От аналоговых к цифровым величинам

Принцип работы интегратора состоит в следующем. Производятся аналоговые операции, которые включают усиление сигнала и корректуру нулевой линии для нахождения характерных точек пика. Преобразование аналогового сигнала в цифровой производится в преобразователе, где получают серию импульсов с частотой, пропорциональной входному напряжению. Другая часть системы предназначена для работы с цифровыми величинами. [c.24]

Сигналы, полученные от датчика, необходимо преобразовать для последующего накопления их в соответствующих устройствах и переработки в необходимую информацию. Накопление данных в простейшем случае осуществляют визуально или путем записи показаний измерительных приборов, например показывающего прибора. При этом возможны ошибки, особенно при быстром поступлении сигналов, вследствие неправильного считывания и списывания результатов. Значительно эффективнее регистрация преобразованных сигналов ведется самописцем или печатающим устройством. Результаты измерения накапливаются на перфокартах, перфолентах или магнитных лентах и пластинах, а также путем фотографирования. При обработке результатов измерений при помощи вычислительных машин необходимо преобразование электрических величин, например токов, пропорциональных концентрациям, в параметры двоичной или десятичной системы. Этот процесс происходит в аналогово-цифровых преобразователях (разд. А.2). Для предотвращения искажения аналоговых величин из-за влияния помех преобразование сигналов датчика следует осуществлять непосредственно вслед за получением сигналов, поскольку цифровые величины по своей сущности не могут быть искажены. Для наблюдения за ходом процесса сигналы датчика должны быть преобразованы в преобразователях различных типов с целью передачи их в приборы управления или регулирования. Для установления границ преобразования проводят стандартизацию входных и выходных параметров преобразователя. В процессе накопления данных независимо от того, идет ли речь о простой записи или записи с применением приборов, преобразовании, запоминании или накоплении сигналов, непосредственного получения информации не происходит. [c.434]

Система управления тревогами обеспечивает автоматическое генерирование аналоговых (отклонение величины от заданной), цифровых (изменение состояния), составных (сочетание нескольких событий) и генерируемых пользователем предаварийных ситуаций. Все эти ситуации разбиваются по приоритетам и записываются в отчет о тревогах. Возможна рассылка сообщений о тревогах по электронной почте. Функции просмотра отчета о тревогах встроены в любой монитор реального времени. [c.372]

Преобразователем является фотодиодная матрица. Матрица включена в режиме накопления и осуществляет преобразование оптического сигнала в электрический аналоговый пропорционально величине светового потока за время накопления. Допускается регулирование интервала времени накопления и чувствительности по условиям освещенности рабочей сцены. Результат обработки изображения в цифровой форме выдается через [c.599]

От аналоговых к цифровым величинам [c.528]

При сравнении аналоговой и цифровой измеряющей аппаратуры необходимо предварительно рассмотреть аспекты, которые имеют отношение к этапам преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Обратная операция, цифроаналоговое преобразование (ЦАП), менее важна для измерительной аппаратуры [15, 49]. Такая аппаратура иногда используется для стыковки отдельной аналоговой аппаратуры с предшествующей цифровой аппаратурой, напрнмер аналогового измерителя частоты со схемами обработки счета фотонов. Цифровые величины, пригодные для дальнейшей обработки, обычно получаются 1) в методах счета фотонов с использованием быстродействующих импульсных стандартизующих и подсчитывающих или синхронизирующих схем, 2) ири амплитудно-импульсном и аналого-цифровом преобразовании формы сигнала. В литературе можно найти обширную информацию как по первому [15—18, 36, 45—48], так и по второму [15—18, 25, 49] вопросу. Основные аспекты техники счета фотонов были рассмотрены в разд. 7.5.2, а некоторые из них, имеющие отношение к амплитудно-импульсному преобразованию, описаны в разд 7.2.5 и [c.528]

