Этап. Работа и обслуживание программы
Наконец программа запущена и работает. Но в ряде случаев проблемы могут не проявляться годами, и для нового продукта может потребоваться определенный объем сопровождения. Пример
тому —«проблема 2000».
Шесть этапов, показанных выше, не должны рассматриваться изолированно, поскольку часто производство программы является итеративным процессом и потребуется повторить его шаги несколько раз.
Некоторые образны программ и примеры исходного кода могут быть скачаны с моего Web-сайта (URL адрес дан в предисловии к книге).
Измерения
Что такое измерение
Измерение является получением значений физических величин с целью формирования информации об объекте, которая далее передается на приборы регистрации/индикации и/или на приборы
управления. Термин « измерительные средства» часто используется я этом контексте, чтобы описать измерительную систему с позиций науки и технологии.
Первая задача любой измерительной системы состоит в том, чтобы транслировать некую измеряемую физическую величину, известную как объект измерения, в другую физическую переменную, которая может быть использована в работе индикатора или прибора управления. В системах двигателя автомашины большинство измеряемых
величин преобразуется в электрические сигналы. Датчики, которые выполняют такое преобразование, часто называют преобразователями.
Измерительная система
Процесс измерения будет зависеть от многих факторов, но для большинства автомобильных систем он состоит из следующих этапов
1. Физическая переменная.
2. Преобразование.
3. Электрическая переменная.
4. Обработка сигнала.
5. Аналого-цифровое преобразование.
6. Обработка сигнала в цифровом виде.
7. Индикация сигнала или использование его прибором управления.
Некоторые системы могут не потребовать этапов 5 и 6. Например, представим систему измерения температуры с цифровым дисплеем. Она поможет проиллюстрировать вышеприведенные семь этапов процесса измерения:
!. Температура охлаждающей жидкости двигателя.
2. Термистор.
3. Сопротивление уменьшается с увеличением температуры.
4. Линеаризация.
5. Аналого-цифровое преобразование.
6. Преобразование сигнала к ключам цифрового дисплея.
7. Цифровое считывание показания как числа или линейного индикатора.
На рис. 2.44 в виде блок-схемы представлена полная измерительная система.
Источники ошибок в измерении
Важный вопрос, возникающий при проектировании измерительных приборов или системы измерения, звучит так: Насколько эф/активной окажется измерительная система при измерении переменной величины?
Рассмотрим пример измерения температуры воды из предыдущего раздела. Если преобразователь погружается в жидкость, которая имеет более высокую температуру, чем окружающая среда, тогда преобразователь будет отнимать часть тепла на себя и понижать температуру жидкости. В данном случае
этот эффект, вероятно, будет незначительным, но в других случаях он может оказаться не столь малым. Однако даже в нашем случае возможно, что вследствие установки преобразователя температура
папы, окружающей датчик, окажется ниже, чем в остальной части системы. Такой случай называют агрессивным измерением. Другой пример — измерительный прибор помещается в трубопровод топ-
липа для измерения скорости потока жидкости. Здесь в определенной мере прибор сам будет сдерживать поток. Возвращаясь к предыдущему примеру температурного датчика, также можно предположить, что малый ток, проходящий через преобразователь, создаст эффект нагрева.
Ошибки в измерительной системе отрицательным образом влияют на точность в целом. Ошибки могут быть обусловлены не только вмешательством измерительной системы. Есть много факторов, связанных с показателями совершенства преобразователей и систем измерения. Некоторые из них рассмотрены ниже.
Точность
Это понятие означает степень приближения результата измерения к реальному значению. Точность обычно выражается как максимально допустимая ошибка. Например, если длина в 30 см измеряется обычной деревянной линейкой, ошибка может достигать 1 мм в большую или меньшую сторону. Это расценивается как точность ± 1 мм. Ошибка может быть выражена также в процентах, что в данном случае составляет 0,33%. Для измерителей электрических величин часто указывают максимальную ошибку в процентах от полной шкалы отклонения стрелки. Максимальная ошибка, или точность, зависит опт ряда факторов, поясняемых ниже.
Разрешение
Это «четкость», с которой измерение может быть проведено. Разрешение необходимо отличать от точности. Если бы качественная стальная линейка была сделана по очень высокому стандарту, но (тела градуировку только в сантиметрах, она бы
имела низкое разрешение, даже если градуировка нанесена очень аккуратно.
Гистерезис
Результат измерения зависит от того, насколько полученное значение выше или ниже своего предыдущего значения. Вы можете убедиться в этом, когда будете в следующий раз измерять свой вес
на тех же самых весах. Если вы ступите на весы «нежно», вы будете весить меньше, чем если вы «прыгните» на них (весы зашкалят, а потом установятся равновесии).
Повторяемость
Это плотность размещения показаний, когда снимается несколько подряд идущих измерений точно заданной величины на полном интервале изменения измеряемой переменной величины. Если шкала весов в 5 кг была пройдена увеличением груза от 0 до 5 кг по 1 кг несколько раз подряд, тогда разброс показаний и есть повторяемость. Часто выражается в процентах от полной шкалы.
Сдвиг нуля
Отклонение показаний от нуля при отсутствии измеряемой величины. Стрелочный прибор для измерения электрических величин, как правило, имеет регулировку нулевого положения стрелки.
Линейность
Переходная характеристика преобразователя часто бывает нелинейной (см. характеристику термистора в следующем разделе). Там, где это возможно, преобразователь используют в его линейной
зоне. Показатель нелинейности оценивается как процент от максимальной величины рабочего диапазона.