計算機(jī)的檢測系統(tǒng)簡介.

1、2022-5-291第二節(jié)第二節(jié) 帶計算機(jī)的檢測系統(tǒng)簡介帶計算機(jī)的檢測系統(tǒng)簡介 一、帶計算機(jī)的檢測系統(tǒng)的一、帶計算機(jī)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(shè)計靈活性高；設(shè)計靈活性高；3.3.操作方便；操作方便；4.4.有強(qiáng)大的運算功能；有強(qiáng)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(zhǔn)功能；有自校準(zhǔn)功能；7.7.能進(jìn)行自動故障診斷。能進(jìn)行自動故障診斷。2022-5-292二、帶計算機(jī)的檢測系統(tǒng)的工作流程二、帶計算機(jī)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(jī)首先向多路采樣開關(guān)陣列的選通地址譯碼器寫入計算機(jī)首先向多路采樣

2、開關(guān)陣列的選通地址譯碼器寫入準(zhǔn)備采樣的傳感器地址，由譯碼器接通該地址對應(yīng)的采樣開準(zhǔn)備采樣的傳感器地址，由譯碼器接通該地址對應(yīng)的采樣開關(guān)，所要采樣的信號被連接到放大器，放大后的信號經(jīng)關(guān)，所要采樣的信號被連接到放大器，放大后的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，計算機(jī)通過數(shù)據(jù)總線接受該信號。轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，計算機(jī)通過數(shù)據(jù)總線接受該信號。 一個采樣點采樣結(jié)束后，計算機(jī)轉(zhuǎn)而發(fā)送第二個采樣地一個采樣點采樣結(jié)束后，計算機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)不可能在同一時刻讀取所有傳感器來的信號，而止。計算機(jī)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(shù)據(jù)采集器通道巡回檢測數(shù)據(jù)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(shù)字濾波技術(shù)概念簡易數(shù)字濾波技術(shù)概念 在工業(yè)中經(jīng)常采用如下軟件抗干擾技術(shù)：在工業(yè)中經(jīng)常采用如下軟件抗干擾技術(shù)： 對存在干擾和隨機(jī)誤差的信號進(jìn)行等精度對存在干擾和隨機(jī)誤差的信號進(jìn)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(shù)平均值，該算術(shù)平均值可以認(rèn)為是間值求算術(shù)平均值，該算術(shù)平均值可以認(rèn)為是排除了干擾后的較正確的結(jié)果，這種方法有時排除了干擾后的較正確的結(jié)果，這種方法有時也被稱為簡易數(shù)字濾波。也被稱為簡易數(shù)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(guān)采樣開關(guān) (1)(1)干簧繼電器：干簧繼電器主要由驅(qū)動線圈和干簧管干簧繼電器：干簧繼電器主要由驅(qū)動線圈和干簧管組成，驅(qū)動線圈繞在干簧管外面。當(dāng)線圈通以額定電流后，組成，驅(qū)動線圈繞在干簧管外面。當(dāng)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(dǎo)通電阻接近零，驅(qū)動功率約幾十毫高，額定電流較大，導(dǎo)通電阻接近零，驅(qū)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(guān)模擬采樣開關(guān) CMOS模擬采樣開關(guān)是一種傳輸模擬信號的可控半導(dǎo)體開模擬采樣開關(guān)是一種傳輸模擬信號的可控半導(dǎo)體開關(guān)。它的控制端處于關(guān)。它的控制端處于“有效有效”狀態(tài)時，內(nèi)部的狀態(tài)時，內(nèi)部的P溝道溝道MOS管或管或N溝道溝道MOS管導(dǎo)通，模擬開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通電阻約幾歐管導(dǎo)通，模擬開關(guān)處于導(dǎo)

