Селекция полезных сигналов. Проектирование и программирование интеллектуальных сенсоров

Набор для практики

Вопросы для самопроверки

• Что такое "полезный сигнал"?
• Зачем нужна в сенсорах селекция полезных сигналов?
• Что такое "частотная селекция" сигналов?
• Что такое "фильтр высоких частот"?
• Из каких стадий состоит процесс создания и внедрения интеллектуальных сенсоров?
• Какие задачи решаются на стадии научно-исследовательской разработки сенсоров?
• Назовите 2 разных типичных подхода к формированию концепции построения нового интеллектуального сенсора.
• Каких правил надо придерживаться при проектировании действующего макета и экспериментального образца сенсора?
• Что понимают под "программированием интеллектуальных сенсоров"?
• Какой метод используют при составлении программ сенсора? В чем он состоит?
• На каких алгоритмических языках обычно составляются тексты программ интеллектуальных сенсоров?
• Что понимают под "конфликтами" программных модулей?

Упражнения

Упражнение 27.1. Дайте ответы на некоторые вопросы, касающиеся селекции полезных сигналов.

Вариант 1. Перечислите известные Вам способы селекции полезных сигналов, применяемые в интеллектуальных сенсорах.

Вариант 2. Приведите один-два примера применения пары чувствительных элементов с использованием разностного сигнала. В каких случаях применяют дифференцирование сигналов?

Вариант 3. В каких случаях применяют интегрирование сигналов? Какую пользу это может дать? Приведите один-два примера применения этого способа селекции полезных сигналов.

Вариант 4. В каких случаях выгодно применять "частотную" селекцию полезных сигналов. В чем она состоит? Приведите примеры.

Вариант 5. Расскажите, что такое "полосовые фильтры" и "режекторы". Когда и зачем их применяют?

Вариант 6. В каких случаях выгодно применять "временнyю" селекцию полезных сигналов. В чем она состоит? Приведите пример применения.

Вариант 7. Объясните принцип временнoй синхронной селекции сигналов. В каких случаях её выгодно применять?

Вариант 8. Какие преимущества может дать рассмотрение интеллектуального сенсора как системы связи? Что в этом случае следует считать "источником" и что "приемником" сообщений?

Упражнение 27.2. Дайте ответы на некоторые вопросы, касающиеся селекции полезных сигналов в сенсорах, о которых мы уже рассказывали в данном курсе лекций.

Вариант 1. Осуществляется ли селекция полезных сигналов в компасе с магнитной стрелкой с применением вязкой жидкости? Если да, то в чем она состоит, и от каких помех помогает избавиться?

Вариант 2. Осуществляется ли селекция полезных сигналов в сенсоре светового давления, созданном П.Н. Лебедевым (Москва, 1900 г.)? Если да, то в чем она состоит, и от каких помех помогает избавиться?

Вариант 3. Какая селекция полезных сигналов осуществляется в сенсорах на поверхностных акустических волнах? От каких помех она помогает избавиться?

Вариант 4. Какая селекция полезных сигналов осуществляется в миниатюрном радиолокаторе MIR? Что она даёт и от каких помех помогает избавиться?

Вариант 5. Какая селекция полезных сигналов осуществляется в компьютерном кабельном модеме? Что она даёт и от каких помех помогает избавиться?

Вариант 6. Расскажите вкратце, как осуществляется селекция полезных сигналов в электрохимических биосенсорах.

Вариант 7. Расскажите вкратце, как осуществляется селекция полезных сигналов в пульсоксиметре?

Вариант 8. Осуществляется ли селекция полезных сигналов в хронофлуорометре "ИФХ-1"? Если да, то в чем она состоит, и от каких помех помогает избавиться?

Упражнение 27.3. Дайте ответы на некоторые вопросы, касающиеся проектирования интеллектуальных сенсоров.

Вариант 1. Перечислите основные этапы научно-исследовательской разработки интеллектуальных сенсоров.

Вариант 2. Назовите вопросы, на которые обязательно надо ответить при разработке концепции интеллектуальных сенсоров.

Вариант 3. Расскажите вкратце об этапе научно-исследовательского проектирования интеллектуального сенсора на примере истории создания мобильного телефона. Почему создание и внедрение этого сенсора длилось так долго?

Вариант 4. Расскажите об особенностях научно-исследовательского проектирования интеллектуального сенсора в случае, когда фирма разрабатывает новый сенсор, чтобы расширить область применения хорошо освоенной ею технологии.

Вариант 5. Каких рекомендаций следует придерживаться на этапе разработки и изготовления действующего исследовательского макета?

Вариант 6. Каких рекомендаций следует придерживаться на этапе исследования, испытания и модификации действующего исследовательского макета?

Вариант 7. Каких рекомендаций следует придерживаться на этапе разработки и изготовления экспериментального образца сенсора?

Вариант 8. Каких рекомендаций следует придерживаться на этапе испытаний экспериментального образца сенсора?

Упражнение 27.4. Дайте ответы на некоторые вопросы, касающиеся программирования интеллектуальных сенсоров.

Вариант 1. Опишите рекомендуемый порядок разработки программ для интеллектуальных сенсоров.

Вариант 2. Расскажите вкратце, что собой представляет "Сценарий работы" интеллектуального сенсора и зачем он нужен.

Вариант 3. Расскажите, в чем состоит метод постепенной декомпозиции при разработке программного обеспечения интеллектуального сенсора.

Вариант 4. В каких случаях формируют специфические для данного сенсора стандартные программные процедуры. Как это делают? Какую пользу это дает?

Вариант 5. Когда и почему следует подбирать контрольные примеры для последующей отладки и контроля программных модулей?

Вариант 6. Зачем нужны комментарии-объяснения при написании текстов программных модулей? Нельзя ли на этом сэкономить время?

Вариант 7. Зачем нужна "спецификация памяти данных" при написании текстов программных модулей? Нельзя ли на этом сэкономить время?

Вариант 8. В каком порядке делают отладку программного обеспечения сенсора? Назовите основные этапы и раскройте их назначение.