建筑環(huán)境測試技術(shù)-其他參數(shù)的測量課件

第2篇測量儀表第(8學時)第3章溫度測量（1學時）

§3.3熱電偶測溫

§3.4熱電阻測溫§3.6非接觸測溫第4章濕度測量§4.3電子式濕度傳感器（0.5學時）

第6章物位測量（0.5學時）§6.1物位檢測的主要方法和分類§6.5聲學式物位檢測第5章壓力測量（0.5學時）§5.2液柱式壓力計§5.3彈性壓力計

§5.4電氣式壓力檢測第7章流速及流量測量（1學時）§7.1流速測量

§7.3流量測量方法和分類§7.6電磁流量計第8章熱量測量（0.5學時）

§8.1熱阻式熱流計

§8.2熱量及冷量的測量第9章建筑環(huán)境測量（3學時）

§9.1空氣中氣體污染物的測量

§9.2空氣含塵濃度及生物微粒的測量§9.3環(huán)境放射性測量§9.4環(huán)境噪聲測量§9.5建筑光環(huán)境測量第10章（0學時）第11章電動顯示儀表（1學時）

§11.1概述§11.2模擬式顯示儀表

§11.3數(shù)字式顯示儀表§11.4智能式顯示儀表§11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接

第2篇測量儀表第(8學時)第3章溫度測量（1學時）

（1學時）（1學時）第11章電動顯示儀表11.1模擬式顯示儀表11.2模擬式顯示儀表11.3數(shù)字式顯示儀表11.4智能式顯示儀表11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接*JW－Ⅱ型建筑熱工溫度與熱流巡回檢測儀*XMD系列數(shù)字智能巡回檢測儀第11章電動顯示儀表11.1模擬式顯示儀表511.1概念

模擬數(shù)字模擬量數(shù)字化比較511.1概念611.1.1模擬式顯示儀表·模擬式顯示儀表的構(gòu)成·與數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成比較。如圖所示：611.1.1模擬式顯示儀表·模擬式顯示儀表的構(gòu)成711.1.2數(shù)字式顯示儀表

（一）數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成 數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成如圖所示

711.1.2數(shù)字式顯示儀表（一）數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成8（二）數(shù)字式顯示儀表的技術(shù)指標

1．分辨率

儀表在最小量程時，最末一位數(shù)字跳變一個字所代表的量值。它反映了儀表的靈敏度.

8（二）數(shù)字式顯示儀表的技術(shù)指標1．分辨率92．精確度

在模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量的過程中，至少要產(chǎn)生土1個量化單位的誤差，因此，數(shù)字儀表的誤差由模擬誤差和數(shù)字誤差兩部分構(gòu)成。

數(shù)字儀表精確度的表示方法有兩種：

將第二種方法寫成相對誤差的形式，則有

第二種方法用得較多，見例題92．精確度 在模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量的過程中，103．輸入阻抗

它是指儀表在工作狀態(tài)下，儀表兩個輸入端子之間所呈現(xiàn)的等效阻抗

4．干擾抑制比

工業(yè)現(xiàn)場存在很強的電磁場及各種高頻干擾，因此，對數(shù)字抗干擾性有一定的要求，通常用干擾抑制比來表示

串模干擾：疊加在測量信號上 共模干擾：不同的地電位造成的電位差103．輸入阻抗 它是指儀表在工作狀態(tài)下，儀表兩個輸入端11.1.3智能式顯示儀表11模擬——數(shù)字信號轉(zhuǎn)換部分與數(shù)字式儀表相同轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入微處理器中，進行處理后再顯示智能式顯示儀表按使用性質(zhì)不同可分為專用型儀表和通用型儀表通用型儀表可以接受所有的標準電信號和部分非標準電信號的輸入·可以將輸入信號進行輸出，輸出信號可以是模擬信號輸出，也可以是以通訊方式的數(shù)字信號輸出11.1.3智能式顯示儀表11模擬——數(shù)字信號轉(zhuǎn)換部分與數(shù)1.智能式顯示儀表的構(gòu)成121.智能式顯示儀表的構(gòu)成121311.3數(shù)字式顯示儀表

數(shù)字顯示儀表中模數(shù)轉(zhuǎn)換（A／D）、非線性補償和標度變換是組成數(shù)字式儀表的三要素

1311.3數(shù)字式顯示儀表 數(shù)字顯示儀表中模數(shù)轉(zhuǎn)換（A1411.3.1模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換（A／D）

