Проектирование информационных систем (стр. 9 )

6) все вычислительные функции для получения результатов измерений должны выполняться ЭВМ, а не оператором;

7) измерительная система должна иметь малые габариты, массу, потреблять мало энергии;

8) при выборе структуры ИИС и функциональных блоков следует также учитывать технологические и экономические факторы.

Заключение должно содержать оценку результатов работы, в частности, с точки зрения соответствия требованиям задания. Намечаются пути и цели дальнейшей работы.

Список литературы должен содержать полные библиографические сведения об источниках: для книг – фамилии и инициалы авторов, наименование книги, издательство, год издания, количество страниц; для журнальных статей – фамилии и инициалы авторов, название статьи, название журнала, год издания, том, номер, страницы. Иностранные работы приводятся в оригинальной транскрипции.

Оформление пояснительной записки выполняется по ГОСТ 7.32-91 «Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления».

Пример оформления курсового проекта

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Измерительно-вычислительные комплексы"

Курсовой проект

по дисциплине "Проектирование информационных систем"

Тема: "Горизонтальный астроориентатор. Азимутальный метод"

Выполнила: студентка группы ИСТд-42

Ульяновск 2006

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Измерительно-вычислительные комплексы"

Задание на курсовой проект

по дисциплине "Проектирование информационных систем"

студентке  И. группы ИСТд-42

Тема: Горизонтальный астроориентатор. Азимутальный метод.

Технические условия:

1. Условия эксплуатации - тяжелый самолет гражданской авиации.

2. Информационная система должна быть выполнена на современной элементной базе со встроенной микропроцессорной вычислительной системой.

3. По своим техническим характеристикам (диапазон измерения, погрешность, быстродействие и т. д.) система должна быть не хуже, а по габаритам, массе, потребляемой энергии - лучше аналогичных существующих систем.

Объем работы:

1. Введение, аналитический обзор литературы, технико-экономическое обоснование выбора метода измерения, разработка ТЗ.

2. Обоснование выбора структуры информационной измерительной системы (ИИС), разработка программного обеспечения, анализ основных метрологических характеристик.

3. Разработка функциональной схемы информационной системы, блок-схемы алгоритма обработки информации, принципиальной схемы одного из модулей ИИС (по согласованию с руководителем).

4. Заключение.

Дата выдачи задания Срок выполнения

Зав. кафедрой  А.

Руководитель  Н.

Работу приняла к исполнению  И.

Проект защищен с оценкой Дата

РЕФЕРАТ

Автоматизированная поверка стрелочных электроизмерительных приборов: Курсовой проект /Сост. Е. В. Романова. - Ульяновск: УлГТУ, 20с.

Поверка, прибор, интерфейс, датчик, емкость, калибратор.

В настоящем курсовом проекте разработаны алгоритмы подготовки, проведения и обработки результатов автоматизированной поверки стрелочных приборов. Система поверки реализована в виде радиально-цепочного ИВК и включает в себя ЭВМ типа IBM PC/AT 286, частотомер Ч3-54, вольтметр В7-34А, плату последовательного интерфейса RS232, плату со сдвиговыми регистрами и схемой управления, оснащенную модулем интерфейса RS232, исследуемый прибор магнитоэлектрической системы с емкостным преобразователем угла поворота указателя в частоту напряжения переменного тока, регулируемый источник напряжения постоянного тока.

СОДЕРЖАНИЕ

	Стр.
Введение 1.  Аналитический обзор 2.  Выявление требований пользователя 3.  Разработка функциональной спецификации 4.  Разработка структурной схемы системы поверки приборов 5.  Описание работы системы 6.  Подбор элементов аппаратной части 7.  Разработка программного обеспечения 8.  Анализ метрологических характеристик Заключение Список литературы

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

ИВК - измерительно-вычислительный комплекс

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство

ПО - программное обеспечение

ПУ - периферийное устройство

ССП - система счисления пути

ТЗ - техническое задание

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь

ЦВМ - цифровая вычислительная машина

ЭВМ - электронная вычислительная машина

ВВЕДЕНИЕ

Навигационные устройства предназначены ля измерения параметров движения объектов относительно Земли на всех этапах процесса управления. Чем труднее и сложнее условия навигации объекта, тем большей становится роль навигационных устройств.

