Mövzu 13. Ölçmə sistemlərinin avtomatlaşdırılmış yoxlamaları üçün intellektual ölçmə vasitələri

Mövzu 13. Ölçmə sistemlərinin avtomatlaşdırılmış yoxlamaları üçün intellektual ölçmə vasitələri
Ölçmə sistemlərinin avtomatlaşdırılmış yoxlamalarının mahiyyəti
Ölçmə sistemlərinin dəqiqliyi onların düzgün istismarı metodikası və əvvəlcədən təyin edilmiş müddətdə metroloji yoxlamaların aparılması ilə təmin edilir.
Metroloji yoxlamaların mahiyyəti ondan ibarətdir ki, ÖS-in girişinə ölçülən kəmiyyətin nümunəvi qiymətləri verilir və çıxış kəmiyyətinin qiyməti emal nəticəsində təyin edilərək metroloji xarakteristikaları qiymətləndirilir. ÖS-in çıxış kəmiyyətinin alınmış qiymətı girişə verilən nümunəvi siqnalların qiyməti və ya nümunəvi cihazın göstərişi ilə müqayisə edilir və beləliklə, sistemin ölçmə kanalının (ÖK) xətası təyin edilir.
ÖS-in metroloji xarakteristikalarının normalara uyğun olub-olmadığını müəyyənləşdirmək məqsədi ilə aparılan yoxlamalar iki metoda əsaslanır [10]:
1. Nümunəvi siqnallar metodu
2. Nümunəvi cihazlar və ya çeviricilər metodu
Ölçmə sistemlərini avtomatlaşdırılmış sınaq sisteminin strukturu
Şək. 13.1-də ÖS-ləri avtomatlaşdırılmış sınaq sisteminin struktur sxemi göstərilmişdir.
Bu sxemdəki A1 və A2 açarlarının vəziyyətindən asılı olaraq hər iki medodu reallaşdırmaq mümkündür.
Yoxlanılan ÖS-in girişində nümunəvi siqnallar proqramla idarəolunan gərginlik kalibratoru və yaxud RAÇ vasitısi ilə yaradılır. Nümunəvi cihaz (rəqəmli voltmetr) və yaxud ARÇ ÖS-in girişinə verilən siqnalları onunla paralel olaraq ölçmək üçün nəzərdə tutulur. Bu cihaz və yaxud ARÇ-nin ölçmə nəticələri yoxlanılan ÖS-in ölçmə nəticələrilə mikrokontrollerdə (MK) müqayisə edilir.
ÖS-in sənədlərində göstərilən MX-ların yoxlanılma nöqtələrinin minimal sayına və ölçmə diapazonu boyunca onların yerləşməsinə uyğun qiymətli gərginlik (Uzi)MK-dan verilən koda (Z1i) uyğun olaraq RAÇ-ın çıxışında yaranır.
Nümunəvi siqnallar metodu
Nümunəvi siqnallar metodundan istifadə olunduqda MK A1 açarını qapayır və A2 açarını isə ayırır. Bu zaman RAÇ-ın verdiyi gərginliyi yoxlanılan ÖS ölçür və onun çıxışında Z1i kodu alınır. MK-dan verılən kodla OS-in çıxışınndan alınan kod müqayisə edilərək 1i Z1i Z1i fərqi hesablanır. Hesablamalardan alınan xətanın qiyməti diapazon boyunça heç olmazsa bir nöqtədə buraxılabilən (1b.b) qiymətdən böyük olarsa, ÖS istifadəyə yararsız sayılır.
Nümunəvi cihazlar və ya çeviricilər metodu
Nümunəvi cihazlar və ya çeviricilər metodundan istifadə olunduqda MK A1 açarını ayırır, A2 açarını isə qapayır. Bu halda RAÇ-ın çıxışında yaranan və ÖS-in yoxlanılma nöqtələrinin minimal sayına və ölçmə diapazonu boyunca yerləşməsinə müvafiq qiymətli gərginlikləri həm yoxlanılan ÖS, həm də nümunəvi ARÇ ölçür. Bu zaman nümunəvi ARÇ-nin çıxışında Z2i kodu, yoxlanılan ÖS-in çıxışında isə Z2ikodu alınır. ARÇ-nin çıxışında alınan kodla ÖS-in çıxışında alınan kod müqayisə edilərək 2i Z2i Z2ifərqi hesablanır. Hesablamalardan alınan xətanın qiyməti diapazon boyunça heç olmazsa bir nöqtədə buraxılabilən (2b.b) qiymətdən böyük olarsa, ÖS istifadəyə yararsız sayılır.
ÖS-lərin ölçmə kanallarının MX-ları da ümumiyyətlə ölçmə vasitələrinin (ÖV) metroloji xarakteristikaları kimi normalaşdırılır və təyin edilir [1].
