Устройство цифровой регистрации что это
Устройство для цифровой регистрации
РЕСПУ6ЛИН з(я) О 06 К 15 22
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3270195/ 18-24 (22) 08.04.81 (46) 30.04.83. Бюл. В 16 (72) Н.И. Крохин и Н.A.Ôàéçóëèí (53) 681.327.11(088.8) (56) 1. Орнатский П.П Автомати-. ческие измерительные приборы. Киев., Техника ™, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
В 481924, кл. G 06 K 15/22, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ
На вход регистра 1 поступает код регистрируемого числа. По сигналу распределителя импульсов этот код поступает в IIAII 1, преобраS зовывается в аналог и затем поступает на вход сумматора 7. Коды определяющие цифру в соответствующих разрядах числового значения регистрируемой величинй (начиная со старшего разряда),.с выходов группы регистра 1 поступают йа коммутатор 3.
По сигналам распределителя 2 импуль=: сов эти коды последовательно переключаются коммутатором 3 на вход блока 4 памяти. Код, приходящий
Выходные сигналы ЦАП1 и ЦАП2 суммируются на сумматоре 7 и далее поступают на регистрирующий механизм 8.
Т = Т /n (n- разрядность регистрируемого числа) — период сигнала, поступающего на коммутатор 3;
Кодовые комбинации, записанные в ячейках блока 4 памяти, выбраны таким образом, чтобы ступеньки аналогового сигнала с выхода ЦАП2 образовали контур числа,код которого поступает на вход блока 4 памяти.
В результате, суммирования с выхода сумматора 7 на регистрирующий механизм 8 поступает сигнал, пред45 ставляющий собой сумму ступенчатого сигнала с длительностью ступеньки
Tq 7t Т« то эти сигналы легко различимы на носителе информации.
Таким образом, в предлагаемом устройстве используется только один канал регистрирующего механизма, что позволяет получить большой выигрыш в аппаратуре и повышает надежность устройства.
Изобретение относится к автоматике, в частности к регистрации цифровых данных.
Известно устройство „ содержащее цифроаналоговый; преобразователь и регистрирующий механизм (1).
Недостатком указанного устройства является невысокая точность регистрации.
Недостатком данного устройства является сложность оборудования, что приводит к низкой надежности..
Цель изобретения — повышение надежности устройства.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит регистр 1, распределитель 2 импульсов, коммутатор 3, блок 4 памяти, первый 5 и второй б цифроаналоговые преобразователи (ЦАП1 и ЦАП2), сумматор 7 и регистрйрующий механизм. 8.
Устройство работает следующим образом.
Техред K.Мыцьо Корректор В Гирняк
Ужгород, ул. Проектная, 4
Филиал ППП Патент, r.
Заказ 3218/47 Тираж 706 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Виды регистрирующих устройств и принцип их действия.
Слайд 1
Для наблюдения за технологическими процессами на производстве, при проведении научно исследовательских и экспериментальных работ, а также в медицинской практике часто требуется не только измерять те или иные физические величины, но и автоматически фиксировать их значения. Для этой цели служат разнообразные регистрирующие устройства.
(слайд 2)
Обобщенную структурную схему регистрирующего прибора (рис. 1) можно представить в виде ряда последовательно соединенных преобразователей – измерительной цепи, при помощи которой выбирают масштаб регистрации. Эта же цепь преобразит измеряемую величину в пропорциональное значение тока для действия измерительного механизма. Измерительный механизм преобразует ток в пропорциональное перемещение указателя отсчетного устройства и механически связанного с ним рабочего органа регистрирующего устройства.
В зависимости от числа одновременно регистрируемых величин различают одноканальныеи многоканальныерегистрирующие приборы (до восьми каналов при одном носителе информации).
Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.
(Слайд 3)
Все регистрирующие устройства можно разделить на два вида.
· Устройства с регистрацией информации в визуальной форме.
· Устройства с регистрацией информации в электронном (безбумажном виде)
И то и другое устройство может быть цифровым или аналоговым.