·在數(shù)字式顯示儀表中，為了實現(xiàn)數(shù)字顯示，需要把連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量·將模擬量轉(zhuǎn)換為一定碼制的數(shù)字量統(tǒng)稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換。

·

A／D轉(zhuǎn)換器實際上是一個編碼器

1411.3.1模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換（A／D）·在數(shù)字式顯示151．直接比較型A／D轉(zhuǎn)換

直接比較型A／D轉(zhuǎn)換的原理是基于電位差計的電壓比較原理。通過不斷比較、不斷鑒別，實現(xiàn)了A／D轉(zhuǎn)換。151．直接比較型A／D轉(zhuǎn)換直接比較型A／D轉(zhuǎn)換的原理是16逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換是最典型的直接比較型。為了具體了解這種轉(zhuǎn)換原理舉例說明，將模擬電壓624mV按8、4、2、l碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出（分辨力lmV）標準電壓共有三組，具有以下等級： ①800mV、400mV、200mV、100mV ②80mV、40mV、20mV、10mV ③8mV、4mV、2mV、lmV16逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換是最典型的直17逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換標準電壓按高到低的順序與被測電壓642mV進行比較，從最高位開始，直至最低位比較結(jié)束，逐步實現(xiàn)模一數(shù)轉(zhuǎn)換。比較過程如下：第一步，用第一組的最大值800mV與642mV進行比較，800mV＞642mV，此值棄去，記作“0”（標在示意圖橫坐標下方）第二步，用400mV與642mV比較，400mV＜642mV，此值留下，記作“1”17逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換標準電壓按高到低的順序與被測電壓618逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換第三步，用（200＋400）mV與642mV比較，（200＋400）mV＜642mV，將（400＋200）mV值留下，記作“1”第四步，用（100＋200＋400）

mV與642mV比較，（100＋200＋400）

mV＞642mV，此值棄去，記作“0”百位比較完后，得到的是600mV18逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換第三步，用（200＋400）mV逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換如此下去，直至第十二步，將最小電壓值lmV用完得到三位二進制數(shù)碼（0110；0100；0010）即642這個數(shù)碼就是經(jīng)比較后的轉(zhuǎn)換結(jié)果，為模擬電壓642mV的8、4、2、1碼形式的數(shù)字輸出19逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換如此下去，直至第十二步，將最小電壓值l20逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換編碼過程

①800mV、400mV、600mV、700mV②80mV、40mV、60mV、50mV③8mV、4mV、2mV、3mV電壓比較過程：20逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換編碼過程①800mV、400mV、62111.3.2非線性補償

非線性補償?shù)姆椒ê芏?，一類是用硬件的方式實現(xiàn)；一類是以軟件的方式實現(xiàn)（常用在智能儀表中）。硬件非線性補償，在

A／D轉(zhuǎn)換中進行非線性補償?shù)姆Q為非線性

A／D轉(zhuǎn)換。模擬式線性化精度較低，非線性

A／D轉(zhuǎn)換則介于上面兩者之間，補償精度可達0.l％～0.3％，價格適中

2111.3.2非線性補償非線性補償?shù)姆椒ê芏啵活愂怯?2（2）反饋式接入

所謂反饋式線性化就是利用反饋補償原理，引入非線性的負反饋環(huán)節(jié)，用負反饋環(huán)節(jié)本身的非線性特性來補償檢測元件或傳感器的非線性，使UO和X之間的關系具有線性特性.

22（2）反饋式接入 所謂反饋式線性化就是利用反饋補償原11.3.3信號的標準化及標度變換

將檢測元件或傳感器送來信號的標準化或標度變換，是數(shù)字顯示儀表設計中必須解決的基本問題2311.3.3信號的標準化及標度變換將檢測元件1、信號標準化標準化的電流信號有兩種，一種是將測量信號轉(zhuǎn)換成4～20mA、DC；另一種是將測量信號轉(zhuǎn)換成0～10mA、DC標準化的電壓信號目前國內(nèi)采用的統(tǒng)一直流電壓傳輸信號有以下幾種：0～10mV、0～30mV、0～40.95mV、0～50mV、0～5V、1～5V等241、信號標準化標準化的電流信號有兩種，一種是將測量信號轉(zhuǎn)換成2、標度變換對于過程參數(shù)測量用的數(shù)字儀表的顯示，要求用被測變量的形式顯示，例如：溫度、壓力、流量、物位等.是一個量綱還原問題.252、標度變換對于過程參數(shù)測量用的數(shù)字儀表的顯示，要求用被測變11.3.4數(shù)字式儀表的規(guī)格與型號

數(shù)字式儀表的型號基本沿襲了動圈式儀表的編號方法，見教材.2611.3.4數(shù)字式儀表的規(guī)格與型號數(shù)字式儀11.4智能式顯示儀表將檢測元件、變送器或傳感器送來的電流或電壓信號，經(jīng)前置放大器放大后，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號.然后將數(shù)字量信號經(jīng)過智能式儀表內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線，傳送給儀表內(nèi)部的微處理器進行數(shù)據(jù)處理.最后再進行顯示和遠傳.2711.4智能式顯示儀表將檢測元件、變送器或傳感器送來的電流11.4.1智能式儀表的結(jié)構(gòu)特點微處理器化儀表的核心部分使用微處理器總線結(jié)構(gòu)儀表內(nèi)部以微處理器為核心的芯片都是以總線方式相連接的標準化接口并行總線接口RS232、RS485接口2811.4.1智能式儀表的結(jié)構(gòu)特點微處理器化28靈活的面板結(jié)構(gòu)儀表使用功能鍵完成人機接口的簡單操作功能.使用LED、LCD顯示功能操作指令、測量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)曲線等所有的面板操作與顯示均由微處理器控制與管理.29靈活的面板結(jié)構(gòu)2911.4.2數(shù)字濾波技術(shù)測量信號在傳輸過程中混入了各種隨機干擾信號，在A/D轉(zhuǎn)換之前可以采用硬件電路進行濾波.但是硬件濾波電路只能濾掉部分干擾信號，為了提高數(shù)據(jù)測量的精度在儀表內(nèi)部還要使用軟件濾波技術(shù).3011.4.2數(shù)字濾波技術(shù)測量信號在傳輸過程中混入了各種隨機1、算術(shù)平均值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣N次，然后取其平均值.算術(shù)平均值法是常用的、最簡單的方法，但是如果在測量信號中混入了較大的脈沖干擾，則會給測量結(jié)果帶來很大的誤差.311、算術(shù)平均值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣N次，然后取其平2、中位值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣3次。將測量數(shù)據(jù)排隊，取其中間值作為測量值.因此中位值法濾波的應用需要進一步完善.322、中位值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣3次。將測量數(shù)據(jù)排隊3、綜合濾波法

結(jié)合上述的算術(shù)平均值法和中位值法濾波的特點，構(gòu)成綜合濾波法.

吸收了均值濾波和中值濾波的優(yōu)點，具有較強的實用性。采用此種方法N值不能取得太小，通常N值取7～15次。m取值1～3次.333、綜合濾波法結(jié)合上述的算術(shù)平均值法和中位值法11.4.3標度變換經(jīng)過傳感器、變送器和A/D轉(zhuǎn)換后的測量信號，已經(jīng)完全丟失了測量數(shù)據(jù)的量綱.要想顯示它的實際測量數(shù)據(jù)的量綱，需要進行標度變換.信號傳遞過程的變化和最后的量綱轉(zhuǎn)換過程與數(shù)字儀表相同.3411.4.3標度變換經(jīng)過傳感器、變送器和A/D轉(zhuǎn)換后的測1、線性信號的標度變換智能儀表的標度變換，就是將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息復原成傳感器測量的實際數(shù)據(jù).針對線性信號可有如下的轉(zhuǎn)換關系:351、線性信號的標度變換智能儀表的標度變換，就是將A/D轉(zhuǎn)換后2、非線性信號的標度變換測量信號與傳輸信號之間的關系有時是非線性關系，可以采用數(shù)學計算的方法解決.以流量測量為例，采用差壓流量計測量，不考慮其液體密度的修正，流量與測量壓差的關系:362、非線性信號的標度變換測量信號與傳輸信號之間的關系有時是非11.4.4非線性補償技術(shù)在信號變送、傳輸、轉(zhuǎn)換過程中，即使是線性傳感器也會發(fā)生非線性的變化.尤其是在高精度測量時，非線性變化的誤差會直接影響測量精度.目前在線性化處理方法中，最常用的是線性插值法，而且此方法在智能儀表中也很容易實現(xiàn).3711.4.4非線性補償技術(shù)在信號變送、傳輸、轉(zhuǎn)換過程中，即1、線性插值原理線性插值的思想就是以直代曲.將一個非線性的關系曲線，用分成若干的直線段來表示.分成的直線段越多，越接近于曲線，線性插值的誤差也就越小.381、線性插值原理線性插值的思想就是以直代曲.382、線性插值分段法目前主要有兩種線性插值分段法一種是等距分段法。另一種是變距分段法。等距分段法計算簡單、各段的線性化誤差不相等。變距分段法根據(jù)非線性化誤差的大小來進行分段。計算較為復雜，但是各段的線性化誤差相等。392、線性插值分段法目前主要有兩種線性插值分段法3911.4.5數(shù)據(jù)處理功能求取測量值的平均值、方差值、標準差值和均方根值等.按線性關系、對數(shù)關系即乘方關系求取測量值相對于基準值的各種比值.進行各種隨機量的統(tǒng)計規(guī)律的分析和處理.進行曲線擬合和非線性的校正.進行邏輯運算，實現(xiàn)極值判別和報警功能等.進行加、減、乘、除、積分、微分等計算.4011.4.5數(shù)據(jù)處理功能求取測量值的平均值、方差值、標準11.4.6自校準功能自動校準功能是為了消除測量過程中，智能儀表的使用環(huán)境發(fā)生變化而帶來的測量誤差.這種校準功能只能減小儀表本身的測量轉(zhuǎn)換誤差，而消除不了測量信號的傳輸誤差.4111.4.6自校準功能自動校準功能是為了消除測量過程中，智建筑熱工溫度與熱流自動測試系統(tǒng)（巡檢儀）

