Виды регистрирующих устройств и принцип их действия.
Слайд 1
Для наблюдения за технологическими процессами на производстве, при проведении научно исследовательских и экспериментальных работ, а также в медицинской практике часто требуется не только измерять те или иные физические величины, но и автоматически фиксировать их значения. Для этой цели служат разнообразные регистрирующие устройства.
(слайд 2)
Обобщенную структурную схему регистрирующего прибора (рис. 1) можно представить в виде ряда последовательно соединенных преобразователей – измерительной цепи, при помощи которой выбирают масштаб регистрации. Эта же цепь преобразит измеряемую величину в пропорциональное значение тока для действия измерительного механизма. Измерительный механизм преобразует ток в пропорциональное перемещение указателя отсчетного устройства и механически связанного с ним рабочего органа регистрирующего устройства.
В зависимости от числа одновременно регистрируемых величин различают одноканальныеи многоканальныерегистрирующие приборы (до восьми каналов при одном носителе информации).
Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.
(Слайд 3)
Все регистрирующие устройства можно разделить на два вида.
· Устройства с регистрацией информации в визуальной форме.
· Устройства с регистрацией информации в электронном (безбумажном виде)
И то и другое устройство может быть цифровым или аналоговым.
В цифровых регистрирующих устройствах — информация записывается в цифровом виде.
Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым преобразователем, цифровым таймером для временно́й привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации, в т. ч. в режиме реального времени, и её визуализацию на экране дисплея.
В зависимости от вида регистрирующего устройства и носителя информации, которые используются в приборе, а также частотного диапазона регистрирующие приборы разделяют на самопишущие приборы, светолучевые осциллографы и магнитографы. Наибольшее распространение в промышленности и технике получили самопишущие приборы.
Самопишущим называют регистрирующий прибор, в котором запись формы измеряемых величин или их функциональной зависимости происходит в виде диаграммы на различные носители. В зависимости от вида регистрации самопишущие приборы разделяют на приборы с непрерывной и с точечной регистрацией, а по типу измерительного устройства – на приборы с измерительным механизмом и компенсационные.
(Слайд 4)
Несмотря на различные виды носителей информации и конструктивные различия самопишущих приборов, принцип их устройства одинаков (рис. 2). Измерительный механизм прибора преобразует измеряемую величину в перемещение указателя и механически связанного с ним регистрирующего устройства. Для перемещения носителя информации используются различные лентопротяжные механизмы. Информация регистрируется при помощи устройства, которое механически связано с указателем.
Способы регистрации информации, применяемые в самопишущих приборах, должны обеспечивать наглядность результатов, минимальные затраты на обслуживание и обработку и возможность длительного хранения результатов. Различают способы регистрации с нанесением слоя вещества на носитель информации, со снятием слоя вещества с носителя информации и с изменением состояния вещества носителя.
Для регистрации информации способом нанесения слоя вещества применяют карандаши, пасты, специальные чернила, копировальные бумаги и др.
Способ регистрации со снятием слоя вещества носителя предусматривает использование иглы (или резца) из твердого материала, которая при перемещении по поверхности носителя срезает слой предварительно нанесенного парафина или металлического покрытия.
В самопишущих приборах иногда применяют способ регистрации с изменением верхнего слоя состояния вещества. Он состоит в том, что на светочувствительный слой носителя информации воздействует световой луч.
Регистрирующее устройство
Регистрирующее устройство(регистратор) — прибор для автоматической записи на носитель информации данных, поступающих с датчиков или других технических средств. В измерительной технике — совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины. В регистрирующих устройствах обычно предусматривается возможность привязки записываемых значений параметров к шкале реального времени. Кроме регистрирующих устройств для записи данных, существуют также устройства регистрации аудиовизуальной информации (магнитофоны, видеомагнитофоны, фото- и кино- и видеокамеры и т. д.).
Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.
Содержание
Виды регистрирующих устройств
Примечание: ранее в качестве средств регистрации использовались также перфораторы — устройства для записи цифровой двоичной информации механическим способом — на перфокартах, перфолентах.
Связанные понятия и термины
Аналоговые устройства регистрации
Виды аналоговой регистрации
Аналоговая информация может быть записана либо на электронные носители, считывание с которых производится с помощью соответствующих технических средств, либо, на носители, обеспечивающие непосредственное, визуальное считывание информации. По функциональному виду информации выделяют двухкоординатные самописцы (графопостроители или плоттеры), записывающие зависимость одной величины от другой, и самописцы, записывающие изменение величины во времени.
