Автоматизация сбора и первичной обработки информации

87 4.3. Выбор масштаба, калибровка звеньев УСД Процесс получения аналогового сигнала с какого-либо датчика, его предварительной обработки, преобразования в цифровую форму и ввода в память ЭВМ называется сбором данных. В подсистеме сбора данных значение входной величины, снимаемое с датчика, претерпевает различные преобразования. Это необходимо, чтобы обеспечить наиболее удобное представление измеренного значения параметра в цифровой форме в ЭВМ. Естественно, характер предварительной обработки зависит почти полностью от вида датчика. Всевозможные датчики имеют самые разнообразные выходные сигналы. Например, возьмем три температурных датчика: в термопаре и полупроводниковом диоде в зависимости от температуры изменяется напряжение, в терморезисторе – сопротивление. Предварительная обработка упрощает и облегчает дальнейшие операции над сигналами. Упрощенно структурная схема последовательности преобразований физической величины в соответствии с нашей схемой преобразований в ИИС представлена на рис. 4.13. Рис. 4.13 Прежде чем рассмотреть методы преобразования физической величины х в соответствии с цепочкой н а ц к x x x x    , приведем правила, которым должны удовлетворять эти преобразования. Физическая величина х н определяется следующим образом:     н н н x x x  , где   н x – численное значение;   н x – единица измерения. Задача выбора масштаба заключается в том, чтобы сделать численное значение цифрового отображения   к x равным числовому значению   н x или согласовать ее с областью допустимых чисел микропроцессора. Иногда решается обратная задача выбора разрядности микропроцессора в зависимости от требований к точности отображения и обработки входной информации. Как и при вводе, так и во время вывода конечных значений необходимо выполнить преобразование управляющих, полученных после завершения соответствующей программы с диапазоном численных значений исполнительного оборудования. К процессу выбора масштаба относится также определение констант преобразования передаточных звеньев всей измерительной цепочки. Имеется следующее правило пересчета: физическая величина сохраняет все свои количественные и качественные характеристики, если при произвольном изменении единицы ее измерения или числового значения произведение числа на единицу измерения остается неизменным:                 0,7 м 7 дм x x x x x         ; Коэффициент пересчета имеет вид:         7 м 0,7 дм x x x x          ; внутримашинное представление к x измеренной величины н x по значению и масштабу получается на основании соотношения:         н к к к к к н x x x x x x x      . Преобразователь АЦП Масштабирование (программа) х а Аналоговая величина (отображение х н ) х ц Цифровой эквивалент х а (исходное) х к Значение цифрового отображения (конечное) х н Измеренное значение (начальное) Процессорная периферия Измерительный преобразователь Процессор