JW-Ⅲ型熱流計式導熱儀操作規(guī)程啟動前先檢查設備是否正常狀態(tài)。安裝試樣：從主機上取下有機玻璃罩和保溫套，試樣緊靠熱板，移動冷卻單元，使試樣與冷、熱板接觸，擰緊壓力裝置，裝上有保溫套和機玻璃罩。開啟總電源開關：打開智能化儀表開關，待儀表巡檢一周后，按動功能選擇鍵“S”,選“10”和“11”，輸入檢測材料厚度d及熱板控制溫度值。設定冷板溫度：撥動開關指向“預置”，調(diào)節(jié)“預置”按鈕，設置溫度然后將開關至于控溫。打開加熱開關：將開關置于“自動”，調(diào)節(jié)電壓按鈕升溫，當熱板溫度接近設定溫度時，開關拔向“手動”人工調(diào)節(jié)最佳電壓值。變化值小于±1.5%，儀器進入穩(wěn)定狀態(tài)，讀取熱流計輸出熱電勢。關機：操作結(jié)束，將儀器關機。JW-Ⅲ型熱流計式導熱儀建筑熱工溫度與熱流自動測試系統(tǒng)（巡檢儀）

JW-Ⅲ型熱流計式JW-III建筑材料熱流計式導熱儀，采用了智能化測量。

一、主要技術(shù)參數(shù)測量范圍:試樣熱阻應大于0.1m.k/wλ值0.02—0.5.熱面溫度:室溫~60℃.冷面溫度:室溫~5℃.試樣尺寸:300×300(mm).電源電壓:~220V±20VAC50HZ.環(huán)境條件:溫度5~40℃相對濕度<90%.測量誤差:≦±5%.二、用途：為用戶在實驗室測試材料導熱系數(shù)，廣泛應用于建筑、航空、化工、科研等領域.三、配置：主機1個、測試儀1臺、有機罩1個、測試樣板1塊.JW-III建筑材料熱流計式導熱儀，采用了智能化測量。一、參考文獻

[1].張永瑞，劉振起等編著.電子測量技術(shù)基礎[M].西安電子科技大學出版社，2000.[2].田勝元，肖曰嶸編著.實驗設計與數(shù)據(jù)處理.中國建筑工業(yè)出版社.1988.[3].周渭,于建國編著.測試與計量技術(shù)基礎[M].西安電子科技大學.2004.參考文獻

[1].張永瑞，劉振起等編著.電子測量技術(shù)基演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第2篇測量儀表第(8學時)第3章溫度測量（1學時）