В цифровых регистрирующих устройствах — информация записывается в цифровом виде.
Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым преобразователем, цифровым таймером для временно́й привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации, в т. ч. в режиме реального времени, и её визуализацию на экране дисплея.
В зависимости от вида регистрирующего устройства и носителя информации, которые используются в приборе, а также частотного диапазона регистрирующие приборы разделяют на самопишущие приборы, светолучевые осциллографы и магнитографы. Наибольшее распространение в промышленности и технике получили самопишущие приборы.
Самопишущим называют регистрирующий прибор, в котором запись формы измеряемых величин или их функциональной зависимости происходит в виде диаграммы на различные носители. В зависимости от вида регистрации самопишущие приборы разделяют на приборы с непрерывной и с точечной регистрацией, а по типу измерительного устройства – на приборы с измерительным механизмом и компенсационные.
(Слайд 4)
Несмотря на различные виды носителей информации и конструктивные различия самопишущих приборов, принцип их устройства одинаков (рис. 2). Измерительный механизм прибора преобразует измеряемую величину в перемещение указателя и механически связанного с ним регистрирующего устройства. Для перемещения носителя информации используются различные лентопротяжные механизмы. Информация регистрируется при помощи устройства, которое механически связано с указателем.
Способы регистрации информации, применяемые в самопишущих приборах, должны обеспечивать наглядность результатов, минимальные затраты на обслуживание и обработку и возможность длительного хранения результатов. Различают способы регистрации с нанесением слоя вещества на носитель информации, со снятием слоя вещества с носителя информации и с изменением состояния вещества носителя.
Для регистрации информации способом нанесения слоя вещества применяют карандаши, пасты, специальные чернила, копировальные бумаги и др.
Способ регистрации со снятием слоя вещества носителя предусматривает использование иглы (или резца) из твердого материала, которая при перемещении по поверхности носителя срезает слой предварительно нанесенного парафина или металлического покрытия.
В самопишущих приборах иногда применяют способ регистрации с изменением верхнего слоя состояния вещества. Он состоит в том, что на светочувствительный слой носителя информации воздействует световой луч.
Регистрирующее устройство
Регистрирующее устройство(регистратор) — прибор для автоматической записи на носитель информации данных, поступающих с датчиков или других технических средств. В измерительной технике — совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины. В регистрирующих устройствах обычно предусматривается возможность привязки записываемых значений параметров к шкале реального времени. Кроме регистрирующих устройств для записи данных, существуют также устройства регистрации аудиовизуальной информации (магнитофоны, видеомагнитофоны, фото- и кино- и видеокамеры и т. д.).
Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.
Содержание
Виды регистрирующих устройств
Примечание: ранее в качестве средств регистрации использовались также перфораторы — устройства для записи цифровой двоичной информации механическим способом — на перфокартах, перфолентах.
Связанные понятия и термины
Аналоговые устройства регистрации
Виды аналоговой регистрации
Аналоговая информация может быть записана либо на электронные носители, считывание с которых производится с помощью соответствующих технических средств, либо, на носители, обеспечивающие непосредственное, визуальное считывание информации. По функциональному виду информации выделяют двухкоординатные самописцы (графопостроители или плоттеры), записывающие зависимость одной величины от другой, и самописцы, записывающие изменение величины во времени.
Устройства записи временны́х графиков на визуальные носители
По способу записи такие устройства бывают двух видов — с записью на бумаге чернильным пером или процарапыванием иглой на плёнке со специальным покрытием, и с записью на фотоплёнке (светолучевые осциллографы). Функционально самописец состоит из устройства для равномерного непрерывного перемещения носителя (бумаги, плёнки) и измерительного механизма, перемещающего перо, корундовую иглу для процарапывания или зеркальце осциллографа, направляющее луч в нужное место на фотоплёнке. Самописцы бывают одноканальные — для записи одного параметра и многоканальные — для одновременно записи нескольких параметров. Для многоканальной регистрации возможно применение нескольких измерительных механизмов или использование точечной записи, при которой один механизм через короткие промежутки времени поочередно переключается на разные каналы, в результате чего на ленте получается несколько графиков из точек или коротких штрихов.
