Военно-техническое обоснование: структура метрологической службы КВ, страница 5

Функциональная схема системы измерения параметров физических объектов с применением КСИ в типовом случае изображена на рис. 2.38.

Источником входного сигнала S(2) КСИ, содержащего информацию об измеряемых параметрах, является исследуемый физический объект (1) вместе с системой передачи сигналов (2) (например, с каналом общего пользования, встроенного в СИ).

В типовом случае КСИ состоит из двух основных частей:

- приёмника сигналов, состоящего из аналогового блока преобразователей сигнала (3) и аналого-цифрового преобразователя (4), на выходе которого получается цифровой сигнал S(4) поступающий на систему обработки данных;

- системы обработки данных (5), главной функциональной частью которой является программное обеспечение (ПО) КСИ, посредством которого на ЭВМ вычисляются значения измеряемых параметров S(5) по реализации цифрового сигнала S(4). Программное обеспечение компьютерного средства измерений - это компьютерная программа или система программ, входящая в состав КСИ, реализующая определённый алгоритм оценки измеряемых величин путём обработки реализаций цифрового сигнала, поступающего с АЦП КСИ.

Современная вычислительная техника дает большие возможности для реализации сложных алгоритмов обработки больших потоков цифровых данных и, как следствие, реализовывать при создании КСИ недоступные ранее физические и математические методы. Например, программное обеспечение КСИ позволяет осуществить преобразование реализаций промежуточного цифрового сигнала в восстановленные значения параметров измеряемого объекта. В этом случае программное обеспечение можно рассматривать как самостоятельный функциональный блок КСИ.

Исходным моментом разработки алгоритма программного обеспечения КСИ является модель цифрового сигнала, поступающего на систему обработки и содержащего информацию об измеряемых параметрах объекта. Эта модель должна в необходимой степени детализации учитывать физические модели составных частей (1) - (4). Модели выбираются на этапе проектирования и могут быть изменены в процессе разработки КСИ.

Система измерения параметров физического объекта посредством КСИ включает в свой состав следующие составные части системы:

-  исследуемый физический объект, параметры которого измеряются посредством КСИ;

-  систему передачи сигнала – промежуточную систему, через которую проходит сигнал от исследуемого объекта к приёмнику сигнала;

-  аналоговый блок приёмника, содержащий функциональные преобразователи сигнала (измерительные преобразователи, линии передачи сигнала, фильтры, декодеры и т. д.);

-  АЦП, включающий в себя также цифровые устройства, осуществляющие аппаратно выполняемые простейшие функциональные преобразования цифрового сигнала;

-  систему обработки данных, осуществляющую вычисления на ЭВМ значений измеряемых параметров объекта путём применения специального (прикладного) программного обеспечения.

Сигналы, циркулирующие в системе измерения ФВ посредством КСИ, описываются следующим образом:

S⁽¹⁾ - исходный сигнал (не обязательно электрический), содержащий информацию об измеряемых параметрах исследуемого объекта;

S⁽²⁾ - входной сигнал КСИ (аналоговый сигнал, поступающий на первичные преобразователи приёмника);

S⁽³⁾ - выходной сигнал аналогового блока приёмника, поступающий на АЦП;

S⁽⁴⁾ - цифровой сигнал, поступающий на систему обработки (ЭВМ);

S⁽⁵⁾ - результат измерений параметров объекта как результат компьютерной обработки цифрового выходного сигнала приёмника.