2 Розробка структурної схеми системи вимірювального контролю вологості та температури в теплицях
2.1 Вибір оптимального варіанту структурної схеми
Розглянемо три варіанта структурних схем та порівняємо їх між собою за визначеними критеріями, дамо коротку характеристику кожній із них та виберемо оптимальну структурну схему. На основі вибраної системи і буде розроблено інформаційно-вимірювальну систему. При виборі найкращої структурної схеми будемо враховувати такі характеристики кожної з них як собівартість, швидкодію, надійність, простоту реалізації, габаритність та точність. Розглянемо першу структурну схему, яка приведена на рисунку 2.1.
Рисунок 2.1 – Перший варіант реалізації структурної схеми системи для визначення складу вихлопних газів автомобілів
Позначення на схемі:
V/ – датчик концентрації, який використовується для визначення концентрації вихлопних газів автомобілів;
МХ – мультиплексор;
– аналого-цифровий перетворювач;
MCU – мікроконтролер;
РС – персональний комп’ютер.
RS485 – прилад який призначений для перетворення інтерфейсу з USART в RS485;
Принцип роботи наведеної схеми полягає в тому що вимірювана величина вимірюється і перетворюється в аналоговий сигнал за допомогою спеціального датчика вихідний сигнал датчика поступає на мультиплексор. Далі з мультиплексора інформація потрапляє на АЦП, де перетворюється з аналогового сигналу в цифровий код. Інформацію з АЦП отримує мікроконтролер і за допомогою інтерфейсу обміну даних передається на ПК.
Ця схема характеризується високою швидкодію, малою габаритністю системи, значна частина вартості системи припадає на вартість первинних датчиків.
Друга структурна схема має наступний вигляд (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 – Другий варіант реалізації структурної схеми системи для визначення складу вихлопних газів автомобілів
Позначення на схемі:
ПВП - первинний вимірювальний перетворювач;
ВВП - вторинний вимірювальний перетворювач;
- аналого-цифровий перетворювач, який перетворює аналогову величину у цифровий код.
MCU – мікроконтролер;
РС – персональний комп’ютер.
RS485 – інтерфейс.
Принцип дії цієї системи аналогічний попередній але в ції схемі перетворений сигнал з кожного вимірювального каналу безпосередньо подається на відповідний окремий АЦП. З АЦП вимірювальна інформація знімається мікроконтролером і за допомогою інтерфейсу передається на ПК.
Ця система має високу швидкодію, але в той же час підвищується її собівартість через те що в даній схемі використовується велика кількість АЦП.
Третя структурна схема приведена на рисунку 2.3.
Рисунок 2.3 – Третій варіант реалізації структурної схеми системи для визначення складу вихлопних газів автомобілів
Позначення на схемі:
ПВП – первинний вимірювальний перетворювач.
ВВП – вторинний вимірювальний перетворювач.
МХ – мультиплексор;
– аналого-цифровий перетворювач;
MCU – мікроконтролер;
РС – персональний комп’ютер;
USART/RS485 – прилад який призначений для перетворення інтерфейсу з USART в RS485;
Принцип дії цієї схеми полягає в тому, що на вхід первинного перетворювача поступає концентрація вимірюваної речовини, яка перетворюється в ємність, після чого вторинний перетворювач перетворює ємність у напругу, яка поступає на мультиплексор. З мультиплексора інформація подається на АЦП, де перетворюється з аналогового сигналу в цифровий код. Інформація з АЦП знімається мікроконтролером і за допомогою інтерфейсу обміну даних передається на ПК.
Ця схема досягає високої точності у вимірюваннях, але має великі габарити та невисоку швидкодію.
Для того, щоб порівняти вище наведені структурні схеми занесемо основні параметри системи до таблиці і порівняємо (таблицю 2.1).
Таблиця 2.1 – Порівняння структурних схем
Параметр | І | II | ІІI | Ідеальна система |
Собівартість | 0 | 0 | 1 | 1 |
Швидкодія | 1 | 1 | 0 | 1 |
Надійність | 1 | 0 | 1 | 1 |
Простота реалізації | 1 | 0 | 0 | 1 |
Габаритність | 1 | 1 | 0 | 1 |
Точність | 1 | 0 | 1 | 1 |
Σ Еі | 5 | 2 | 3 | 6 |
0,83 | 0,33 | 0,50 | 1 |
Узагальнений коефіцієнт якості знайдемо за наступною формулою:
. (2.1)
Коефіцієнт якості першої схеми:
.
Коефіцієнт якості другої схеми:
.
Коефіцієнт якості третьої схеми:
.
Отже, критерій якості першої схеми більший, ніж для інших структурних схем. Тому з цих розрахунків можна зробити висновок, що для поставленої нами задачі найкраще нам підходить структурна схема, представлена на рисунку 2.1.
Ми отримали оптимальний варіант структурної схеми. Використаємо цю схему для побудови електричної принципової схеми системи, що розробляється [4].
... ється вирішення питань з охорони атмосферного повітря. На основі поданих підприємствами проектів нормативів ГДВ проводяться кінцеві розрахунки забруднення атмосфери від усіх діючих об'єктів, а також об'єктів, які будуються та реконструюються. Систематизовані пропозиції по нормативах гранично допустимих викидів для підприємств, а також заходи по їх досягненню в складі зведеного проекту "Охорона ...
... визначеної навички і тренування, без яких ціль екстреної допомоги не буде досягнута. Для більш тривалої ШВЛ показана інтубація трахеї, що повинна виконуватися тільки лікарем. 5. Профілактика отруєння чадним газом Найбільш радикальним є герметизація і механізація таких виробництв, як доменне, спостереження за станом і своєчасним ремонтом газової апаратури, контролем за справністю газопроводу ...
... у 2,5 разу і СН у 2,7 разу, паливна економічність автомобіля ГАЗ-24 "Волга" підвищується до 1 %. Подальше зниження подачі зумовлює збільшення викиду токсичних речовин і одночасно погіршує динамічні якості автомобіля. Усталені режими В експлуатаційних умовах автомобільний двигун 80% часу працює на часткових навантаженнях, для яких характерна відносно невисока концентрація токсичних речовин. Хоч ...
... добу приймаємо для автомобілів КамАЗ-53212 і ТСВ-6У Тн=10 годин, а для автомобіля КамАЗ-5511 Тн=9 годин. т у добу. од. 2. Виробнича програма по експлуатації рухомого складу Виробнича програма для ВАТ АТП-11855 складається за такою формою: Таблиця 3 Найменування показників Марки автомобілів Усього по парку КамАЗ-5511 КамАЗ-53212 ТСВ-6В 1. Виробнича база 1. Средньопискова кількі ...
0 комментариев