Благодаря использованию новейших достижений в области науки и техники стали применятся все более разнообразные и современные навигационные устройства, основанные на автономных и неавтономных методах измерения.

В настоящее время все большее внимание уделяется развитию автономных навигационных устройств, таких как курсовые системы, устройств, измеряющих параметры поступательного и вращательного движения объекта.

Особенно важным для пилота является знание местонахождения летательного аппарата, движущегося в воздушной среде. Поэтому, именно для определения координат местонахождения самолета используются астроориентаторы.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Аналитический обзор литературы выполнен по реферативным журналам “Воздушный транспорт ”……… за 2006 год.

Патентные материалы, изученные по теме курсового проекта, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Изученные патентные материалы

№ п\п	Страна	Класс	Год	Источники информации	Номер патента
1	2	3	4	5	6
1 2 3 4 5 6 7	Англия Германия Италия Россия США Франция Япония	G01В11/2 G01C1/00 G01C25/0 G01C19/0	2006	Реферативный журнал “Воздушный транспорт”	5493392 262699 9415050 5656778 427449 2104554 247922

Патентные материалы, которые представляют интерес для темы курсового проекта, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Патенты-аналоги и прототипы

№ п\п	Название изобре-тения	Автор, страна	Номер патента	Источник информации, год, номер, страница	Краткое содержание патента
1	2	3	4	5	6
1 2 3	Цифровая система получения изображения для определения относи-тельного местона-хождения и перемещения ЛА в полете	Blackmon James B., Stone Kenneth M. Франция	247922	РЖ ”Воздушный тран-спорт”, 2006г, N 4 ,стр 3	Патентуется цифровая система для определения местоположения и перемещения ЛА относительно другого. Такая система способна определять курс, высоту, удаление и перемещение летательного аппарата с высокой точностью.

Тесты

N_001 Как будет вести себя подвижная часть гальванометра, если после подачи сигнала разомкнуть внешнюю цепь гальванометра?

1) Движение будет иметь апериодический характер.

2) Движение будет иметь колебательный характер.

3) Наблюдается критический режим.

N_002 Каким образом достигается большая собственная частота магнитоэлектрического вибратора?

1) Увеличением магнитной индукции в рабочем зазоре (1-1,2 Тл).

2) Уменьшением жесткости пружин.

3) Уменьшением момента инерции подвижной части.

N_003 Какой режим движения подвижной рамки магнитоэлектрического гальванометра, если степень успокоения больше единицы?

1) Периодический. 2) Критический. 3) Апериодический.

N_004 Какими конструктивными решениями достигается в магнитоэлектрическом вибраторе заданная степень успокоения?

1) b = P/(2*ÖJ*C) - подбором коэффициента электромагнитного успокоения, жесткости пружин и момента инерции.

2) Р=Р1+Р2 - подбором коэффициента успокоения рамки вследствие трения ее о воздух и коэффициента электромагнитного успокоения.

3) wo =ÖC/J - изменением жесткости пружины и момента инерции подвижной части.

N_005 Какое назначение генератора пилообразного напряжения электронного осциллографа?

1) Для получения линейной временной развертки.

2) Для увеличения чувствительности осциллографа.

3) Для увеличения входного сопротивления.

N_006 Укажите способы повышения чувствительности магнитоэлектрического гальванометра к току.

1) Чувствительность увеличивается при увеличении жесткости пружин и при уменьшении индукции, активной площади рамки и числа витков.

2) Чувствительность увеличивается при увеличении жесткости пружин, индукции, активной площади рамки и числа витков.

3) Чувствительность увеличивается при увеличении магнитной индукции, активной площади рамки и числа витков, а также при уменьшении жесткости пружин.

N_007 Что называется: а) чувствительностью, б) порогом чувствительности прибора?

1) Предел отношения приращения выходной величины к приращения входной величины, когда последнее стремится к нулю.

2) Разность между измеренным и действительным значениями величины.

3) То минимальное приращение измеряемой величины Х, при котором начинает изменяться выходной сигнал прибора.