ÖV-in sənədlərində MX-ların yoxlanılma nöqtələrinin sayı və ölçmə diapazonu boyunca onların qiyməti göstərilməlıdir. Əgər ÖV-nin sənədlərində MX-ların yoxlanılma nöqtələrinin sayı və ölçmə diapazonu boyunca onların qiyməti göstərilməyibsə, aşağıda göstərilən ifadələrdən istifadə edilə bilər [10].
Ölçmə diapazonu boyunca ölçmə vasitəsini yoxlama nöqtələrinin sayının tapılması
Ölçmə diapazonu boyunca OV-nin yoxlanılmalı olduğu nöqtələrin maksimal sayı onun dəqiqliyindən asılı olaraq belə təyin olunur:
,
Burada:
– MX-ların yoxlanılma nöqtələrinin ölçmə diapazonu boyunca maksimal sayı;
Amax və Amin – ölcmə diapazonunun sərhəd qiymətləri;
– ÖV- nin summar nisbi xətasının buraxılabilən ən böyük qiymətidir, .
Ölçmə diapazonu boyunca ölçmə vasitəsini yoxlama nöqtələrinin qiymətinin tapılması
Yoxlama nöqtələrinin qiyməti ( ölçmə diapazonu boyunca onların bərabər paylanması sərtindən təyin edilir:
y =1÷
y – yoxlama nöqtələrinin sıra sayıdır.
Analoq-rəqəm çeviricisinin çıxış koduna əsasən ölçmə vasitəsinin giriş kəmiyyətinin qiymətinin tapılması
Xətti çevirmə xarakteristikalı ÖV- nin analoq-rəqəm çeviricisinin çıxışında alınan koda əsasən giriş kəmiyyəti belə hesablanır:
= 2n -1- analoq-rəqəm çeviricisinin çıxış kodunun maksimal qiyməti;
n – analoq-rəqəm çeviricisinin mərtəbələr sayı;
- giriş kəmiyyətinin qiymətinə uyğun analoq-rəqəm çeviricisinin çıxışında alınan kod;
- giriş kəmiyyətinin qiymətidir.
Qeyd etmək lazımdır ki, nümunəvi ÖV-nin dəqiqliyi yoxlanılan ÖV-in dəqiqliyindən ən azı üç dəfə yüksək olmalıdır [10].
Mövzu 14. Ölçmə-hesablama kompleksi əasında ölçmə vasitələrini intellektual yoxlama sistemi
ИВК M1 ölçmə-hesablama kompleksi əasında ölçmə vasitələrini intellektual yoxlama sistemi
Metroloji xarakteristikaların yoxlanılması üçün istifadə olunan texniki vasitələr
ÖS-in daxilində və ya onun xaricində yerləşə bilər. Sistemin xaricində yerləşən və müxtəlif ölçmə qurğularının yoxlanılması üçün nəzərdə tutulan metroloji vasitələrə ixtisaslaşdırılmış ИВК M1-i misal göstərmək olar. ИВК M1 proqramlaşdırılan yoxlamalar və sınaqlar üçün nəzərdə tutulub və dəqiqlik sinfi 0,02 olan rəqəmli voltmetr və ARÇ-lərin, dəqiqlik sinfi 0,2 olan RAÇ-ların, dəqiqlik sinfi 0,25 olan gərginlik-gərginlik, cərəyan-gərginlik, müqavimət-gərginlik çeviricilərinin yoxlanılması və gərginliyi, cərəyanı və müqaviməti ölçmək üçün tətbiq edilir.
ИВК M1 ölçmə-hesablama kompleksinin xüsusiyyətləri
ИВК M1-də ölçmə qurğularının tipik metroloji xararkteristikalarının təyin edilməsi, yoxlanılma nəticələrinin yığılması və alınan informasiyaların vizuallaşdırılması, operatorla dialoq rejimi təmin edilir.
Cihaz qurğularının bir-birilə əlaqəsini təmin etmək üçün bu ÖHK-da cihaz interfeysindən istifadə olunur. ÖHK-nın idarə edilməsi və informasiyanın emalı idarəedici kompüter tərəfindən icra edilir. Kompleksin proqram təminatına ÖHK-nın işləmə qabiliyyətini yoxlamaq üçün test proqramları paketi də daxildir.
Kompleksin metroloji əsasını Ф7046 tipli kalibrlənmiş gərginlik mənbəyi və Щ68003 tipli universal voltmetr təşkil edir. Analoq siqnalları (100V, 100 mA) qoşmaq üçün maqnitlə idarəolunan kontaktlı relelər üzərində yaradılmış matris kommutatorlarından (termo-EHQ-si 10 mkV) istifadə edilir.
