УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНАЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Авторы
Файлы

Богатов Н.М. Родоманов Р.Р. Статья в формате PDF 189 KB Интенсивное развитие систем автоматизации сбора, передачи, обработки, хранения информации и управления оборудованием требует существенной модернизации учебно-аппаратной базы вузов. Современная компьютеризированная измерительная техника достаточно сложна, её последовательное изучение должно основываться на макетах, раскрывающих архитектуру устройств, принципы обработки информации, являющихся действующими приборами.

Для обучения проектированию автоматизированных систем обработки информации измерительных приборов создана достаточно простая, универсальная, легко перенастраиваемая информационно-измерительная система (ИИС), выполняющая следующие функции: 1 - автоматизация лабораторного оборудования и экспериментальных установок, 2 - демонстрация принципов обработки информации и архитектуры цифровых измерительных устройств, 3 - обучение методам разработки и программирования устройств сбора информации. Эта ИИС является составной частью лабораторного пpaктикума, охватывающего основные вопросы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, сопряжения устройств сбора информации с ЭВМ, отображения информации /1/.

ИИС выполнена в виде функционально законченных блоков и плат, устанавливаемых в разъемы блока сопряжения. Изменяя структуру функциональных модулей и программу, можно обpaбатывать различное количество входных - выходных дискретных и аналоговых сигналов. Блок сопряжения (рис.1) обеспечивает согласование электронных плат с компьютером IBM PC и является демонстрационным элементом ИИС.

Рисунок 1. Структура блока сопряжения электронных плат с компьютером IBM PC

Блок сопряжения содержит следующие основные элементы:

шину данных и линии питания;
индикаторную панель, для наблюдения за состоянием каждого разряда интерфейса Centronics (все 3 порта через электронные ключи подключены к светодиодным индикаторам);
3 разъема для подсоединения от 1 до 3 электронных плат к интерфейсу Centronics;
25 контактный разъем СНП101-25Р для соединения блока сопряжения с компьютером IBM PC.

В комплект ИИС входят следующие платы: ЦАП, АЦП, частотомер, экспонометр, отображения информации и блоки: преобразователь температуры в частоту, датчик перемещения. На основе этих модулей собираются лабораторные комплексы, примеры структурных схем приведены на рис. 2, рис. 3, рис. 4.

Плата ЦАП выполнена на базе микросхемы К573ПА1, предназначенной для преобразования 10-разрядного прямого параллельного двоичного кода на цифровых входах в ток на аналоговом выходе.

Плата АЦП обеспечивает преобразование восьми аналоговых сигналов, поступающих на входы интегрального аналогового мультиплексора К590КН6, далее через буферный повторитель К140УД7 на вход интегрального АЦП К1113ПВ1. Цифровой код с выхода АЦП подается непосредственно на интерфейс Centronics.

Плата отображения информации содержит многоразрядные семисегментные индикаторы.

Рисунок 2. Структурная схема цифрового термометра

Блок частотомера выполнен по классической схеме. Диапазон измеряемых частот 1 - 255 Гц. Увеличить диапазон можно за счет увеличения разрядности счетчика и уменьшения времени счета. Выводы электронного счетчика подключены к порту 378H. Сигнал сброса, поступающий из IBM PC, передается через порт 37AH, а сигнал стробирования поступает на компьютер через порт 379H.

Рисунок 3. Структурная схема блока перемещения

Роль датчика перемещения выполняет потенциометрический резистор. Скользящий контакт (движок) соединен с движущимся объектом, а остальная часть потенциометра закреплена неподвижно. В идеальном случае между выходным сигналом преобразователя и перемещением (любого типа) существует линейная связь.

Рисунок 4. Условная схема установки цифровой экспонометр

В экспонометре используется кремниевый фотоэлектрический преобразователь.

Лабораторный пpaктикум включает 8 лабораторных работ:

№1. Параллельный интерфейс IBM PC.

№2. Цифро-аналоговый преобразователь.

№3. Аналого-цифровой преобразователь.

№4. Частотомер.

№5. Электронный термометр.

№6. Оптические датчики.

№7. Контроль перемещения.

№8. Системы отображения информации.

Описание каждой лабораторной работы содержит следующие разделы: цель работы, приборы и принадлежности, теоретические сведения, порядок выполнения работы, требования к отчету, контрольные вопросы и задания, рекомендуемая литература.

При выполнении лабораторного пpaктикума студенты изучают устройство и принципы работы элементов вычислительной техники, электронных систем, датчиков физических величин, средств отображения информации, составляют программное обеспечение в машинных кодах. ИИС используется в составе лабораторного оборудования различных спецпpaктикумов по информационным технологиям и измерительных установок при выполнении курсовых, дипломных работ, научных исследований.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Богатов Н.М., Матвеякин М.П., Родоманов Р.Р. Автоматизация обработки информации и управления оборудованием. Краснодар: КубГУ, 2004. - 166 с.

Интеpaктивный документ с использованием MathCAD при изучении математики

Статья в формате PDF 392 KB...

15 01 2025 16:46:44

КОРРЕКЦИЯ ЦИТОФЛАВИНОМ «ЦИТОЛИТИЧЕСКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ» ПОРАЖЕНИЙ ПЕЧЕНИ

Статья в формате PDF 105 KB...

14 01 2025 5:42:23

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БРОМИДА ВИСМУТА С БРОМИДОМ КАДМИЯ

Статья в формате PDF 252 KB...

13 01 2025 11:27:32

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА «ВЕССЕЛ ДУЭ Ф» В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИМ ГАЗОМ

Статья в формате PDF 126 KB...

12 01 2025 23:42:57

ОШИБКИ И ОСЛОЖНЕНИЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПРОЛАПСА ТАЗОВЫХ ОРГАНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Проведен анализ ошибок и осложнений хирургического лечения пролапса тазовых органовс использованием системы Prolift ™ (Gynecare, Pelvic Floor Repair System, Johnson&Johnson comp., US). Были определены факторы риска и способы уменьшения количества осложнений. Несмотря на высокую эффективность, операция Prolift может сопровождаться тяжелыми осложнениями. Некоторые из них могут представлять серьезную опасность для жизни и здоровья больных. ...

11 01 2025 19:30:19

ПРОБЛЕМЫ ПОДГОТОВКИ ФГОС ВПО ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ»

Статья в формате PDF 287 KB...

10 01 2025 6:45:36

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗВИТИИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ, ПРИКЛАДНЫХ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВОПРОСАМ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОФИЛАКТИКИ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧЕМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Статья в формате PDF 183 KB...

09 01 2025 22:35:19

МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕОГЕНОВЫХ ОЗЕРНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ЧУЙСКОЙ И КУРАЙСКОЙ КОТЛОВИНАХ ГОРНОГО АЛТАЯ

Приводятся данные по содержаниям магнетита, ильменита, лейкоксена, циркона и аутигенных минералов – лимонита, пирита, марказита в неогеновых озерных отложениях. Рассматриваются некоторые особенности минерального и химического состава неогеновых глин, и содержания в них химических элементов. На основании минералогических и геохимических особенностей делается вывод, что осадконакопление происходило в глубоких теплых и бессточных солоноватых озерах в условиях щелочной восстановительной среды и сероводородного заражения. Постепенно растущая аридизация климата в неогене неоднократно прерывалась периодами повышенной увлажненности. При этом отложения кошагачской и туерыкской свит накапливались на трaнcгрессивном этапе развития неогеновых озер, а бекенской – на регрессивном. ...