Устройства записи временны́х графиков на визуальные носители
По способу записи такие устройства бывают двух видов — с записью на бумаге чернильным пером или процарапыванием иглой на плёнке со специальным покрытием, и с записью на фотоплёнке (светолучевые осциллографы). Функционально самописец состоит из устройства для равномерного непрерывного перемещения носителя (бумаги, плёнки) и измерительного механизма, перемещающего перо, корундовую иглу для процарапывания или зеркальце осциллографа, направляющее луч в нужное место на фотоплёнке. Самописцы бывают одноканальные — для записи одного параметра и многоканальные — для одновременно записи нескольких параметров. Для многоканальной регистрации возможно применение нескольких измерительных механизмов или использование точечной записи, при которой один механизм через короткие промежутки времени поочередно переключается на разные каналы, в результате чего на ленте получается несколько графиков из точек или коротких штрихов.
Цифровые электронные устройства регистрации
Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым, преобразователем, цифровым таймером для временно́й привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации, в т. ч. в режиме реального времени, и её визуализацию на экране дисплея. Возможна реализация устройства регистрации на базе обычного универсального компьютера с АЦП при помощи соответствующего программного средства
Регистрирующие приборы
Аналоговые устройства регистрации. Модули записи временных графиков на визуальные носители. Цифровые электронные приборы. Принцип работы тепловизора, направления его использования. Устройство осциллографа и его применение в исследовательских целях.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.11.2013 |
| Размер файла | 25,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аналоговые устройства регистрации. Аналоговая информация может быть записана либо на электронные носители, считывание с которых производится с помощью соответствующих технических средств, либо, на носители, обеспечивающие непосредственное, визуальное считывание информации.
Цифровые электронные устройства регистрации. Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым, преобразователем, цифровым таймером для временномй привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации.
Примеры технических средств с использованием автоматической регистрации данных:
· бортовые регистраторы в составе средств объективного контроля;
· самопишущие вольтметры, амперметры, ваттметры;
· электронные регистраторы (самописцы) в составе средств паз и регистрации.
Принцип работы тепловизора. Принцип работы любого тепловизора построен на фиксации теплового излучения исходящего от любых предметов, электронной обработки его и выдачи в виде теплового изображения на экране монитора. Учитывая тот факт, что наши глаза его не видят, но ощущают в виде тепла исходящего от огня, солнечных лучей, радиатора отопления и др., «картинку» можно получить даже самой темной ночью. Тепловое излучение свободно проникает через многие природные преграды: дым, пыль, умеренная листва. На примере хорошо видно как камера, работающая в диапазоне видимого спектра, не может разглядеть человека сквозь туман.
Тепловизоры делятся на:
· Переносные. Новейшие разработки в области применения тепловизоров на базе неохлаждаемых микроболометров из кремния, позволило отказаться от использования дорогостоящей и громоздкой охлаждающей аппаратуры. Эти приборы обладают всеми достоинствами своих предшественников, таких как малый шаг измеряемой температуры (0,1 °C), при этом позволяют применять тепловизоры в сложных оценочных работах, когда простота использования и портативность играют очень большую роль. Большинство портативных тепловизоров имеют возможность подключения к стационарным компьютерам или ноутбукам для оперативной обработки поступающих данных.
Активно тепловизоры начинают применяться и на железной дороге.
Основными направлениями применения являются:
2. Проверка тиристоров чтобы вовремя выявить перегрев и не допустить выхода из строя;
3. Обследование вагонов-холодильников с целью обнаружения мест повреждения теплоизоляции и устранения доступа тепла внутрь холодильной камеры;
4. Обследование объектов энергохозяйства для определения мест перегрева контактов, контактных соединений, высоковольтных выключателей, трансформаторов и т.д.;
Аналоговый мультиметр. В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление. На многих (особенно азиатских производителей) мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений. Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее в случаях, когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра.
Особенности и недостатки. Технические характеристики аналогового мультиметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше ток полного отклонения микроамперметра, тем более высокоомные добавочные резисторы и более низкоомные шунты можно применить. А значит, входное сопротивление в режиме измерения напряжений будет более высоким, а падение напряжения в режиме измерения токов будет более низким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например, при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
Главным отличием от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее). К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.
Немного подробней о том, что за что отвечает. Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е. минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый «крокодильчик», для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока. Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..
Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:
· Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.
· Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.
· Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.
На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая «прозвонка» диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.
Для того, чтобы мультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.
По назначению и способу вывода измерительной информации:
По способу обработки входного сигнала
По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. Количество лучей может достигать 16-ти и более (n-лучевой осциллограф имеет n—ное количество сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов).
Осциллографы с периодической развёрткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.
Также существуют осциллографы, совмещенные с другими измерительными приборами (напр. мультиметром). Такие приборы называются скопометрами.
Осциллограф также может существовать не только в качестве автономного прибора, но и в виде приставки к компьютеру (подключаемой через какой-либо порт: LPT, COM, USB, вход звуковой карты).
