока) выходными сигналами классов точности 1; 1,5; 2,5. Важное достоинство этих термометров – возможность использования их на взрывоопасных объектах.

42. Опишите принцип действия, конструкцию, назначения, преимущества и недостатки датчиков давления

Рассмотрим принцип действия датчиков давления.

Датчик давления представляет собой пьезокристалл изменяющий значения токового сигнала в зависимости от давления воздействующего на датчик. Датчики давления могут быть атмосферного и избыточного давления. В большинстве случаев используются датчики избыточного давления. При соединении датчика избыточного давления с атмосферой датчик выдает сигнал, соответствующий нулю давления, датчик атмосферного давления выдает сигнал соответствующий атмосферному давлению.

Основные параметры, подключаемых к тепловычислителю датчиков давления.

1. Диапазон измерения – от Pмин до Pмакс.

2. Диапазон выходного сигнала.

В большинстве случаев используемые датчики избыточного давления имеют диапазон давления от 0 кгс/см2 (бар) до (10) 16 кгс/см2 (бар). Выходной токовый сигнал используемых датчиков унифицирован 4-20мА (помимо 4-20мА унифицированными являются 0-20мА, 0-5мА).

Значение давление и выходного тока датчика связаны следующей линейной зависимостью P=f(I). В пьезоэлектрических преобразователях используется эффект появ­ления электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (кварц, турмалин, сегнетова соль и др.) под влиянием механичес­ких напряжений.

В пьезоэлектрических преобразователях главным образом применяют кварц, у которого пьезоэлектрические свойства соче­таются с высокой механической прочностью и высокими изоляци­онными качествами, а также с независимостью пьезоэлектриче­ской характеристики от температуры в широких пределах. Ис­пользуют также поляризованную керамику из титаната бария, титаната и цирконата свинца. Пьезоэлектрические датчики обычно применяют для измерений быстропротекающих динамических процессов при ударных нагрузках, вибрациях, переменных усилиях и т.д.