N_008 От чего зависит чувствительность электронного осциллографа?

1) Чувствительность электронного осциллографа зависит от частоты генератора пилообразного напряжения.

2) Чувствительность зависит от напряжения смещения на экранной сетке.

3) Чувствительность электронного осциллографа прямо пропорциональна длине пластин и расстоянию от пластин до экрана, и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами и ускоряющему напряжению.

N_009 Какие приборы называются приборами стабилизированного контроля?

1) Определяющие отклонение от заданной функции времени.

2) Определяющие отклонение от заранее неизвестной, но существующей функции.

3) Определяющие отклонение от постоянной величины.

N_010 Как влияет внешнее сопротивление на режим движения рамки магнитоэлектрического гальванометра?

1) Внешнее сопротивление не влияет на режим движения рамки гальванометра.

2) В зависимости от сопротивления, на которое замкнут гальванометр, могут быть три режима движения рамки: периодический, апериодический, критический.

3) С увеличением внешнего сопротивления увеличивается чувствительность гальванометра.

N_011 Какие приборы называются приборами следящего контроля?

1) Определяющие значение искомой величины расчетным путем на основании прямых измерений других величин.

2) Определяющие отклонение от заданной функции времени.

3) Определяющие отклонение от заранее неизвестной, но существующей функции.

N_012 Какое назначение мерного элемента элементарной базовой системы измерения?

1) Хранитель эталона.

2) Задатчик нормы измеряемой величины.

3) Сравнение воздействия объекта с эталоном.

N_013 Какое назначение задающего элемента элементарной базовой системы контроля?

1) Задатчик нормы измеряемой величины.

2) Сравнение воздействия объекта с эталоном.

3) Хранитель эталона.

N_014 Какое назначение чувствительного элемента элементарной базовой системы измерения?

1) Задатчик нормы измеряемой величины.

2) Хранитель эталона.

3) Восприятие воздействия объекта.

N_015 Какое назначение сравнивающего элемента элементарной базовой системы измерения?

1) Хранитель эталона.

2) Задатчик нормы измеряемой величины.

3) Сравнение воздействия объекта с эталоном.

N_016 Какие приборы называются приборами программного контроля?

1) Определяющие отклонение от заданной функции времени.

2) Определяющие отклонение от заранее неизвестной, но существующей функции.

3) Определяющие значение искомой величины расчетным путем на основании прямых измерений других величин.

N_017 Как определяется класс точности прибора?

1) По относительной погрешности. 2) По приведенной погрешности.

3) По порогу чувствительности. 4) По абсолютной погрешности.

N_018 Укажите схему элементарной базовой системы регулирования.

N_019 Укажите схему элементарной базовой системы контроля

(рис. N_018).

N_020 Укажите схему элементарной базовой системы измерения

(рис. N_018).

N_021 Какой прибор точнее: непосредственной оценки или нулевой реализации?

1) Непосредственной оценки. 2) Нулевой реализации.

3) Прибор дифференциальной реализации, как наиболее точный из всех приборов непосредственной оценки.

N_022 Какие измерения называются косвенными?

1) Когда производится измерение отклонения от заданной величины.

2) Когда производится измерение переходного процесса.

3) Когда значение искомой величины определяется расчетным путем на основании прямых измерений других величин, связанных с измеряемой известной зависимостью.

N_023 Какие измерения называются прямыми?

1) Когда процесс измерения производится над самой измеряемой величиной.

2) Когда значение искомой величины определяется расчетным путем.

3) Когда производится измерение отклонения от заданной величины.

N_024 Какие приборы называются квазистатическими?

1) Измеряющие переменные, но средние по значению величины.

2) Измеряющие флуктуации.

3) Определяющие отклонение от заданной функции времени.

N_025 Какой прибор называется прибором дифференциальной реализации?

1) Прибор метода сравнения, когда производится полное сравнение двух величин.

2) Прибор метода сравнения, когда производится неполное уравновешивание и небольшая разность между уравновешиваемыми величинами оценивается прибором непосредственной оценки.

3) Прибор метода сравнения, когда сопоставляются равномерно нанесенные метки, и по их совпадению судят о значении измеряемой величины.

N_026 Какие приборы называются динамическими?

