- •Щ)))Вопросы по курсу «Измерительно-информационные системы»
- •Определение иис. Основные понятия иис – измерение, контроль, техническая диагностика, идентификация и др.
- •Классификация иис. Признаки, по которым проводится классификация.
- •Типовые структуры иис.
- •Условные обозначения элементов иис.
- •Виды сигналы в иис. Периодические и импульсные сигналы. Энергия сигналов. Детерминированные и случайные сигналы.
- •Понятие эргодичности случайного сигнала. Величины, характеризующие случайный сигнал.
- •Спектральный анализ сигналов. Свойства преобразований Фурье. Качественное различие спектров периодических сигналов и одиночных импульсов.
- •Понятие о корреляционном анализе. Корреляционные и взаимно-корреляционные функции периодических и импульсных сигналов.
- •Преобразование сигналов в элементах иис. Примеры линейных преобразований сигналов в звеньях иис. Понятие переходной функции.
- •Примеры спектров. Спектр случайного сигнала. Понятие о «белом шуме». Спектр периодического сигнала, испорченного случайным шумом.
- •Квантование сигнала по уровню. Погрешность квантования.
- •Дискретизация и восстановление сигнала
- •Методы восстановления сигнала и теорема Котельникова.
- •Фильтрация сигнала. Типы фильтров.
- •Модуляция сигнала с периодической несущей. Спектр модулированного сигнала. Импульсная модуляция.
- •Детектирование сигнала. Квадратичное и «линейное» детектирование.
- •Структуры и алгоритмы основных видов ис.
- •Системы измерения независимых величин. Пример многоточечной иис с резистивными датчиками.
- •Сканирующие иис.
- •Многомерные и аппроксимирующие иис.
- •Принцип адаптивной дискретизации в аппроксимирующих иис,
- •Статистические измерительные системы. Определение с помощью их функции распределения случайной величины.
- •Системы для измерения спектра случайной величины – последовательные, параллельные и гетеродинные анализаторы спектров.
- •Корреляционные иис. Примеры использования корреляционных иис.
- •Телеизмерительные ис. Каналы связи в тис.
- •Разделение сигналов в тис.
Системы измерения независимых величин. Пример многоточечной иис с резистивными датчиками.
Системы измерения независимых величин. По сути это – набор приборов. Входные величины воспринимаются отдельными датчиками. Если n таких величин и столько же датчиков, то можно построить ИИС параллельного действия. Измеряемые величины обычно скалярные или векторные. Их также можно разделить на локальные и распределенные.
Последнее время стали использоваться т.н. системные датчики, которые воспринимают величину как поле (измеряют сразу распределение).
Примеры: система с 32 тензодатчиками, система анализа графиков.
МОСТИКОВАЯ СХЕМА. Вначале измеряют при положении полюсов «+ -» , затем наоборот. После высчитывается среднее значение.
Пример многоточечной ИИС по Цапенко.
Измерительная система К-732 [7.11] предназначена для измерения с помощью тензорезисторов местных деформаций, возникающих в исследуемой конструкции при приложении внешних нагрузок (рис. 10.2). Структура системных аналого-цифровых устройств — автоматических цифровых мостов — параллельно-последовательная (многоточечная).
В
целях уменьшения влияния поперечных
помех мостовая цепь питается двуполярными
импульсами, а результат измерения
формируется в блоке УВИ
как
среднее арифметическое результатов,
полученных при разных полярностях.
Сканирующие иис.
Работают на плоскости, как сканер.
Сканирующими измерительными системами называются системы, основанные на сканировании (просматривании) полей каких-либо объектов и выдачи измерительной информации о состоянии этих полей. Примером могут служить системы для измерения темпера туры поверхности нагретого объекта. Следует различать ин формационные сканирующие системы и измерительные сканирующие системы. В информационных сканирующих системах дается информация о каких-либо явлениях, например наличии дефектов в изделии. В измерительных сканирующих системах результаты выдаются в численных значениях, в принятых единицах.
По Цапенко:
Огромное количество графических (аналоговых) зависимостей получается и документируется с помощью разнообразной автоматической регистрирующей аппаратуры. В медицине, геофизике, метеорологии, при промышленных испытаниях, вообще во многих отраслях народного хозяйства и в научных исследованиях затрачивается большое время на расшифровку аналоговых графических изображений, т. е. на измерение параметров графиков и выдачу результатов измерения в цифровом виде.
Для повышения производительности труда при расшифровке графиков разработаны как специализированные, так и серийно выпускаемые промышленностью полуавтоматические расшифровочные устройства.
В полуавтоматических устройствах основную операцию распознавания кривой на общем поле записи выполняет человек-оператор. Имеются расшифровочные системы, предназначенные для расшифровки определенных видов записи, работающие автоматически с высокой производительностью при минимальном участии оператора.
Графическая запись характеризуется преимущественно яркостью и цветовым тоном. Обычно яркость кривой сама по себе не является информативным признаком.
Иногда используется маркировка многоканальных записей с помощью их различного цветового тона. Минимальная толщина кривой, кото-рая может быть обнаружена, определяется разрешающей способностью воспринимающего элемента.
При автоматической расшифровке применяются четкие изображения на бумаге, имеющей коэффициент отражения больше 0,5.
При расшифровке графиков широко используется изменение скоростей записи и расшифровки: расшифровка обычно производится со скоростями, обеспечивающими наилучшую производительность и точность при использовании данной ИС.
