Многофункциональный контроллер сбора данных и управления измерительными приборами

Abstract

Объектом исследования является способы ввода экспериментальных данных в персональный компьютер. Цель работы – создание новых средств измерений, основанных на взаимодействии устройств измерения с замещающей объект контроля моделью и исполнительными подсистемами, превосходящих по своим технико-экономическим характеристикам существующие на отечественном рынке аналоги и пригодные для интеграции в системы автоматического управления процессами измерения и контроля качества изделий. В результате исследования были разработаны принципиальная и электрическая схемы многофункционального контроллера сбора данных и управления измерительными приборами. Разработано программное обеспечение связи пакета прикладных программ ЭВМ с программами обмена данными между контроллером и ЭВМ, обеспечивающее управление перемещением зонда Кельвина на основе анализа дистанционной зависимости измерительного сигнала. Разработана методика выполнения измерений и визуализации пространственного распределения поверхностного потенциала с использованием программного пакета OriginPro. Использование микроконтроллера типа AVR позволяет управлять исполнительными устройствами, передавать, хранить и обрабатывать результаты на ПК; снижает требования к аппаратной части средств измерений при сохранении требуемых метрологических характеристик и позволяет гибко изменять схему измерения только за счет изменения параметров модели, реализуемой программными средствами. Программные средства повышают информативность контроля и обеспечивают автоматизированную регистрацию дефектов поверхности проводящих объектов с размерами много меньше размеров отсчетного электрода. Использование микроконтроллера ATMega 8535 снижает требования к аппаратной части средств измерений при сохранении требуемых метрологических характеристик и позволяет гибко изменять схему измерения только за счет изменения параметров модели, программные средства обеспечивают автоматизированную регистрацию дефектов поверхности объектов, что тем самым снижает себестоимость средства измерения. Использование программного пакета OriginPro позволяет автоматизировать выполнения измерений и визуализации пространственного распределения поверхностного потенциала. Результаты целесообразно использовать для расширения приборной базы научных исследований, использования разработанных схем и программ как основу проектирования других конструкций новых конкурентоспособных аппаратно-программных средств измерений.