Эталонный ответ контрольного задания № 20

20.1. Вариант функциональной схемы ИИС с быстродействующими АЦП

20.2. Трансформаторный, индуктивный, пьезоэлектрический.

20.3. Изменение величины магнитного потока при перемещении подвижного элемента (трансформаторный - питание переменным током, индукционный - питание постоянным током или подвижный магнит). Пьезоэффект - возникновение зарядов на пластине пьезоэлемента при действии на него силы ускорения (пьезоэлектрический).

20.4. Трансформаторный и индукционный датчики более инерционные, т.к. для увеличения их чувствительности стремятся увеличить изменение магнитного потока и следовательно, индуктивность. Постоянная времени

20.5.

20.6. Интерфейсы И-41, КОП, ИЛПС, ИРПР.

20.7. Прибор-источник, прибор-приемник, согласование прибора-источника и прибора-приемника.

20.8. Схемы включения. Трансформаторный Индукционный Пьезоэлектрический

20.9. Дифференцирующее устройство.

20.10. Высокое быстродействие и большая пропускная способность, также возможность измерения различных физических величин.

Контрольное задание № 21

Разработать сканирующую структуру ИИС для измерения освещенности поверхности размером 100100 мм. Погрешность измерения 1%, минимальный элемент поверхности 1мм² .

Выполните задание и ответьте на вопросы, связанные с поставленной задачей.

21.1. Нарисовать структуру аналого-цифровой части системы последовательного действия (сканирующего типа).

21.2. Какой чувствительный элемент можно использовать для измерения освещенности поверхности?

21.3. Какую разрядность должен иметь АЦП для ввода информации об освещенности в ЭВМ?

21.4. Какие параметры являются определяющими при выборе интерфейса?

21.5. Сколько каналов аналого-цифрового преобразователя используются в сканирующей системе?

21.6. Какой тип установления соответствия используется в интерфейсе КОП?

21.7. Сколько нужно ячеек памяти для ввода информации об освещенности каждого элемента?

21.8. Какой управляющий сигнал используется в интерфейсе КОП, при формировании адреса функционального блока?

21.9. Какими составляющими определяется быстродействие системы ИИС?

21.10. В чем преимущество сканирующей структуры по сравнению с другими структурами?

1. Цапенко М.П. Информационно-измерительные системы. М.: Энергоатомиздат, 1985.

Эталонный ответ контрольного задания № 21

21.1

21.2. Фотодиод, фоторезистор, фототранзистор (при оптико-механическом сканировании) или видеокон с фотопроводящим слоем

21.3. Разрядность АЦП не менее 7 двоичных разрядов.

21.4. Быстродействие, разрядность шины данных и адреса.

21.5. Один канал.

21.6. Флаг готовности к приему устанавливает прибор-приемник.

21.7. Одну ячейку.

21.8. Сигнал "Контроллер"

21.9. Быстродействием чувствительных элементов, устройства сравнения с мерой (АЦП).

21.10. Использование одного канала аналого-цифрового преобразования для всех контролируемых точек. Это позволяет точно определить относительное изменение освещенности, определить экстремумы, получить визуальное представление различных полей - магнитного, теплового, электромагнитного и др.

Контрольное задание № 22

Разработать аналоговый электронный конденсаторный частотомер, обеспечивающий измерение частоты до 200кГц с основной погрешностью не превышающей 1,5%.

При подготовке и обосновании решения ответьте на следующие вопросы:

22.1. В каком диапазоне измерения частот целесообразно использовать электронные конденсаторные частотомеры с указанной в задании погрешностью?

22.2. Какой метод измерения частоты положен в основу принципа действия гетеродинных частотомеров и в каком диапазоне измерения частоты они используются?

22.3. Объясните сущность генераторного метода измерения частоты и приведите структурную схему гетеродинного частотомера.

22.4. Объясните принцип действия конденсаторного частотомера.

22.5. Приведите вариант упрощенной схемы конденсаторного частотомера.

22.6. Предложите схему двухстороннего ограничителя электрического напряжения, выполненного с использованием двух идентичных стабилитронов.

22.7. Какие полупроводниковые компоненты обычно принимаются для коммутации аналоговых электрических сигналов.

22.8. Нарисуйте схему аналогового ключа, выполненного на основе КМОП транзисторов, в котором за счет использования комплементарной пары существенно уменьшена зависимость сопротивления ключа от полярности и значение коммутируемого напряжения (составляет основу современных аналоговых ключей).

1. Мулик А.В. Аналоговые измерительные устройства. - М.: Изд-во МАИ, 1998. - 147 с.

2. Кузнецов В.А. Измерения в электронике (справочник). - М.: Энергия, 1987. - 512с.

3. Мирский Г.Я. Электронные измерения. - М.: Радио и связь, 1988. - 440с.