§3.3熱電偶測溫

§3.4熱電阻測溫§3.6非接觸測溫第4章濕度測量§4.3電子式濕度傳感器（0.5學時）

第6章物位測量（0.5學時）§6.1物位檢測的主要方法和分類§6.5聲學式物位檢測第5章壓力測量（0.5學時）§5.2液柱式壓力計§5.3彈性壓力計

§5.4電氣式壓力檢測第7章流速及流量測量（1學時）§7.1流速測量

§7.3流量測量方法和分類§7.6電磁流量計第8章熱量測量（0.5學時）

§8.1熱阻式熱流計

§8.2熱量及冷量的測量第9章建筑環(huán)境測量（3學時）

§9.1空氣中氣體污染物的測量

§9.2空氣含塵濃度及生物微粒的測量§9.3環(huán)境放射性測量§9.4環(huán)境噪聲測量§9.5建筑光環(huán)境測量第10章（0學時）第11章電動顯示儀表（1學時）

§11.1概述§11.2模擬式顯示儀表

§11.3數(shù)字式顯示儀表§11.4智能式顯示儀表§11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接

第2篇測量儀表第(8學時)第3章溫度測量（1學時）

（1學時）（1學時）第11章電動顯示儀表11.1模擬式顯示儀表11.2模擬式顯示儀表11.3數(shù)字式顯示儀表11.4智能式顯示儀表11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接*JW－Ⅱ型建筑熱工溫度與熱流巡回檢測儀*XMD系列數(shù)字智能巡回檢測儀第11章電動顯示儀表11.1模擬式顯示儀表5011.1概念

模擬數(shù)字模擬量數(shù)字化比較511.1概念5111.1.1模擬式顯示儀表·模擬式顯示儀表的構(gòu)成·與數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成比較。如圖所示：611.1.1模擬式顯示儀表·模擬式顯示儀表的構(gòu)成5211.1.2數(shù)字式顯示儀表

（一）數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成 數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成如圖所示

711.1.2數(shù)字式顯示儀表（一）數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成53（二）數(shù)字式顯示儀表的技術(shù)指標

1．分辨率

儀表在最小量程時，最末一位數(shù)字跳變一個字所代表的量值。它反映了儀表的靈敏度.

8（二）數(shù)字式顯示儀表的技術(shù)指標1．分辨率542．精確度

在模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量的過程中，至少要產(chǎn)生土1個量化單位的誤差，因此，數(shù)字儀表的誤差由模擬誤差和數(shù)字誤差兩部分構(gòu)成。

數(shù)字儀表精確度的表示方法有兩種：

將第二種方法寫成相對誤差的形式，則有

第二種方法用得較多，見例題92．精確度 在模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字量的過程中，553．輸入阻抗

它是指儀表在工作狀態(tài)下，儀表兩個輸入端子之間所呈現(xiàn)的等效阻抗

4．干擾抑制比

工業(yè)現(xiàn)場存在很強的電磁場及各種高頻干擾，因此，對數(shù)字抗干擾性有一定的要求，通常用干擾抑制比來表示

串模干擾：疊加在測量信號上 共模干擾：不同的地電位造成的電位差103．輸入阻抗 它是指儀表在工作狀態(tài)下，儀表兩個輸入端11.1.3智能式顯示儀表56模擬——數(shù)字信號轉(zhuǎn)換部分與數(shù)字式儀表相同轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入微處理器中，進行處理后再顯示智能式顯示儀表按使用性質(zhì)不同可分為專用型儀表和通用型儀表通用型儀表可以接受所有的標準電信號和部分非標準電信號的輸入·可以將輸入信號進行輸出，輸出信號可以是模擬信號輸出，也可以是以通訊方式的數(shù)字信號輸出11.1.3智能式顯示儀表11模擬——數(shù)字信號轉(zhuǎn)換部分與數(shù)1.智能式顯示儀表的構(gòu)成571.智能式顯示儀表的構(gòu)成125811.3數(shù)字式顯示儀表

數(shù)字顯示儀表中模數(shù)轉(zhuǎn)換（A／D）、非線性補償和標度變換是組成數(shù)字式儀表的三要素

1311.3數(shù)字式顯示儀表 數(shù)字顯示儀表中模數(shù)轉(zhuǎn)換（A5911.3.1模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換（A／D）

·在數(shù)字式顯示儀表中，為了實現(xiàn)數(shù)字顯示，需要把連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量·將模擬量轉(zhuǎn)換為一定碼制的數(shù)字量統(tǒng)稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換。

