4.12. Автоматизация экспериментальных исследований

На этапе экспериментальных исследований приходится сталкивать­ся с необходимостью проведения большого числа сравнительно простых измерений, переключений, требующих от операторов повышенного внимания.

Многократное выполнение таких действий довольно быстро приво­дит к утомляемости человека и как следствие этого к сбоям и ошибкам в его действиях. В конечном счете это отрицательно сказывается и на сроках проведения исследований, их стоимости, а порой может привес­ти к полному или частичному их срыву. Кроме того, могут встречаться такие эксперименты, когда темп поступления данных во время их про­ведения будет настолько велик, что человек в реальном масштабе вре­мени окажется не в состоянии что-либо оценивать.

Выходом из затруднительной ситуации является развертывание ав­томатизированной системы сбора и обработки экспериментальных дан­ных на основе ЭВМ. Идея автоматизации состоит в передаче ЭВМ ряда функций по управлению измерительной физической аппаратурой и соз­данию модульной стандартизированной системы сбора, обработки дан­ных и управления экспериментом КАМАК.

Помимо КАМАК были разработаны другие стандартизированные интерфейсные системы, например МЭК (предложена Международной электротехнической комиссией) и ВЕКТОР (в СССР). Появились пред­ложения по созданию нового варианта КАМАК, ориентированного на широкое внедрение микропроцессоров. Такая система получила назва­ние СОМРЕХ. По определению система КАМАК — международная сис­тема модульного типа, ориентированная на работу с различными сред­ствами вычислительной техники и выполняющая расширенные функции сопряжения физической измерительной аппаратуры с ЭВМ.

Эти системы позволяют достаточно гибко организовать сбор необ­ходимых данных как в режиме программного управления, так и в режиме инициализации модулей по мере их готовности к диалогу с ЭВМ. Ана­логичным образом могут формироваться команды на управление физи­ческой аппаратурой. Гибкость и автономность структуры КАМАК в со­четании с современной элементной базой делают возможным ее исполь­зование в реальном масштабе времени.

Данные, поступающие в ЭВМ, могут не только запоминаться в ОЗУ или ПЗУ, но и подвергаться обработке или экспресс-анализу. Это, в свою очередь, может явиться основанием для видоизменения условий эксперимента.

Интерфейс КАМАК в комплексах АСНИ обеспечивает связь ЭВМ с физической аппаратурой с целью сбора данных измерений и управления режимами работы исследовательской аппаратуры. Физическая измерительная аппаратура подключается к специаль­ным блокам - функциональным модулям (ФМ), выполняющим роль со­гласующих и управляющих устройств. В свою очередь, ФМ через магистраль КАМАК и блок сопряжения — контроллер связаны с ЭВМ.

Вопросы для самоконтроля знаний

- Цель, виды и методология эксперимента.

- План-программа и методика эксперимента.

- Статистические методы оценки измерений в экспериментальных исследованиях.

- Средства измерений и их выбор.

- Порядок и правила проведения эксперимента.

- Методы графического изображения результатов измерений.

- Подбор эмпирических формул.

- Регрессионный анализ и его применение.

- Определение адекватности теоретических решений.

- Определение законов распределения и их адекватности экспериментальным данным.

- Общие сведения о методе математического планирования эксперимента.

- Автоматизация экспериментальных исследований.