Но УВМ, где происходит основной процесс обработки информации в соответствии с заданным алгоритмом управления, обычно оперирует с дискретными (цифровыми) величинами. Поэтому поступающие на ее вход величины Х предварительно преобразуются в дискретную цифровую форму представления, а вырабатываемые ею цифровые значения управляющих воздействий вновь преобразуются, но уже из цифровой формы в аналоговую. Эти прямые и обратные преобразования информации осуществляет специальное многоканальное устройство связи с объектом (УСО). [c.195]

При соединении датчика с ЭВМ в аналогово-цифровом преобразователе выходной сигнал преобразуется в число. Однако это число определяет не измеряемую величину, а значение выходного сигнала датчика. Для перехода от значений выходного сигнала датчика к измеряемым величинам в общепринятых единицах служит алгоритм преобразования информации. Исходной информацией для алгоритма служат значения выходных [c.83]

В то время как все сказанное выше касалось только применения цифровых машин при управлении процессами, можно считать перспективным использование для некоторых видов регулирования, например, небольших аналоговых регулирующих приборов специального назначения . До сих пор все эти приборы проектировались только для выполнения специфических работ. По своей сложности и сфере применения они эквивалентны обычным программным регуляторам, способным, кроме всего прочего, производить ограниченный круг расчетов. При этом машина получает возможность несколько изменять программу как по величине, так и по времени использования. [c.165]

Съем данных аналогового и цифрового типов. Координаты состояния процесса представляются в виде данных двух типов аналогового и дискретного (цифрового). Аналоговые данные характеризуют такие переменные процесса, как, например, температура, давление, расход жидкости. Самый обширный класс дискретных данных образуют показания вида Да — Нет , относящиеся к условиям работы конкретного оборудования (например, закрыт ли клапан, пущен ли насос). К другим классам дискретных данных относятся позиции переключателей управления, ручек и кнопок на пультах операторов, импульсы от датчиков дискретных величин и цифровые данные от устройств для считывания перфокарт и перфолент. [c.189]

Цифровая регистрация. При помощи цифровых аналоговых преобразователей (цифровой вольтметр) можно осуществлять цифровую регистрацию измеряемой величины. Это зна- [c.449]

В практике часто встречается задача замены объекта с некоторой сложной характеристикой его моделью, имеющей более простую характеристику. Это особенно важно при расчете больших систем, когда упрощение отдельных характеристик позволяет пользоваться аналоговыми моделями и экономит память цифровой вычислительной машины. Особенно часто стремятся заменить нелинейную характеристику линейной. При этом нужно так подобрать коэффициент усиления линейной модели к, чтобы поведение ее в каком-то смысле минимально отличалось от поведения исходного объекта. Критерием отличия может служить величина [c.204]

Если реактор разделен на значительное число зон, то при решении задачи на аналоговой машине может не хватить операционных усилителей для ее реализации. При умелом программировании, решая задачу на цифровой вычислительной машине, удается учесть все зоны, но за счет чрезмерного увеличения времени решения задачи. Для уменьшения объема вычислительных операций программа составляется для одной продольной зоны, состоящей из четырех радиальных зон. Задача решается затем последовательно для каждой из осевых зон. При этом в зависимости от времени рассчитываются концентрации и температура, начиная с первой продольной зоны. Эти величины хранятся в памяти машины и используются как входная информация для той же самой программы, которая применяется для второй осевой зоны (также состоящей из четырех радиальных зон). Эта процедура повторяется шаг за шагом последовательно по всей длине реактора. Более подробно с программированием таких задач можно ознакомиться в работе . Вопросы, касающиеся техники программирования, не могут быть рассмотрены подробно в этой книге ввиду ограниченности ее объема. [c.239]

Кроме того, интеграторы различаются по тому, является ли их выходной сигнал аналоговой или дискретной величиной. В первом случае хроматограмма, снятая с помощью дифференциального детектора на выходе интегратора, получается в виде ступенчатой хроматограммы, во втором результат считывается или печатается в дискретной (цифровой) форме. Но характеру [c.161]

