Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Астрономия->Реферат
Шипшина голчаста — гарний колючий кущ з бурувато-червоними гілками, з великою кількістю дрібних тонких шипиків і щетинок. Шипики сидять часто по 2 біл...полностью>>
Астрономия->Реферат
Хімічний склад: ефірна олія (0,02%), сапоніни, каротиноїдні (каротин, віолаксантин, рубиксантин, цитроксантин, флавохром, флавоксантин) і гіркі речови...полностью>>
Астрономия->Реферат
Однорiчна трав'яниста рослина родини айстрових. Стебло округле, прямостояче, розгалужене, до 60 см заввишки. Листки чергові, видовженояйцеподібнi. Квi...полностью>>
Астрономия->Реферат
Обмін речовин і енергії, або метаболізм, - сукупність хімічних і фізичних перетворень речовин і енергії, які відбуваються в живому організмі і забезпе...полностью>>

Главная > Реферат >Астрономия

Сохрани ссылку в одной из сетей:

4. Компьютеризированный сбор данных 2

4.1. Введение 2

4.2. Общая схема сбора данных 2

4.2.1. Диаграмма организации сбора данных 2

4.2.2.Объекты мониторинга 2

4.3. Датчики 3

4.3.1. Физические эффекты 3

4.3.2. Способы измерения (прямые и косвенные) 4

4.3.3. Основные виды датчиков 5

а) температурные 6

б) оптические 7

в) датчики влажности и газовые анализаторы 9

г) магнитные датчики 10

4.3.4. Классификация датчиков 10

4.4.Типы сигналов 12

4.4.1. Аналоговые сигналы 12

4.4.2. Импульсные сигналы 12

4.4.3. Цифровой сигнал 13

а) квантование по уровню 13

б) квантование по времени 13

в) дискретные сигналы 13

4.5. Преобразование сигналов 14

4.6. Организация компьютеризированного сбора данных 14

4. Компьютеризированный сбор данных

4.1. Введение

История методов сбора и регистрации данных:

  • регистрация человеком;

  • механические регистраторы;

  • электронные регистраторы;

  • автоматизированные регистраторы данных (dataloggers);

  • комп’ютеризированные системы сбора и анализа данных.

4.2. Общая схема сбора данных

4.2.1. Диаграмма организации сбора данных

Рис 4.1. Диаграмма организации сбора данных

4.2.2.Объекты мониторинга

Объектом мониторинга может быть:

  • физический объект;

  • процесс.

Каждый объект определенным образом взаимодействует со внешней средой, например, излучая. Известно четыре фундаментальных поля, но с практической точки зрения удобно вводить дополнительные поля, нефундаментальные, которые являются либо ограниченной частью либо комбинацией фундаментальных излучений. Имеется множество различных излучений (нефундаментальных), которые необходимо на практике контролировать, например:

  • тепловое излучение: электромагнитное излучение ИК-диапазона;

  • видимый свет: электромагнитное излучение диапазона ≈380-750 нм;

  • ультрафиолетовое излучение: электромагнитное излучение выше видимого диапазона;

  • акустические излучения: механические колебания молекул, например, воздуха;

  • различные виды радиационного излучения (α, β, γ – излучения).

Кроме параметров излучения на практике часто необходимо измерять различные физические и химические величины:

  • давление;

  • влажность: удельное содержание паров воды в воздухе;

  • температура: кинетическая энергия движений молекул объекта;

  • удельное содержание различных примесей (загрязнителей);

  • перемещение, скорость, ускорение движения и геометрические размеры объекта;

  • кислотность почвы;

  • и т.д.

4.3. Датчики

4.3.1. Физические эффекты

В основе действия любого датчика лежит физический эффект – преобразование значения/изменения одной физической величины в определенные значения/изменения другой физической величины.

В следующей таблице приведены известные физические эффекты:

Таблица 4.1. Физические эффекты

Эффект, явление, свойство

Физическая сущность преобразования

Теплопроводность

(тепловая энергия  измене­ние физических свойств)

Переход теплоты внутри физического объекта из области с более высокой в область с более низкой температурой

Тепловое излучение

(тепловая энергия  инфракрасные лучи)

Оптическое излучение при повышении температуры физичес­кого объекта

Эффект Зеебека

(температура  электричество)

Возникновение ЭДС в цепи с биметаллическими соединения­ми при разной температуре спаев

Пироэлектрический эффект

(температура  электричество)

Возникновение электрических зарядов на гранях некоторых кристаллов при повышении температуры

Термоэлектронный эффект

(тепловая энергия  электроны)

Испускание электронов при нагревании металла в вакууме

Электротермический эффект Пельтье

(электри­чество  тепловая энергия)

Поглощение или генерация тепловой энергии при электри­ческом токе в цепи с биметаллическими соединениями

Электротермический эффект Томсона

(темпера­тура и электричество  тепловая энергия)

Генерация или поглощение тепловой энергии в электричес­кой цепи из однородного материала при разных температурах участков цепи

Фотогальванический эффект

(свет  электри­чество)

Появление свободных электронов и положительных дырок (возникновение ЭДС) в облучаемом светом p-n-переходе

Эффект фотопроводимости

(свет  электричес­кое сопротивление)

Изменение электрического сопротивления полупроводника при его облучении светом

Эффект Зеемана

(свет, магнетизм  спектр)

Расщепление спектральных линий при прохождении света в магнитном поле

Эффект Рамана или

комбинационное рассеяние света

(свет  свет)

Возникновение в веществе светового излучения, отличного по спектру от исходного монохроматического

Эффект Поккельса

(свет и электричество  свет)

Расщепление светового луча на обыкновенный и необыкно­венный при прохождении через пъезокристалл с приложенным к нему электрическим напряжением в перпендикулярном лучу направлении.