1) Приборы, предназначенные для измерения пульсаций (флуктуаций) и переходного процесса.

2) Определяющие отклонение от заданной функции времени.

3) Определяющие отклонение от постоянной величины.

N_027 Прибор какой реализации представлен на рисунке?

1) Дифференциальной. 2) Нулевой. 3) Прибор непосредственной оценки.

N_028 Какой вид измерений называется методом непосредственной оценки?

1) Когда процесс измерения производится над самой измеряемой величиной.

2) Когда значение искомой величины определяется расчетным путем на основании прямых измерений других величин.

3) Когда значение измеряемой величины определяется непосредственно по отсчетному устройству одного или нескольких приборов, заранее проградуированных в единицах измеряемой величины.

N_029 Какие измерения называются совокупными?

1) Когда производится измерение отклонения от заданной величины.

2) Когда производится измерение переходного процесса.

3) Когда значения нескольких искомых величин определяются на основе прямых или косвенных измерений других величин путем решения системы соответствующих уравнений.

N_030 Какой прибор называется прибором совпадения?

1) В котором равномерно нанесенные отметки или периодически следующие сигналы, соответствующие измеряемой величине, сопоставляются с подобными же отметками или сигналами, относящимися к известной величине, и по их совпадению судят о значении измеряемой величины.

2) Когда производится полное уравновешивание двух величин.

3) Когда производится неполное уравновешивание двух величин и небольшая разность между ними оценивается прибором непосредственной оценки.

N_031 Какие приборы называются статическими?

1) Измеряющие постоянные (во времени) величины.

2) Измеряющие флуктуации.

3) Определяющие отклонение от заданной функции времени.

N_032 Укажите выражение для абсолютной погрешности.

1) D = (d/Xд)*100; 2) D = (X-Xд); 3) D = lim(S/d); 4) D = Su-Si.

d Þ 0

N_033 Укажите выражение для относительной погрешности.

1) d=(D/Xд)*100; 2) d=(D/Xmax)*100; 3) d=(X-Xд); 4) d=lim(DI/DR).

DR Þ 0

N_034 Укажите схему элементарной базовой системы управления.

N_035 Укажите выражение для относительной приведенной погрешности.

1) g=(X-Xд); 2) g=(D/Xд)*100; 3) g=(D/Xmax)*100; 4) g=lim(DI/DR).

DR Þ 0

N_036 Что называется основной погрешностью прибора?

1) Погрешность при нормальных условиях применения средств измерения.

2) Погрешности, возникающие при отклонении условий применения средств измерения от нормальных.

3) Минимальное приращение измеряемой величины, при котором начинает изменяться выходной сигнал прибора.

N_037 Что называется дополнительной погрешностью прибора?

1) Погрешность при нормальных условиях применения средств измерения.

2) Погрешности, возникающие при отклонении условий применения средств измерения от нормальных.

3) Минимальное приращение измеряемой величины, при котором начинает изменяться выходной сигнал прибора.

N_038 Что называется случайной погрешностью прибора?

1) Погрешности, имеющие рассеяние по значению и по знаку при многократном контроле в одних и тех же условиях.

2) Погрешности, имеющие определенное значение в каждой точке характеристики прибора.

3) Погрешности, возникающие вследствие запаздывания показаний прибора.

N_039 Что называется систематической погрешностью прибора?

1) Погрешности, имеющие определенное значение в каждой точке характеристики прибора и повторяющиеся при его многократном контроле в одних и тех же условиях.

2) Погрешности, возникающие из-за запаздывания показаний прибора.

3) Погрешности, имеющие рассеяние по значению и по знаку при многократном контроле.

N_040 Что называется чувствительностью прибора?

1) Предел отношения приращения выходной величины к приращению входной величины, когда последнее стремится к нулю.

2) Это отклонение, возникающее при условиях применения средств измерения отличных от нормальных.

3) Это то минимальное приращение измеряемой величины Х, при котором начинает изменяться выходной сигнал прибора.

N_041 Что называется статической погрешностью прибора?

1) Погрешности, возникающие из-за запаздывания показаний прибора.

