4.3.4.3 Способы и средства сопряжения вычислительного устройства с другими функциональными узлами атсн. Понятие интерфейса
Состав и структура аппаратных средств, используемых для сопряжения ЦВУ с другими, внешними по отношению к нему, функциональными узлами (ТД, БЗУ и др.), в значительной степени предопределяется выбранным способом организации взаимодействия между ними . В общем случае любое внешнее устройство подключается к ЦВУ посредством специального блока –контроллера, который в свою очередь непосредственно связан с шинами адреса и данных, а также с линиями передачи управляющих сигналов, (рис. 95). Совокупность команд и управляющих сигналов, используемых при взаимодействии между ЦВУ и внешним устройством, называется протоколом обмена. Аппаратные средства контроллера сопряжения совместно с протоколом обмена принято называть интерфейсом.
Рисунок 107. Общий принцип сопряжения ЦВУ с внешними устройствами.
4.4 Газоаналитические приборы и системы
4.4.1 Обобщенная схема газоаналитического прибора
Структурная схема любого газоаналитического устройства содержит
устройство пробоподготовки УПП;
измерительный преобразователь ИП;
устройство обработки информации УОИ;
выходной прибор ВП.
УПП предназначены для забора, транспортирования, очистки, осушки, прокачки анализируемой смеси через измерительные камеры ИП, а также стабилизации (при необходимости) ее температуры T, давления P, расхода Q, потребляемой мощности W и других параметров.
ИП осуществляет преобразование параметров, характеризующих состояние газа, в электрический, пневматический (или другой вид) информационный сигнал.
УОИ обрабатывает поступающий из ИП сигнал, выделяя требуемую информацию в аналоговом YB или цифровом YH виде.
ВП представляет полученную в УОИ информацию в удобном для использования виде (например, в виде массовой концентрации или объемной доли компонента анализируемой смеси).
Рисунок 108. Структурная схема газоаналитического устройства
Между измеряемым или контролируемым объектом и ИП должны быть включены УПП так, как Забираемая для анализа проба обладает весьма большим разбросом параметров, например, по запыленности, давлению, температуре, влажности, составу не измеряемых компонент, наличию вредных и химически активных веществ. В то же время применяемые в газоанализаторах ИП требуют подачи в них, как правило, очищенной, осушенной анализируемой пробы со стабильными физическими параметрами (температура, давление, расход и др.).
4.4.2 Основные характеристики измерительных преобразователей газоанализаторов
Измерительные преобразователи (ИП), используемые в современной газоаналитической аппаратуре, характеризуются следующими техническими и экономическими показателями.
Коэффициент преобразования
Коэффициент преобразования (чувствительность) ИП определяется отношением
-
К=DY/DX,
49
где DY - изменение выходного сигнала ИП; DX – изменение сигнала (чаще всего измеряемой величины) на входе ИП.
Необходимость анализа газовых смесей в широком диапазоне содержаний определяемых компонентов (от ультрамикросодержаний до макросодержаий) требует обеспечения максимального значения К и его стабильности и независимости от внешних возмущающих факторов (температуры, давления, расхода, влажности и др.). Стабильность коэффициентов преобразования у лучших ИП в настоящее время доведена до значений не хуже 0,2 - 0,5% диапазона преобразований за сутки.