計算機的檢測系統(tǒng)簡介.

1、2022-5-291第二節(jié)第二節(jié) 帶計算機的檢測系統(tǒng)簡介帶計算機的檢測系統(tǒng)簡介 一、帶計算機的檢測系統(tǒng)的一、帶計算機的檢測系統(tǒng)的 特點及功能特點及功能1.1.性能價格比高；性能價格比高；2.2.設計靈活性高；設計靈活性高；3.3.操作方便；操作方便；4.4.有強大的運算功能；有強大的運算功能；5.5.具有記憶功能；具有記憶功能；6.6.有自校準功能；有自校準功能；7.7.能進行自動故障診斷。能進行自動故障診斷。2022-5-292二、帶計算機的檢測系統(tǒng)的工作流程二、帶計算機的檢測系統(tǒng)的工作流程 巡回檢測概念巡回檢測概念: : 計算機首先向多路采樣開關陣列的選通地址譯碼器寫入計算機首先向多路采樣

2、開關陣列的選通地址譯碼器寫入準備采樣的傳感器地址，由譯碼器接通該地址對應的采樣開準備采樣的傳感器地址，由譯碼器接通該地址對應的采樣開關，所要采樣的信號被連接到放大器，放大后的信號經關，所要采樣的信號被連接到放大器，放大后的信號經A/D轉換器轉換成數字量，計算機通過數據總線接受該信號。轉換器轉換成數字量，計算機通過數據總線接受該信號。 一個采樣點采樣結束后，計算機轉而發(fā)送第二個采樣地一個采樣點采樣結束后，計算機轉而發(fā)送第二個采樣地址，對第二個傳感器采樣，直至全部被測點均被采樣完畢為址，對第二個傳感器采樣，直至全部被測點均被采樣完畢為止。計算機不可能在同一時刻讀取所有傳感器來的信號，而止。計算機不

3、可能在同一時刻讀取所有傳感器來的信號，而是分時但快速地輪流讀取所有的被測量，這種采樣方式稱為是分時但快速地輪流讀取所有的被測量，這種采樣方式稱為“巡回檢測巡回檢測”。 2022-5-2938通道巡回檢測數據采集器通道巡回檢測數據采集器8個傳感器信號個傳感器信號 輸入端口輸入端口2022-5-294簡易數字濾波技術概念簡易數字濾波技術概念 在工業(yè)中經常采用如下軟件抗干擾技術：在工業(yè)中經常采用如下軟件抗干擾技術： 對存在干擾和隨機誤差的信號進行等精度對存在干擾和隨機誤差的信號進行等精度快速多次采樣，然后先舍去第一個采樣值，再快速多次采樣，然后先舍去第一個采樣值，再舍去若干個最大值和最小值，將余下的

4、幾個中舍去若干個最大值和最小值，將余下的幾個中間值求算術平均值，該算術平均值可以認為是間值求算術平均值，該算術平均值可以認為是排除了干擾后的較正確的結果，這種方法有時排除了干擾后的較正確的結果，這種方法有時也被稱為簡易數字濾波。也被稱為簡易數字濾波。 2022-5-295三、系統(tǒng)中的幾種重要部件三、系統(tǒng)中的幾種重要部件 1.1.采樣開關采樣開關 (1)(1)干簧繼電器：干簧繼電器主要由驅動線圈和干簧管干簧繼電器：干簧繼電器主要由驅動線圈和干簧管組成，驅動線圈繞在干簧管外面。當線圈通以額定電流后，組成，驅動線圈繞在干簧管外面。當線圈通以額定電流后，干簧管中的兩根常開彈簧片互相吸引而吸合。它的耐壓

5、較干簧管中的兩根常開彈簧片互相吸引而吸合。它的耐壓較高，額定電流較大，導通電阻接近零，驅動功率約幾十毫高，額定電流較大，導通電阻接近零，驅動功率約幾十毫瓦。耗電較大、速度較慢是干簧繼電器的主要缺點。瓦。耗電較大、速度較慢是干簧繼電器的主要缺點。 干簧管干簧管2022-5-296 (2) CMOS模擬采樣開關模擬采樣開關 CMOS模擬采樣開關是一種傳輸模擬信號的可控半導體開模擬采樣開關是一種傳輸模擬信號的可控半導體開關。它的控制端處于關。它的控制端處于“有效有效”狀態(tài)時，內部的狀態(tài)時，內部的P溝道溝道MOS管或管或N溝道溝道MOS管導通，模擬開關處于導通狀態(tài)，導通電阻約幾歐管導通，模擬開關處于導

