1. Загальні положення

У нашій країні щомиті виробляється понад 100 млн. різні виміри. Ясно, що автоматизація вимірів має важливе народногосподарське значення, що полягає насамперед у більшому економічному ефекті. Однак прагнення до автоматизації зв'язано не тільки з економічними факторами. Створення сучасних

машин, їхня експлуатація, застосування складних технологічних процесів викликають необхідність одночасного контролю великого числа різних фізичних величин. Іноді контролюється більше тисячі таких величин. Ясно, що рішення подібних завдань традиційними методами неможливо через різноманіття приладів, оскільки оператор не в змозі прийняти й переробити такий великий обсяг інформації. Аналогічні труднощі виникають при контролі процесів, що швидко^-протікають. У цьому випадку число нормованих параметрів може бути порівняно невеликим, однак швидкість надходження інформації може перевищити граничну швидкість її прийому, що допускає фізіологічними можливостями людини.

В області радіотехніки й зв'язку необхідно здійснювати контроль за станом каналів зв'язку, що мають більшу довжину. Кількість контрольованих параметрів й «контрольних крапок» виявляється надзвичайно більшим. Втручання в роботу апаратур, параметри якої не відповідають нормам (наприклад, перемикання на резерв), повинне бути швидким й ефективним, що не завжди може забезпечити оператор.

Поява мікропроцесорів й інших більших інтегральних схем (БІС) поставило завдання контролю за принципом «годен-негоден» виробів, що відрізняються надзвичайно складними внутрішніми зв'язками. Витрати часу й засобів на пошук несправностей у сучасних цифрових приладах часто перевищують витрати на їхню зборку. Діагностика несправностей цифрових схем звичайно вимагає застосування логічного аналізатора, що порівнює сигнали, що знімають із досліджуваної схеми й зі схеми свідомо справної. Порівняння здійснюється за допомогою набору опорних сигналів по певній програмі.

Природно, що без застосування автоматизації вимірювальної процедури діагностика несправностей стає «вузьким місцем» у виробництві мікросхем.

Ступінь автоматизації може бути різної. Вона визначається не тільки практично потребами, але й такими факторами, як складність реалізації й економічною доцільністю. На різних етапах розвитку вимірювальної техніки видозмінювалося поняття автоматизації. Наприклад, поява панорамних вимірників амплітудно-частотних характеристик (АЧХ) було прийнято фахівцями як повна автоматизація процесу виміру цієї важливої характеристики радіотехнічних пристроїв. Дійсно, у порівнянні зі старим методом виміру АЧХ по крапках за допомогою генератора, що вручну перебудовує, і вольтметра панорамний вимірник АЧХ забезпечує значну автоматизацію вимірювальної процедури. Однак у цей час розроблені прилади, що забезпечують автоматичну установку розмірів зображення на екрані електронно-променевої трубки, пошуку лучачи, його фокусування, регулювання яскравості, автоматичне вимір окремих параметрів й обробку результатів вимірів. Ступінь автоматизації процедури виміру АЧХ за допомогою нового приладу вже оцінюється в порівнянні з можливостями звичайного панорамного вимірника АЧХ, що розглядається як прилад з малим ступенем автоматизації.

Відповідно до практичних завдань виділилися наступні напрямки розвитку автоматизації вимірів.

1. Часткова автоматизація вимірів шляхом удосконалення вимірювальних приладів як аналогового, так і цифрового типу. У таких приладах за рахунок застосування нових схемних рішень спрощується процес виміру, скорочується кількість органів керування. Істотно, що при цьому не вноситься яких-небудь серйозних змін у функціональну схему приладу. Як приклад можна привести комбінований цифровий прилад Щ302, призначений для виміру постійної напруги, токи й опори постійному струму. У приладі є можливість автоматичної установки поддиапазонов виміру. Полярність вимірюваних напруг і струмів визначається автоматично.

2. Розробка принципово нових вимірювальних приладів, побудова функціональних схем яких здійснюється з умов максимальної автоматизації вимірів. При цьому головним напрямком є використання цифрових методів обробки й зберігання інформації на базі мікропроцесорів.

3. Розробка інформаційно-вимірювальних систем (ИИС), що представляють собою функціонально об'єднану сукупність засобів вимірів декількох фізичних величин і допоміжних пристроїв, призначених для одержання вимірювальної інформації про досліджуваний об'єкт в умовах його функціонування й зберігання.

Інформаційно-вимірювальні системи залежно від призначення підрозділяються на наступні види:

а) системи збору вимірювальної інформації від досліджуваного об'єкта;

б) системи автоматичного контролю;

в) телевимірювальні системи, що забезпечують збір вимірювальної інформації з вилучених об'єктів;

г) вимірювально-обчислювальні комплекси, що представляють собою автоматизовані засоби вимірів й обробки інформації й, що включають у свій состав ЕОМ для обробки результатів виміру, керування процесом вимірів й об'єктом дослідження.

На перших етапах розвитку інформаційно-вимірювальні системи будувалися для конкретних розв'язуваних завдань. Для здешевлення апаратур і прискорення розробки всього комплексу з 1960 р. у СРСР узятий курс на розробку агрегатного принципу побудови ИИС. При цьому ИИС комплектується з вузлів і приладів, що мають уніфіковані характеристики. Уніфікація сигналів, енергетичних, метрологічних й інших характеристик технічних засобів здійснюється в рамках Державної системи промислових приладів і засобів автоматизації ГСП.

2- Лекція № 21

Тема: Перетворювачі неелектричних величин в електричні.

План:

1. Поняття про датчики.

2. Класифікація датчиків.

3. Характеристики та параметри датчиків.

4. Принцип дії де-яких типів датчиків.

Література: Чекваскин с.23-25.

Сам. опрацювання:

Сучасні технології стають все більш складними і вимагають вимірювання великої кількості різних фізич­них величин. Різко зростають вимоги до точності, чут­ливості та інших метрологічних характеристик засобів вимірювання.

Вимірювання електричних величин є однією з найбільш розвинутих галузей вимірювальної техніки, де створені засоби вимірювання з високими метрологічними характеристиками. Крім того, електричні засоби вимірю­вання добре узгоджуються із засобами автоматизації, комп'ютерними пристроями, засобами телекомунікації. Зважаючи на все це, доцільно вимірювати неелектричні величини, перелік яких постійно зростає, електричними засобами вимірювання, оскільки тут уже створено відповідну базу.

Для вимірювання неелектричних величин електрични­ми засобами вимірювання необхідно мати вимірювальні перетворювачі неелектричних величин в електричні. Здебільшого неелектричні величини перетворюють у частоту, напругу або струм.