Техническое обеспечение ИИС

ИНФОРМАЦИОННО - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Рабочая программа

Задания на курсовую работу

 

 

Факультет радиоэлектроники

Специальность 190800 - Метрология и метрологическое обеспечение.

Направление 552200 - Метрология, стандартизация и сертификация.

 

Санкт-Петербург

 

2000

Утверждено редакционно-издательским советом института

 

УДК 681.518.3

 

Информационно-измерительные системы:Рабочая программа,задание на курсовую работу. -СПб.; СЗПИ,2000,-28 с.

В курсе изложены особенности разработки и применения информационно – измерительных систем (ИИС) и обусловленные этими особенностями проблемы метрологического обеспечения систем.

Рассмотрены технические средства, содержание и особенности процедур метрологического надзора, его организационная структура.

Рабочая программа разработана с учетом образовательного стандарта по специальности 190800 - Метрология и метрологическое обеспечение, направлению 552200 - Метрология, стандартизация и сертификация.

 

 

Рассмотрено на заседании кафедры метрологии «___» ________2000г.,

одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники "___"_______2000г.

 

Рецензенты: кафедра метрологии СЗПИ (зав. кафедрой, д-р техн.наук,проф. И.Ф.Шишкин); Е.Д.Колтик, д-р техн. наук, проф. главный научный сотрудник ГУП “ВНИИМ им. Д.И. Менделеева”.

 

Составители: Р.Н. Парахуда, канд. техн. наук, доц.

                    Б.Я. Литвинов, канд. техн. наук, доц.

 

С        Северо-западный заочный политехнический институт, 2000.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Цель изучения дисциплины - подготовка инженера-метролога к решению научных, организационных, технических задач при разработке и эксплуатации информационно-измерительных систем (ИИС). 

Основные задачи дисциплины состоят в изучении теоретических основ анализа и синтеза информационно-измерительных систем, технологии преобразования измеряемых величин в цифровую форму, приобретении практических навыков метрологического обеспечения ИИС.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

· о проблемах системных измерений;

· об особенностях построения информационно-измерительных систем;

· о перспективах развития информационно-измерительных систем.

знать и уметь использовать:

· теоретические основы анализа и синтеза информационно-измерительных систем;

· организацию взаимодействия и передачи информации между структурными элементами информационно-измерительных систем;

· способы обработки и отображения информации в ИИС;

· особенности метрологического обеспечения ИИС;

иметь опыт (навыки):

· проведения анализа качества ИИС;

· разработки метрологического обеспечения ИИС.

 

Дисциплина "Информационно-измерительные системы" относится к группе специальных дисциплин и обеспечивает дальнейшую узкопрофессиональную подготовку инженера-метролога по специальности 1908 – Метрология и метрологическое обеспечение.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных в результате изучения следующих дисциплин: "Высшая математика", "Информатика", "Физика", "Теоретическая метрология", "Основы стандартизации", "Основы квалиметрии и сертификации", "Точность и взаимозаменяемость в технических системах", "Методы и средства измерений, испытаний и контроля", "Метрологическое обеспечение", "Электротехника и электроника", "Основы автоматического управления", "Системный анализ", "Основы радиотехники", "Прикладная метрология", "Автоматизация измерений и контроля".

На лекционных занятиях излагаются теоретические основы анализа и синтеза информационно-измерительных систем.

На практических занятиях приобретаются навыки разработки структурных схем ИИС на основе САПР и организации взаимодействия и передачи информации между структурными элементами ИИС.

На лабораторных занятиях студенты получают умение использовать знания принципов построения ИИС для проведения анализа их качества и разработки метрологического обеспечения. С целью определения уровня усвоения, а также закрепления знаний и умений студентами выполняется курсовая работа. Изучение дисциплины завершается сдачей зачета.

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

(Объем курса 80 часов)

Введение (1час)

Цели и задачи курса "Информационно-измерительные системы". Основные этапы развития информационно-измерительных систем (ИИС). Роль ИИС в научных исследованиях и промышленном производстве.

Структура курса, его связь с другими дисциплинами.

 

1. Информационно-измерительные системы (ИИС) как разновидности средств автоматизации и контроля.

(12 часов)

[1] с. 25 …29, 153…155, 216…230, 275…285, 292…295. [3]с. 28…31,

Назначение и классификация ИИС. Обобщенные структурные схемы ИИС. Описание функционирования ИИС. Область применения автоматических ИИС: измерительные системы (ИС), системы автоматического контроля (САК), системы технической диагностики (СТД), системы распознавания образов (СРО), телеизмерительные системы (ТИС).

 

Техническое обеспечение ИИС.

(18 часов)

[1] с. 48…74, [2] 141…152, 206…243, 256 … 255, [3] с. 61…71.

Агрегатный (модульный) принцип построения ИИС. Виды совместимости (согласованности) модулей (базовых элементов) в ИИС: конструктивная, энергетическая, эксплуатационная, метрологическая, информационная.

Базовые элементы ИИС как измерительные преобразователи. Математические модели основных типов преобразователей. Структурные схемы, чувствительные элементы преобразователей. Квантовые преобразователи. Энергетическая, информационная и метрологическая совместимость первичных преобразователей с объектом измерения и другими модулями (базовыми элементами) ИИС.

Аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи. Организация взаимодействия и передачи информации между структурными элементами ИИС.

Интерфейсы - совокупность механических, электрических и программных средств, позволяющих объединить модули в систему. Классификация стандартных интерфейсов: по назначению (машинные, системно-модульные, системно-приборные); по схеме соединения модулей (каскадные, радиальные, магистральные, комбинированные); по способу обмена данными между модулями (синхронные, асинхронные) и др.

Структура и принцип действия интерфейса. Приборные и интерфейсные функции. Форматы сообщений. Системно-приборный цифровой интерфейс МЭК IEEE-488 (назначение, структура, принцип действия).

Система КАМАК. Характерные особенности системы, условия функционирования, электрическая и конструктивная совместимость, области применения.

Обработка информации в ИИС с помощью микропроцессоров (МП), микро- и мини ЭВМ.

Отображение информации в ИИС. Классификация средств отображения информации (СОИ). Основные технические характеристики СОИ: быстродействие, точность, информационная емкость, разрешающая способность. Физические принципы отображения информации.

 

 

3. Программное обеспечение ИИС.

(10 часов)

[1] с. 255…265, [3] с. 115 … 128, [5] с. 54 … 56,70 … 76, 86 …104.

Программирование микропроцессоров в ИИС. Программное обеспечение ИИС с системно-приборным цифровым интерфейсом МЭК: принципы управления ИИС, техническая реализация контроллеров, проблемно – ориентированное программирование процесса измерений.

Программирование работы системы КАМАК: общие требования, программирование на языках ассемблер, Бейсик, ПЛ / М.