Роль микроконтроллеров в промышленных и медицинских измерениях - Электроника: Наука, Технология, Бизнес 5/2008.

Роль микроконтроллеров в промышленных и медицинских измерениях

ЗАО «Руднев-Шиляев» предлагает целый спектр устройств, предназначенных для преобразования аналогового сигнала датчиков (тензометрических, вибрационных, температурных, пьезоэлектрических) в цифровой код. В таких устройствах часто необходима высокая скорость реакции на изменение физических величин, а быстродействие компьютера может оказаться недостаточным. Мы предлагаем встраивать алгоритмы управления системой в микропроцессор устройства. Наличие у встраиваемых микропроцессоров устройства. Наличие у встраиваемых микроконтроллеров широкого спектра интерфейсов (RS-232, RS485, USB, ETHERNET, PCI, радиомодем) обеспечивает возможность передавать обработанные данные в ПК и принимать от него управляющие команды.

Измерительные преобразователи температур РШ2816 (рис.1) предназначены для измерения напряжения термопар, которое пересчитывается в температуру окружающей среды. В состав преобразователя РШ2816 входит управляющих контроллер и АЦП (24 разряда, 20 каналов). Контроллер управляет аналоговым каналом и АЦП, задавая параметры сбора и передачи данных через интерфейс RS485. Он также выполняет предварительную обработку: тарирование собранных данных и линеаризацию характеристики преобразования используемых датчиков.

Приборы «Диатест» (рис.2) и «ДИАТЕСТ 4» (рис. 3) предназначены для первичной и периодической проверки электрокардиографов, электроэнцефалографов, реографов, миографов, каналов ЭКГ мониторов. В этих устройствах микроконтроллер играет основную роль — в нем заложены все команды управления, формирования сигналов и индексации.

Еще одна группа приборов — высокочастотные USB-преобразователи аналоговых сигналов в цифровую форму: ЛА-н1USB. Эти платы сбора данных являются универсальными измерительными устройствами. На их основе могут быть построены многоканальные системы регистрации, анализа и мониторинга быстропротекающих процессов. Совместно с компьютером преобразователи ЛА-н*USB могут использоваться в качестве осциллографа.

Рис. 4 Высокочастотный преобразователь аналоговых сигналов ЛА-н1USB

На микроконтроллеры в платах приборов серии ЛА-н*USB возложена функция передачи данных из внутренней памяти устройства в компьютер. Наличие контроллера в этих устройствах позволило унифицировать программное обеспечение. Хотя конечные используемые команды в различных приборах серии ЛА-н*USB разные, управляющие устройствами пакеты имеют одинаковую структуру. Такой подход значительно сокращает время появления новых разработок. Еще одна функция микроконтроллера в этих устройствах - это калибровка. В ПЗУ микроконтроллера хранится индивидуальные для каждого устройства подстроечные коэффициенты. Микроконтроллер использует эти подстрочные коэффициенты для того, чтобы согласовать диапазон входного сигнала с уровнем или амплитудой сигнала синхронизации. Это позволяет повысить точность измерений и автоматизировать процесс калибровки приборов.

Таким образом, применение контроллеров в системах измерений позволяет использовать встроенные в них алгоритмы и команды для управления системой, задавать параметры сбора и обработки информации, а также настраивать и калибровать приборы.