2015-07-21
483
Предложите мультиплицированную структуру ИИС для измерения температуры в 16 точках пространства, в которых расположены термопары. Допустимая погрешность измерения 1%. При реализации ИИС использовать ЦАП.
Выполните задание и ответьте на вопросы, связанные с поставленной задачей:
28.1. Приведите мультиплицированную структуру ИИС и поясните принцип ее работы.
28.2. Какова должна быть разрядность ЦАП?
28.3. Какие элементы цифровой техники можно использовать для промежуточного хранения данных?
28.4. Какой интерфейс целесообразно использовать при построении ИВК на базе ПЭВМ IBM?
28.5. Какие интерфейсные функции используются при передачеданных в выбранном интерфейсе?
28.6. Нужно ли использовать между датчиками и схемами сравнения усилители?
28.7. Чем, в основном, определяется быстродействие системы?
28.8. Какие математические операции необходимо реализовать на ЭВМ для вычисления математического ожидания и среднего квадратичного отклонения?
28.9. Какие требования предъявляются к усилителю сигналов с термопары?
28.10. Какими буквами обозначаются микросхемы цифровых счетчиков (например, 155 серии)?
16. Разработать устройство для измерения температуры в 4-х точках с погрешностью не более 5%, с вводом данных в МПС.
16.1. Термометр сопротивления, нарисуйте электрическую схему включения.
16.2. Какие факторы вносят погрешность в измерение температуры при использовании термометра сопротивления, как их можно уменьшить?
16.3. Привести схему усилителя разности двух сигналов.
16.4. Привести схему включения коммутатора для передачи сигналов с датчиков температуры.
16._. Приведите структурную схему усилителя сигнала с подключенным датчиком температуры, АЦП и МПС, которая имеет ША, ШД и ШУ. Для ввода данных использовать шину ISA.
16._. Напишите программу на Асемблере для ввода информации с 4х датчиков. (По команде IN указывать 4 адреса и вводите.)
16._. Какие управляющие сигналы используются в шине ISA.(Input, Output Read, Input, Output Write)
16.7. Нарисуйте мостовую схему включения терморезистивного датчика.
16.8. Привести схему компенсационного стабилизатора напряжения на ОУ и на транзисторе.
16.9. Что такое коэффициент сглаживания фильтра?
16.10. Как рассчитать погрешность, вносимую коммутатором?
Ответы.
16.1. Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры, сопротивление чувствительного элемента которого зависит от температуры.
Существует 3 схемы включения датчика в измерительную цепь:
1) 2-х проводная. В схеме подключения простейшего термометра сопротивления используется два провода. Такая схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление выводов включается в измеренное сопротивление и приводит к появлению дополнительной погрешности.
2) 3-х проводная обеспечивает значительно более точные измерения, за счёт того, что появляется возможность измерить отдельно сопротивление подводящих проводов и вычесть его из суммарного измеренного сопротивления.
3) 4-х проводная — наиболее точная схема, обеспечивает полное исключение влияния подводящих проводов. Недостаток — увеличение объёма используемого материала, стоимости и габаритов сборки.
16.2. Основная погрешность термометра сопротивления – погрешность нелинейности.
16.3. Дифференциальный усилитель необходим в случаях, когда информацию несёт не абсолютное значение напряжения в некоторой точке (относительно уровня заземления), а разность напряжений между двумя точками.
16.4. Схема включения коммутатора для передачи сигналов с датчиков температуры
16.5. Для хранения больших массивов информации предназначены запоминающие устройства (ЗУ), выполненные в виде БИС, в каждой из которых может храниться информация объемом в тысячи бит. Память на основе полупроводниковых микросхем является памятью с произвольным доступом.
По выполняемым функциям различают следующие типы полупроводниковых ЗУ:
1) оперативные запоминающие устройства (ОЗУ);
2) постоянные запоминающие устройства (ПЗУ);
3) перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ).
Статическое ОЗУ - основой ячейки памяти является триггер.
Динамическое ОЗУ - информация в ячейке представлена в виде наличия или отсутствия заряда на конденсаторе.
ПЗУ – ячейки – расположенные в определенном порядке диоды.
ППЗУ – ячейки - расположенные в определенном порядке МДП-транзисторы.
16.6. CS - сигнал “выбор чипа”; input/output read, input/output write – сигнал “чтения/записи” из внешнего устройства; memory read, memory write - сигнал “чтения/записи” из памяти.
16.7. Мостовая схема включения терморезистивного датчика.
16.8. Схемы компенсационных стабилизаторов напряжения на ОУ и на транзисторе.
16.9. Коэффициент сглаживания - отношение коэффициента пульсаций на входе фильтра 
к коэффициенту пульсаций на его выходе 
.
16.10. 
Структурная схема разрабатываемого прибора
Д1-Д4 – датчики; ВП1 – ВП3 – вторичные преобразователи
К – коммутатор; КС – канал связи
ГТИ – генератор тактовых импульсов
УУ – устройство управления
БОИ – блок обработки-индикации
Ч – частотомер; БО – блок обработки
БИ – блок индикации