Экран. Осциллограф имеет экран A, на котором отображаются графики входных сигналов (у цифровых осциллографов изображение выводится на дисплей (монохромный или цветной) в виде готовой картинки, у аналоговых осциллографов в качестве экрана используется электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением). На экран обычно нанесена разметка в виде координатной сетки.
Управление разверткой. В большинстве осциллографов используются два основных режима развертки:
· автоматический (автоколебательный);
· ждущий.
В некоторых моделях предусмотрен ещё один режим:
При автоматической развертке генератор развёртки работает в автоколебательном режиме, поэтому, даже в отсутствие сигнала, по окончании цикла развертки происходит её очередной запуск, это позволяет наблюдать на экране луч даже в отсутствии сигнала или при подаче на вход вертикального отклонения постоянного напряжения. В этом режиме у многих моделей осциллографов выполнен захват частоты генератора развёртки исследуемым сигналом, при этом частота генератора развёртки в целое число раз ниже частоты исследуемого сигнала.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках (полупроводниковые приборы). Классификация полупроводниковых приборов по назначению и принципу действия, типу материала, конструкции и технологии, применению.
реферат [1,6 M], добавлен 17.03.2011
Технические характеристики цифровых измерительных приборов. Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых приборов. Современные цифровые универсальные приборы контроля геометрических параметров. Измерение среднеквадратического значения напряжения.
реферат [774,0 K], добавлен 29.11.2011
курсовая работа [348,9 K], добавлен 27.02.2009
Электроизмерительные приборы: магнитоэлектрические и электромагнитные приборы из ферромагнитного материала. Магнитодинамические и ферродинамические приборы. Трехпоточные индукционные счетчики. Синусоидальный ток в однофазных и трехфазных цепях.
реферат [1,6 M], добавлен 12.07.2008
Пьезоэлектрические акселерометры: общая характеристика, принцип работы и области применения. Основные варианты конструкции пьезоэлектрических акселерометров. Дешифраторы, операционные усилители и аналого-цифровые преобразователи, их предназначение.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.05.2014
Устройство для цифровой регистрации
РЕСПУ6ЛИН з(я) О 06 К 15 22
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3270195/ 18-24 (22) 08.04.81 (46) 30.04.83. Бюл. В 16 (72) Н.И. Крохин и Н.A.Ôàéçóëèí (53) 681.327.11(088.8) (56) 1. Орнатский П.П Автомати-. ческие измерительные приборы. Киев., Техника ™, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
В 481924, кл. G 06 K 15/22, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ
На вход регистра 1 поступает код регистрируемого числа. По сигналу распределителя импульсов этот код поступает в IIAII 1, преобраS зовывается в аналог и затем поступает на вход сумматора 7. Коды определяющие цифру в соответствующих разрядах числового значения регистрируемой величинй (начиная со старшего разряда),.с выходов группы регистра 1 поступают йа коммутатор 3.
По сигналам распределителя 2 импуль=: сов эти коды последовательно переключаются коммутатором 3 на вход блока 4 памяти. Код, приходящий
Выходные сигналы ЦАП1 и ЦАП2 суммируются на сумматоре 7 и далее поступают на регистрирующий механизм 8.
Т = Т /n (n- разрядность регистрируемого числа) — период сигнала, поступающего на коммутатор 3;
Кодовые комбинации, записанные в ячейках блока 4 памяти, выбраны таким образом, чтобы ступеньки аналогового сигнала с выхода ЦАП2 образовали контур числа,код которого поступает на вход блока 4 памяти.
В результате, суммирования с выхода сумматора 7 на регистрирующий механизм 8 поступает сигнал, пред45 ставляющий собой сумму ступенчатого сигнала с длительностью ступеньки
Tq 7t Т« то эти сигналы легко различимы на носителе информации.
Таким образом, в предлагаемом устройстве используется только один канал регистрирующего механизма, что позволяет получить большой выигрыш в аппаратуре и повышает надежность устройства.
Изобретение относится к автоматике, в частности к регистрации цифровых данных.
Известно устройство „ содержащее цифроаналоговый; преобразователь и регистрирующий механизм (1).
Недостатком указанного устройства является невысокая точность регистрации.
Недостатком данного устройства является сложность оборудования, что приводит к низкой надежности..
Цель изобретения — повышение надежности устройства.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит регистр 1, распределитель 2 импульсов, коммутатор 3, блок 4 памяти, первый 5 и второй б цифроаналоговые преобразователи (ЦАП1 и ЦАП2), сумматор 7 и регистрйрующий механизм. 8.
Устройство работает следующим образом.
Техред K.Мыцьо Корректор В Гирняк
Ужгород, ул. Проектная, 4
Филиал ППП Патент, r.
Заказ 3218/47 Тираж 706 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5