Цели и задачи метрологического обеспечения

На втором этапе, в  зависимости от наличия вариации и направления приближения к измеряемому значению, определяется величина Y(X) показания ЦИП.

В димломном проекте  принято, что доверительный интервал случайной погрешности ЦИП составляет величину 6s  при доверительной вероятности 0,997. В литературе [4] указывается, что для некоторых типов ЦИП случайная погрешность представляет собою величину с усеченным нормальным распределением с доверительным интервалом равным 4s. Предложенный алгоритм формимрования показаний ЦИП может быть легко модифицирован для такого случая. Для этого достаточно в алгоритме осуществить контроль значения, получаемой случайной ошибки, исключая из рассмотрения те ее значения, которые не попадают в заданный интервал.

Предложенный агоритм  формирования показаний ЦИП отображен  на чертеже 7.091302.012.02 Д1. В программной  системе этот алгоритм реализован процедурой, что позволяет при необходимости достаточно просто осуществить его модификацию и использовать как независимый программный продукт при создании аналогичных программных систем.

 

5 СТРУКТУРА ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ МЕТОДИК ПОВЕРКИ ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВ

5.1 Разработка структуры программной системы

Основой для разработки структуры системы является перечень функций, выполняемых системой при аттестации. При определении перечня функций необходимо учесть то обстоятельств, что использование программной системы для решения задачи аттестации методик заключается не только в имитации функционирования ЦИП, но и может существенно повысить качество аттестации за счет реализации дополнительных возможностей, которые при обычной процедуре аттестации не могут быть использованы. К таким возможностям следует отнести возможность сопоставления аттестуемой методики с существующими методиками без существенных дополнительных затрат времени и средств.

На основании этого  в дипломном проекте при выборе структуры программной системы  предложено использовать следующий набор функций:

• задание параметров моделируемого ЦП;
• моделирование получения результатов измерений  цифровым прибором;
• определение истинного значения максимальной величины погрешности моделируемого ЦИП;
• определение погрешности измерений ЦП с помощью существующих методик;

Включение в перечень функции определения погрешности с помощью существующих методик позволяет, как отмечалось выше, повысить эффективность аттестации новой методики и, кроме того, повысить эффективность самой программной системы. При наличии в ней указанных функций программная система аттестации методик определения погрешности становится средством обучения персонала применению методик измерения. Кроме того, программная система может быть использована в учебном процессе вуза при подготовке специалистов в области метрологии.

Предложенный перечень функций практически однозначно определяет структуру и алгоритм функционирования системы, который представлен на черетже.

Как видно из алгоритма  система функционирует в двух режимах:

1) Базовый режим, в котором осуществляется имитация процесса получения результатов измерения. Этот режим используется при проведении аттестаций. Дополнительная возможность, которая предоставляется системой, автоматическое определение истинного значения максимальной погрешности.

2) Режим моделирования стандартных методик, который используется как дополнительное средство обеспечения достоверности результатов аттестации. Кроме того этот режим может быть использован при подготовке специалистов как в условиях метрологической службы так и в учебном процессе вуза.

На основе разработанной структуры в дипломном проекте разработана программа на языке Delphi, текст которой приведен в приложении А. Характеристики этой программы и требования к техническим средствам для ее реализации  приведены в таблице 5.1.

 

Таблица 5.1 – Технические  требования

Характеристика	Параметры
Системный блок	не ниже Pentium-133
Объем оперативной памяти	не менее 32 Мб
Программная оболочка	WinNT, 95, 98
Объем программы на диске	203 Кб

 

5.2 Разработка интерфейса программной системы

Важную роль в обеспечении  эффективности программной системы принадлежит организации интерфейса программы с пользователем. Современные системы программирования (при разработке программы использовалась система программирования Delphi.5.0) предоставляют разработчику программных продуктов мощные средства создания графического интерфейса как наиболее эффективного средства организации интерактивного режима. Наиболее просто и эффективно графический интерфейс раелизуется с помощью диалоговых окон, в которых осуществляется ввод необходимой информации и вывод результатов ее обработки в наглядной и удобной форме.

В соответствии с предложенными  в дипломном проекте режимами работы системы при функционировании системы используются следующие режимы, для каждого из которых необходима разработка соответствующего интерфейса.

Интерфейс базового режима программы.

В данном режиме должны быть заданы следующие величины:

— ступень квантования;

— максимальное значение функции f(x), которое определяет максимальное значение статической составляющей инструментальной погрешности;

— значение измеряемой величины Х₀;

— диапазон измерения, представленный своею верхней границей X_max;

—среднеквадратическое отклонение случайной составляющей инструментальной погрешности.

Ввод указанных величин осуществляется с использованием диалогового окна, в котором предусматриваются для каждого из параметров поля ввода. Значения величин в этих полях определяются с помощью клавиатуры. Вид диалогового окна базового режима показан на рисунке 5.1.

