Systemy pomiarowe. Struktury systemów pomiarowych.

Prezentacja na temat: "Systemy pomiarowe. Struktury systemów pomiarowych."— Zapis prezentacji:

1 Systemy pomiarowe

2 Struktury systemów pomiarowych

3 Przetwornik pomiarowy Czujnik Przetwornik pomiarowy Czujnik Przetwornik pomiarowy Czujnik Przetwornik pomiarowy Czujnik Kontroler podsystemu Magistrala interfejsu Komputer nadrzędny Magistrala interfejsu Systemy pomiarowe MT-3

4 Warstwy interfejsowe wg. ISO-OSI ( open system interconection) Użytkownika Aplikacyjna Prezentacji Sesyjna Transportu Sieciowa Przesyłu danych Fizyczna PROFIBUS DDLM FDL RS485

5 CAMAC ( Computer Automated Measurement and Control Equipment) VME(1982) VXI(1987) Kaseta 40 MB/s HPIB(1972) GPIB IEEE 488 IEC 625 1:14 2-25 m 1 MB/s RÓWNOLEGŁE Drukarka Centronix Interfejsy Karta IEC 625/ MXI PCI PXI ISA PC SZEREGOWE RS - 232 (1962) RS - 232C(1968) RS-423A {1:10, 30 m, 100kb/s} } RS - 422A {1:10, 1200 m 10Mb/s} RS - 485 {32:32,1200 m, 10 Mb/s} (EIA/TIA 232E) PROFIBUS 32 : 32 1200m 10 – 500 kb/s I2CI2C Microwire Dla mikrokontrolerów i IEEE 1394 Fire Wire { do 400Mb/s} CAN Controller Area Network Motoryzacja Automatyka do500 m do 1Mb/s ETHERNET USB (1997) {1:127, 5m, 480 Mb/s } 1 :1, 15 m 115 kb/s czujników zintegrowanych

6 Profibus FMS ( Fieldbus Messge Specification ) PA ( Process Automation ) DP ( Decentralized Peripherials ) Master Magistrala Pętla elementów aktywnych (Token) Slave.... Pętla elementów aktywnych (Token) MT-3

7 NCAP 1451.1 STIM 1451.2 A/C TEDS Logika Czujnik Sieć MSTIM 1451.4 Lista przyłączy MMI NCAP 1451.1 TEDS Czujnik TEDS Czujnik NORMA IEEE 1451 MT-3

8 Struktura przetwornika inteligentnego

9 Zawartość elektronicznej karty katalogowej TEDS

10 Moduł czujnika pomiarowego wyposażonego w elektroniczna kartę katalogowa TEDS

11 Interfejs mieszany MMI

12 Zestawienie norm serii IEEE 1451

13 Dekodowanie i kodowanie informacji TEDS

14

15

16 I 20 mA 4 mA X min X max 20 mA 4 mA X minX max I NADAJNiK ŹRÓDŁO PRĄDOWE ZASILACZ 12, 24, 36, 48 V ODBIORNIK PĘTLA 4 –20 mA Pętla Prądowa 4 – 20 mA

17 Protokół HART Przesyłanie danych cyfrowych pętlą prądową Sygnał o częstotliwości 1200Hz – stan niski Sygnał o częstotliwości 2200Hz – stan wysoki Do 15 elementów w sieci

18 Mikrosystemy krzemowe

19 Rozmiary geometryczne mikrosystemów

20 Schemat blokowy mikrosystemu

21 Realizacja skomplikowanego kształtu metodą wielokrotnego nakładania warstw poświęconych

22 MIKROSILNIK ELEKTROSTATYCZNY STOJAN ROTOR o średnicy 100 m prędkość obrotowa 25000 obr/min

23

24 Projekt w CAD Wykonanie Cewka Chip z wieloma układami RF Elementy mikromechaniczne wykonane technologią EFAB

25 Waraktor obrotowy

26 Linia opóźniająca Scaner Projekt w CADWykonanie Elementy mikromechaniczne wykonane technologią EFAB

27 Zespół dysz wraz z przełącznikiem 1 mm

28 Miniaturowa łódź podwodna płynie w naczyniu krwionośnym Dzięki uprzejmości firmy Micro TECH, Bismarckstrasse 1426, 47057 Duisburg, Niemcy Techniką stereolitografi wytworzono subminiaturową łódź podwodną, przeznaczoną do diagnostyki układów krążenia, o wymiarach 4 x 0.8 mm. Urządzenie to jest napędzane śrubą wielołopatkową. Może być wyposażone w kamerę TV i różne czujniki wielkości nieelektrycznych.

