Измерительные системы (ИС)

ИС – это разновидность ИИС, в которых преобладают функции измерения, а функции обработки или хранения незначительны или отсутствуют. Для всех ИС характерным является присутствие в их структурных схемах следующих элементов: Д – датчик (первичный измерительный преобразователь); С – элемент сравнения (сравнение с мерой); М – мера; ВР – элемент выдачи результатов.

По архитектуре структуры организации ИС разделяются на четыре основных вида:

1) многоканальные ИС;

2) сканирующие ИС;

3) мультиплицированные ИС;

4) многоточечные ИС.

 

Многоканальная ИС является наиболее распространённой и содержит в каждом канале полный набор элементов структуры. Структурная схема такой ИС представлена на рис. 3.2.

 

 

Рис. 3.2. Многоканальные ИС

 

 

Сканирующая ИС последовательно во времени выполняет измерения множества величин с помощью одного канала измерения и содержит один набор элементов и одно сканирующее устройство (СкУ). Структурная схема такой ИС представлена на рис. 3.3.

 

 

Рис. 3.3. Сканирующая ИС

 

СкУ перемещает датчик в пространстве для осуществления замеров. Если датчик перемещается по заданной траектории, то сканирование называется пассивным. Если же траектория перемещения датчика изменяется в зависимости от полученной информации, сканирование называется активным (интеллектуальным).

Мультиплицированная ИС в течении одного цикла измерений (развёртки) выполняет сравнение с мерой значений всех измеряемых величин без использования коммутирующих узлов. Структурная схема такой ИС представлена на рис. 3.4.

 

 

Рис. 3.4. Мультиплицированная ИС

 

На рис. 3.5 приведена структурная схема многоточечной ИС.

 

 

 

Рис. 3.5. Многоточечная ИС

 

В многоточечной ИС преобразователи Д₁, …, Д_n подключаются к системе через измерительный коммутатор аналогового типа (блок ИК), который должен обладать заданными метрологическими характеристиками (погрешность коэффициента передачи, быстродействие) и работать синхронно с остальными блоками ИС.

На рис. 3.6 приведена укрупненная структурная схема телеизмерительной системы (ТИС).

В отличии от обычных измерительных систем ТИС используют на объектах, находящихся на значительном расстоянии от средств представления информации. Поэтому ТИС обладают специальными каналами связи (КС), т.е. совокупность технических средств, необходимых для передачи измеряемой информации от различных источников. Основным звеном каналов связи являются линии связи (ЛС). Различают проводные ЛС, радио ЛС и оптические ЛС.

Для передачи информации от нескольких источников по одной ЛС используют два основных принципа разделения КС:

1) временной принцип, когда передача информации от различных источников разнесена во времени;

2) частотный принцип, когда передача информации от различных источников ведется на различных частотах.

 

 

Рис. 3.6. Структурная схема ТИС

 

На структурной схеме рис. 3.6 обозначены:

 

СОИ – система обработки информации;

ПЧ – приёмная часть;

ОБИ – объект исследования.