6、通狀態(tài)，導通電阻約幾歐至幾百歐（視型號而定）。當控制端處于至幾百歐（視型號而定）。當控制端處于“無效無效”狀態(tài)時開關狀態(tài)時開關截止，截止電阻大于截止，截止電阻大于108。 CMOS模擬開關的優(yōu)點是集成度高，模擬開關的優(yōu)點是集成度高，動作快（小于動作快（小于1 s）、耗電省等。缺點是有一定的導通電阻、）、耗電省等。缺點是有一定的導通電阻、各通道間有一定的漏電、擊穿電壓低、易損壞等。各通道間有一定的漏電、擊穿電壓低、易損壞等。 2022-5-2972.2.放大器放大器 從從傳感器來的信號有許多是毫伏級的弱信號，傳感器來的信號有許多是毫伏級的弱信號，須經放大才能進行須經放大才能進行A/D轉換。系統(tǒng)對

7、放大器的主要轉換。系統(tǒng)對放大器的主要要求是：精度高、溫度漂移小、共模抑制比高、頻要求是：精度高、溫度漂移小、共模抑制比高、頻帶寬至直流。帶寬至直流。 目前常用的放大器有以下幾種型式：一種是高目前常用的放大器有以下幾種型式：一種是高精度、低漂移的雙極型放大器；另一種為隔離放大精度、低漂移的雙極型放大器；另一種為隔離放大器，它帶有光電隔離或變壓器隔離的低漂移信號放器，它帶有光電隔離或變壓器隔離的低漂移信號放大器，以及一個高隔離的大器，以及一個高隔離的DC/DC電源。電源。2022-5-298精密隔離精密隔離放大器舉例放大器舉例 線性誤差：小于線性誤差：小于0.01%輸入阻抗：輸入阻抗：1M 隔離度

8、：隔離度：2500V/50Hz/1min 工作溫度：工作溫度：-10+602022-5-2993.A/D轉換器轉換器（ADC） 放大器放大后的模擬信號必須進行放大器放大后的模擬信號必須進行A/D轉換才轉換才能由計算機進行運算處理。目前采用較多的能由計算機進行運算處理。目前采用較多的A/D轉轉換器有兩大類：一類是并行換器有兩大類：一類是并行A/D轉換器，另一類是轉換器，另一類是串行串行A/D轉換器。轉換器。 在并行在并行A/D轉換器中，又有逐位比較型和雙積轉換器中，又有逐位比較型和雙積分型之分。前者轉換速度較快，有分型之分。前者轉換速度較快，有8位、位、12位、位、16位等規(guī)格。位數越高，精度也

9、越高，但價格也相應位等規(guī)格。位數越高，精度也越高，但價格也相應提高；后者轉換速度較慢（每秒提高；后者轉換速度較慢（每秒10次左右），但價次左右），但價格便宜。常見的有格便宜。常見的有3位半、位半、4位半等規(guī)格。位半等規(guī)格。 2022-5-2910A/D轉換器轉換器的的光耦接口電路光耦接口電路 2022-5-29114. D/A轉換器轉換器（DAC）與接口電路與接口電路 計算機運算處理后的數字信號有時必計算機運算處理后的數字信號有時必須轉換為模擬信號，才能用于工業(yè)生產的過須轉換為模擬信號，才能用于工業(yè)生產的過程控制。它的輸入是計算機送出的數字量，程控制。它的輸入是計算機送出的數字量，它的輸出是與

10、數字量相對應的電壓或電流。它的輸出是與數字量相對應的電壓或電流。如果在計算機與如果在計算機與D/A之間插入多路光耦合器之間插入多路光耦合器就能較好地防止工業(yè)控制設備干擾計算機的就能較好地防止工業(yè)控制設備干擾計算機的工作。如果使用多路采樣保持器，只要使用工作。如果使用多路采樣保持器，只要使用一只一只D/A即可進行多路即可進行多路D/A轉換。轉換。 2022-5-2912 D/A轉換器轉換器的的光耦接口電路光耦接口電路 420mA2022-5-2913四、可編程序控制器中的傳感器接口板四、可編程序控制器中的傳感器接口板 傳感器與傳感器與PLC的聯系主要是輸的聯系主要是輸入接口。不同的入接口。不同的

11、“I/O模板模板”與各與各種不同的傳感器配套：種不同的傳感器配套： 模擬量輸入模板、開關量輸入模擬量輸入模板、開關量輸入模板、計時模板、計時/計數模板、中斷控制模計數模板、中斷控制模板、板、 溫度輸入控制模板等。用戶不溫度輸入控制模板等。用戶不必自行設計接口電路，只要按照說必自行設計接口電路，只要按照說明書選購不同功能的模板即可構成明書選購不同功能的模板即可構成完整的自動檢測控制系統(tǒng)。完整的自動檢測控制系統(tǒng)。 三菱系列三菱系列 可編程控制器可編程控制器2022-5-2914可編程序控制器中的光耦接口電路分析可編程序控制器中的光耦接口電路分析 PLC的開關量輸入電路的開關量輸入電路1現場開關盒現