29 Rynek MEMS-ów w miliardach dolarów

30 Światowy rynek mikrosystemów Struktura i zakres 1996-2002, produkty dobrze usytuowane (przewidywania 1999) Noworozwijane mikrosystemy 1996-2002 (przewidywania 1999)

31 W Europie powołano jeden ogólnoeuropejski i kilka narodowych programów rozwoju mikrosystemów pod nazwą EUROPRACTICE, który podzielono na pięć głównych działów: pomiary fizyczne i motoryzacja (CC1) mikrourządzenia biomedyczne i zastosowania w medycynie (CC2a) mikrosystemy bioanalityczne dla nauki o życiu i ochrony środowiska (CC2b) MEOMS, urządzenia peryferyjne i telekomunikacyjne (CC3) mikromaszyny i mikroaktuatory, kontrola procesów i zastosowania w narzędziach (CC4) mikrofluidyka i mikrosystemy cieczowe (CC5) czujniki promieniowania, areonautyka i zastosowania instrumentalne w aparaturze naukowej (CC6a) systemy obrazowe CMOS (CC6b ). EUROPRACTICE

32 Rozwój techniki mikrosystemów na świecie

33 Struktura nakładów inwestycyjnych na badania i instytucji badawczych w dziedzinie mikrosystemów Struktura nakładów inwestycyjnych na badania w dziedzinie mikrosystemów krzemowych Struktura instytucji badawczych i dydaktycznych

34 Rozwój mikrosystemów

35 Pole zastosowań i rozwój mikrosystemów

36 Technika mikrosystemów a rozwój

37 Inne własciwości aparatury pomiarowej

38 pierwsza cyfra zabezpieczenie przed:druga cyfra zabezpieczenie przed: 0brak zabezpieczenia0 1dużymi przedmiotami1pionowymi kroplami 2przedmiotami średniej wielkości2kroplami padającymi pod kątem nie większym od 15 0 3małymi przedmiotami3kroplami padającymi pod kątem nie większym od 60 0 4elementami powyżej 1 mm4wodą padającą pod dowolnym kątem 5gromadzeniem się kurzu wewnątrz urządzenia 5strumieniem wodnym o dowolnym kierunku 6wnikaniem kurzu6zalaniem wodą --7zanurzeniem do wody przy określonym ciśnieniu i czasie zanurzenia --8zanurzeniem do wody przy określonym ciśnieniu IP (interelement protection)

39 EMC Kompatybilność elektromagnetyczna Emisyjność elektromagnetyczna Odporność elektromagnetyczna Źródła emisji Urządzenia gospodarstwa domowego Linie energetyczne i telefoniczne Łączność naziemna i satelitarna Wyładowania atmosferyczne Im wyższa częstotliwość, tym większe zaburzenie

40 EMC Kompatybilność elektromagnetyczna Zapobieganie Konstrukcja Ekranowanie (klatki Faradaya) Szczelność elektromagnetyczna Badania emisji i odporności Wg. normy 9kHz – 1GHz (bada się do 30GHz) Anteny nadawcze i odbiorcze Kierunkowość pola Przestrzeń do badań, odbicia Komory bezechowe Komory rewerberacyjne (wieloodbiciowe) 10 mln euro 10 m pole pomiarowe

41 EMC Kompatybilność elektromagnetyczna GTEM

42 Zabezpieczenie przeciwwybuchowe Strefy wybuchowości 0-Ciągła 1- Doraźna 2 - okazjonalna 10- ciągłe 11- okazjonalne zagrożenie wybuchem pyłu atmosfera wybuchowa Klasy wybuchowości I-Metan IIA IIB IIC Różne gazy Klasy temperaturowe (maksymalna temperatura powierzchni) T1- do 450 °C, T2- do 300 °C, T3- do 200 °C, T4- do 135 °C, T5- do100 °C, T6- do85 °C,

43 Zabezpieczenie przeciwwybuchowe Rodzaje zabezpieczeń o – olejowe p – nadciśnieniowe q – piaskowe d- ciśnieniowe szczelne e- zwiększonego bezpieczeństwa i - samoistnie bezpieczne EEx qe IIB T5 Oznaczenie norm europejskich (CENELEC)