Измерительные программно-аппаратные комплексы

2021-12-23
Виртуальный прибор на экране компьютера

      

Измерительные программно-аппаратные комплексы реализуют концепцию виртуальных приборов и предназначены для построения измерительных приборов, приборов активного контроля и систем сбора данных. В отличие от специализированных измерительных приборов предоставляют пользователю возможность самостоятельно и оперативно изменять конфигурацию и характеристики приборов (диапазон измерений, цену деления, единицы измерения, виды шкал, и т.п.)  под конкретные задачи  и максимально использовать возможности вычислительной техники.

В состав измерительного программно-аппаратного комплекса входят:

- первичный преобразователь физической величины в электрический сигнал (в частности индуктивный преобразователь перемещений),

- конвертор электрического сигнала в цифровой код с передачей данных средствам вычислительной техники по стандартным проводным (USB, RS-232, RS-485) или беспроводным (WiFi, Bluetooth) интерфесам,

- средства вычислительной техники (персональный компьютер, смартфон, планшет) или программируемый логический контроллер (ПЛК) с операторской панелью или без нее,

- программные средства для приема, обработки, хранения, отображения и передачи измерительной информации.

 При необходимости визуального контроля измеряемого параметра непосредственно на рабочем месте первичный преобразователь, конвертор и табло индикации могут быть объединены в едином корпусе, представляющем собой конструктивно и  функционально законченный прибор, имеющий возможность передачи данных средствам вычислительной техники. 

Измерительный программно-аппаратный комплекс может иметь от 1 до 127 первичных преобразователей и, соответственно, столько же конверторов, что позволяет создавать многоточечные измерительные системы.

В качестве первичного преобразователя может быть использован любой из приведенных в таблице преобразователей утвержденного типа. Возможно использование других преобразователей с выходным сигналом в виде напряжения 0...5 В или тока 4...20 мА.

Конвертор осуществляет оцифровку сигнала преобразователя и обмен данными со средствами вычислительной техники или промышленным контроллером. При необходимости беспроводной передачи данных конвертор укомплектовывается дополнительным WiFi или Bluetooth модулем. Конвертор  и  конкретный экземпляр первичного преобразователя калибруется совместно и образуют датчик с требуемыми метрологическими характеристиками. Калибровка позволяет учесть разброс коэффициента преобразования первичного преобразователя и устранить нелинейность его характеристики. При необходимости, калибровка датчика может быть выполнена в любой момент времени, при этом калибровочная характеристика сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера конвертора. К конвертору может быть подключен инкрементный энкодер, что расширяет возможности измерителей и позволяет строить на их базе профилометры и другие аналогичные приборы.

Совместно с датчиками возможно использование различных вариантов средств обработки и отображения информации:

- персональный компьютер, планшет или смартфон под управлением ОС Linux, Windows XP и выше или Android 4.2 и выше и предустановленным специализированным программным обеспечением (приложение).

- программируемый логический контроллер ПЛК;

- специализированный блок индикации БЭП-2.

 

Программные средства обеспечивают прием, обработку, хранение, отображение и передачу измерительной информации:

- прием и отображение результатов измерений на индикаторах с комбинированной (цифровой и стрелочной) шкалой;

- одновременное подключение до 127 датчиков и математические операции с данными от них;

- выбор единиц измерения, диапазона измерения, цены деления, инверсию знака;

- допусковый контроль, определение минимального и максимального значений;

- быструю перекалибровку при смене первичного преобразователя, возможность использования различных датчиков;

- запоминание, хранение и обработку результатов измерений стандартными средствами (Excel),

- передачу результатов измерений другим ПЛК по протоколу ModBus и по сетям Ethernet.

Возможна разработка специализированного программного обеспечения по техническому заданию Заказчика.

Комбинация первичных преобразователей, конверторов, стандартных интерфейсов обмена информацией и необходимого программного обеспечения позволяет получить широкий диапазон вариантов виртуальных приборов. Некоторые примеры использования представлены в таблице и на рисунках.

 

Примеры совместного использования первичных преобразователей и конверторов.

