Распознающие измерительные системы (РАИ)

Предназначены для определения степени соответствия между исследуемым объектом и эталонным образом. Для задач классификации биологических объектов и дактилоскопических снимков, опознавания радиосигналов и других создаются специальные системы распознавания образов. Эти системы осуществляют распознавание образов через количественное описание признаков, характеризующих данный объект исследования. Процесс распознавания реализуется комбинацией устройств обработки и сравнения обработанного изображения (описания образа) с эталонным образом, находящимся в устройстве памяти. Распознавание осуществляется по определенному, заранее выбранному, решающему правилу. При абсолютном описании образа изображение восстанавливается с заданной точностью, а относительное описание с набором значений отличительных признаков. Как пример СРО можно привести голографические распознающие системы (PC). В этих системах распознавание изображений осуществляется с относительно высокой скоростью (от 103 до 106 изображений в секунду благодаря параллельному анализу голограмм). Голографические РС нашли широкое применение при поиске химических элементов по спектрам их поглощения и в навигации при определении положения объекта по наземным ориентирам. В топографических PC удачно сочетаются высокая производительность оптических методов сбора и обработка информации с логическими и вычислительными возможностями ЭВМ.

Телеизмерительные информационные системы (ТИИС).

Они отличаются от ранее рассмотренных длиной канала связи. Канал связи является наиболее дорогой и наименее надежной частью этих систем. Телеизмерительные ИИС могут быть одно- или многоканальными. Они предназначаются для измерения параметров сосредоточенных и рассредоточенных объектов. ТИИС:

По назначению: общепромышленные, для исследований и испытаний. По линиям связи: с проводными ЛС, с беспроводными ЛС. По конфигурации сигналов: с разомкнутыми каналами связи, с замкнутыми каналами связи. По виду сигналов: с аналоговыми сигналами в ЛС, с кодоимпульсными сигналами. В зависимости от того, какой параметр несущего сигнала используется для передачи информации, можно выделить ТИИС:

- интенсивности, в которых несущим параметром является значение тока или напряжения;

- частотные (частотно-импульсные), в которых измеряемый параметр меняет частоту синусоидальных колебаний или частоту следования импульсов;

- времяимпульсные, в которых несущим параметром является длительность импульсов; к ним же относятся фазовые системы, в которых измеряемый параметр меняет фазу синусоидального сигнала или сдвиг во времени между двумя импульсами;

- кодовые (кодоимпульсные), в которых измеряемая величина переда­ется какими-либо кодовыми комбинациями.

Системы интенсивности подразделяются на системы тока и системы напряжения в зависимости от того, какой вид сигнала используется для информации. Этим системам присущи сравнительно большие погрешности, и они используются при передаче информации на незначительное расстояние. Частотные ТИИС имеют большие возможности, поскольку в них практически отсутствуют погрешности, обусловленные влиянием линий связи, и возрастает дальность передачи информации по сравнению с системами интенсивности. Времяимпульсные системы по длительности применяемых для передачи импульсов подразделяют на две группы: системы с большим периодом (от 5…50 с) и системы с малым периодом (менее десятых долей секунды). Длиннопериодные системы применяются в основном для измерения медленно меняющихся неэлектрических величин (уровень жидкости, давление газов и др.). Короткопериодные системы имеют большое быстродействие. В последнее время получили широкое развитие адаптивные ТИИС, в которых алгоритмы работы учитывают изменение измеряемой величины или окружающих условий (воздействий). Основная цель применения адаптивных ТИИС состоит в исключении избыточности выдаваемой системой измерительной.

14. Поколения измерительных информационных систем.Первое поколение ИИС появилось конец 50-х начало 60-х. Это системы централизованного циклического получения информации.Второе поколение 70-е годы. Использование адресного сбора информации и обработка с помощью ЭВМ. ВТ имела элементную базу – микроэлектрические схемы.Третье поколение – введение в ИИС большие интегральные схемы, микропроцессоров, промышленных функциональных блоков совместимых между собой.Четвертое поколение – гибкие перестраиваемые, программируемые ИИС. В элементной базе присутствует большое количество интегральных схем.Пятое поколение – интеллектуальные и виртуальные ИИС.

ИВК.

ИВК представляет собой автоматизированное средство измерения электрических величин, на основе которого возможно создание ИИС путем присоединения к входу измерительных сигналов датчиков измеряемых величин с унифицированным электрическим выходным сигналом и генерация на основе программных компонентов ИВК программ обработки информации и управления экспериментом. Комплексы предназначены для построения на их основе следующих систем: систем автоматизации испытаний и научных исследований изделий и объектов промышленности; систем автоматизированной проверки (поверки) средств измерений; автоматизированных ИИС. По назначению ИВК подразделяют на типовые, проблемно-ориентированные и специализированные. Типовые ИВК служат для решения широкого круга задач автоматизации исследований и испы­таний независимо от области использования. Проблемно-ориентирован­ные ИВК служат для решения широко распространенной, но специфичной задачи автоматизации измерений, исследований или испытаний. Специализированные ИВК применяются для решения уникальных задач автоматизации измерений, испытаний или исследований. В состав ИВК входят технические и программные компоненты. К техническим компонентам относятся средства вычислительной техники, средства измерения электрических величин, времязадающие средства, средства вывода управляющих электрических сигналов, средства ввода-вывода цифровых и аналоговых сигналов, блоки электрического сопряжения измерительных компонентов между собой или измерительных компонентов с вычислительными компонентами, коммутационные устройства, расширители интерфейса, унифицированные типовые конструктивные элементы, источники питания и другие вспомогательные узлы. Системное программное обеспечение ИВК - совокупность программного обеспечения ЭВМ, используемой в ИВК, и дополнительных программных средств. Прикладные программы ИВК обеспечивают обработку измерительной информации, проверку работоспособности компонентов ИВК в отдельности и комплекса в целом, метрологическое обслуживание ИВК. Наиболее полно возможности ИВК реализуются при включении ЭВМ в замкнутый контур. В этом случае вся система объединена программой функционирования и обработки измерительной информации, включающей в себя как воздействие на объект исследования (ОИ), так и алгоритм взаимодействия с оператором. Эта схема является обобщенной структурой, по которой создается архитектура большинства современных ИВК. За основу при построении ИВК принимаются современные средства цифровой измерительной техники и малые цифровые ЭВМ. В качестве последних широкое применение нашли ЭВМ серии СМ. В измерительной технике широко применяется структура ИВК с использованием интерфейса типа «Общая шина» .