Измерительные системы

Общие понятия. К измерительным системам (ИС) относят ИИС, в которых преобладает функция измерения, а функции обработки и хранения незначительны или отсутствуют совсем. Измерительные системы делят на системы ближнего действия и системы дальнего действия - телеизмерительные системы.

На вход ИС поступает множество величин изменяющих­ся во времени и (или) распределенных в пространстве. На выходе ИС получают результаты измерений в виде именованных чисел или отношений измеряемых величин. Такие системы могут выпол­нять прямые, косвенные, совместные и совокупные измерения. Наиболее распространены измерительные системы для прямых измерений.

Для всех ИС характерным является наличие воспринимаю­щих элементов - первичных измерительных преобразователей, в дальнейшем именуемых датчиками (Д), элементов сравнения (С), мер М и элементов выдачи результата ВР. Перечисленные элементы являются основой для построения ИС. В зависимости от вида и числа различных элементов в структуре ИС делят на многоканальные ИС, или ИС с параллельной структурой; скани­рующие ИС, или ИС с последовательной структурой; мультипли­цированные ИС, или ИС с общей мерой; многоточечные ИС, или ИС с параллельно-последовательной структурой.

Многоканальные ИС. Эти системы представляют собой один из самых распространенных видов ИС и содержат в каждом измерительном канале полный набор элементов (рисунок 10.3). Мно­гоканальные ИС обладают наиболее высокой надежностью, наи­более высоким быстродействием при одновременном получении результатов измерений, возможностью индивидуального подбора средств измерений к измеряемым величинам, что исключает ино­гда необходимость унификации сигналов. Недостаток таких сис­тем - повышенная сложность и стоимость. Имеются также труд­ности в организации рационального представления измеритель­ной информации оператору.

Сканирующие ИС. Эти системы последовательно во времени выполняют измерения множества величин с помощью одного ка­нала измерения и содержат один набор элементов и так называе­мое сканирующее устройство (СкУ) (рис. 10.4). Сканирующее устройство перемещает датчик, называемый в этом случае скани­рующим датчиком, в пространстве, причем траектория движения датчика может быть заранее запрограммирована (пассивное сканирование) либо может изменяться в зависимости от полученной в процессе сканирования информации (активное сканирование).

Рисунок 10.3 – Структурная схема Рисунок 10.4 – Структурная схема