Кроме того, в этом окне выводится для заданного значения Х₀ максимальное значение абсолютной погрешности. Этот результат формируется в соответствующем поле после запуска процедуры определения показания ЦИП при нажатии кнопки «Пересчет».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В базовом режиме осуществляется контроль корректности задания параметров ЦИП. В дипломном проекте принято, что функция преобразования ЦИП располагается в первом квадранте и, следовательно, все вводимые значения параметров принимают положительные значения. Если при вводе ошибочно задано отрицательное значение в одно из полей, программа выдает предупреждение в форме окна предупреждения. Вид этого окна представлен на рисунке 5.2.

 

 

 

 

 

 

Интерфейс режима моделирования стандартных методик.

Режим моделирования  стандартных методик предполагает автоматическое формирование и обработку результатов измерений, число которых так же как и точки, в которых они проводятся, определяются параметрами соответствующей методики. В программе моделируется работа трех стандартных методик, каждой из которых соответствует диалоговое окно, в котором задаются параметры процесса измерений в соответствии с методикой. В программной системе раелизованы следующие три методики определения погрешностей ЦИП в заданной точке диапазона измерений:

• методика определения погршности, основанная на пренебрежении наличием квантования;
• методика, основанная на нахождении значения величины при котором происходит изменение показания на ступень квантования;
• методика, основанная на статистической обработке показаний, полученных при неизменном значении измеряемой велины.

Указанные три окна представлены ниже рисунками 5.3, 5.4, 5.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В структуре  окон предусмотрено поле в котором  отображается функция преобразования ЦИП. В настоящее время отображение  ее осуществляется во всем диапазоне измерения. При малой ступени квантования функция преобразования ЦИП будет отображаться фактически в виде номинальной функции преобразования. Для более детального анализа функции преобразования в дальнейшем предполагается отображать в этом поле фрагмент функции преобразования, соответствующий значению точки Х₀ для которой формируется результат измерений.

Расчет показателей  экономической эффективности программной  системы

Экономическая часть  заключается в определении сравнительной  экономической эффективности двух вариантов определения метрологических характеристик:

1 вариант – это  вычислительный комплекс на базе  микропроцессорной техники;

2 вариант – это  комплекс средств поверки.

Оба варианта предусматривают  один тип измерений, но вычислительный комплекс производит измерения в 5 раз быстрее чем комплекс средств поверки. Кроме того оба варианта отличаются различными эксплуатационными затратами и капитальными вложениями.

Этапы НИР :

1) Разработка технического  задания.

2) Разработка технического  предложения.

3) Разработка русифицированного  интерфейса.

4) Дополнение базы  данных.

5) Разработка схемных  решений.

6) Разработка методических  указаний.

7) Подготовка документации.

8) Сдача темы.

В разработке участвуют:

- руководитель темы                         - 1 чел.

- программист                                    - 1 чел.

- инженер- электронщик                   - 1 чел.

- переводчик с английского  языка   - 1 чел.

- оператор ЭВМ                                 - 1 чел.

- лаборант                                           - 1 чел.

 

В эксплуатации вычислительного комплекса участвуют:

- оператор ЭВМ                                 - 2 чел.

 

 

 

 

 

 

Расходы на материалы  и комплектующие

 

Таблица 5.2 - Материалы  и покупные изделия.

Наименование материала, изделия.	Цена за един.(грн.).	Количество	Сумма затрат (грн.).
Системный блок PII 400 и клавиатура	2500	1шт.	2500
Монитор Samsung 15”	748	1шт.	748
Манипулятор “мышь” Microsoft mouse	168	1шт.	168
Операционная оболочка Windows 98	950	1компл	950
Пакет редакторов Microsoft Office	2472	1компл	2472
Программа моделирования Delphi 5.0	1300	1компл	1300
Принтер HP LaserJet 1200	2900	1шт.	2900
Дискеты	20	1упак.	20
Коврик для мыши	8	1шт.	8
Итого:		11066

 

Расходы на заработную плату и отчисления на социальные мероприятия

Таблица 5.3 - Основная заработная плата разработчиков программного продукта.

Этапы разработки	Исполнители	Месячный оклад (грн.)	Время работы (дни)	Затраты по зарплате (грн.)	Дополнительная з/п 20%	Отчисления на с/н 38,1%
ТЗ	Руководитель	1100	5	250	50	114,3
ТП	Руководитель Программист Инженер-электронщик	1100 600 600	5 5 5	250 136,35 136,35	50 27,27 27,27	114,3 62,33 62,3
РИ	Программист Оператор ЭВМ	600 400	15 15	409,05 272,7	81,81 54,54	187,01 124,67
БД	Программист Инженер-электронщик Оператор ЭВМ	600 600   400	35 35   35	954,55 954,55   636,36	190,91 190,91   127,27	436,42 436,42   290,94
СР	Инженер-электронщик Лаборант	600   350	15   15	409,05   238,65	81,81   47,73	187,01   109,11
МУ	Лаборант	350	5	79,55	15,91	36,37
ПД	Инженер-электронщик Программист	600   600	15   15	409,09   409,09	81,81   81,81	187,03   187,03
СТ	Инженер-электронщик	600	5	136,35	27,27	62,66
Итого:				5681,69	1136,33	2597,66