СканирующиеИС

Эти системы с помощью одного канала выполняют последовательно измерения множества величин и имеют сканирующее устройство (СкУ), которое перемещает датчик в пространстве

Траектория движения при пассивном сканировании может быть запрограммирована, при активном сканировании может изменятся в зависимости от получаемой измерительной информации.

Сканирующие системы применяют для измерения температурных полей, нахождения экстремальных значений исследуемых полей (давлений, механических напряжений и т.д.) или нахождения одинаковых значений параметра. Недостаток систем — малое быстродействие.

Многоточечные (последовательно-параллельного действия) ИС.Их применяют в сложных объектах с большим числом измеряемых параметров (рис. 9).

В этих системах при множестве датчиков {Д,}" имеется всего один измерительный канал (рис. 9, а) и измерительный коммутатор SW либо множество датчиков {Д,}" и множество индикаторов {В,} (рис. 9, б).

Рис. 9

 

 

Измерительные коммутаторы служат для согласования параллельных и последовательных элементов во времени. Они должны обладать определенными метрологическими характеристиками (погрешность, быстродействие и др.)- Лучшие по точности результаты дают контактные измерительные коммутаторы (относительная погрешность составляет 10~⁵... 10~⁶), но они имеют низкое быстродействие, малое количество коммутируемых цепей и не работают по заявкам. Бесконтактные измерительные коммутаторы име­ют более низкую точность (относительная погрешность составляет 10~³... КИ), но значительно лучшие остальные показатели.

Недостаток систем — пониженные быстродействие и точность за счет использования ключей коммутаторов.

Многомерные ИС.Эти системы основаны на одновременном измерении различных свойств среды, зависящих от ее состава, с последующей математической обработкой результатов измерения.

Измеряемыми могут быть, например, электропроводность и плотность, температура кипения и показатель преломления или удельный вес и т.д. Во всех случаях независимо от характера выполняемого расчета возможность измерения связана с возможностью составления системы независимых уравнений:

где■ Х1 ..., Хь ••-, X_k-1 — измеряемые параметры анализируемой среды; С_ь С₂, С₃, ..., Q_i} ..., С_к — концентрации компонентов анализируемой среды;/_ь ...,f_b ...,f_k-1— функции, выражающие характер зависимости измеряемых параметров от состава среды.

Выполнение функциональной независимости уравнений системы обеспечивает принципиальную возможность ее решения, т. е. нахождения нужного С_к. Данные системы обеспечивают таким образом избирательное определение величин интересующего нас компонента в многокомпонентной среде путем применения недостаточно избирательных измерительных средств.

Аппроксимирующие измерительные системы (АИС).Их применяют при необходимости количественно оценить или восстановить исходную величину, являющуюся функцией некоторого аргумента. Есть два пути выполнения этих измерений: первый — измерение дискретной величины и восстановление ее путем аппроксимации с помощью многочленов; второй — измерение коэффициентов многочленов, аппроксимирующих исходную функцию на всем интервале ее исследования.

Основные области применения АИС — это измерение статистических характеристик случайных процессов, характеристик нелинейных элементов, сжатие, фильтрация, генерация сигналов заданной формы.