2) Погрешности, имеющие определенное значение в каждой точке характеристики прибора и повторяющиеся при его многократном контроле в одних и тех же условиях.

3) Погрешности, не зависящие от времени.

N_042 Укажите выражение для чувствительности магнитоэлектрического гальванометра к току.

1) Si = C/(B*S*W); 2) Si = B*S*W/(C*Rкр); 3) Si = B*S*W/C.

N_043 Укажите выражение для чувствительности магнитоэлектрического гальванометра к напряжению.

1) Su = Si/Rр; 2) Su = B*S*W/C; 3) Su = C/(B*S*W).

N_044 Укажите уравнение шкалы прибора магнитоэлектрической системы.

1) a = B*S*W*I/C; 2) a = (0.5/C)*I2*(дL/дa);

3) a = (1/C)*I1*I2*(дM12/дa).

N_045 Как создается вращающий момент в приборе магнитоэлектрической системы?

1) В результате взаимодействия поля постоянного магнита и проводника с током, выполняемого обычно в виде катушки.

2) В результате взаимодействия магнитных полей подвижной и неподвижной катушек с токами.

3) В результате взаимодействия магнитного поля катушки с одним или несколькими ферродинамическими сердечниками.

N_046 Почему приборы магнитоэлектрической системы нельзя применять в цепях переменного тока без соответствующих преобразователей?

1) Так как из-за нагрева возникают большие погрешности измерения.

2) Так как при перемене направления тока в обмотке рамки меняется и направление отклонения подвижной части и рамка, из-за своей инерционности, не успевает следовать за изменением тока и остается на месте.

3) Так как при подключении переменного тока могут перегореть токоподводящие пружины, создающие противодействующий момент.

N_047 Укажите выражения для: а) абсолютной, б) относительной,

в) относительной приведенной погрешности.

1) (D/Xmax)*100 [%]; 2) Xизм - Xдейст; 3) (D/Xдейст.)*100 [%].

N_048 Что называется: а) основной, б) систематической, в) случайной, г) статической погрешностью прибора?

1) Погрешности, имеющие рассеяние по значению и по знаку при многократном контроле в одних и тех же условиях.

2) Погрешность при нормальных условиях применения средств измерения.

3) Погрешность, не зависящая от времени.

4) Погрешности, возникающие при отклонении условий применения средств измерения от нормальных.

5) Погрешности, имеющие определенное значение в каждой точке характеристики прибора и повторяющиеся при его многократном контроле в одних и тех же условиях.

N_049 Какой прибор называется : а) прибором нулевой реализации,

б) прибором дифференциальной реализации, в) прибором совпадения?

1) Когда производится полное уравновешивание двух величин (в пределах чувствительности указателя равновесия).

2) Когда равномерно нанесенные отметки или периодически следующие сигналы, соответствующие измеряемой величине, сопоставляются с подобными же отметками или сигналами, относящимися к известной величине.

3) Когда производится неполное уравновешивание и небольшая разность между уравновешиваемыми величинами оценивается прибором непосредственной оценки.

Задачи для программированного контроля

N_050 При поверке после ремонта вольтметра класса 1.5 с конечным значением шкалы 5 В в точках шкалы 1, 2, 3, 4, 5 В получены соответственно следующие показания образцового прибора: 0.95, 2.07, 3.045, 4.075, 4.95 В. Сохранился ли класс точности прибора?

N_051 Магнитоэлектрический амперметр со шкалой 50 мА имеет абсолютную наибольшую погрешность 1 мА. Определите класс точности прибора и относительную погрешность на отметке 10 мА.

N_052 Определите относительную и приведенную погрешности миллиамперметра с пределом измерения 150 мА и числом делений 300, если при его поверке на делении шкалы 200 компенсатор показал падение напряжения на образцовом резисторе 10 Ом 0.995 В.

N_053 Показания амперметра 20 А, его верхний предел 50 А, показания образцового прибора 20.5 А. Определите относительную и приведенную погрешности амперметра. Какой класс точности прибора?

N_054 Амперметр на пределе 1А был поверен в пяти точках: 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 А. При этом были получены следующие показания образцового прибора: 0.205, 0.383, 0.590, 0.815, 1.010 А. Определите абсолютные и относительные погрешности в каждой точке, а также класс точности прибора.

