Содержание курсовой работы

 

. Нормируемыми метрологическими характеристиками (МХ) измерительных каналов являются:

- номинальная статическая функция преобразования ИК - f_н (х);

- номинальное значение поправки к показанию на выходе ИК- q_ик;

- допустимое отклонение функции преобразования D_д  ИК от номинальной;

- неопределенность показаний ИК - S;

- неопределенность поправки к показаниям ИК – u_{q ;}

- неопределенность измеряемой величины - u.

Для конкретных измерительных каналов (ИК) информационно-измерительных систем (ИИС) или измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) необходимо выполнить следующие виды работ:

1. Определить структуру ИИС и устройство сопряжения с ЭВМ.

2.Рассчитать метрологические характеристики (МХ) измерительных каналов ИИС по МХ компонентов:

- для нормальных условий эксплуатации - номинальную статическую характеристику преобразования ИК - f_н (х); 

- определить номинальное значение поправки к показанию на выходе ИК- q_ик;

- допустимое отклонение функции преобразования D_д  ИК от номинальной.

3. Определить МХ измерительных каналов ИИС на основании результатов эксперимента (по протоколу измерений): S; u_q; u.

4. Установить объем представительной выборки ИК.

5. Установить количество исследуемых точек по диапазону измерений.

6. Установить продолжительность межповерочных интервалов по критерию скорости изменения D  ИК ИИС.

 

ЗАДАНИЕ 1.

 

Определить структуру ИИС и информационные характеристики средств сбора и преобразования измерительной информации: пропускную способность коммутатора ИИС (C_k); пропускную способность АЦП (C _АЦП); частоту опроса измерительных каналов (f _k), производительность источника измерительной информации (R _u)

Исходные данные: N_k - число каналов; d - относительная неопределенность восстановления сигнала; d_АЦП - относительная неопределенность преобразования АЦП; С_э - быстродействие элементной базы.

 

                                                                                                        Таблица 1

ВАРИАНТЫ
Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N k	740	500	480	650	550	700	680	580	720	450
d,%	0,5	0,4	0,45	0,55	0,6	0,7	0,65	0,35	0,5	0.4
dАЦП , %	0.2	0,15	0.18	0,25	0,2	0,3	0,25	0,1	0,15	0,1
Предпоследняя цифра шифра
С э ´105, опер/c	5	4	6	5	10	8	7	6	5	4

 

Методические указания

Структура ИИС и устройство сопряжения с ЭВМ определяется в зависимости от количества функциональных узлов  n с учетом быстродействия ЭВМ и емкости ОЗУ.

Быстродействие ЭВМ должно быть не менее 1/С_АЦП при параллельной обработке информации, т.е. С_э>> С_{АЦП .}

Емкость ОЗУ (Q_озу  ) ЭВМ определяется из условия

Q_ОЗУ > > С_АЦПN

Выбор схемы преобразования сигнала следует осуществлять на основании результатов проверки условия теоремы Шенона:

при последовательном преобразовании

                                          С _Э > С _ИК; С _К ; С _АЦПN.                           (1)

при параллельном преобразовании

                                             n _АЦП > С_АЦПN ¤ C _Э ,                          (2)

где расчет пропускной способности измерительного канала производится в предположении равенства относительной неопределенности восстановления и измерения сигнала (при равномерном законе распределения вероятности)

 

                            С_ИК = f _C  log ₂ (1 + 1  ¤ d ² ),    бит / с              (3)

 

                                                     f_c =        ,                        (4) 

 

где f _C - верхняя граница частотного спектра передаваемого сигнала.

Пропускная способность АЦП при параллельной обработке измерительной информации

                                         ;                       (5)

 

Пропускная способность АЦП при последовательной обработке информации

 

                                           С_{АЦП N} = С_АЦП × N_k.                                  (6)

 

Частота опроса измерительных каналов коммутатора ИИС:

 

                                                   f_k = 2f_C N_k                                       (7)

 

Пропускная способность коммутатора ИИС:

 

                                                   C_K = N_k C_ИК                                     (8)

 

Производительность источника измерительной информации

 

                                                  R_И = C_ИК                                                                (9)

 

Указание: рассчитав по вышеприведенным формулам значение f_C, C_ИК,C_K , C_АЦПN, R_И, проверить выполнение условия (1). В случае его невыполнения, определить количество АЦП по уравнению (2). Составить структурную схему ИИС.

ЗАДАНИЕ 2