Цифрові вимірювачі інтервалів часу

Канал загального користування (КЗК), або лінія колективного користування - це магістраль зв’язку, яка призначається для вмикання системних ЦВП до інших приладів і пристроїв. Вітчизняний стандартний приладовий КЗК - двонаправлена магістраль, що включає 16 кіл, або ліній зв’язку для передання інформаційних даних в кодованому вигляді, а також інтерфейсних і приладових повідомлень між системними елементами. Допускається паралельне приєднання до 15 приладів, які розташовані один від одного на відстані 20 м. Лінії КЗК за своїм функціональним призначенням об’єднані в 3 шини: даних(8 ліній), синхронізаціїабо узгодження передачі (3 лінії) і керування(5 ліній).

Г. Метод просторового перетворенняпередбачає проміжне перетворення ВВ в лінійне або кутове переміщення, яке потім кодується. У вітчизняних серійних ЦВП цей метод практично не застосовується.

Методи зчитування ґрунтуються на одночасному порівнянні ВВ з усіма рівнями зразкової величини, наприклад, метод з паралельним зрівноважуванням.

3. За режимом роботирозрізнюють ЦВП: циклічної дії, ациклічної дії, слідку альної дії.

А. Режим циклічної дії: незалежно від значення ВВ змінювання зразкової величини x₀(t) відбувається в одних і тих самих заданих межах (0…або навпаки), при цьому до початку кожного нового циклу вимірювання (або перетворення - для АЦП) зразкова величина x₀(t) повертається до початкового положення. Особливість цих ЦВП: час циклу (або період запуску) не залежить від моменту одержання результату вимірювання. Його вибирають, розраховуючи на максимально можливий результат вимірювання, що призводить до часової надмірності, тобто до зниження швидкодії ЦВП (або АЦП).

Б. В ациклічному режимі ЦВП(або АЦП) вимірювання (аналого-цифрове перетворення) здійснюється в змінному часовому інтервалі, розміщеному між нульовим і вимірюваним значенням величини X (або навпаки). Він завжди менший від часового інтервалу вимірювання (аналого-цифрового перетворення) при циклічному режимі ЦВП (виняток ВВ має максимальне значення).

В. У слідкувальному режимі роботи ЦВПВВ безперервно урівноважується зразковою величиною x₀(t). Результат вимірювання видається в будь-який момент часу, що значно підвищує швидкодію приладу.

4. За елементною базою розрізнюють таки ЦВП:

А. Електромеханічні, що мають у вимірювальному каналі електромеханічні елементи. Їх недоліки: мала швидкодія (до кількох десятків вимірювань за секунду) і невисокі характеристики надійності.

Б. Електронні, тобтоЦВП на базі електронних і напівпровідникових приладів, аналогових і цифрових інтегральних мікросхем малої, середньої і великої інтеграції. Застосування мікропроцесорів і мікроЕОМ привело до створення якісно нових вимірювальних приладів. З'явились віртуальні («інтелектуальні») прилади, здатні проводити математичну і логічну обробку інформації, її аналіз і спілкування з оператором. Достоїнство мікропроцесорних ЦВП полягає в корінному поліпшенні можливостей їх універсалізації, або в розширенні функціональних можливостей. Всі виконувані ними функції, у тому числі й керуючі, задаються оператором або внутрішнім контролером програмним способом.

Сучасні ЦВП виготовляються програмно-керованими і належать до системних приладів. Вони для організації взаємодії між собою та іншими приладами або зовнішніми засобами забезпечуються стандартними засобами сполучення, які одержали назву «інтерфейс». Використовуються інтерфейси з паралельно-послідовним передаванням інформації, представленої цифровим кодом.

Сукупність правил обміну інформацією визначає структуру об’єднання ЗВТ і засобів автоматизації, установлює формат повідомлень і одиниць обміну, набір сигналів обміну і взаємодії, алгоритм обміну і спосіб кодування інформації. Апаратурну частину інтерфейсу складають електричні вузли як у складі ЗВТ, так і автономні, а також механічні з’єднувачі, елементи погодження і магістраль зв’язку. Програмне забезпечення інтерфейсу складає набір програм, які здійснюють його функціонування. Стандартами або технічними умовами на інтерфейси конкретного виду установлюється співвідношення між програмною і апаратурною частинами інтерфейсу. Конструкція інтерфейсу складає кабель, з’єднувачі і друковані плати- інтерфейсні карти, що забезпечують обмін інформацією.

Цифрові вимірювачі інтервалів часу (ЦВІЧ) призначаються для вимірювання періодів синусоїдних та несинусоїдних сигналів,а також тривалісті імпульсів і паузи між ними. Розглянемо найбільш розповсюджені цифрові методі вимірювання інтервалів часу.

1.Метод дискретної (послідовної) лічби використовується для вимірювання періодичних і одноразових інтервалів часу великої тривалості.Він ґрунтується на зрівноважуванні ВВ сумою однакових за числовим значенням мір тієї самої фізичної природи. Такою мірою служить еталонний період лічильних імпульсів опорної високо стабільної частоти f₀=1/. На діаграмі (рис. 7.5) вимірюваний інтервал часу обмежений старт- і стоп-імпульсами.

Рис. 7.5. Часова діаграма методу дискретної лічби