N_055 Амперметр со шкалой 20 А имеет наибольшую абсолютную погрешность 0.2 А. Определите класс точности прибора и относительную погрешность на делениях 2 и 10 А.

N_056 Определите класс точности и относительную погрешность амперметра с пределом 10 А на отметке 5 А, если Dmax = 0,1 А.

N_057 Определите, в каком случае относительная погрешность измерения тока 10 мА меньше, если для измерения использованы два прибора, имеющих соответственно шкалы на 15 мА (класс точности прибора 0.5) и 100 мА (класс точности прибора 0.1).

N_058 Определите наибольшую возможную разность показаний двух вольтметров с пределами измерения 150 В, если класс точности одного вольтметра 1.5, а второго 2.5. Действительное значение измеряемого напряжения 100 В.

N_059 Определите класс точности магнитоэлектрического миллиамперметра с конечным значением шкалы 0.5 мА для измерения тока мА так, чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1% .

N_060 Определите наибольшую разность показаний двух магнитоэлектрических миллиамперметров на пределе 100 мА класса точности 1.0 и 0.5 при измерении тока 50 мА.

N_061 Измерения выполняются миллиамперметром класса точности 0.5 с конечным значением шкалы 10 мА. Шкала имеет 100 равномерных делений и отсчет по ней производится с точностью до 0.5 деления. Определите дополнительную абсолютную погрешность, обусловленную неточностью отсчета по шкале.

N_062 Относительная погрешность измерения напряжения цифровым вольтметром определяется выражением

d = + (0.1 + 0.01*Uk/Ux) [%],

где Uк - установленный предел измерения, Uх - показания прибора.

Прибор показал 5.72 В, предел измерения 10 В. Определите относительную и абсолютную погрешности измерения.

N_063 Определите относительные погрешности магнитоэлектрического вольтметра класса 1.0 со шкалой 150 В для отметок 50 и 100 В. Результат представить в % .

N_064 Имеются два вольтметра : с пределом измерения 300 В класса 0.5 и с пределом измерения 30 В класса 1.5.

Какой вольтметр и почему следует взять для наиболее точного измерения напряжения 15 В?

N_065 Имеются два миллиамперметра класса точности 2.5 с пределом измерения 5 мА: один с внутренним сопротивлением 50 Ом, второй - 25 Ом. Определите общие относительные погрешности измерения тока 4.6 мА в схеме, состоящей из источника Е = 2 В, Rист = 5 Ом, R = 400 Ом. Какой прибор обеспечит более высокую точность заданного измерения?

N_066 Имеются два миллиамперметра: один - класса точности 1.0 с пределом измерения 20 мА и второй - класса точности 2.5 с пределом измерения 5 мА. Определите предельные относительные основные погрешности приборов для измерения тока 4 мА. Какой прибор обеспечит более высокую точность заданного измерения?

N_067 Сопротивление резистора измерялось методом амперметра и вольтметра, при этом использовались следующие приборы: вольтметр на 10 В класса 1.5 и миллиамперметр на 50 мА класса 1.0. Показания приборов были следующие: ток 25 мА, напряжение 8 В.

Определите значение измеряемого сопротивления и максимальную относительную погрешность измерения. Сопротивления приборов не учитывать.

N_068 Определите относительную погрешность измерения сопротивления резистора методом амперметра и вольтметра, если показания вольтметра 10 В, амперметра 100 мА. Предел измерения вольтметра 15 В, класс точности 1.0. Предел измерения амперметра 150 мА, класс 1.5.

Примеры решения контрольных задач

Магнитоэлектрический амперметр со шкалой 50 мА имеет абсолютную наибольшую погрешность 1 мА. Определите класс точности прибора и относительную погрешность на отметке 10 мА.

Дано: Iпр = 50 мА

Dmax = 1 мА

I = 10 мА

Определить: d, Кл

Решение

d = (D/I)∙100 [%]; D = Dmax ;

d = (1/10)∙100 = 10% ;

gmax = (Dmax/Iпр)∙100 [%];

gmax = (1/50)∙100 = 2%.

