Урок 7 Основы измерений

Урок 7 Основы измерений

В этом уроке рассматриваются фундаментальные принципы, понимание которых крайне важно для создания эффективных систем измерения и генерации сигналов. Речь пойдет о тех частях измерительной системы, которые находятся вне компьютера. Вы узнаете об измерительных преобразователях, источниках сигналов, формировании сигналов, заземлении измерительной системы и о способах повышения качества измерений.

Темы

A.Компьютерные измерительные системы

B.Принципы измерений

C.Повышение качества измерений

Урок 7 Основы измерений

A.Компьютерные измерительные системы

Главная задача любой измерительной системы — это измерение и/или генерация реальных физических сигналов. Измерительные устройства помогают собирать, анализировать и представлять результаты измерений.

Пример измерительной системы приведен на рис. 7-1. Чтобы компьютерная измерительная система могла измерить физическую величину (например, температуру), ее необходимо преобразовать в электрическую величину, такую как напряжение или ток. Для этого используется измерительный преобразователь (transducer), или датчик (sensor). В ряде случаев электрический сигнал перед измерением должен быть подвергнут формированию (signal conditioning), например, частотной фильтрации для уменьшения шума или усилению/ослаблению для согласования с входным диапазоном измерительной системы. Сформированный сигнал затем измеряется, и результаты измерения передаются в компьютер.

В этом курсе рассматриваются два способа ввода измеренного электрического сигнала в компьютер: при помощи встраиваемой платы сбора данных (DAQ) или путем взаимодействия с внешним прибором. Вся система работает под управлением программы, которая получает данные от устройства ввода, анализирует их и представляет результаты пользователю. Таким образом, измерительная система строится из отдельных компонентов, результатом взаимодействия которых является компьютерное представление физической величины.

Урок 7 Основы измерений

Физические величины

Интенсивность света, давление, температура, etc.

Датчики (измерительные преобразователи)

Рис. 7-1. Общая структура измерительной системы.