Первичными данными хроматографического анализа считают выходные сигналы хроматографа. В случае регистрации выходного сигнала в аналоговой форме на ленте регистратора в виде хроматографических пиков его нормируют по высоте и времени удерживания, а площади могут быть рассчитаны вручную или с помощью различных приспособлений. При регистрации выходного сигнала хроматографа в цифровой форме нормирование проводят по площади или высоте пика, по безразмерной величине, пропорциональной площади пика, и по времени удерживания хроматографических пиков. [c.374]

В настоящее время широкое применение получают цифровые вольтметры и амперметры. Их основное преимущество -высокая точность измерения. Функциональная схема цифрового прибора приведена на рис. 3.13. Входной аналоговый преобразователь (ВАП) предназначен для преобразования измеряемого напряжения или тока к виду, удобному для последующего преобразования. В большинстве типов цифровых вольтметров и амперметров напряжение или ток преобразуется в промежутки времени. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) предназначен для дискретизации и кодирования измеряемой величины. Цифровое отсчетное устройство (ЦОУ) преобразует кодированную информацию в цифровой сигнал на экране прибора. [c.428]

Прп интегральных способах (см. раздел 11.1.2) в качестве измеряемой величины для времени прохождения принимают аналоговое электриче,ское напряжение результаты измерения позволяют представить время прохождения звука в аналоговой форме. Комбинация с аналого-цифровым преобразователем позволяет воспроизводить результат измерения в более обычном е настоящее время цифровом виде. [c.219]

Аналоговой индикации отдается серьезное предпочтение в химической технологии и подобных производствах. Механизмы для аналоговой индикации почти всегда проще, дешевле, имеют больший срок службы и во многих случаях предпочтительнее, чем цифровые индикаторные устройства. Особенно важно то, что положение указывающей стрелки обеспечивает наглядную и точную индикацию значения любой переменной величины. Цифры труднее прочесть быстро и точно. Записи в аналоговой форме дают непрерывную графическую картину изменений процесса как по величине, так и по направлению. Такая непрерывность имеет большое значение, выявление тенденции очень существенно в процессе управления и анализировать график (диаграмму) визуально много легче, чем колонку цифр. [c.422]

Принцип работы цифрового рН-метра этого типа отличается от используемого в обычном рН-метре [1], так как он вычисляет значения pH, а не получает их после некоторых манипуляций с величиной аналогового сигнала, изменение которого имеет непрерывный характер. Благодаря этому при градуировке цифрового рН-метра оператор может менять буферные растворы в любой последовательности. Если в приборе предусмотрены два аналого-цифровых преобразователя (см. гл. 5), то одновременно можно получать сведения и о температуре пробы. Эта информация позволяет вносить поправки, учи- [c.107]

Точность механических скользящих линеек и расчетных досок, а также электрических аналоговых вычислительных машин ограничена, что обусловлено принципами их работы. Однако желаемая точность обработки результатов измерений может быть всегда достигнута. Она составляет несколько десятых процента, что на порядок величины выше точности результатов спектрографического анализа. Таким образом, за счет обработки результатов измерений точность анализа не ухудшается. В принципе точность цифровых вычислительных машин может быть увеличена почти бесконечно. При обработке результатов измерений фактически используется только небольшая часть этой потенциальной точности. Скорость и автоматизация операций обработки измерений увеличиваются в еле- [c.134]

Самописец. Наиболее распространенным прибором является потенциометрический самописец. В более совершенных газовых хроматографах используются автоматические устройства, преобразующие аналоговый сигнал от хроматографа в цифровые величины. Электронные цифровые интеграторы интегрируют площадь пика и печатают площади пиков вместе с временами удерживания. [c.24]