Класс точности прибора определяется по максимальному значению приведенной погрешности и выбирается из ряда.

Ответ: d = 10% ; Кл = 2.

Определите относительную и приведенную погрешности миллиамперметра с пределом измерения 150 мА и числом делений 300, если при его поверке на делении шкалы 200 компенсатор показал падение напряжения на образцовом резисторе 10 Ом 0.995 В.

Дано: Iпр = 150 мА

n = 300 дел

a = 200 дел

R0 = 10 Ом

U0 = 0.995 В

Определить: d, g

Решение

d = (D/I)∙100 [%];

g = (D/Iпр)∙100 [%];

D = I - Iд;

I = Ц∙a; Ц = Iпр/n;

I = (150/300)∙200 = 100 мА;

Iд = U0/R0 = 0.995/10 = 0.0995 A = 99.5 мА;

D = 100 – 99.5 = 0.5 мА;

d = (0.5/100)∙100 = 0.5%;

g = (0.5/150)∙100 ≈ 0.33%.

Ответ: d = 0.5% ; g ≈ 0.33%.

Экзаменационные вопросы

1.  Понятие «измерение». Структурные схемы средств измерений.

2.  Виды измерений. Виды погрешностей измерений и источники их появления.

3.  Погрешности косвенных измерений. Систематические погрешности. Случайные погрешности.

4.  Классификация средств измерений.

5.  Статические характеристики средств измерений.

6.  Динамические характеристики средств измерений.

7.  Погрешности средств измерений. Нормирование метрологических характеристик.

8.  Автоматизированные информационные системы. Государственная система приборов и агрегатные комплексы.

9.  Основные структуры автоматизированных измерительных систем.

10.  Основные этапы проектирования приборов и ИИС.

11.  Цикл проектирования системы. Язык проектирования.

12.  Требования пользователей и функциональная спецификация.

13.  Выбор чувствительного элемента.

14.  Выбор метода измерения и формирование структурной схемы.

15.  Методы расчета статических характеристик.

16.  Методы расчета динамических характеристик.

17.  Оптимизация параметров приборов и систем.

18.  Определение погрешностей измерительного звена по его расчетной характеристике.

19.  Определение погрешностей прибора по структурной схеме.

20.  Расчет допусков на погрешность прибора.

21.  Структуры ИВК.

22.  Характеристики ИВК.

23.  Принципы формирования комплексов получения информации.

24.  Общая характеристика интерфейсов. Классификация интерфейсов.

25.  Системные интерфейсы.

26.  Интерфейсы магистрально-модульных мультипроцессорных систем.

27.  Интерфейсы периферийного оборудования. Интерфейс ИРПР.

28.  Интерфейсы периферийного оборудования. Интерфейс ИРПС.

29.  Интерфейсы программируемых приборов. Общее построение интерфейса Hewlett-Packard.

30.  Интерфейсы программируемых приборов. Интерфейсы системы КАМАК.

31.  Структуры средств системного обмена.

32.  Субкомплексы. Групповые нормирующие преобразователи.

33.  Субкомплексы с программируемой структурой (СПС).

34.  Структуры измерительной части СПС. Реализация структур субкомплексов.

35.  Разработать программу для навигационного автомата условной, полярной, географической системы координат. Интегрирование выполнить методом прямоугольников, методом трапеций.

36.  Разработать программу для измерителя барометрической высоты, истинной воздушной скорости.

37.  Разработать программу для определения высоты, азимута светила.

38.  Разработать программу для вывода дискретных сигналов системы «Курсор» по случайному закону, предусмотрев в программе временную задержку и останов по нажатию клавиши дискретного ввода «0».

39.  Разработать программу автоматизированной поверки магнитоэлектрического вольтметра.

40.  Разработать программу управления напряжением в системе «Курсор» по следующему закону: U = Um×sin(w×t + jo); где w = 2×p×f; Um = 9 В; jo =p/2; f = 0.02 Гц; в программе предусмотреть останов по нажатию клавиши «Пробел».

41.  Разработать программу для задания параметров генератора Г5-75 через приборный интерфейс IEEE-488.

42.  Разработать программу для вывода файла на экран дисплея через ИРПР.