ИВК M1-in müsbət cəhətlərinə geniş hədlərdə kompensasiya gərginliklərinin yaradılmasını, yoxlanılan qurğuların sistematik və təsadüfi xətalarının verilmiş dəqiqliklə qiymətldirilməsini aid etnək olar.
ИВК M1-in əsas MX-ları aşağıda göstırilmişdir [1]:
- kalibrlənmiş gərginliklər diapazonu 10 - 6 ÷ 103 V;
- əsas xəta 0.003 ÷ 0.005 % ;
- formalaşma müddəti 0.02 ÷ 0.5 s;
- gərginlikölçmə diapazonu 10-6 ÷ 103 V ;
- cərəyanölçmə diapazonu 10-10 ÷ 1 A ;
- müqavimətölçmə diapazonu 10-1 ÷ 10-7 Om;
- ölçmə xətaları 0.06 ÷ 0.1 % ;
- ölçmə müddəti 0.04 ÷ 1 s.
Çox hallarda yoxlama vasitələri stasionar olur, onları ÖS-in istismar yerlərində yerləşdirmək, bəzi hallarda isə ÖS-in işləmə şəraitində istifadə etmək mümkün olmur.
ÖS-in özünü də çox vaxt bir yerdən başqa yerə aparmaq mümkün olmur. Buna görə də ÖS-in metroloji attestasiyasını aparmaq üçün kompüterdən və ÖS-in tərkibinə daxil olan digər vasitələrdən istifadə edən ixtisaslaşdırılmış nümunəvi qurğular və eləcə də metroloji yoxlamalar üçün daxilə quraşdırılmış metroloji qurğular yaradılır. Belə yoxlama qurğuları həm də nümunəvi siqnallardan və ya ölçmə vasitələrindən istifadə etməklə yaradılır.
Ölçmə-hesablama kompleksi əasında ölçmə vasitələrini intellektual yoxlama sisteminin strukturu
Ölçmə-hesablama kompleksi əasında ölçmə vasitələrini intellektual yoxlama sisteminin struktur sxemi şəkil 14.1- də göstərilmişdir.
Ölçmə kanallarının metroloj xarakteristikalarını təyin etmək üçün yaradılmış ИВК-8 kompleksində əsas xətası 0,003% və 0,005 % olan proqramla idarəolunan Ф7046 tipli kalibratordan (kalibrlənmiş gərginlik mənbəyindən) istifadə edilir.
Nümunəvi gərginlik verən kanalın metroloji xarakteristikalarının təyin edilməsi üçün əsas xətası 0.06 % olan Ф30, ölçmə xətası 0.015 + 0.05(Umaks / Ux-1) % ifadəsinə uyğun olan Щ1516 və ya ölçmə xətası 0.005 + 0.001(Umaks / Ux-1) % ifadəsi ilə təyin edilən Щ31 tipli rəqəmli voltmetrlərdən istifadə olunur [1].
ARÇ və RAÇ-ın yoxlanılması
Yoxlanılan ölçmə vasitələrinin (ARÇ və RAÇ) yerləşdirilməsi üçün metroloji ИВК-8 kompleksinin tərkibində kreyt və ya elektrik ölçmə texnikası aqreqat sistemləri (ETAS) dayağı nəzərdə tutulmuşdur.
ARÇ-nin metroloj xarakteristikaları təyin edılərkən CP-dən ölçmə diapazonu boyunca bir neçə nöqtəyə uyğun kod (Z1) verilir və kalibratorun (Ф7046) çıxışında yaranan gərginlik (U1) yoxlanılan ARÇ tərəfindən koda (1*) çevrilir.
CP-də 1 1 - 1* fərqi hesablanır və eksperimentdə iştirak edən ARÇ-nin çevirmə xətasının normalaşdırılan təşkiledicilərinin qiyməti təyin edilir.
RAÇ-ın metroloji xarakteristikaları təyin edılərkən CP-dən ölçmə diapazonu boyunca bir neçə nöqtəyə uyğun kod (Z2) verilir və yoxlanılan RAÇ-ın çıxışında yaranan gərginlik (U2) nümunəvi cihaz (Ф30, Щ1516, Щ31) tərəfindən ölçülərək koda (2*) çevrilir. CP-də 2 = Z2 - Z2* fərqi hesablanır və eksperimentdə iştirak edən RAÇ-ın ölçmə xətasının normalaşdırılan təşkiledicilərinin qiyməti təyin edilir.
Nəticədə, 1 və 2 xətasının qiymətinə görə yoxlanılan ölçmə vasitəsinin istismara yaralı olub-olmaması haqqında qərar qəbul edilir.
|