Не представляется возможным сделать абсолютный вывод о преимушествах цифровых электронных приборов и аппаратуры по сравненпю с аналоговыми электронными приборами или наоборот. Такого рода сравнение необходимо проводить в каждом отдельном измерении, причем в разные годы можно прийти к совершенно различным заключениям вследствие непрерывного научно-технического и технологического прогресса. Однако некоторые факты общего характера хорошо известны. Аппаратура, которая работает на основе цифровых величин, другими словами, на квантованных величинах, кодированных посредством прецизионных стандартных электрических сигналов, практически нечувствительна к недостаткам и ограничениям аналоговой аппаратуры и приборов [55] а) внутренним источникам шума и фона б) дрейфу нулевого уровня и коэффициента пересчета (коэффициента усиления) в) присущему ограничению максимальной переменной, необходимости различных шкал при проведении измерений в широком динамическом диапазоне, неточностям в коэффициенте калибровки шкал, внутреннему шуму, связанному со значением полной шкалы, и т. д., г) нелинейности д) ограниченному времени удерживания аналоговой памяти (утечка памяти, разд. 7.3.3), практически редко превышающему 1 с. [c.532]

Сигналы с датчиков вибрации поступают на входы электронно-из.мерительного устройства, в котором происходит преобразование аналоговых величин в цифровые коды. Через схему сопряжения коды поступают в персональный компьютер. Соответствующая про1рамма позволяет производить ввод данных в компьютер с заданной дискретностью в режиме реального времени. [c.205]

Почти не искажая сущности процесса, можно сказать, что при кипении отсутствует взаимодействие этих потоков между собой. Другими словами, температура соответствует только общему давлению в системе Р, а паровой поток — только тепловому потоку ф. Это приводит к более удобной макроскопической модели, показанной на рис. 1У-26. Тенловоп баланс используется для определения парового потока, тогда как давление Р в системе определяет температуру процесса. В большинстве случаев член уравнения теплового баланса (1 УсТр)1с11 очень мал по сравнению с величиной Ф и им можно пренебречь. Поскольку эта последняя схема является наиболее удобной для реализации на вычислительной машине, то обычно ее и применяют. Хотя последняя модель, строго говоря, не соответствует микроскопической сущности процесса кипения и его естественной модели (рис. IV-25), она точно воспроизводит упрощенную макроскопическую структуру (рис. 1У-27). При вычислениях на цифровой машине это помогает обойтись без построения итерационного контура счета, требующего дополнительных затрат машинного времени (см. рис. 1У-24), или, если расчет проводится на аналоговой вычислительной машине, можно избежать искажений результатов, вызываемых обратными связями с большими коэффициентами усиления. [c.82]

Величина удельного теплового потока вводится в урайнение теплового баланса, из которого рассчитывается температура процесса, а затем снова вычисляется величина и т. д. Схема такого способа определения температуры процесса и величины парового потока представлена на рис. 1Х-16. Уравнение /га = К (Г — Гравн) должно быть преобразовано к виду, удобному для программирования на цифровой вычислительной машине или для аналогового моделирования, так, как было показано в предыдущих главах. [c.193]

Как известно, в двухфазной кипящей смеси температура пара близка к температуре насыщения, в то время как тонкий слой жидкости у поверхности теплообмена может быть значительно перегрет. Это обстоятельство использовалось в данной работе для выявления участков поверхности нагрева, занятых паром. В пристенный слой кипящей жидкости вводился зонд с микротермопарой. Переменная составляющая э. д. с., развиваемая термопарой, усиливалась усилителем биопотенциалов УБП-2 и подавалась на аналоговую машину МН-7, с помощью которой определялось распределение дисперсии температуры по глубине щели. Производилась также запись осциллограммы пульсаций на шлейфовом осциллографе К-115 с последующей обработкой на цифровом преобразователе диаграмм Силуэт и вычислением статистических характеристик на ЭВМ. Проведенные измерения показали, что пульсации э. д. с., были незначительными, если спай термопары находился в паровой фазе, и резко возрастали, как только спай оказывался в парожидкостной смеси. Таким образом, анализ колебаний э. д. с. микротермопары зонда позволял определить, какая среда (пар или жидкость) находится на данном участке поверхности нагрева. В качестве примера на рис. 4 приведены результаты измерения среднеквадратичного отклонения температуры в пристенном слое (1) и плотности теплового потока по глубине щели (2). Как видно из рисунка, характер изменения этих двух величин идентичен. Резкое снижение плотности теплового потока и среднеквадратичного отклонения температуры примерно на середине щели свидетельствуют о том, что щель смачивалась жидкостью только до середины. Это подтверждают также результаты визуального исследования. [c.10]