Эффект Керра

(свет и электричество  свет)

Расщепление светового луча на обыкновенный и необыкно­венный в изотропном веществе с приложенным к нему элек­трическим напряжением в перпендикулярном к лучу направ­лении.

Эффект, Фарадея

(свет и магнетизм  свет)

Поворот плоскости поляризации линейно-поляризованного светового луча, проходящего через парамагнитное вещество

Эффект Холла

(магнетизм и электричество  электричество)

Возникновение разности потенциалов на гранях твердого тела при пропускании через него электрического тока и прило­жении магнитного поля перпендикулярно направлению элек­трического тока.

Магнитосопротивление

(магнетизм и электри­чество  электрическое сопротивление)

Увеличение электрического сопротивления твердого тела в магнитном поле.

Магнитострикция

(магнетизм  деформация)

Деформация ферромагнитного тела, помещенного в магнит­ное поле.

Пьезоэлектрический эффект

(давление  элек­тричество)

Возникновение разности потенциалов на гранях сегнетоэлектрика, находящегося под давлением.

Эффект Доплера

(звук, свет  частота)

Изменение частоты при взаимном перемещении объектов по сравнению с частотой, когда эти объекты неподвижны.

4.3.2. Способы измерения (прямые и косвенные)

По способу измерения различают датчики:

  • прямого

  • косвенного

преобразования.

Для датчиков технической системы в связи с обра­боткой их сигналов на микро-ЭВМ обязательно требует­ся преобразование сигналов в электрические. Однако среди датчиков далеко не все построены на основе пря­мого преобразования того или иного явления в электри­ческие сигналы. Во многих датчиках необходимы еще до­полнительные преобразования. Датчики подобного типа называются косвенными в отличие от прямых, или не­посредственных, где электрические сигналы формируют­ся без промежуточных преобразований (рис. 4.2). Возь­мем, например, оптический датчик. Это фотоэлектриче­ский элемент на основе CdS. В зависимости от освещен­ности изменяется электрическое сопротивление между выводами элемента (рис. 4.3). Другим примером датчика прямого типа служит терморезистор, сопротивление кото­рого изменяется в зависимости от температуры.

Рис. 4.2. Принцип работы датчиков с прямым (а) и косвенным (б) преобразователем

В

Рис. 4.3. Характеристика фотодатчика

датчиках косвенно­го типа явление, обуслов­ленное непосредственным взаимодействием с внеш­ней средой, преобразует­ся в другое явление (или ряд других), а послед­нее — в электрический сиг­нал. Приме­ром такого типа может быть датчик массы на ос­нове измерения деформа­ции. В нем осуществляет­ся следующая цепочка преобразований: масса  механическое смещение  изменение электрического сопротивления, в резуль­тате которых получается электрический сигнал. Еще одним примером датчика косвенного типа может служить датчик обледенения, выполненный на основе оптического элемента. Здесь осаждение инея вызывает изменение освещенности, которое, в свою очередь, преоб­разуется в выходной электрический сигнал.

По принципу действия датчики укрупненно делятся на физические и химические. Первые построены на осно­ве физических, вторые—на основе химических явлений. Но, строго говоря, имеются датчики, которые нельзя четко отнести к тому или иному типу. Практически по­давляющее большинство современных датчиков работает на основе физических принципов. Для химических дат­чиков характерно наличие многих проблем, связанных преимущественно с надежностью, приспособленностью к массовому производству и стоимостью. В настоящее время многие из этих трудностей постепенно преодоле­ваются, и в будущем химические датчики найдут широ­кое применение, особенно как датчики запаха, вкуса или датчики медицинской электроники, вводимые в тело.

4.3.3. Основные виды датчиков

При классификации датчиков в качестве основы часто используется принцип их действия, который, в свою оче­редь, может базироваться на физических или химических явлениях и свойствах:

Рис. 4.4. Виды датчиков

Ниже рассмотрим основные типы датчиков:



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Управление затратами (3)

    Дипломная работа >> Экономика
    ... датчиков и регистраторов. Возрастает достоверность и оперативность учетных данных ... бухгалтерского, статистического). Компьютеризированные учет и нормативная ... технических средств сбора, передачи, накопления ... понятия затрат и их классификация, исследованы методы ...
  2. Автоматизированные информационные системы в экономике (3)

    Книга >> Информатика, программирование
    ... информационные системы (АИС), их классификация, структура и этапы ... Средства сбора и регистрации информации: автоматические датчики и ... по преобразованию информации (сбор данных, их регистрация, передача, ... ) можно сочетать компьютеризированные и ручные методы ...
  3. Основы информатики (9)

    Контрольная работа >> Информатика
    ... и выходных данных. Классификация памяти представлен ... джойстика расположены датчики, преобразующие ...  общение с базами данных и знаний;  сбор данных о состоянии здоровья; ... черчения; в компьютеризированных тренажерах технологических ... исследования их состояния; ...
  4. Информационные технологии В АНО Дом Милосердия

    Реферат >> Бухгалтерский учет и аудит
    ... энергия, электроэнергия) контролируется датчиками и счетчиками, показания ... и приведем их характеристики. Сбор данных. По мере того как ... том числе, их классификацию, эволюцию и значение; ... и поддержку компьютеризированного бухгалтерского учета. Внедрение ...
  5. Технологии и программное обеспечение в гостиничном бизнесе на современном этапе

    Дипломная работа >> Физкультура и спорт
    ... единой классификации гостиниц. Решение данной проблемы ... доводчиком и электромагнитным датчиком. Для обеспечения ... компьютеризированная система резервирования не требует лишней работы при сборе ... также тенденции их дальнейшего развития; дана характеристика ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0015690326690674