50596 Obraz (2533)

234

235

Rys. 17.6. Przykład przetwornika cyfrowo-analogowego

proces elektrochemiczny (naczyńko elektrochemiczne)

pomiar wielkości fizyczne] (czujniki, przetworniki, detektory)

konwersja wyniku pomiaru

(przetwomM A/C. transkodery sygnałów cyfrowych)

przetwarzanie wyników pomiaru i sterowanie systemem pomiarowym (mikroprocesor z kartami Interfejsów)

wyprowadzanie wyników

(monitor, drukarka, ploter, pamięci masowe)

Napięcie wyjściowe U_Wf opisane jest równaniem:

m

Philip    pi

i=0

gdzie: l'_R - napięcie wzorcowe,

Aj - współczynniki informacji cyfrowej równe 0 (bit nieaktywny) lub 1 (bit aktywny),

m - całkowita liczba bitów przetwornika.

W elektrochemii stosowane są przetworniki cyfrowo-analogowe, podobnie jak analogowo-cyfrowe, 12- i 16-bitowe zarówno do wytwarzania napięcia jednopolarnego, jak i bipolarnego.

Szczegółowa analiza technicznych parametrów przetworników A/C i C/A, takich jak liniowość, dokładność, rozdzielczość, czas konwersji, przesunięcie zera, dryft termiczny i długoczasowy w zależności od konkretnych rozwiązań technicznych, wykracza poza ramy tej książki. Analizę tę znaleźć można w specjalistycznych pracach poświęconych tej tematyce.

17.3. Układy pomiarowe ze wspomaganiem mikrokomputerowym

Szybki rozwój technik mikrokomputerowych pozwala na wprowadzenie praktycznie dla każdego procesu pomiarowego układów umożliwiających współpracę przyrządu mierzącego określoną wielkość z mikrokomputerem. Uzyskane efekty dają się ująć w kilku najważniejszych punktach:

-    zautomatyzowanie pomiaru, zwiększenie jego szybkości i dokładności;

-    możliwość wykonywania skomplikowanych pomiarów wymagających jednoczesnego mierzenia wielu wielkości;

-    zastosowanie zaawansowanych technik obróbki wyników w trakcie trwania pomiaru;

-    wpływanie na badany proces poprzez wykorzystanie sprzężenia zwrotnego;

| przedstawianie wyników pomiarów z zastosowaniem nowoczesnych technik wizualizacji wyników;

-    tworzenie interaktywnych baz danych zawierających rezultaty badań

Schemat blokowy najprostszego, szeregowo działającego układu pomiarowego ze wspomaganiem mikrokomputerowym przedstawiony jest na rys. 17.7. W większości układów ze wspomaganiem mikrokomputerowym występuje dodatkowo oddziaływanie systemu cyfrowego na urządzenie pomiarowe oraz na układy konwersji i na badany proces.

Ze względu na sposób działania systemy podzielone są na następujące grupy, gdzie jako kryterium przyjęty został tryb pracy systemu:

-    praca w trybie autonomicznym [off linę), system gromadzi i ewentualnie przetwarza dane, natomiast czas i sposób wykorzystania wyników do sterowania procesu zależy od osoby wykonującej pomiar;

-    praca w trybie bezpośrednim z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego (on linę - open loop), uzyskane wyniki pomiaru są bezpośrednio obrabiane przez mikrokomputer, a otrzymane dane mają wpływ na program pomiarów, przy czym program ten realizowany jest przez osobę wykonującą pomiar,

-    praca w trybie bezpośrednim z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego [on linę - closed loop), zarówno programowanie pomiarów, jak i regulacja procesu są wykonywane automatycznie na podstawie opracowanych pomiaru.

Rys. 17.7. Schemat blokowy szeregowego stanowiska pomiarowego ze komputerowym