Проектування перетворювача середньоквадратичного значення змінної напруги, страница 2

Структурна схема такого приладу приведена на рисунку 3.3. Прилад має два мікропроцесора. Мікропроцесор 1 керує усім процесом вимірювання, в тому ж числі електромеханічними елементами і нагрівачами. Мікропроцесор 2 використовується для обробки даних вимірювання.

Алгоритм обробки даних включають в себе: визначення початку і кінця сигналу; визначення площ піків; облік дрейфу і флуктації нульової лінії; множення на коефіцієнти чуттєвості кожного компонента; розрахунок концентрації компонентів.

Приведене розділення функції не є обов’язковим. В деяких випадках застосовується один мікропроцеср з великими можливостями.

Рис. 3.3. Структурна схема хроматографа з вбудованим мікропроцесорами.

4. Огляд технічних рішень та існуючих приладів вимірювання напруги на базі мікропроцесора.

Цифрові вольтметри і мультиметри являють собою найбільш розвинуту гілку з вбудованими мікропроцесорами. Такі прилади випускаються різних класів точності і меж вимірювання, мають різні функції.

Принципи побудови цифрових вольтметрів і мультиметрів ілюструється структурною схемою, яка приведена на рис. 4.1

Як видно з схеми, прилад побудований на принципі магістрального  зв’язку між окремими функціональними вузлами. В залежності від призначення приладу можуть значно змінюватись набір вхідних перетворювачів в вузлі 1 і набір елементів обчислювальних і керуючих пристроїв у вузлі 3. Аналого-цифрове перетворення (вузол 2) може виконуватись без допомоги мікропроцесорного пристрою або з використанням МП. Приклади з МП можуть виробляти калібровку вимірювального тракту по визначеній зразковій мірці і відповідну корекції можуть бути різними, але завжди вимагають в себе операції вимірювання при закороченому вході і на зразковій мірі. В залежності від схеми і меж вимірювання можуть змінювати склад і кількість зразкових джерел ЕДС і резисторів.

Для вимірювання напруги призначений серійний мікропроцесорний інтегруючий вольтметр Щ 1518 класу 0,01/0,005, в якому використовується мікропроцесор К 580.

Для вимірювання напруги змінного струму використовуються мікропроцесорні цифрові вольтметри на термочутливих кварцевих резисторах.

Розглянемо характеристики і особливості структури деяких приладів.

Одним з перших вимірювачей-автометрів з використанням МП був 5,5 розрядний мультиметр 7115 фірми Systron Donner (США) з мікропроцесором Intel 4004. В ньому за рахунок автоматичної самокалібровки, статичного усереднення показників і лінеаризації вимірювальної величини були досягнуті відносною похибкою 0,002% і приведеною похибкою 0,0001%. В наступних моделях мультиметрів використовувались МП другого і третього поколінь.

Так, в мультиметрах 8520 А, 8860А фірми Fluke (США) використовуються два вбудованих мікропроцесора, завдяки тому ці прилади володіють широкими можливостями програмування вимірювань, розширення числа каналів, створення розвітвлених систем. Мультиметр 8520А має наступні характеристики: похибка вимірювання – до 0,005%, швидкодія – 500 вимірю-вань в секунду. Обробка даних ведеться по 14 можливих програмах. Перелік вирішуваних задач відповідає переліку на рис. 3.1. Прилад має вбудовану пам'ять, яка дозволяє запам’ятати дані 50 вимірювань, а в модифікаціях до 400 показників.