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Функция АЦП обратна функции ЦАП действующее на входе АЦП аналоговое напряжение С/вх преобразуется на выходе в цифровой код (обычно двоичный), соответствующий величине напряжения. Для такого преобразования используются различные электронные схемы, отличающиеся точностью и быстродействием. В частности, широко распространены АЦП с поразрядным уравновешиванием (с последовательным приближением), сочетающие достаточно высокую точность и быстродействие. Дзугие виды АЦП, имеющие преимущество по одному из параметров, проигрывают по другому параметру. Принцип действия АЦП поясняет рис. 1.11. Подлежащее преобразованию аналоговое напряжение С/вх поступает на неинвер- [c.48]

Рассматриваемые в докладе модели предназначены для учебных целей. На их основе предполагается не только изучение принципа построения микропроцессорных систем, но и отработка значений параметров цифровых частей систем управления. Для определения этих параметров на одном поле с моделями цифровых систем расположены их аналоговые прототипы. При работе с моделями вначале, исходя из заданного критерия качества управления, определяются параметры настройки регуляторов для аналоговых систем. После этого, ориентируясь по переходным процессам выходных величин прототипов, эксперементально подбирают параметры цифровых систем таким образом, чтобы переходные процессы их выходных величин цифровых систем совпадали с аналогичными переходными процессами прототипов. [c.144]

Помимо описанных устройств для записи и обработки иифор-мации в цифровом коде имеются приборы, позволяющие вести запись на магнитную ленту (МЛ) процаоса в виде аналоговой величины и работающие в обычном режиме магнитной записи. В этом случае каждый процесс после соответствующего преобразования блоком нормирования подается на записывающую головку магнитной ленты, как в обычном магнитофоне. Поскольку в этом случае каждый канал связан с определенной дорожкой по ленте, их число ограничено и, -как правило, не -превышает 12. После записи -можно уже в стационарных условиях воспроизвести и обработать любой из записанных про1цессов, так как имеется возможность воспроизведения каждого нз них в отдельности. [c.169]

Некоторые примеры различных типов данных, с которыми приходится иметь дело в аналитической лаборатории, были кратко рассмотрены в гл. 1. Двумя наиболее щирокораспрост-раненными аналитическими методами являются, по-видимому, газовая хроматография и спектроскопия. Сигналы, регистрируемые при проведении указанных анализов, по своей природе относятся к аналоговым. На рис. 1.8 показана в качестве примера типичная хроматограмма. Иногда газовый хроматограф может выдавать цифровые данные, если воспроизводимые детектором сигналы обрабатываются цифровым интегратором с целью вычисления площадей пиков. Другим примером аналоговых данных служит представленный на рис. 1.9 спектр поглощения в видимой области железистого чугуна и о-фенантролина. Хотя оба графика представляют аналоговые количественные данные, они отличаются друг от друга в двух отношениях значениями графически представленных величин и формой кривых. В первом примере сигнал детектора является функцией времени, а во втором — функцией длины волны. Диаграмма, вычер- [c.210]

