Автоматические и компьютерные измерительные приборы и системы

Автоматизация измерений способствует более быстрой обработ­ке большого числа измеряемых параметров, повышению требова­ний к точности измерений и их быстродействию (при ограниченных возможностях оператора в восприятии и обработке больших объ­емов информации) и, следовательно, к снижению загруженности и роли оператора в процессе измерений.

Переход к построению цифровых СИ привел к созданию авто­матизированных измерительных систем с использованием микро­процессоров. Автоматизированными средствами измерений счита­ют автономные непрограммируемые приборы и гибкие измери­тельные системы (ГИС), построенные на базе цифровой техники.

Автономные непрограммируемые приборы работают по жесткой программе и предназначены для измерений определенных параме­тров сигналов и характеристик цепей. В этих приборах автомати­чески выполняется только часть измерительных операций, напри­мер таких, как определение полярности входного сигнала и уста­новка пределов измерения.

Гибкие измерительные системы позволяют программным спо­собом перестраивать систему для измерения различных физических величин и менять режим измерений. При этом аппаратная часть измерительной системы не изменяется. По структурному построе­нию ГИС подразделяются на интерфейсные, микропроцессорные и компьютерно­-измерительные.

Наиболее мощными типами интерфейсных ГИС являются измерительно­-вычислительные комплексы, которые создаются пу­тем объединения с помощью специальной многопроводниковой магистрали в одну измерительную систему компьютера, измери­тельных приборов и устройств отображения информации. Связь между компьютером и всеми остальными узлами и их совместимость обеспечиваются с помощью совокупности аппаратных, програм­мных и конструктивных средств.

Устройство сопряжения компьютера со средствами измерений или любыми другими внешними системами называют интерфей­сом. Иногда в это понятие включают и ПО автоматизированной системы. Обычно в измерительно­-вычислительных комплексах используются стандартные устройства (модули), подключенные к общей магистрали, и стандартные интерфейсы. При этом для ре­шения новой метрологической задачи достаточно сменить часть модулей — источников или приемников информации и ПО.

В микропроцессорных ГИС все узлы подключаются непосред­ственно к магистрали микропроцессора. Встроенные микропроцес­соры осуществляют сервисные операции, обеспечивают различные режимы измерений и определяют ряд параметров сигнала или цепи. Работа таких приборов выполняется в соответствии с программами, заложенными в запоминающем устройстве.

В настоящее время во многих измерительных системах приме­няются персональные компьютеры. Это связано прежде всего с тем, что компьютер делает измерительную систему исключительно гибкой, так как пользователь может легко изменить его ПО. Компьютерно-измерительные ГИС объединяют средства изме­рений, обработки, вычислений и управления на собственной шине персонального компьютера.