Эталонный ответ контрольного задания № 10

10.1. При механических деформациях деталь меняет свои размеры. Соответственно удлиняется или укорачивается длина приклеенного к ней проволочного тензорезистора. Также изменяется диаметр провода. Изменение длины и диаметра провода тензорезистора приводит к изменению его омического сопротивления.

10.2. Целесообразно применение мостовых цепей, питаемых постоянным или переменным током.

10.3. С целью уменьшения влияния дрейфа нуля усилителя измерительную цепь целесообразно питать переменным током.

10.4. Стабилизация напряжения питания измерительной цепи необходима, т.к. от этого зависит точность преобразования деформации в электрический сигнал.

10.5. Для улучшения помехозащищенности устройств, работающих на одной частоте, следует применять избирательные усилители или полосовые фильтры.

10.6. Для снижения влияния наводок усилитель должен иметь дифференциальный вход.

10.7. Частоту напряжения питания измерительной цепи следует брать не менее, чем в 10 раз больше максимальной частоты измеряемого сигнала.

10.8. Схема имеет вид:

10.9. Переменное напряжение преобразуется в постоянное с помощью выпрямительных устройств, выполняющих функцию детектора.

10.10. Схема имеет вид:

10.11. Коэффициент усиления усилителя стабилизируется с помощью обратной связи.

10.12. Пульсации напряжения на выходе детектора сглаживаются с помощью фильтра низких частот.

10.13. Если нагрузка выходной цепи достаточно мала, то после фильтра низких частот следует установить усилитель мощности.

10.14. Схема имеет вид:

Контрольное задание № 11

Разработать структурную схему ИИС с цифровым каналом измерения 10 сигналов переменного напряжения в диапазоне от 0 до 1000 В.

При подготовке и обосновании решения ответьте на следующие вопросы.

11.1. Какова структура и из каких основных функциональных блоков состоит структурная схема ИИС?

11.2. Назовите шкалу номинальных величин напряжений, используемых в приборах АСЭТ - Ш.

11.3. Какие типы усилителей постоянного тока используются в измерительных устройствах?

11.4. Объясните назначение нормирующих усилителей в ИИС.

11.5. Какие типы коммутаторов используются в ИИС?

11.6. Какую функцию выполняют коммутаторы в ИИС?

11.7. Назовите основные параметры коммутаторов.

11.8. Какие схемы включения коммутаторов используются в ИИС?

11.9. Каково назначение АЦП в ИИС?

11.10. Какие типы АЦП обычно используются в ИИС?

11.11. Изложите принцип работы цифрового сравнивающего устройства?

11.12. Какие функциональные устройства входят в устройство сравнения?

1. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. - М.: Высшая школа, 1985, 483 с.

2. Душин Е.М. (ред.) Основы метрологии и электрические измерения. - Л.: Энергоатомиздат, 1987, 480 с.

Эталонный ответ контрольного задания № 11

11.1. Структурная схема имеет вид:

11.2. 0 - 10 В.

11.3. Прецизионные УПТ (операционные усилители) прямого преобразования, усилители с преобразованием спектра входного сигнала (МДМ-усилители).

11.4. Приведение аналоговых измерительных сигналов к диапазону стандартных значений.

11.5. В ИИС используются коммутаторы, выполненные как на контактных элементах, так и на бесконтактных элементах.

11.6. Обеспечивают связь между участками измерительных и информационных цепей, работающих в параллельном и последовательном режимах. В ИИС измерительные коммутаторы выполняют коммутационные операции в электрических цепях с аналоговыми сигналами.

11.7. Основными параметрами коммутаторов являются: динамический диапазон коммутируемых величин; погрешность коэффициента передачи аналогового сигнала; быстродействие (число переключений в секунду); число входов и число выходов; срок службы.

11.8. Последовательная, параллельная и комбинированная:

11.9. Преобразование аналоговой измеряемой величины в цифровой код.

11.10. В ИИС обычно применяются АЦП следующих типов: параллельные АЦП; АЦП частотного преобразования; АЦП временного преобразования; поразрядного уравновешивания; интегрирующие АЦП.

11.11. Код входной величины сравнивается с кодом меры. Если измеряемая величина оказывается равной мере, то на выходе сравнивающего устройства появляется соответствующий сигнал.

11.12. Сравнивающие устройства содержат усилители и пороговые устройства типа триггеров, которые изменяют скачком свое состояние в момент равенства измеряемой величины и меры.

Контрольное задание № 12

Разработать телеизмерительную систему с временным разделением каналов для измерения 8 постоянных токов с аналоговой обработкой информации с длиной канала связи, равной 3 км.

При подготовке и обосновании решения ответьте на следующие вопросы.

12.1. Какова структура и из каких основных функциональных блоков состоит структурная схема ТИС?

12.2. В какой части ТИС осуществляется процесс измерения?

12.3. Какие способы разделения сигналов используются в ТИС?

12.4. Какой вид модуляции передаваемого сигнала используется при передаче сигнала на небольшие расстояния (до 3 км)?

12.5. Какие типы усилителей могут быть использованы для усиления сигнала постоянного тока?

12.6. Какой тип коммутатора может быть использован в рассматриваемой ТИС, если суммарное время коммутации всех 8 каналов не должно превышать 1 мс?

12.7. Из каких основных элементов состоит сравнивающее устройство?

12.8. Изложите принцип работы аналогового сравнивающего устройства.

12.9. Какие способы синхронизации работы передающей и приемной частей используются в ТИС?

12.10. Изложите принцип работы ЦАП.

1. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. - М.: Высшая школа, 1985, 483с.

2. Душин Е.М. (ред) Основа метрологии и электрические измерения. - Л.: Энергоатомиздат, 1987, 480 с.

3. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высшая школа, 1991, 622 с.