Структура измерительного канала

Кадр системы

Виртуальный прибор температура кадр

Кадр системы - это совокупность посылок (слов) во временной области об одном изменении всех входных сигналов телеизмерительной системы ТИС, вместе со служебной информацией, позволяющей потребителю информации независимо выделить информацию о любом сигнале системы.

 

               Кадровый маркер

 

 

                                     Кадр системы

Рис.1.1Структура простейшего кадра.

 

Обычно для обозначения начала кадра передается специальное слово (кадровый маркер), а для обозначения каждого слова, в начале слова, передается символ. Все слова кадра имеют одинаковое количество символов m, включая синхропризнак кадра – кадровый маркер.

Количество слов в таком кадре равно числу входных сигналов. В нашем случаи количество сигналов – три, а, следовательно, и слов в каждом кадре будет по три.

Наша система представляет собой три измерительных канала, информация в канал поступает от термопары (случайные числа от -100 до 100).

Структура измерительного канала

 

Измерительный канал представляет собой последовательность преобразования физических и числовых величин, в результате которых получаем числовой эквивалент измеряемой физической величины с заданной погрешностью (в единицах этой величины).

Последовательность преобразований при измерении температуры:

 

T→ R→ e→ U→ N→ N_T→ T_N,

 

где Т – измеряемая величина; R – изменение значения сопротивления резистора; е – изменение значения напряжения на резисторе; U – изменение значения напряжения на входе АЦП; N – значение кода, соответствующее значению напряжения; N_T – значение кода в единицах измеряемой величины; T_N – числовой эквивалент измеряемой величины с заданной погрешностью.

Измерительный канал, при измерении температуры, представляет собой последовательность преобразователей: первичный преобразователь, нормирующее преобразование и аналого-цифровое преобразование. Обратное преобразование будем осуществлять после считывания информации из файла, так как хранить и передавать информацию в аналого-цифровом виде легче.

Первичный измерительный преобразователь – это термопара типа J, которая имеет функцию преобразования:

 

 

Температурная зависимость напряжения на выходе термопары является сильно нелинейной. Поэтому для нахождения температуры по измеренному значению напряжения необходимо использовать таблицу или нелинейную функцию, аппроксимирующую табличные данные.

Мы выбрали термопару данного типа, потому что она имеет широкий диапазон измеряемой температуры, в том числе отрицательной: от -210° до 760°.

 

 

Измерительный канал создадим как отдельный виртуальный прибор, так как далее нам их понадобится несколько. Блок – диаграмма виртуального прибора:

 

 

На входе виртуального прибора температура, случайное число. Преобразуем температуру в напряжения с помощью функциональной зависимости рассмотренной выше, с помощью узла ФОРМУЛА (Formula Node).

Далее осуществляем нормирующее и аналого-цифровое преобразование.

Нормирующее преобразование, от 0 до 10:

 

Uнор = k(U-Umin)

Tmin = -210° → Umin = -8,09538 В.

k = 0,196.

 

Аналого-цифровое преобразование: выходная вылечена изменяется от 0 до 255, целочисленные значения.