43.  Разработать программу для обмена информацией между машинами через RS-232.

44.  Разработать программу УМК по следующему алгоритму: установить сигнал на выходе ЦАП1 0 В; установить сигнал на выходе ЦАП2 5 В; установить сигнал на выходе ЦАП2 0 В; изменяя код от 00 до 0F, осуществить вывод напряжения по каналу ЦАП1; безусловный переход на начало программы.

45.  Разработать программу системы охранной сигнализации для учебной ЭВМ «Курсор» (любой другой ЭВМ или микроконтроллера МПК-1).

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие 2

Рекомендуемая литература 3

Учебно-методическая карта дисциплины 5

Примерный перечень лабораторных работ 6

Конспект лекций

Глава 1. Основные термины и определения 7

Введение ( 7 ). Предмет курса, понятие «измерение» ( 8 ). Структурные схемы средств измерений ( 9 ). Виды измерений ( 11 ). Виды погрешностей измерений и источники их появления ( 11 ). Погрешности косвенных измерений ( 12 ). Систематические погрешности ( 13 ). Случайные погрешности ( 13 ).

Глава 2. Характеристики средств измерений 13

Классификация средств измерений ( 13 ). Статические характеристики средств измерений ( 16 ). Динамические характеристики средств измерений ( 18 ). Погрешности средств измерений ( 18 ). Нормирование метрологических характеристик ( 20 ). Автоматизированные информационные системы ( 22 ). Государственная система приборов и агрегатные комплексы. Основные блоки измерительных систем ( 22 ). Основные структуры измерительных информационных систем ( 24 ).

Глава 3. Основные этапы проектирования приборов и ИИС 26

Техническое задание ( 26 ). Техническое предложение ( 26 ). Эскизный проект ( 27 ). Технический проект ( 27 ). Рабочая документация ( 27 ). Цикл проектирования системы ( 28 ). Язык проектирования ( 29 ). Требования пользователей и функциональная спецификация ( 31 ).

Глава 4. Основы проектирования приборов 33

Выбор чувствительного элемента ( 34 ). Выбор метода измерения и формирование структурной схемы ( 37 ). Принципы конструирования приборов ( 41 ).

Глава 5. Расчет характеристик приборов и систем 43.

Общие понятия ( 43 ). Методы расчета статических характеристик ( 41 ). Методы расчета динамических характеристик ( 45 ). Оптимизация параметров приборов и систем ( 49 ).

Глава 6. Расчет погрешностей приборов и систем 50

Определение погрешностей измерительного звена по его расчетной характеристике ( 53 ). Определение погрешностей прибора по структурной схеме ( 55 ). Расчет допусков на погрешность прибора ( 58 ).

Глава 7. Общая характеристика измерительно-вычислительных

комплексов 61

Структуры ИВК ( 62 ). Характеристики ИВК ( 69 ). Принципы формирования комплексов получения информации ( 71 ). Классификация средств обмена непрерывными сигналами ( 72 ).

Глава 8. Средства системного обмена 76

Общая характеристика интерфейсов ( 76 ). Классификация интерфейсов ( 76 ). Системные интерфейсы ( 77 ). Системная магистраль “I/O Channel” IBM PC/AT ( 80 ). Интерфейсы магистрально-модульных мультипроцессорных систем ( 82 ). Интерфейсы периферийного оборудования ( 83 ). Интерфейс ИРПР ( 83 ). Интерфейс ИРПС ( 87 ). Интерфейсы программируемых приборов. Общее построение интерфейса Hewlett-Packard ( 89 ). Интерфейсы системы КАМАК ( 94 ). Структуры средств системного обмена ( 98 ).

Глава 9. Субкомплексы 101

Групповые нормирующие преобразователи ( 102 ). Субкомплексы с программируемой структурой ( 105 ). Реализация структур субкомплексов ( 111 ).

Курсовое проектирование

Содержание и объем курсового проекта 113

Пример оформления курсового проекта 116

Тесты 123

Задачи для программированного контроля 131

Примеры решения контрольных задач 133

Экзаменационные вопросы 134

Учебное издание

ШИВРИНСКИЙ Вячеслав Николаевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Учебно-методический комплекс