Жалпы түсініктер
жүктеу/скачать 0,85 Mb.
|
|
Мазмұны
КІРІСПЕ
Пәнді оқыту мақсаты: - Жалпы техникалық сипаттағы және ғылыми білімды тереңірек оқыту, жоғарғы дәрежелі білімнің негізі ретінде; - Білім негізін құру, жоғарғы дәрежелі білімді меңгеру ушін; - Өлшеу амалдарында, электірлі өлшеу аспаптарында және автоматты басқару элементті жуйелерінде мамандарды өндірістік және ғылыми жұмыстарға дайындау; - Электірлі өлшеу құрылғыларының құрастыру принциптарын және құрылысын зерттеу; - Схемотехниканы және электірлі өлшеу аспаптарының байланысу құрылыс түрлерін және сол аспатың орта және үлкен интеграциалы заманауи интегралды схеманы микропроцессорлар мен микроконтроллердің қатысуымен қарастыру; - Мамандықтың келесі пәндерін оқуға жағдай жасау; Пәнді оқуға тапсырмалар: Орта және үлкен дәрежелі интеграциалы өлшеу аспаптарында, микропроцессорлы жүйелерде, автоматты басқару жүйелерінде, сандық электронды байланысу құрылыс түрлерін және мүмкіндіктерін қарастыру. Өлшеу аспаптарында және автоматты жүйелерде қолданылатын схемотехниканы, қаситеттерін және сол интегралды схема параметрлерін зерттеу. Студенттің пәнді оқу барысында алған білімдерін өздері қолдануға және тереңірек оқуға үйрету. Өлшеу жасау кезінде өлшеу аспаптарын қолдану жолдарын дамыту. Анализ жасауда және өлшеу аспаптарымен жұмысты компьютерлік программаларды қолдану арқылы жолдарын дамыту. 1 ЖАЛПЫ ТҮСІНІКТЕР Өлшенетін шамалар ұқас және дискретті болуы мүмкін. Өлшенетін шамалардың басым көпшілігі ұқсас, яғни өлшеу диапазонында шексіз көп мәнге ие және уақыт бірлігінде үздіксіз болып келеді. Дискретті шаманың ұқсас шамадан айырмашылығы, ол өлшеу диапазонында мәндердің шектеулі санына ие. Мұндай шамалардың сандық мәнін олардың дискретті бөліктерін тікелей есептеу арқылы анықтауға болады, бұл дискретті шамаларды өлшеуде үлкен артықшылықтар береді. Бұл артықшылықтар ұқсас шамаларды дискретті шамаларға жасанды түрде түрлендіру мәселесін көтерді, ол арнайы өлшегіш түрлендіргіштер – сандық өлшеуіш аспаптарда орындалады. Осылайша, ұқсас шамаларды өлшеуге арналған аспаптар көрсеткіштері өлшенетін шаманың үздіксіз өлшеу қызметі – ұқсас өлшеу аспаптары (оларда өлшенетін шаманың сандық мәні аспаптың шкаласы бойынша анықталады) болатын ұқсас және өлшенетін ұқсас шамасы алдын-ала дискретті формаға түрленетін – сандық өлшеуіш аспаптар (СӨП) (өлшеу нәтижесі сандық таблода сан түрінде көрсетіледі) болатын сандық болып бөлінеді. Табиғи-дискретті шамаларды өлшеуге арналған өлшеуіш аспаптар тек сандық болады. Атап өтер жайт, өлшеу нәтижелерін ұсынудың сандық формасы ұқсас формадан әрқашан жақсы бола бермейді. Мысалы, теріп басылған сандардың бағанасы диаграммада жазылған үздіксіз қисық сызықтан көрнекі көрінбейді. Қандай да бір шаманың өзгеру динамикасын ұқсас аспаптың көмегімен де қадағалап байқау да ыңғайлы болады. Мамандардың болжамы бойынша, электронды өлшеу техникасының ұқсас және сандық тармақтары параллель дамитын болады. Бұл пәнде тек сандық өлшеуіш қондырғылар ғана қарастырылады. Сандық өлшеуіш қондырғы (СӨҚ) дегеніміз өлшенетін шама кванттау және сандық кодтау нәтижесінде автоматты түрде өлшенетін шаманың мәнін көрсететін кодты сигнал болып берілетін өлшеу қондырғылары. СӨҚ сандық өлшеуіш аспаптар (СӨА) және ұқсас-сандық түрлендіргіштер (ҰСТ) болып бөлінеді. СӨА – өлшенетін шаманы тіркейтін автономды қондырғылар. ҰСТ есеп беру немесе тіркеу қондырғылары жоқ, СӨА немесе күрделі ақпараттық-өлшеу жүйелерінің (АЖӨ) бір бөлігі болып табылады; өлшеу нәтижесі кодты сигнал түрінде беріледі. Бірқатар сандық автоматты аспаптарда статикалық қателіктерге жол бермеу үшін үлгілі шама бойынша аспапты автоматты түрде оқтын-оқтын калибрлеу және тексеру қарастырылады. СӨА сандық санау қондырғыларынан басқа компьютерлер мен тіркеуші қондырғылардың кіру параметрлеріне бейімделген код түріндегі шығуы бар. Сандық санау СӨА үшін ғана міндетті емес. Мысалы, бірқатар аспаптардың (кедергілердің декадалық қораптары бар, қолмен теңестірілетін белдіктер, өтемдеуіштер және т.б.) сандық санау қондырғылары (ССҚ) бар, бірақ олар СӨА жатпайды. Өлшенетін шама үздіксіз (Н), яғни белгілі бір диапазон шегінде бір-бірінен айырмашылығы аз шексіз көп мәнге және санаулы мөлшердегі дискретті мәндерге (D) ие, олардың әрқайсысының тиесілі коды (К) бар. СӨҚ бір ғана ортақ ерекше белгісі түрлендіру автоматизмі. СӨҚ артықшылықтары: санаудың ыңғайлығы және дұрыстығы, өлшеу нәтижелерінің нақты болуы; тез жұмыс істеуі; өлшеу үрдісін автоматтандыру мүмкіндігі; өлшеу нәтижелерін тіркеудің және оларды компьютердің көмегімен өңдеу ыңғайлығы. 2 СӨА НЕГІЗГІ ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ Өлшенетін шамалар. Кез-келген өлшеу аспабы туралы білу қажет бірінші нәрсе – оның қандай физикалық шаманы (немесе қандай физикалық шамаларды) өлшейтіндігін білу. Өлшеу диапазондары. СӨА көптеген модельдерінде (қалқан аспаптардан басқа) жалпы диапазон бірнеше диапазондардан тұрады, олардың шекті мәндері көрсетілген. Қажетті өлшеу диапазонын таңдау қолмен немесе автоматты түрде жүргізіледі. Диапазондарды ауыстыру кезінде сандық санау қондырғысындағы үтірдің орналасқан жері өзгереді. Сезгіштік (дискреттіктің бірлік мәні, квант). «Сезгіштік» термині бұл сипаттамада кеңінен таралған, бірақ сәтті емес: әдетте сезгіштік деп Y шығу шамасының X кіру шамасына қатынасын айтады (немесе жалпы жағдайда dY/dX). Бұл жағдайда дискреттік бірлігіне келетін өлшенетін шаманың мәні (яғни дискреттік бірліктің мәні) айтылады. Бұл сипаттаманы белгілеу үшін анағұрлым қысқа термин «квантты» пайдаланамыз. Шешуші қабілет. Кез-келген СӨА-да оларды жобалау кезінде ондық разрядтардың белгілі бір мөлшері қарастырылған. Егер барлық разрядтарда 0-ден 9-ға дейінгі сандарға сәйкес келетін барлық он мүмкінді күйлердің барлығы пайдаланылатын болса, сандық санау қондырғысында (ССҚ) индекстелетін Nтах ең үлкен сан үш разрядта 999 тең, төрт разрядта 9999 тең және т.с.с. Алайда кейбір СӨА-да көбінесе бір немесе екі бас разряд толық емес болып келеді. Мысалы, бас разрядта 0 және 1 сандарына сәйкес келетін екі күй ғана болуы мүмкін, ал қалған үшеуінде барлық он күй болады. Бұл жағдайда Nmax = 1999. Нұсқамалы аспаптардың аналогы бойынша Nmax санын көбінесе ауыспалы мағынасында «сандық шкаланың ұзындығы» деп те атайды. Нақтылығы төмен қарапайым СӨА, мысалы, қалқанды СӨА, ең «қысқа шкалаға» ие, бірақ олардың өздерінде де әдетте үштен кем емес толық ондық разрядтары болады, яғни Nmax =999. Сөйте тұра, нақтылығы жоғары сандық жиілік өлшеуіштердің бірегей модельдерінде Nmax = 999 999 999 қол жеткізілген. Кванттардың мөлшері Nq егер K=l болғанда, Nmax -қа сәйкес келеді. Жалпы жағдайда жүктеу/скачать 0,85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|