12、場開關盒 2傳輸線傳輸線 3電源電源 4光耦合器光耦合器 當現場開關當現場開關S（例如行程開關）閉合時，反（例如行程開關）閉合時，反相器相器IC2的輸出是高電平還是低電平？的輸出是高電平還是低電平？LED亮還亮還是暗？（請說出分析過程）是暗？（請說出分析過程）。2022-5-2915第三節(jié)第三節(jié) 帶計算機的檢測技術應用實例帶計算機的檢測技術應用實例 一、陶瓷隧道窯溫度、壓力監(jiān)測控制系統(tǒng)一、陶瓷隧道窯溫度、壓力監(jiān)測控制系統(tǒng) 該該系統(tǒng)涉及熱工參數的測量系統(tǒng)涉及熱工參數的測量。它采用工控它采用工控機，它帶有硬盤、總線接口、彩色顯示器、打機，它帶有硬盤、總線接口、彩色顯示器、打印機等。該系統(tǒng)將巡回數據

13、采集電路及控制電印機等。該系統(tǒng)將巡回數據采集電路及控制電路裝在獨立的接口箱中，其中裝有定時器、計路裝在獨立的接口箱中，其中裝有定時器、計數器、并行輸入輸出接口等，接口箱與主機數器、并行輸入輸出接口等，接口箱與主機之間通過并行接口插卡與計算機通信。之間通過并行接口插卡與計算機通信。 2022-5-2916隧道窯外形隧道窯外形 2022-5-2917隧道窯計算機檢測控制系統(tǒng)框圖隧道窯計算機檢測控制系統(tǒng)框圖 煤氣噴嘴煤氣噴嘴2022-5-2918二、智能化流量積算儀二、智能化流量積算儀 所謂智能化流量積算儀，就是使用計算機技術，所謂智能化流量積算儀，就是使用計算機技術，將一次儀表送來的流量信號對時間

14、作積分，求出流量將一次儀表送來的流量信號對時間作積分，求出流量累積總量的儀器。累積總量的儀器。 2022-5-2919智能化流量積算儀原理智能化流量積算儀原理（以上圖（以上圖NY-型為例）型為例） 智能化流量積算儀采用差壓法測量瞬時流量，因此智能化流量積算儀采用差壓法測量瞬時流量，因此必須首先測出差壓必須首先測出差壓p。由于溫度和壓力會引起流體的密。由于溫度和壓力會引起流體的密度的變化，有時還需要進行溫度補償和壓力補償，所以必度的變化，有時還需要進行溫度補償和壓力補償，所以必須測出流體的溫度和壓力。如果使用熱電偶，須測出流體的溫度和壓力。如果使用熱電偶， 還必須測還必須測量熱電偶的冷端（室溫）

15、量熱電偶的冷端（室溫） 溫度上述四種信號先由標準的溫度上述四種信號先由標準的一次儀表轉換為一次儀表轉換為420mA 的電流信號，經信號傳輸線傳送的電流信號，經信號傳輸線傳送到本積算儀的輸入端，再用取樣電阻（到本積算儀的輸入端，再用取樣電阻（250.）轉換成）轉換成個低內阻的個低內阻的15V電壓信號：電壓信號：Up、Up、Ut、Uto。上述四。上述四個電壓信號按順序輪流通過采樣繼電器個電壓信號按順序輪流通過采樣繼電器K1K2傳送至模傳送至模/數數轉換器的輸入端，再經光耦，由單片機計算出累積流量。轉換器的輸入端，再經光耦，由單片機計算出累積流量。 2022-5-2920NY-型智能化流量積算儀計算機型智能化流量積算儀計算機接口電路原理框圖接口電路原理框圖 2022-5-2921三、傳感器在模糊控制洗衣機中的應用三、傳感器在模糊控制洗衣機中的應用 所謂模糊控制系統(tǒng)是模擬人智能的一種控制系所謂模糊控制系統(tǒng)是模擬人智能的一種控制系統(tǒng)。它將人的經驗、知識和判斷力作為控制規(guī)則，統(tǒng)。它將人的經驗、知識和判斷力作為控制規(guī)則，根據諸多復雜的因素和條件作出邏輯推理去影響根據諸多復雜的因素和條件作出邏輯推理去影響控制對像?？刂茖ο?。