Цифровые электронные устройства регистрации
Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым, преобразователем, цифровым таймером для временно́й привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации, в т. ч. в режиме реального времени, и её визуализацию на экране дисплея. Возможна реализация устройства регистрации на базе обычного универсального компьютера с АЦП при помощи соответствующего программного средства
Регистрирующие приборы
Аналоговые устройства регистрации. Модули записи временных графиков на визуальные носители. Цифровые электронные приборы. Принцип работы тепловизора, направления его использования. Устройство осциллографа и его применение в исследовательских целях.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.11.2013 |
| Размер файла | 25,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аналоговые устройства регистрации. Аналоговая информация может быть записана либо на электронные носители, считывание с которых производится с помощью соответствующих технических средств, либо, на носители, обеспечивающие непосредственное, визуальное считывание информации.
Цифровые электронные устройства регистрации. Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым, преобразователем, цифровым таймером для временномй привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации.
Примеры технических средств с использованием автоматической регистрации данных:
· бортовые регистраторы в составе средств объективного контроля;
· самопишущие вольтметры, амперметры, ваттметры;
· электронные регистраторы (самописцы) в составе средств паз и регистрации.
Принцип работы тепловизора. Принцип работы любого тепловизора построен на фиксации теплового излучения исходящего от любых предметов, электронной обработки его и выдачи в виде теплового изображения на экране монитора. Учитывая тот факт, что наши глаза его не видят, но ощущают в виде тепла исходящего от огня, солнечных лучей, радиатора отопления и др., «картинку» можно получить даже самой темной ночью. Тепловое излучение свободно проникает через многие природные преграды: дым, пыль, умеренная листва. На примере хорошо видно как камера, работающая в диапазоне видимого спектра, не может разглядеть человека сквозь туман.
Тепловизоры делятся на:
· Переносные. Новейшие разработки в области применения тепловизоров на базе неохлаждаемых микроболометров из кремния, позволило отказаться от использования дорогостоящей и громоздкой охлаждающей аппаратуры. Эти приборы обладают всеми достоинствами своих предшественников, таких как малый шаг измеряемой температуры (0,1 °C), при этом позволяют применять тепловизоры в сложных оценочных работах, когда простота использования и портативность играют очень большую роль. Большинство портативных тепловизоров имеют возможность подключения к стационарным компьютерам или ноутбукам для оперативной обработки поступающих данных.
Активно тепловизоры начинают применяться и на железной дороге.
Основными направлениями применения являются:
2. Проверка тиристоров чтобы вовремя выявить перегрев и не допустить выхода из строя;
3. Обследование вагонов-холодильников с целью обнаружения мест повреждения теплоизоляции и устранения доступа тепла внутрь холодильной камеры;
4. Обследование объектов энергохозяйства для определения мест перегрева контактов, контактных соединений, высоковольтных выключателей, трансформаторов и т.д.;
Аналоговый мультиметр. В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление. На многих (особенно азиатских производителей) мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений. Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее в случаях, когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра.
Особенности и недостатки. Технические характеристики аналогового мультиметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше ток полного отклонения микроамперметра, тем более высокоомные добавочные резисторы и более низкоомные шунты можно применить. А значит, входное сопротивление в режиме измерения напряжений будет более высоким, а падение напряжения в режиме измерения токов будет более низким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например, при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
Главным отличием от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее). К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.
Немного подробней о том, что за что отвечает. Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е. минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый «крокодильчик», для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока. Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..
Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:
· Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.
· Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.
· Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.
На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая «прозвонка» диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.
Для того, чтобы мультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.
По назначению и способу вывода измерительной информации:
По способу обработки входного сигнала
По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. Количество лучей может достигать 16-ти и более (n-лучевой осциллограф имеет n—ное количество сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов).
Осциллографы с периодической развёрткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.