·

A／D轉(zhuǎn)換器實際上是一個編碼器

1411.3.1模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換（A／D）·在數(shù)字式顯示601．直接比較型A／D轉(zhuǎn)換

直接比較型A／D轉(zhuǎn)換的原理是基于電位差計的電壓比較原理。通過不斷比較、不斷鑒別，實現(xiàn)了A／D轉(zhuǎn)換。151．直接比較型A／D轉(zhuǎn)換直接比較型A／D轉(zhuǎn)換的原理是61逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換是最典型的直接比較型。為了具體了解這種轉(zhuǎn)換原理舉例說明，將模擬電壓624mV按8、4、2、l碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出（分辨力lmV）標準電壓共有三組，具有以下等級： ①800mV、400mV、200mV、100mV ②80mV、40mV、20mV、10mV ③8mV、4mV、2mV、lmV16逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換是最典型的直62逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換標準電壓按高到低的順序與被測電壓642mV進行比較，從最高位開始，直至最低位比較結(jié)束，逐步實現(xiàn)模一數(shù)轉(zhuǎn)換。比較過程如下：第一步，用第一組的最大值800mV與642mV進行比較，800mV＞642mV，此值棄去，記作“0”（標在示意圖橫坐標下方）第二步，用400mV與642mV比較，400mV＜642mV，此值留下，記作“1”17逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換標準電壓按高到低的順序與被測電壓663逐次比較型

A／D轉(zhuǎn)換第三步，用（200＋400）mV與642mV比較，（200＋400）mV＜642mV，將（400＋200）mV值留下，記作“1”第四步，用（100＋200＋400）

mV與642mV比較，（100＋200＋400）

mV＞642mV，此值棄去，記作“0”百位比較完后，得到的是600mV18逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換第三步，用（200＋400）mV逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換如此下去，直至第十二步，將最小電壓值lmV用完得到三位二進制數(shù)碼（0110；0100；0010）即642這個數(shù)碼就是經(jīng)比較后的轉(zhuǎn)換結(jié)果，為模擬電壓642mV的8、4、2、1碼形式的數(shù)字輸出64逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換如此下去，直至第十二步，將最小電壓值l65逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換編碼過程

①800mV、400mV、600mV、700mV②80mV、40mV、60mV、50mV③8mV、4mV、2mV、3mV電壓比較過程：20逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換編碼過程①800mV、400mV、66611.3.2非線性補償

非線性補償?shù)姆椒ê芏?，一類是用硬件的方式實現(xiàn)；一類是以軟件的方式實現(xiàn)（常用在智能儀表中）。硬件非線性補償，在

A／D轉(zhuǎn)換中進行非線性補償?shù)姆Q為非線性

A／D轉(zhuǎn)換。模擬式線性化精度較低，非線性

A／D轉(zhuǎn)換則介于上面兩者之間，補償精度可達0.l％～0.3％，價格適中

2111.3.2非線性補償非線性補償?shù)姆椒ê芏啵活愂怯?7（2）反饋式接入

所謂反饋式線性化就是利用反饋補償原理，引入非線性的負反饋環(huán)節(jié)，用負反饋環(huán)節(jié)本身的非線性特性來補償檢測元件或傳感器的非線性，使UO和X之間的關系具有線性特性.

22（2）反饋式接入 所謂反饋式線性化就是利用反饋補償原11.3.3信號的標準化及標度變換

將檢測元件或傳感器送來信號的標準化或標度變換，是數(shù)字顯示儀表設計中必須解決的基本問題6811.3.3信號的標準化及標度變換將檢測元件1、信號標準化標準化的電流信號有兩種，一種是將測量信號轉(zhuǎn)換成4～20mA、DC；另一種是將測量信號轉(zhuǎn)換成0～10mA、DC標準化的電壓信號目前國內(nèi)采用的統(tǒng)一直流電壓傳輸信號有以下幾種：0～10mV、0～30mV、0～40.95mV、0～50mV、0～5V、1～5V等691、信號標準化標準化的電流信號有兩種，一種是將測量信號轉(zhuǎn)換成2、標度變換對于過程參數(shù)測量用的數(shù)字儀表的顯示，要求用被測變量的形式顯示，例如：溫度、壓力、流量、物位等.是一個量綱還原問題.702、標度變換對于過程參數(shù)測量用的數(shù)字儀表的顯示，要求用被測變11.3.4數(shù)字式儀表的規(guī)格與型號

