Для забезпечення придатності методів вимірювання та вимірювального обладнання кіберфізичних систем на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, упроваджують системи керування вимірюваннями. Реалізувати методи оперативного контролювання параметрів вимірювальних каналів розпорошених кіберфізичних систем на основі традиційних підходів практично неможливо через необхідність демонтажу та повторного монтажу їх вимірювальних компонентів. Окрім того, не перевіряються метрологічно з’єднувальні лінії між сенсорами та вимірювальними каналами та між вимірювальними пристроями різної ієрархії. Реалізація ж методу оперативного контролювання на основі переносних кодокерованих мір пов’язана із необхідністю автоматичного коригування похибок для кожного зі значень встановлюваних кодів та суттєвим впливом параметрів комутаційних елементів; це можливо тільки за умови наявності прецизійної елементної бази для відтворення величини, однорідної з вимірюваною.
Запропоновано реалізовувати оперативне контролювання вимірювальних каналів кіберфізичних систем на основі тестових методів, що дає можливість відстежувати зміни вимірюваної величини. Для швидкодії доцільно застосовувати просторове розділення вимірювальних каналів із коригуванням похибок. Запропоновано три-входову структуру вимірювального каналу напруги постійного струму та подано її функцію перетворення. Показано, що у випадку незначних змін вимірюваної величини результат вимірювання можна отримати за час одного циклу перетворення. Під час істотних змін вимірюваної величини за умови необхідності регулювання параметрів технологічного процесу в реальному масштабі часу можна визначати швидкість її зміни протягом трьох послідовних циклів перетворення та вибирати будь-яке із отриманих значень.
Здійснений аналіз похибок показав, що метрологічні властивості вимірювальних каналів кіберфізичних систем визначаються лише параметрами однозначних зразкових мір електричних величин. Наголошено на можливості реалізації віддаленого калібрування у реальному масштабі часу каналів вимірювання напруги постійного струму за умови, що однозначна міра напруги є знімною та переносною і можна виконати корекцію її додаткових похибок.
[1] Precision A/D Converters < 20 MSPS. 2006-, Analog Device, Inc., 2019 [Online]. Available: https://www.analog.com/en/products/analog-to-digital-converters/standard... Accessed on: May 28, 2019.
[2] AD4110-1. Universal Input Analog Front End with 24-Bit ADC for Industrial Process Control Systems. Analog Devices, Inc. 2019. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD41... Accessed on: May 28, 2019.
[3] Dan O’Donnell and Brendan Somers. Overvoltage Robustness Testing in the AD4110-1. Analog Devices, Inc. 2019, [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-note... Accessed on: May 28, 2019.
[4] Proceedings, 2018 Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. (MetroInd4.0&IoT). [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=8412769 Accessed on: May 28, 2019.
[5] 2019 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. Naples, Italy, June 4–6, 2019. [Online]. Available: http://www.metroind40iot.org/files/MetroInd2019_CfP_v4.pdf Accessed on: May 28, 2019.
[6] D. Placko, Ed. Metrology in Industry: The Key for Quality, French College of Metrology, January 2010, Paris, French DOI: 10.1002/9780470612125 [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/297502985_Metrology_in_Industry... Accessed on: May 28, 2019.
[7] П. П. Орнатский, Теоретические основы информационно-измерительной техники. Київ, Україна: Вища школа, 1983.
[8] В. О. Яцук, Т. З. Бубела, М. М. Микийчук, Є. В. Походило, “Забезпечення метрологічної надійності в розпорошених вимірювальних системах”, Вимірювальна техніка та метрологія, т. 79, № 3, с. 71–82, 2018.
[9] Data-Acquisition-Handbook, A Reference For DAQ and Analog & Digital Signal Conditioning, 2012, MA, USA: Measurement Computing Corporation, [Online]. Available: http://www.mccdaq.com/pdfs/anpdf/Data-Acquisition-Handbook.pdf)
[10] S. Yatsyshyn, B. Stadnyk, Eds, Cyber-Physical Systems: Metrological Issues, Internat. Barcelona, Spain: Frequency sensor association publishing, 2016.
[11] В. О. Яцук, М. М. Микийчук, Ю. В. Яцук, “Методи та засоби дистанційного калібрування вимірювальних каналів кіберфізичних систем”, у Кіберфізичні системи: технології збору даних, Ред. А. О. Мельник, Львів, Україна, Магнолія-2006, с. 77–176, 2019.
[12] ISO 10012:2003 Measurement management systems – Requirements for measurement processes and measuring equipment. [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/26033.html Accessed on: May 28, 2019.
[13] R. Matviiv, Yu. Yatsuk, V. Yatsuk, “Development of Portable DC Voltage Calibrators with Additive Offsets Adjusting”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 5/9 (95), c. 35–42, 2018.
[14] В. О. Яцук, П. С. Малачівський, Методи підвищення точності вимірювань, Львів, Україна: Бескид-біт, 2008.
[15] Э. М. Бромберг , К. Л. Куликовский, Тестовые методы повышения точности измерений, Москва, Россия: Энергия, 1978.
[16] Ю. Яцук, “Тестові методи для оперативного контролювання характеристик засобів електричних вимірювань”, 8-ма наук.-техн. конф. Сучасні прилади, матеріали і технології для неруйнівного контролю і технічної діагностики машинобудівного і нафтогазопромислового обладнання, Івано-Франківськ, Україна, с. 99–100, 2017.
[17] B. Schweber, “How to Select the Right Galvanic Isolation Technology for IoT Sensors”, Digi-Key's North American Editors. [Online]. Available: https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2017/dec/how-select-galvani... Accessed on: May 28, 2019.
[18] Low Emission 500 mW Isolated DC-to-DC Converter. ADuM5020/ADuM5028. Data Sheet. 2018 Analog Devices, Inc. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuM... Accessed on: May 28, 2019.
[19] ADG1636, 1 Ω Typical On Resistance, ±5 V, +12 V, +5 V, and +3.3 V Dual SPDT Switches. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADG1... Accessed on: May 28, 2019.
[20] Brendan Whelan. “How to Choose a Voltage Reference”, Linear Technology Magazine, March 2009. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/tech-articles/lt... Accessed on: May 28, 2019.
[21] LT5400 Quad Matched Resistor Network. [Online]. Available: https://eu.mouser.com/datasheet/2/609/5400fc-1270745.pdf Accessed on: May 28, 2019.