Мікропроцесорна система
Мікропроцесорна системаявляє собою функціонально закінчений виріб, що складається з одного або декількох пристроїв, головним чином мікропроцесора і/або мікроконтролера.
Зміст
- генератор тактових імпульсів, який є одиницею вимірювання (Шергіном [невідомий термін] ) тривалості виконання команди. Чим вища частота, тим за інших рівних умов швидкодіючішою є МПС. МП,
- Пристрої, що запам'ятовують (ОЗУ, ПЗУ) - це невід'ємні частини системи. Інтерфейси введення та виведення - пристрої сполучення МПС з блоками введення та виведення інформації. Усі блоки МПС пов'язані між собою шинами передачі цифрової інформації. У МПС використовують магістральний принцип зв'язку, у якому блоки обмінюються інформацією з єдиної шині даних. Кількість ліній у шині даних зазвичай відповідає розрядності МПС (кількості біт у слові даних).
Головна особливість мікропроцесора – можливість програмування логіки роботи. Тому МПС використовуються для управління процесом вимірювання (реалізацією алгоритму вимірювання), обробки дослідних даних, зберігання та виведення результатів вимірювання та ін. Для вимірювальних приладів характерні пристрої введення у вигляді кнопкового пульта та вимірювальних перетворювачів (АЦП, датчиків, блоки введення цифрової інформації). Пристрої виведення зазвичай являють собою цифрові табло, графічний екран (дисплей), зовнішні пристрої сполучення з вимірювальною системою.
- Багатофункціональність.Заміна вимірювального комплексу (сукупності різних вимірювальних приладів) одним, багатофункціональним. Така заміна в приладах із «жорсткою» логікою неекономічна. Оскільки додавання нової функції потребує введення додаткового блоку. Програмована логіка дозволяє зробити цедодаванням блоку програми. Число програм обмежено можливостями ПЗП та блоку управління.
- Підвищення точності- найважливіший момент. Зменшення похибок проти звичайними цифровими приладами за інших рівних умов досягається з допомогою виключення систематичних похибок у процесі самокалибровки: корекція зміщення нуля, облік власної АЧХ приладу, облік нелінійності перетворювачів. Самокалібрування в даному випадку – це вимірювання поправок або поправочних множників та запам'ятовування їх у ОЗП з метою використання на етапі обробки дослідних даних.
- Зменшення впливу випадкових похибок(шляхом проведення багаторазових вимірювань з подальшою обробкою вибірки - усередненням, обчисленням мат. очікування та ін.). Виявлення та усунення грубих похибок (промахів). Обчислення та індикація оцінки похибки прямо у процесі виміру.
- Компенсація внутрішніх шумівта підвищення чутливості засобу вимірювання. Просте усереднення сигналу на вході приладу потребує досить багато часу tycp. Один із варіантів — проведення багаторазових вимірювань та усереднення результатів з метою компенсації випадкової складової вимірювального сигналу. Приклад - мікропроцесорний вольтметр ВЧ середньоквадратичного значення.
- Розширення вимірювальних можливостейшляхом широкого використання непрямих і сукупних вимірювань, що сприймаються оператором у цьому випадку як прямі (оскільки результат обробки з'являється на індикаторі відразу після проведення вимірювання). Нагадаємо, що непрямі вимірювання включають обчислення результату за досвідченими даними за відомим алгоритмом. Сукупні виміри припускають вимір декількох однойменних фізичних величин шляхом розв'язання системи рівнянь, одержуваних припрямих вимірах поєднань цих величин. (Наприклад, вимір опору різних поєднань резисторів - послідовне, паралельне, послідовно-паралельне, дозволяють розрахувати опір кожного з них). У цих випадках мікропроцесор здійснює управління процесом вимірювання за програмою та проводить обробку досвідчених даних. Результат розрахунків сприймається оператором як результат прямих вимірів, оскільки розрахунок робиться швидко.
- Спрощення та полегшення керування приладом.Все керування здійснюється з кнопкової панелі, виносні клавіатури використовують рідко. Чим менше кнопок, тим «розумнішим» є прилад. Автоматизація установок приладу призводить до спрощення його використання (вибір меж вимірювання, автоматичне калібрування тощо). У ряді приладів використовую контроль за помилковими діями оператора – індикація його неправильних дій на табло чи екрані. Спрощує вимірювання візуалізація результатів на екрані у зручному вигляді, з додатковими шкалами. Ряд приладів передбачає виведення результатів на принтер або портативний носій інформації.