數(shù)字式儀表的型號基本沿襲了動圈式儀表的編號方法，見教材.7111.3.4數(shù)字式儀表的規(guī)格與型號數(shù)字式儀11.4智能式顯示儀表將檢測元件、變送器或傳感器送來的電流或電壓信號，經(jīng)前置放大器放大后，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號.然后將數(shù)字量信號經(jīng)過智能式儀表內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線，傳送給儀表內(nèi)部的微處理器進行數(shù)據(jù)處理.最后再進行顯示和遠傳.7211.4智能式顯示儀表將檢測元件、變送器或傳感器送來的電流11.4.1智能式儀表的結(jié)構(gòu)特點微處理器化儀表的核心部分使用微處理器總線結(jié)構(gòu)儀表內(nèi)部以微處理器為核心的芯片都是以總線方式相連接的標準化接口并行總線接口RS232、RS485接口7311.4.1智能式儀表的結(jié)構(gòu)特點微處理器化28靈活的面板結(jié)構(gòu)儀表使用功能鍵完成人機接口的簡單操作功能.使用LED、LCD顯示功能操作指令、測量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)曲線等所有的面板操作與顯示均由微處理器控制與管理.74靈活的面板結(jié)構(gòu)2911.4.2數(shù)字濾波技術(shù)測量信號在傳輸過程中混入了各種隨機干擾信號，在A/D轉(zhuǎn)換之前可以采用硬件電路進行濾波.但是硬件濾波電路只能濾掉部分干擾信號，為了提高數(shù)據(jù)測量的精度在儀表內(nèi)部還要使用軟件濾波技術(shù).7511.4.2數(shù)字濾波技術(shù)測量信號在傳輸過程中混入了各種隨機1、算術(shù)平均值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣N次，然后取其平均值.算術(shù)平均值法是常用的、最簡單的方法，但是如果在測量信號中混入了較大的脈沖干擾，則會給測量結(jié)果帶來很大的誤差.761、算術(shù)平均值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣N次，然后取其平2、中位值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣3次。將測量數(shù)據(jù)排隊，取其中間值作為測量值.因此中位值法濾波的應用需要進一步完善.772、中位值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣3次。將測量數(shù)據(jù)排隊3、綜合濾波法

結(jié)合上述的算術(shù)平均值法和中位值法濾波的特點，構(gòu)成綜合濾波法.

吸收了均值濾波和中值濾波的優(yōu)點，具有較強的實用性。采用此種方法N值不能取得太小，通常N值取7～15次。m取值1～3次.783、綜合濾波法結(jié)合上述的算術(shù)平均值法和中位值法11.4.3標度變換經(jīng)過傳感器、變送器和A/D轉(zhuǎn)換后的測量信號，已經(jīng)完全丟失了測量數(shù)據(jù)的量綱.要想顯示它的實際測量數(shù)據(jù)的量綱，需要進行標度變換.信號傳遞過程的變化和最后的量綱轉(zhuǎn)換過程與數(shù)字儀表相同.7911.4.3標度變換經(jīng)過傳感器、變送器和A/D轉(zhuǎn)換后的測1、線性信號的標度變換智能儀表的標度變換，就是將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息復原成傳感器測量的實際數(shù)據(jù).針對線性信號可有如下的轉(zhuǎn)換關系:801、線性信號的標度變換智能儀表的標度變換，就是將A/D轉(zhuǎn)換后2、非線性信號的標度變換測量信號與傳輸信號之間的關系有時是非線性關系，可以采用數(shù)學計算的方法解決.以流量測量為例，采用差壓流量計測量，不考慮其液體密度的修正，流量與測量壓差的關系:812、非線性信號的標度變換測量信號與傳輸信號之間的關系有時是非11.4.4非線性補償技術(shù)在信號變送、傳輸、轉(zhuǎn)換過程中，即使是線性傳感器也會發(fā)生非線性的變化.尤其是在高精度測量時，非線性變化的誤差會直接影響測量精度.目前在線性化處理方法中，最常用的是線性插值法，而且此方法在智能儀表中也很容易實現(xiàn).8211.4.4非線性補償技術(shù)在信號變送、傳輸、轉(zhuǎn)換過程中，即1、線性插值原理線性插值的思想就是以直代曲.將一個非線性的關系曲線，用分成若干的直線段來表示.分成的直線段越多，越接近于曲線，線性插值的誤差也就越小.831、線性插值原理線性插值的思想就是以直