Детальная информация

Целью работы является разработка компактной и технологически независимой встроенной АСУ транспортируемым рабочим эталоном для обеспечения поверки и калибровки средств измерений давлений и вакуума в диапазоне от 0,1 до 10^5 Па. Предметом исследования являются архитектурные и схемотехнические решения, а также программное обеспечение систем управления. Задачи, решаемые в ходе исследования: 1. Анализ состава характеристик оборудования, формирование требований к АСУ; 2. Выбор архитектуры системы управления, подбор элементной базы; 3. Разработка принципиальной электрической схемы и трассировка печатной платы блока управления; 4. Разработка встроенного программного обеспечения; 5. Изготовление и апробация опытного образца блока управления. В ходе работы были исследованы методы воспроизведения низких абсолютных давлений, изучены современные подходы к автоматизации вакуумметрических эталонов и состояние отечественной электронной компонентной базы. Сформулированы требования к системе управления и обоснован выбор архитектуры АСУ. В результате работы спроектирован блок управления, представляющий собой центральный элемент АСУ нижнего уровня. Разработана конструкторская документация, включающая принципиальные электрические схемы и чертежи печатной платы, а также встроенное программное обеспечение. Экспериментальная проверка изготовленного опытного образца подтвердила его работоспособность и соответствие требованиям, предъявленным к разрабатываемой АСУ. Полученные результаты могут быть использованы при создании транспортируемых рабочих эталонов, а также при разработке встроенных АСУ на отечественной электронной компонентной базе.

The purpose of the work is to develop a compact and technologically independent embedded ACS for a transportable working standard intended for the verification and calibration of pressure and vacuum measuring instruments in the range from 0.1 to 10^5 Pa. The subject of the research includes architectural and circuit design solutions, as well as software for control systems. The objectives addressed during the research are as follows: 1. Analysis of the equipment characteristics and formulation of ACS requirements; 2. Selection of the control system architecture and electronic component base; 3. Development of the electrical schematic diagram and PCB layout of the control unit; 4. Development of embedded software; 5. Manufacturing and testing of a prototype control unit. During the work, methods for reproducing low absolute pressures were investigated, modern approaches to the automation of vacuum measurement standards were studied, and the current state of the domestic electronic component base was analyzed. Requirements for the control system were formulated, and the choice of ACS architecture was substantiated. As a result of the work, a control unit was designed, serving as the central element of the lower-level ACS. Design documentation was developed, including electrical schematic diagrams, PCB drawings, and embedded software. Experimental testing of the manufactured prototype confirmed its operability and compliance with the requirements imposed on the developed ACS. The obtained results can be used in the creation of transportable working standards, as well as in the development of embedded ACSs based on domestic electronic component bases.