ны, температурный коэффициент напряжения которых составляет около 5-10- Обычный способ стабилизации опорного напряжения заключается в термостатировании блока стабилитронов. В термостате поддерживают температуру около 310 К со стабильностью 0,1 К. Недостатком такой схемы являются длительный прогрев термостата (до 1 ч), а также большие скачки температуры при включении термостата. Под влиянием температурных перепадов усиливается процесс старения стабилитронов, а следовательно, снижается их долговременная стабильность.

В КИС появилась возможность учесть температурную нестабильность программными методами. Для этого в блок стабилитронов вводят датчик температуры, например терморезистор, и экспериментально определяют зависимость опорного напряжения от температуры. Эту зависимость записывают в ПЗУ или во внешней памяти. В процессе эксплуатации прибора периодически измеряют температуру стабилитронов и по этой зависимости вводят поправку в значение образцового напряжения. При работе стабилитронов без дополнительного подогрева значительно возрастает их долговременная стабильность.

Подобным же образом измеряют и учитывают нестабильность частоты кварцевого генератора - меры частоты: сигнала с датчика температуры воздействует на варикап, подстраиваюший генератор на номинальную частоту. Погрешность установки частоты может составлять до 10"*.

В КИС имеется возможность определять индивидуальные функции влияния температуры на различные параметры прибора: сопротивление переключателей, уход нуля, коэффициенты передачи различных структурных элементов. Непрерывный контроль температуры блоков позволяет корректировать возникаюшие погрешности.

Большие вычислительные возможности позволяют реализовать в КИС анализ полученной информации в ходе эксперимента и менять алгоритм обработки в зависимости от предварительных данных. Например, если полученная при эксперименте гистограмма, наблюдаемая оператором на дисплее, имеет выпавшие результаты и сглаженную форму, то можно предположить сушест-вование выбросов и наличие дрейфа измеряемой величины или погрешности. Для устранения выбросов можно использовать одну из статистических программ. Методом тренда можно сделать вы- вод о наличии дрейфа, а методом наименьших квадратов получить формулу, описывающую дрейф.

В ряде случаев, если вид математической модели исследуемого процесса задан, вычислительные методы позволяют сократить время измерений. Пусть, например, температура нагреваемого от источника постоянной мощности тела с начальной температурой изменяется по закону Т =Т\-{Т\ - То) &~\ где Т\ - установившаяся температура, т - тепловая постоянная времени. В этом

случае можно, не дожидаясь окончания процесса, определить две постоянные: Т\ и т. Для этого в принципе достаточно двух измерений, а увеличив их число, можно применить метод наименьших квадратов и получить более точный результат.

Возможности КИС можно использовать для прогнозирования отказов некоторых элементов аппаратуры. Как известно, отказам некоторых элементов, например стабилитронов, предшествует увеличение шума. Шум возрастает при ухудшении качества контактов и нарушении нормального режи.ма работы кварцевых генераторов. Контроль спектра шума, выполняемого КИС, позволяет обнаружить перечисленные дефекты. По спектральным составляю-шим на частотах 50 и 100 Гц можно судить о качестве работы блоков питания.

Выводы

Автоматизация .электрорадиоизмерений достигается сочетанием средств вычислительной техники и измерительных приборов. Задачу автоматизации решают как построением средств измерений со встроенными микропроцессорами, так и созданием автоматизированных систем научных исследований, включающих средства измерений, сопряженные с ЭВМ.

Измерительно-вычислительные комплексы допускают гибкое программирование эксперимента и обработки опытных данных, микропроцессорные средства измерений работают по жестким программам, составленным при разработке устройства.

Средства измерений и другие элементы в пределах ИВК сопрягаются стандартными интерфейсами.

Интерфейс МЭК 625.1 предназначен для создания небольших локальных ИВК на основе выпускаемых промышленностью средств измерений, снабженных интерфейсными картами. Достоинство интерфейса - невысокая цена создаваемых на его основе ИВК- На обращение к одному прибору расходуется до единиц миллисекунд, общее же быстродействие интерфейса определяется главным образом инерционными свойствами измерительных приборов. Передача данных происходит побайтно в асинхронном режиме.

Интерфейс КАМАК служит для построения мощных ИВК разной сложности, число крейтов в одной системе может достигать 62. Прием и передача данных осуществляются в параллельном двоичном коде в синхронном режиме, что обеспечивает высокое быстродействие интерфейса. Интерфейс КАМАК допускает подсоединение к крейту цифровых и аналоговых средств измерений и работу совместно с интерфейсом МЭК.

Глава 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМЫ КОЛЕБАНИЙ

Как известно, колебания можно определить как во временной области, так и в частотной. Во временной области колебание характеризуют его формой - зависимостью мгновенного значения от времени.

Воспроизведение формы колебаний является важной задачей радиоизмерений, поскольку по форме можно оценить сразу многие параметры колебаний. Для воспроизведения формы колебаний и измерений их параметров предназначены осциллографы. В некоторых современных осциллографах, включающих встроенные микропроцессоры, предусмотрена возможность точного измерения параметров и характеристик колебаний.

7.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

Хотя структурные схемы осциллографов достаточно сложны, для изучения принципа действия этих приборов достаточно рассмотреть простейшую схему, состоящую из трех элементов: усилителя вертикально отклоняющего напряжения, генератора развертки G и ЭЛТ (рис. 7.1).

1. Перечислите основные составные части ИВК и расскажите об их назначении.

2. Что такое интерфейс и какие функции он выполняет?

3. Какие функции выполняет встроенный в измерительный прибор микропроцессор и как его программирует?

4. Расскажите о структуре и назначении интерфейса МЭК.

5. Каким образом передается информация по шине данных? Сколько байт необходимо для передачи десятичного числа 25725?

6. Каковы основные характеристики интерфейса МЭК: число подсоединяемых к КОП устройств, длина КОП, время передачи обращения к измерительным приборам?

7. Для чего предназначена магистраль крейта КАМАК, какие функции выполняет контроллер?

8. Каким образом можно обеспечить работу интерфейса КАМАК со стандартными средствами измерений, не имеющими интерфейсного модуля МЭК?

9. Перечислите возможные конфигурации ИВК на основе интерфейса КАМАК. Приведите пример двухуровневой системы.