Разработка и исследование методов и средств автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов

• Автор: Киселев, Сергей Константинович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 405 с. : ил.

Глава 1 Анализ существующих методов и средств поверки как части автоматизированного производства щитовых электроизмерительных приборов
1.1 Общая характеристика комплексно-автоматизированного производства щитовых электроизмерительных приборов
1.2 Определение требований к методам и средствам автоматизации поверки
1.3 Анализ существующих средств автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов
1.3.1 Средства задания образцовых значений сигналов
1.3.2 Средства считывания показаний
1.4 Определение технических требований к устройству оптического считывания показаний
1.5. Результаты и выводы
Глава 2 Разработка имитационной модели системы автоматизации поверки измерительных приборов
2.1 Назначение модели системы автоматизации поверки
2.2 Описание системы автоматизации поверки как объекта моделирования
2.3 Проверка модели системы автоматизации поверки
2.4 Результаты и выводы
Глава 3 Автоматизация определения показаний щитовых электроизмерительных приборов с плоской шкалой
3.1 Задача алгоритмического определения показаний в системе автоматизации поверки
3.2 Разработка технологии и алгоритмов предварительной обработки изображений
3.2.1 Анализ изображений
3.2.2 Сегментация изображений
3.2.3 Контрастирование изображений
3.2.4 Бинаризация изображений
3.2.5 Фильтрация изображений
3.2.6 Вектор параметров технологии предварительной обработки
3.3 Разработка технологии и алгоритмов определения показаний приборов с плоской шкалой
3.3.1 Общая технология определения показаний
3.3.2 Поиск и определение координат крайних отметок
3.3.3 Вычисление координат центра шкалы
3.3.4 Определение траекторий поиска отметок шкалы и стрелки
3.3.5 Поиск и определение угловых положений отметок шкалы и стрелки
3.3.6 Определение показания и погрешности поверяемого прибора
3.3.7 Вектор параметров технологии определения показаний
3.4 Анализ погрешностей определения показаний приборов с плоской шкалой и разработка алгоритмов их коррекции
3.4.1 Погрешности, возникающие при получении оцифрованного изображения с показаниями прибора с плоской шкалой
3.4.2. Погрешности, обусловленные алгоритмами определения показаний прибора с плоской шкалой
3.5 Результаты и выводы
Глава 4 Автоматизация определения показаний щитовых электроизмерительных приборов профильного типа
4.1 Особенности приборов профильного типа как объектов автоматизации поверки
4.2 Разработка технологии и алгоритмов предварительной обработки изображений с показаниями профильных приборов
4.3 Алгоритм определения показаний профильных приборов
4.4 Анализ погрешностей определения показаний профильных приборов и разработка алгоритмов их коррекции
4.4.1 Погрешности, возникающие при получении оцифрованного изображения с показаниями профильного прибора
4.4.2 Погрешности, обусловленные алгоритмами определения показаний профильного прибора
4.5 Результаты и выводы
Глава 5 Способы автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов в динамическом режиме
5.1 Динамический режим работы щитовых электроизмерительных приборов
5.2 Метод определения динамических характеристик щитового электроизмерительного прибора
5.3 Способ автоматизации поверки с расчетным исключением динамической погрешности
5.4 Оптическое считывание показаний при поверке в динамическом режиме
5.5 Способ автоматизации поверки с использованием интерполяции показаний
5.6 Результаты и выводы

микроЭВМ регистрирующее
устройство

калибратор
поверяемый
прибор
52:
считываю- —►
щее АЦП
устройство -►
Рис. 1.12 Структурная схема системы АП со считывающим устройством
масочного типа
Для подключения фотоэлементов считывающего устройства к системе можно использовать многоканальный аналого-цифровой преобразователь АЦП, число каналов которого равно числу секторных отверстий в диафрагме (числу считывающих элементов в головке, числу поверяемых отметок шкалы поверяемого прибора). На системе такого состава может быть реализован любой способ поверки в динамическом режиме подвижной части прибора при отсчете показаний методом регистрации совмещения стрелки с поверяемыми отметками. Момент совмещения стрелки с 1-ой поверяемой отметкой определяется по наступлению максимума (минимума) сигнала с 1-го фотоэлемента, расположенного, соответственно, над ьой считываемой зоной. Для этого при поверке микроЭВМ постоянно анализирует сигнал на выходе АЦП и последовательно переключает каналы считывания после фиксации очередного экстремума сигнала [110].
АЦП для подключения оптических фотоэлементов к системе АП используется также и в считывающих устройствах, реализующих динамическое сканирование шкалы [32]. Необходимый период опроса АЦП ДЦ в системе