Физическая величина  Первичный преобразователь Наименование конвертора Интерфейс передачи обмена данными
Наименование Тип, характеристика Модель
Перемещение Преобразователь перемещений Индуктивный дифференциальный М-021, М-022, M-023, M-024, M-025, M-026, M-030, М-032

IMP-06,

IMP-07,

IMP-08

USB,

RS-485,

RS-232

ЭМ-08, ЭМ-09 USB 
Инкрементный энкодер ЛИР-56 IMP-06 USB 
Температура  Термопреобразователь сопротивления Резистивный 50М, 100М ТСМв-1388 MDU USB 
Резистивный 50П, 100П, Pt100 ТСПв-1388
Термопара Термоэлектрический ТХА-К (К) ТХАв-1388, ТХАв-2088 MDT   USB   
Вес Датчик весоизмерительный Тензорезисторный мостового типа T24AM1-0,01 MDU
Давление Датчик абсолютного давления Тензометрический мостового типа MPX2200GP MDU

 

Номенклатура конверторов аналоговых сигналов первичных преобразователей в цифровой код

Назначение Краткое наименование Обозначение Устройства для отображения информации
Наименование Способ подключения Интерфейс ПО для визуализации Протокол обмена
Конверторы сигналов индуктивных преобразователей перемещения

Датчик USB ИМП-06 ПК с ОС Windows 7 и выше к USB порту ПК Виртуальный  СОМ порт imp_10_2_3* Прил.1
imp11_9600* Прил.1
 imp21 Прил.2
em08 Прил.3
стороннее Прил.3
Датчик RS-485 ИМП-07 ПЛК к COM порту ПЛК или к USB порту ПК через преобразователь RS-485 - USB RS-485 ModBuse imp_10_2_3* Прил.4
imp11_9600* Прил.4
Датчик RS-232 ИМП-08 БЭП-2 или ПК с ОС Windows 7 и выше к COM порту или к USB порту ПК через преобразователь RS-232 - USB RS-232 или виртуальный  СОМ порт imp11_38400* Прил.1
imp21 Прил.2
Конвертор сигналов аналоговых датчиков в т.ч. мостового типа Модуль датчика универсальный МДУ ПК с ОС Windows 7 и выше к USB порту ПК Виртуальный  СОМ порт imp_10_2_3* Прил.1
Конвертор сигналов термопар Модуль датчика температуры МДТ ПК с ОС Windows 7 и выше к USB порту ПК Виртуальный  СОМ порт imp_10_2_3* Прил.1
Модуль для цифровых головокИГЦ, ИГЦМ Электронный модуль ЭМ-08,ЭМ-09 ПК с ОС Windows 7 и выше к USB порту ПК Виртуальный  СОМ порт em08 Прил.3

 Примечание. Для конверторов с датой выпуска до 09.2021г.

 

Технические характеристики датчиков определяются метрологическими параметрами выбранного первичного преобразователя и характеристиками конвертора. Основные характеристики конверторов приведены в таблице.

 

Технические характеристики конверторов: 

Разрядность преобразования, бит 24
Время преобразования, мс, не более 100*
Минимальный цикл опроса по RS-485 при скорости 9600бод, мс, не более 20
Относительная погрешность, %, не более 0,5
Отклонение характеристики преобразования от линейной, %, не более 0,5
Интерфейс обмена данными USB, RS-232, RS-485, WiFi** или Bluetooth**
Питание от USB порта ПК, внешнего блока питания или аккумулятора 3,6В
Потребляемый ток, мА  7(USB ,RS-232, RS-485)/110(WiFi, Bluetooth)
Рабочий диапазон температур, °С 0 ... 45
Габаритные размеры, мм 45х19х5

____________

* Зависит от выбранной погрешности преобразования.

**С дополнительными  WiFi* или Bluetooth* модулями.

 

Галерея: 
Настройка шкалы датчика
Одновременное отображение нескольких датчиков
Конвертор сигнала первичного преобразователя в цифровой код
Индуктивный преобразователь перемещений с USB выходом
Электронный манометр c USB выходом
Состав и структура измерительных программно-аппаратных комплексов
Виртуальный измерительный прибор
Комбинированная стрелочно цифровая шкала виртуального прибора на экране компьютера

Области применения нашей продукции: