6.2.7. Связь ацп с компьютером

Связь АЦП с компьютером осуществляется в соответствии с протоколами обмена информацией, который стандартизован для того или иного интерфейса.

Наиболее популярными интерфейсами, обеспечивающими взаимную связь между компьютером и автономным АЦП, являются RS 232 (COM - порт), RS 485, USB, IEEE 488, IEEE 1394.

Для АЦП, встраиваемых в компьютеры, интерфейсом является интерфейс компьютера, а именно, интерфейс PCI или интерфейс портативных компьютеров (ноутбуков) PCMCIA.

Сравнительные характеристики интерфейсов приведены ниже в таблице 2.

Внутренние интерфейсы компьютера имеют характеристики:

- PCI - от 4 до 20 входов в промышленных компьютерах, скорость обмена 132 Мбайта/с,

- PCMCIA - до 3 входов в портативных компьютерах, скорость обмена - до 1.0 Мбайта/с.

Таблица 2

Сравнительные характеристики интерфейсов для автономных ацп

Тип интерфейса	RS 232	RS 485	USB
Скорость обмена	30 бит/с -115Кбит/с	До 10 Мбайт/с	До 12 Мбит/с
Кол-во устройств	1	31	127
Кол-во проводов	9	9	4
Расстояние	17 м	1200 м	5 м

6.3. Цифровые измерительные приборы

Цифровые измерительные приборы отличаются от измерительных преобразователей тем, что выходные данные приборов должны быть представлены человеку - оператору в удобной для него форме. Поэтому для построения цифровых измерительных приборов используются АЦП, снабженные средствами

ручного управления и визуального представления результатов измерений, как это показано на рис. 51. Цифровые приборы некоторых типов снабжены устройствами интерфейсного сопряжения с компьютером, которые передают в компьютер результаты измерений, а также служебную информацию о позиции, в которой находятся средства ручного управления. Чаще всего для связи приборов с компьютером применяется приборный интерфейс IEEE 488.

На рисунке 51 представлены возможные варианты цифровых измерительных приборов. Самые простые варианты без подключения преобразователей на входе - это частотомеры и периодомеры, которые создаются на базе соответствующих АЦП, описанных выше в пп. 6.2.3, 6.2.4. Частотомеры и периодомеры обычно совмещаются в одном корпусе.

На базе АЦП других разновидностей - поразрядного уравновешивания, развертывающего преобразования, интегрирующих могут быть созданы вольтметры и амперметры постоянного и переменного тока, а также омметры. Для этого к АЦП присоединяются входные преобразователи, показанные в левой части рис. 51. Обычно в одном корпусе с АЦП помещаются несколько преобразователей, каждый из которых присоединяется к АЦП с помощью переключателя, управляемого вручную или от компьютера. Подобные приборы называются мультиметрами. Наиболее точные мультиметры, предназначенные для измерения постоянного напряжения, силы постоянного тока и сопротивления создаются на базе интегрирующих АЦП.

В последнее время вольтметры и амперметры переменного тока создаются без выпрямительных преобразователей. Принцип действия таких приборов заключается в выполнении измерений в два этапа.

На первом этапе выполняются очень быстрые измерения мгновенных значений входного переменного напряжения или силы тока. Частота измерений должна превышать частоту первой гармоники измеряемого сигнала в несколько десятков раз. На втором этапе по результатам этих измерений выполняются вычисления требуемых характеристик, а именно, амплитудных, действующих или средневыпрямленных значений. Результаты таких измерений не будут зависеть от формы кривой напряжения или тока, и при достаточной скорости измерений мгновенных значений время измерений не превысит одного периода измеряемого сигнала.

Цифровые измерительные приборы других физических величин создаются подсоединением на входе АЦП измерительных преобразователей этих величин в напряжение, силу тока, частоту, интервал времени или в изменение сопротивления. Естественно, что цифровой индикатор и средства ручного управления остаются. Наличие интерфейсного сопряжения с компьютером не обязательно.

Метрологические характеристики цифровых измерительных приборов те же, что и метрологические характеристики АЦП, перечисленные в п. 6.2.6. за исключением характеристик интегральной и дифференциальной нелинейности.