
- •Глава 1. Основные определения и признаки информационно-измерительных систем (иис)
- •Глава 2. Классификация иис
- •2. Радиальная
- •Глава 3. Структура информационно-измерительных систем.
- •3. Магистральная с централизованным управлением
- •Глава 4. Компоненты иис.
- •4.1. Пип (датчики)
- •Ацп (материал для самостоятельной проработки)
- •Каналы связи.
- •4.6. Базирующие устройства (бу).
- •Глава 5. Измерительные сигналы.
- •5.1. Классификация измерительных сигналов
- •5.2. Измерительная информация. Подходы и определению понятия информации.
- •5.3. Модуляция измерительных сигналов.
- •5.3.3. Цифровая модуляция (манипуляция).
- •5.3.3.1. Амплитудная манипуляция.
- •5.3.3.2. Частотная манипуляция.
- •5.3.3.3. Фазовая модуляция.
- •5.3.3.4. Квадратурная манипуляция.
- •5.4. Дискретизация измерительных сигналов.
- •5.5. Кодирование измерительной информацией.
- •5.6. Способы борьбы с помехами в иис.
- •5.6.1. Обеспечение точности и помехоустойчивости иис.
- •5.6.2. Виды и источники помех.
- •5.6.3. Основные способы защиты от помех.
- •Тема 6. Метрологическое обеспечение (мо) иис.
- •6.1. Основные задачи мо иис.
- •6.2. Метрологическая аттестация программ и алгоритмов.
- •6.3. Метрологические характеристики измерительных каналов.
Ацп (материал для самостоятельной проработки)
ЭВМ
ЭВМ в составе ИИС выполняет следующие функции:
Управление процессом сбора первичной измерений информации путем подачи соответствующих команд на АЦП, ВИП и устройства, оказывающие воздействие на ИО
Обработка первичной измерений информации в соответствии с алгоритмом, определяемым целевым назначением ИИС
Отображение результатов обработки в форме, удобной пользователю
Хранение массивов первичной измерений информации и результатов измерений, а также их дальнейшая обработка при постановке на хранение более высокого уровня
К числу вспомогательных функций ЭВМ можно отнести: тестирование состояния определенных узлов и измерительных каналов ИИС, организацию их самонастройки, управление каналами связи и др.
Каналы связи.
Аппаратно используются 3 вида каналов:
Проводные, применяемые в локально сосредоточенных ИИС, когда длина каналов менее 10 м.
Радиоканал, в основном в УКВ диапазоне с частотной модуляцией, к которым примыкают и мобильные телефонные каналы.
Оптоволоконные.
Радио- и оптоволоконные каналы используются в пространственно распределенных ИИС.
Оптоволоконные более помехоустойчивые, имеют меньшую стоимость, однако радиоканалы удобнее для связи с перемещающимися объектами.
Эти 2 вида каналов используются в телеизмерительных системах.
4.6. Базирующие устройства (бу).
БУ не являются ни средством измерения, ни средством вычислительной техники. Они относятся к вспомогательным средствам и выполняют 2 основные функции:
Обеспечение взаимодействия датчиков с ИО
Подача на исследуемый объект воздействий, обеспечивающих получение необходимой первичной измерительной информации.
Глава 5. Измерительные сигналы.
К измерительным сигналам относятся:
Полезные сигналы, получаемые от исследуемых, контролируемых или управляемых объектов.
Вредные сигналы или помехи, поступающие в измерительную систему вместе с сигналами или независимо от них
специально генерируемые в ИИС или вне ее сигналы, улучшающие работу системы (модуляция, дискретизация и др.)
5.1. Классификация измерительных сигналов
Измерительные сигналы бывают:
По физической природе
Механические
Тепловые
Электрические
Магнитные
Акустические
Световые
Ионизационные
По характеру изменения во времени
Постоянные
Переменные
По характеру появления
Случайные
Систематические
По периодичности проявления
Периодические
Почти периодические
По характеру изменения параметров сигнала
A. Стационарные
Не стационарные
Импульсные
5.2. Измерительная информация. Подходы и определению понятия информации.
Информация - (лат) ознакомление, представление, понятие.
Сообщение, осведомление о положении дел, сведения о чем-либо, передаваемые людьми.
Уменьшаемая, снимаемая неопределенность в результате получения сведений
Сообщение, неразрывно связанное с управлением, сигналы в единстве синтаксических, семантических и прагматических характеристик.
Передача и отражение разнообразия в любых объектах и процессах живой и неживой природы.
Л. Бриллюэн дал чисто статистическое определение информации: определение в виде формулы: I = k ln(p), где I – информация, k – постоянная,
p - число вероятных событий.
Таким образом, установилась традиция связывать информацию с термодинамической величиной - энтропией (или величиной ей обратной, т.е. негэнтропией). Из второго начала термодинамики следует вывод: системы самопроизвольно переходят к состоянию максимальной неупорядоченности, отвечающему максимальной энтропии. Живые системы, обладающие заданной функциональной организации переходят к состояниям биологической упорядоченности и этот переход направляется информацией.
С развитием синергетики (наука о самоорганизующихся системах) в 70 годах прошлого века было показано, что и неживые системы способны переходить от хаоса к порядку, то есть способны к самоорганизации. Роль информации в самоорганизующихся системах отражает следующее определение: Информация - есть случайный запоминаемый выбор варианта из многих возможных равноправных.
С другой стороны представление об информации связано с процессом. Выбор - это процесс, прием информации, её передача по каналам связи, кодирование, декодирование - все это является процессами.
С другой стороны в середине 90 годов прошлого века возникло мнение, что информация является субстанцией, то есть одним из основных структурных элементов мироздания наряду с энергией, массой и движением, однако эта гипотеза подвергается резкой критике в научном мире.
В рамках дисциплины ИИСТ мы будем понимать информацию в узком смысле: как измерительную, передающуюся посредством сигналов и каналов связи, количественно определяемую исходя из энтропийного принципа.