Лекция 3 Информационно измерительные системы (иис) как часть ивк.

ИИС – комплекс информационных устройств, объединенных единым алгоритмом обработки информации исходя из задач и целей решаемой функциональной зависимости. ИИС служит для комплексного преобразование информации, включающего в себя измерение, накопление и преобразования информации, а также решение функционалов и выдачу сигнала потребителю.

ИИС характеризуется:

- наличием нескольких входов и один или несколькими выходами (многомерность);

- наличием первичной информации от датчиков, сигналов автомата управления и экипажа;

- выходные сигналы выдаются на системы (системы контроля, регистраторы САУ) предварительно преобразованные для цифровой обработки;

- наличием функциональной обработки информации.

Выполняемые функции:

- восприятие информации от объекта;

- измерение воспринимаемых величин;

- обработка результатов измерения;

- сохранение и выдачу информации о параметрах объекта.

Под обработкой результатов измерения подразумевается первичная и вторичная обработка информации.

Первичная обработка информации – выделение полезного сигнала из наблюдаемого. Наблюдаемый сигнал всегда измеряется с шумом. Используются методы фильтрации для отделения помехи.

Вторичная обработка – это функциональная обработка полезного сигнала в соответствии с измеряемым параметром. Например, высота есть функция некоторых постоянных физических величин и статического давления:

.

Требования к иис:

- точность;

- быстродействие;

- достоверность;

- помехоустойчивость к внешним воздействиям и шумам;

- оптимальность конструкции;

Информация на ИИС поступает от датчиков первичной информации (ДПИ), затем, после преобразования и отделения помех - на функциональные преобразователи, которые в зависимости от алгоритмов преобразования выдают значение параметра на дальнейшую обработку.

Функциональная схема иис.

ƒ₃ (X₁, X₂, X₃, X₄)

Д – датчик;

П – преобразователь;

ФП – функциональный преобразователь;

Классификация иис:

1. По виду источников информации (измерители давления, ускорения т.д.);

2. По назначению информации, выдаваемой на вычислитель (для САУ, системы автоматизированного контроля, системы регистрации, системы отображения информации и т.д.)

3. По характеру передаваемых сигналов (аналоговые, цифровые, комбинированные).

4. По типу динамических операторов (линейные, нелинейные).

5. По принципу действия (механические, электромеханические, оптические и т.д.).

6. По дистанционности действия – недистанционные (датчик и ФП в одном корпусе), дистанционные (взаимодействие между элементами системы осуществляется с помощью линии связи).

Методы измерений в иис.

Существуют следующие методы измерений в ИИС:

- прямой;

- компенсационный;

Прямой метод измерений.

Прямой метод характеризуется последовательным соединением элементов системы и отсутствием обратной связи.

Схема ИИС с прямым методом измерений:

ЧЭ – чувствительный элемент;

Пр1, Пр2 – преобразователи;

Xвх – входной измеряемый параметр;

X1- механическое перемещение;

Х2 – механическое перемещение уже преобразованное в электрический параметр;

Xвых – выходной параметр.

На рисунке пример схемы измерения давления прямым методом.