Также существуют осциллографы, совмещенные с другими измерительными приборами (напр. мультиметром). Такие приборы называются скопометрами.
Осциллограф также может существовать не только в качестве автономного прибора, но и в виде приставки к компьютеру (подключаемой через какой-либо порт: LPT, COM, USB, вход звуковой карты).
Экран. Осциллограф имеет экран A, на котором отображаются графики входных сигналов (у цифровых осциллографов изображение выводится на дисплей (монохромный или цветной) в виде готовой картинки, у аналоговых осциллографов в качестве экрана используется электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением). На экран обычно нанесена разметка в виде координатной сетки.
Управление разверткой. В большинстве осциллографов используются два основных режима развертки:
· автоматический (автоколебательный);
· ждущий.
В некоторых моделях предусмотрен ещё один режим:
При автоматической развертке генератор развёртки работает в автоколебательном режиме, поэтому, даже в отсутствие сигнала, по окончании цикла развертки происходит её очередной запуск, это позволяет наблюдать на экране луч даже в отсутствии сигнала или при подаче на вход вертикального отклонения постоянного напряжения. В этом режиме у многих моделей осциллографов выполнен захват частоты генератора развёртки исследуемым сигналом, при этом частота генератора развёртки в целое число раз ниже частоты исследуемого сигнала.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках (полупроводниковые приборы). Классификация полупроводниковых приборов по назначению и принципу действия, типу материала, конструкции и технологии, применению.
реферат [1,6 M], добавлен 17.03.2011
Технические характеристики цифровых измерительных приборов. Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых приборов. Современные цифровые универсальные приборы контроля геометрических параметров. Измерение среднеквадратического значения напряжения.
реферат [774,0 K], добавлен 29.11.2011
курсовая работа [348,9 K], добавлен 27.02.2009
Электроизмерительные приборы: магнитоэлектрические и электромагнитные приборы из ферромагнитного материала. Магнитодинамические и ферродинамические приборы. Трехпоточные индукционные счетчики. Синусоидальный ток в однофазных и трехфазных цепях.
реферат [1,6 M], добавлен 12.07.2008
Пьезоэлектрические акселерометры: общая характеристика, принцип работы и области применения. Основные варианты конструкции пьезоэлектрических акселерометров. Дешифраторы, операционные усилители и аналого-цифровые преобразователи, их предназначение.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.05.2014
Устройство цифрового измерительного регистратора
На рис. 84 приведена упрощенная структура ЦИР.
Если ЦИР многоканальный, то на входе стоит коммутатор К, который последовательно (или по определенной программе) выбирает («опрашивает») исследуемые сигналы x1(t), x2(t),…, xn(t)первичных измерительных преобразователей (датчиков). Далее выбранный сигнал подвергается аналоговым преобразованиям (в общем случае это могут быть масштабирование, т.е. усиление или деление сигнала, фильтрация, линеаризация). На схеме рис. 84, например, сигнал с выхода коммутатора К усиливается усилителем Ус и поступает далее на фильтр нижних частот ФНЧ, где подавляются высокочастотные помехи и шумы. Затем, с помощью устройства выборки/хранения УВХ происходит дискретизация сигнала (переход к дискретному времени) и квантование с помощью аналого-цифрового преобразователя АЦП. Последовательно получаемые в результате преобразования многочисленные результаты (коды) запоминаются и хранятся в оперативном запоминающем устройстве ОЗУ достаточно большой емкости. По окончании процедуры регистрации (или в процессе ее выполнения) эти данные могут быть выведены на индикатор Инд или переданы другим (внешним) устройствам по интерфейсу.
Рис. 76. Структура цифрового измерительного регистратора
Узлы, отмеченные на рис. 76 пунктирной рамкой, могут отсутствовать в других вариантах структур ЦИР.
Цифровые измерительные регистраторы уверенно вытесняют классические аналоговые средства динамических измерений/регистрации. Сегодня они широко применяются в задачах мониторинга (длительного наблюдения) параметров технологических процессов, окружающей среды; при различных энергетических обследованиях.