Как следует из определения измерительной системы, компонентами измерительной системы являются технические устройства, входящие в состав измерительной системы и реализующие одну из функдай процесса измерений измерительную, вьгаисли-тельную и связующую. Таким образом, измерительным компонентом ИС являются средства измерения измерительный прибор, измерительный преобразователь, мера, измерительный коммутатор. К измерительным компонентам относятся также аналоговые вычислительные устройства, в которых происходит преобразование одних физических величин в другие. Связующими компонентами измерительной системы являются технические устройства, либо часть окружающей среды, предназначенные или используемые для передачи с минимально возможными искажениями сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента измерительной системы к другому. Вычислительными компонентами измерительной системы является цифровое измерительное устройство (или его часть) совместно с программным обеспечением, выполняющие функцию обработки (вычисления) результатов наблюдений (или прямых измерений) для получения результатов прямых (или косвенных, совместных, совокупных) измерений, выражаемых числом или соответствующим ему кодом. [c.510]

Обычные контрольно-измерительные приборы регистрируют производственные данные в виде записи на ленте, т. е., по сути дела, в аналоговой форме. Если вы хотите ознакомиться с общей картиной за какой-то период времени, выявить тенденции и срывы, то этот способ представления данных как нельзя лучше подойдет в силу своей наглядности. Однако он неудобен для дальнейшей вычислительной обработки но одному параметру в течение определенного периода времени либо но величинам, являюпщмся функциями двух или нескольких регистри руемых параметров. Для этих целей необходимо преобразовать эти данные в цифровую форму с помощью аналогового оборудования. Цифровая вычислительная машина свободна от этих ограничений. Она может работать как регистратор процесса, вычисляя требуемые параметры и регистрируя их в цифровой форме. Некоторые наши коллеги, связанные с производствами, на которых осуществлено прямое цифровое управление, утверждают, что одно представление и получение информации машиной в цифровой форме уже ведет к совершенствованию управления. Оператор, [c.285]

Измерительные приборы делят на показывающие (допускают только отсчи-тывание показаний), регистрирующие самопишущие (с записью показаний в форме диаграммы), регистрирующие печатающие (с печатанием показаний в цифровой форме), интегрирующие (измеряемая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной), суммирующие (показания функционально связаны с суммой 2 или нескольких величин, подводимых по различным каналам), аналоговые (показания которых — непрерывная функция изменения измеряемой величины), цифровые (вырабатывающие прерывные, раздельные — дискретные — сигналы о значении измеряемой величины с представлением показаний в цифровой форме). [c.70]

ИЛИ через аналого-цифровой преобразователь поступает в вычислительную машину для дальнейшей обработки. При использовании системы обработки данных в качестве регистрирующего устройства, особенно в сочетании с квадруиольными масс-спектрометрами, более предпочтительным оказывается применение усилителей на интегральных схемах вместо обычных электрометрических усилителей, поскольку первые характеризуются существенно лучшими показателями в отношении шума и дрейфа. На входе интегрального усилителя устанавливают небольшой периодически заряжающийся и разряжающийся конденсатор. По истечении определенного времени интегрирования, которое может варьироваться в широких пределах — от микросекунд до нескольких секунд, осуществляется оцифровка напряжения в динамическом режиме, согласованном с вычислительной машиной. В рамках этого принципа достигается комбинация чувствительности метода счета ионов с более высокой (на несколько порядков величины) динамикой аналоговых измерений [63]. [c.297]

Число п является, следовательно, мерой измеряемой величины. Зная уровень квантования д, можно определить уг с точностью, определяемой погрешностью квантования. Квантование осуществляется при помощи аналого-цифрового преобразователя, к критическим параметрам которого относятся точность преобразования и скорость преобразования. Динамический диапазон аналоговых величин 10 —10 не может быть освоен современными аналого-цифровыми преобразователями, вследствие чего возникает необходимость в определенном переключаемом предусилении. Обычно применяют 12-бнтовые аналого-цифровые преобразователи (2 уровней квантования) и предусилители с 5—6 каскадами усиления, коэффициенты усиления которых различаются примерно в 4 раза. Переключение между отдельными каскадами осуществляется автоматически самим усилителем или вычислительной машиной при превышении уровня сигнала [c.440]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология