Ър. Исматулдаев, А. Н. Ма судов, А. Х. Абдуллаев Б. М. Ахмедов, А. А. Аъзамов
Download 1.73 Mb.
|
Metrologiya ДАРСЛИК МКК учун
|
5.10. Улчаш узгарткичлари
Аксарият улчашларда катталикдан келаётган сигнални бошка турга узгартириш лозим булади. Ушбу вазифани одатда улчаш узгарткичлари бажаради. Улчаш узгарткичи деб улчаш маълумоти сигналини ишлаб чикиш, узатиш, кейинчалик узгартириш, ишлов бериш ва (ёки) 141 саклашга мулжалланган, лекин кузатувчининг куриши учун мосланмаган улчаш воситасига айтилади. Улчаш узгаРткичлаРининг турлари жуда куп. Одатда улчаш занжирида биринчи булган, яъни улчанаётган катталик сигналини кабул киладиган улчаш узгарткичига бирламчи улчаш у31"3?™*1™ дейилади. Ундан кейинги жойлашган улчаш узгарткичларига эса оралик узгарткичлар номи берилган. Бирламчи улчаш узгартиркичлари ёрдамида y^43*1)^4" катталикларни кабул килишда улар шундай бошка катталикларга узгартириладики, бунда улчанувчилардан фаркли хрлда, кейинчалик узгартирилишига, кейинги ч'згартиришга узатиш, таккослаш ва тавсия этиш имкоиияти яратилади. Бундай катталиклар улчанувчи сигналларнинг информатив параметрлари деган ном олган булиб, натижада улчанувчи катталикларни, яъни улчаш воситалари киришига таъсир килувчи физик жараёнлар параметрларини сигнал куринишида тавсифлаш мумкин булади. Ьир канча белгилар буйича улчанувчи сигналлар тизимини келтириш мумкин. Хамма сигналлар муайян физикавий жараёнларга тегишли булади, масалан, механик, электрик, оптик ва бошкалар. Улчанувчи катталикларни куп шакллилиги улчанувчи сигналларншч- бир канча куринишларида намоён булиши мумкин. Биринчи гурухга улчанувчи катталикларни айнан ёки бошк* формада тавсифловчи сигналлар киради. Бунга каттик жисмш силжиши киради, масалан эластик элемент улчагичларинин: курсаткичлари, узи ёзар асбобнинг nepoai ва бошкалар. Газ ы 142 суюкликларни силжишидан барча пневматик ва гидравлик асбоб ва курилмаларда фойдаланилади. Иккинчи гурух. - бу сигналлар босим ёки механик куч 'куринишида булади. Механик ругухлар улчашчи курилмаларида кучкомпенсацияси номи билан кенг таркалган. Босим пневматик ва гидравлик улчаш системаларида ва автоматик бошкаришда сигналларни узатиш ва узгартирилиши учун кенг кулланилади. Учинчи гурухга узлуксиз электр, ухшаш катталиклар куринишидаги сигналлар киради, кайсики хамма мумкин булган улчашга карашли электр ва ноэлектр катталиклар узгартирилади. Бунта электр токини киймати, кучланиши ва доимий хамда узгарувчан токдаги уларнинг муносабатлари киради. Бу сигналлар ахборот ва бошкарувчи тизимларда кенг таркалган. Туртинчи гурухни узлукли (дискрет) электр сигналлари ташкил килади. Уларни асосий афзалликлари сифатли метрологик таъминотда ва улчаш натижаларини узок; масофаларга узатишда ташки таъсирга чидамлилигидадир. Сигналларни улчаш характери уларни вакт б^йича доимий ёки узгарувчанлиги билан богланиш асосида булиши мумкин. Узгарувчи сигналлар нотасодифий ва тасодифий жараёнлар билан тавсифланади, Доимий сигналлар эса аникланган, ёки аниклашга якин булган ёхуд бутунлай аникланган ёки тасодифий жараёнларга мое келади. Хамма катталиклар узлари кабул килиши мумкин булган улчашларга боглик, холатда узлуксиз ва квантланган булади. Узлуксиз сигналлар турли, катта сондаги улчашларга эга булиши ва узлуксиз функция вакти x(t) ёки функция фазоси х(1) билан ифодаланади. 143 Квантланган сигналлар чегараланган улчамлар сонига эга булади. Квантланган сигналлар деб параметрлари улчамлаРи буиича квантланган физик жараёнларга айтилади. Улчаш сигналлари вакт буиича фазода пайдо булиш характери богланишига караб узлуксиз ва узлукли (ёки дискретланган) турларга булинадилар. Узлуксиз сигнал деб параметрлари вакт буиича ёки фазовий ксюрдинатаси буиича узлуксиз булган физик жараёнга айтилади. Купгина кириш ва ораликдаги сигналлар узлуксиздир. Узлукли сигналлар деб факат вакт моментини аниклашда ёки фазонинг аник, нукталарида лоакал битта параметр киймати нолдан фаркди булган хрлатга айтилади. Электр токи импульсини кетма-кетлиги, диэлектрик сиртидаги куплаб электронларни санайдиган ва бошкаларни бундай сигналларга мисол килиш мумкин. Электр токи импульсини кетма-кетлиги учун сигнални информатив параметри сифатида уларни амплитудаси, частотаси, кайтарилиш даври, давомийлиги ёки импульслар сони булиши мумкин. Узлукли сигнал тегишли вакт мобайнида узлуксиз ёки улчами буиича квантланган булиши мумкин. Улчаш воситаларида сигнални киришда ва чикишда туртта формага ажратиш мумкин: улчами ва вакти x(t) буиича узлуксиз; вактда ва квантланган улчашда Xn (t) узлуксиз; вактда узлукли узлуксиз параметр улчами Xg (t) буиича ва вактда квантланган улчам xg ra(t) буиича узлукли. 5.11. Улчаш техникасидаги янги ва автоматлаштирилган тизимлар Улчаш техникасининг рпвожи учун янги улчаш усуллари асос булиб хизмат килади. Кейинш пайтларда янш }глчаш усулларининг 144 пайдо булиши нафакат атроф мухитни текшириш учун фойдаланиш мумкин булган янги физикавий ходисаларнинг очилиши, балки янги хусусиятларга эга булган бирламчи улчаш уъгарткичлари ишлаб чикариш технологиясининг тез ривожланишига хам 6ofликдир. Бундай янги улчаш усуллари ичида ярим утказшчли узгарткичлардан, ёрутлик узгарткичларидан, юпка плёнкали узгарткичлардан, УЮЧ- узгарткичлардан фойдаланишга мулжалланган усулларни айтиб утиш мумкин. Микропроцессорли ахборотларни кайта ишлаш воситаларининг янги, замонавий турларини яратилиши улчашлар назарияси ва амалиётининг ривожига салмокли туртки булди. Микропроцессор - сонларнинг иккили кодидан иборат муайян арифметик ва логик операцияларни бажаришга мулжалланган, жуда ихчам курилмадан иборат. Микропроцессорларнинг аник турига боглик, равишда бу операция (команда)лар йигиндиси сифат, хамда мазмун жихатдан хам кескин фарк. килиши мумкин. Лекин хар кандай холда хам командалар йигиндиси учун улар комбинацияси оркали хар кандай талаб килинган сонлар узгартиришини таъминлайдиган командалар йигиндисининг тулалик шарти бажарилиши шарт. Одатда, микропроцессор бир ёки бир нечта интефал микросхемалар курннишида ясалади. Микропроцессорларнинг киччк улчамлари ва нисбатан арзонлиги уларни улчаш асбоблари ва тизимлари таркибида мухим узгарпатчлардан бири сифатида ишлатиш имконини беради. Автоматлаштирилган лойихдлаш тизимлари (АЛТ) назарнясшшнг муваффэкняти улчаш воситаларини ишлаб чикарнш 145 амалиётининг эхтиёжи туфайли юзага гкелди. АЛТ лойихалаш муддатларини бир неча марга кисх.артириш билан биргаликда лойихалаш сифатининг ошишини таъминлайди. АЛТ нинг максади лойихалашдаги ута кийин ва майда ишларни ЭХ>1 ёрдамида бажаришдан иборатдир. Бундай операцияларга куйидагилар мансубдир: мавжуд техникавий ечимлар хакидаги ахборотларни кидириш; мумкин булган ечим вариантларини ажратиб олиш; тавсифларни хисоблаш ва параметрларни оптималлаштириш; лойиха хужжатларини тайёрлаш. Улчаш воситаларини ишлаб чикишни тезлаштириш ва сифатини сезиларли даражада ошириш бир хил метрологик асосдаги комплекс лойихалаш тизимларини яратиш ьа кенг куламда тадбик этиш эвазига эришилиши мумкин. Бундай усул элементлари улчаш тизимларининг кенг автоматлаштирилган лойиха тизимларида (УТКАЛТ) ишлатилган. УТКАЛТ тизимларини услубий таъминлаш асосида куйидагилар ётади: улчаш воситаларининг информацион тава1фларини бахолаш; информацион операторлар ёрдамида информацион жараёнларни моделлаш; информатив сигналларни узгартиришнинг операторли тенгламаларидан фойдаланиб струкгурали схемаларни синтез килиш; алохида лойихали ечимларининг дастлабки берилмалари мажмуи асосида мукобиллаштириш усулларидан фойдаланиш. 146 Хрзирги вактларда илм-фаннинг шиддатли ривожи интеллектуал, яъни сунъий онгга асосланган тизимлорни яратиш масалаларини олдимизга куймокда. Сунъий онг яратиш йулида туртта асосии масалани ечиш лозим булади: Фикрлаш крнунларини текшириш ва уларга мое келадиган алгоритмларни яратиш; Э^М га келиб тушаётган ахборотларни, хамда фикрлашнинг "социал" аспектларини тугри тушунишни таъминловчи жуда куп микдордаги бешлангич билимлар базасини Э)^М да йигиш; Билим ва ривожланиш жараёнининг асоси сифатида сунъий онг тизимларишшг амалш! фзолиятини таъминловчи воситалар яратиш, яъни биринчи навбатда инсон кулини моделлаштириш; Сунъий сезги органлари ва образларни аникугаш тизимларини яратиш. Юкоридаги санаб утилган масалалардан охиргиси улчаш технлкасининг ютукдарига таянади. Уни ечишда олимлар уз олдиларига инсон сезги органларига якин тавсифларга эришиш масаласини куйишмайди. Суньий онг тизимлари ихтисослаштирилиб, \ар бир ихтисослаштириш доирасида уларнинг сезги органлари хилма-хил ва инсошшкидан мукаммалрок булади. Масалан, яцин келажакда тиббиёт буйича ихтисослашган суньий онг яратилишини жуда катта эхти моллик билан айтиш мумкин. Бундай тизим куринишидан, нафакдт куриш ва эшитиш Кодилиятига, балки температура ва электр потенциаллари аник,- 147 улчаш воситаларига, ташхиснинг ультратовуш воситаларига ва бошка улчаш курилмаларига эга булади. Албатта, мукаммал улчаш воситалари билан таъминланган бошка ихтисослашган онгли тизимлар хам яратилади. Илмий-техника тараккиётининг усгувор йуналишларидан бири кенг куламли информацион тармокларни ривожлантириш булиб, бунда етакчи роллардан бири улчаш техникасига тегишлидир. Бундай тармокларнинг илгор ютуклари тадбикини тезлаштириш, режалаш ва бошкаришни координациялаш хамда мукаммаллаштиришда улкан ахамиятга эга булиб, илмий-техникавий адабиётларда хам, хукуматнинг мухим карорларида ' хам бир неча маротаба таъкидланган. Эндиликда, бу муаммоларни ечишнинг ута мухим томонларидан бири - тармокка \акикий маълумот киритишга катта эътибор килинмокда. Маълумот манбаи информацион тармокка улчаш курилмаси ва хужжатларини киритаётган оператор-инсон булишлиги мумкин. Агар биринчи икки манбэдан келаёттан ахборотларда хатолар ва аклий чалкаштиришлар булиши мумкинлигини хисобга олинса, бунда информацион тармокларнинг самарадорлигини таъминлашдаги улчаш курилмаларининг улкан роли аник булади. Информацион тармок таркибига биринчи навбатда киритилиши лозим булган улчаш курилмалари ичида даставвал хом-ашё, материаллар, тайёр махсулотлар, энергетик ва бошка ресурсларни хисобловчи хар хил воситаларни айтиб угиш керак. Бу объектив ва мукобил режалаш имконини бериб, юкоридаги махсулотлар vmvh корхоналар, ташкилотлар ва алохида кишилар орасидаги хисоблаш 148 ишларини осонлаштиради ва автоматлаштириш имконини беради. Кенг куламли информацион тармокдар таркибига алохида корхоналарнинг улчаш информацион тизимларини киритиш, унинг имкониятларини кескин оширади. Бундай информацион тармокдар самарадорлишнинг зарур шарти -тармок, учун мулжалланган улчаш ахборотларини стандартлаштирилган формада тасвирловчи, етарли даражада арзон ва оддий, хамда ишоннли улчаш асбобларини оммавий ишлаб чикариш хисобланади. Ушбу шартни таъминлаш учун метрюлог-олимлар, мухандислар, дойнхачилар, Давлат метрология ва стандартлаштириш органлари, ишлаб чикарувчилар хали куп фаолият курсатишларига тугри келади. Илмий техник таракхиёт йуналишларидан яна бири, куплаб фанларга асосланган технологияларни ривожлантиришдир. Бундай технологиялар юкрри самарада ишлаб чик,арувчи машиналар, самарали материаллар ва уларни к,айта ишлаш усулларидан фойдаланишга асосланган булиб, уларнинг самарадорлигини ошиши фан ва техниканинг энг илгор ютукдари эвазига эришилган. Яна бундай технология ишлаб чикаришни интенсивлаштириш, сифатни кескин ошириш ва мах.сулот таннархини камайтириш имконини беради. Юкоридаги т^хнолошянинг кулланилиши ишлаб чнцариш самарадорлигини ва ускуналар ишлаш аникдипши сезиларли ошириш билан боглик булиб, факат мукаммал j'-^am курилмаларининг ишлатилишигина бошкариш тизимларшшнг эхтиёжини таъминлайди. Улчаш ва назорат воситаларига кескин талаблар куйиш билан фан талаб технология уларнинг ривожида кудратли рагбатлантирувчи 149 омил булиб хизмат кдлади ва бу холда назорат цилииаётган объект ёки жараённинг илмий савиясини аникдовчи булади. Худди шунинг учун лазерлар асосидаги улчаш воситалари ва УЮЧ курилмалар, ута сезгир плёнкали ва ярим утказгичли узгарткичларни ишлаб чик,аришга жиддий эътибор килинаяпти. Микроконтроллерлар ва микропроцессорлар асосида ишлайдиган улчаш асбоблари яна хам купаймокда. Бу эса, турли ишлаб чикдриш ва технологик жараёнларнинг самарадорлигини янада оширишда кушимча имкониятлар яратади. Дархақкат, микроконтроллерлар ва микропроцессорларнинг улчаш асбоблари ва курилмаларида кенг кулланилиши улчаш амалини бирмунча соддалаштиради, сарф-харажатларни камайтиради, улчаш аникдигини эса оширади. Бу эса ишлаб чикарилаётган махсулотларнинг сифатлари жахон андозаларига мое булишини таъминлашда мухим ахамият касб этувчи омиллардан бири булиб хисобланади. Download 1.73 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|