6、通狀態(tài)，導(dǎo)通電阻約幾歐至幾百歐（視型號而定）。當(dāng)控制端處于至幾百歐（視型號而定）。當(dāng)控制端處于“無效無效”狀態(tài)時開關(guān)狀態(tài)時開關(guān)截止，截止電阻大于截止，截止電阻大于108。 CMOS模擬開關(guān)的優(yōu)點是集成度高，模擬開關(guān)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(dǎo)通電阻、）、耗電省等。缺點是有一定的導(dǎo)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(jīng)放大才能進(jìn)行須經(jīng)放大才能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)對

7、放大器的主要轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器（ADC） 放大器放大后的模擬信號必須進(jìn)行放大器放大后的模擬信號必須進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換才轉(zhuǎn)換才能由計算機(jī)進(jìn)行運算處理。目前采用較多的能由計算機(jī)進(jìn)行運算處理。目前采用較多的A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器，另一類是轉(zhuǎn)換器，另一類是串行串行A/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 在并行在并行A/D轉(zhuǎn)換器中，又有逐位比較型和雙積轉(zhuǎn)換器中，又有逐位比較型和雙積分型之分。前者轉(zhuǎn)換速度較快，有分型之分。前者轉(zhuǎn)換速度較快，有8位、位、12位、位、16位等規(guī)格。位數(shù)越高，精度也

9、越高，但價格也相應(yīng)位等規(guī)格。位數(shù)越高，精度也越高，但價格也相應(yīng)提高；后者轉(zhuǎn)換速度較慢（每秒提高；后者轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器的的光耦接口電路光耦接口電路 2022-5-29114. D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器（DAC）與接口電路與接口電路 計算機(jī)運算處理后的數(shù)字信號有時必計算機(jī)運算處理后的數(shù)字信號有時必須轉(zhuǎn)換為模擬信號，才能用于工業(yè)生產(chǎn)的過須轉(zhuǎn)換為模擬信號，才能用于工業(yè)生產(chǎn)的過程控制。它的輸入是計算機(jī)送出的數(shù)字量，程控制。它的輸入是計算機(jī)送出的數(shù)字量，它的輸出是與

10、數(shù)字量相對應(yīng)的電壓或電流。它的輸出是與數(shù)字量相對應(yīng)的電壓或電流。如果在計算機(jī)與如果在計算機(jī)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(shè)備干擾計算機(jī)的就能較好地防止工業(yè)控制設(shè)備干擾計算機(jī)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(jìn)行多路即可進(jìn)行多路D/A轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 2022-5-2912 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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(lián)系主要是輸?shù)穆?lián)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(guān)量輸入模擬量輸入模板、開關(guān)量輸入模板、計時模板、計時/計數(shù)模板、中斷控制模計數(shù)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(shè)計接口電路，只要按照說必自行設(shè)計接口電路，只要按照說明書選購不同功能的模板即可構(gòu)成明書選購不同功能的模板即可構(gòu)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(guān)量輸入電路的開關(guān)量輸入電路1現(xiàn)場開關(guān)盒現(xiàn)

12、場開關(guān)盒 2傳輸線傳輸線 3電源電源 4光耦合器光耦合器 當(dāng)現(xiàn)場開關(guān)當(dāng)現(xiàn)場開關(guān)S（例如行程開關(guān)）閉合時，反（例如行程開關(guān)）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(jī)的檢測技術(shù)應(yīng)用實例帶計算機(jī)的檢測技術(shù)應(yīng)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(shù)的測量系統(tǒng)涉及熱工參數(shù)的測量。它采用工控它采用工控機(jī)，它帶有硬盤、總線接口、彩色顯示器、打機(jī)，它帶有硬盤、總線接口、彩色顯示器、打印機(jī)等。該系統(tǒng)將巡回數(shù)據(jù)

13、采集電路及控制電印機(jī)等。該系統(tǒng)將巡回數(shù)據(jù)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(shù)器、并行輸入輸出接口等，接口箱與主機(jī)數(shù)器、并行輸入輸出接口等，接口箱與主機(jī)之間通過并行接口插卡與計算機(jī)通信。之間通過并行接口插卡與計算機(jī)通信。 2022-5-2916隧道窯外形隧道窯外形 2022-5-2917隧道窯計算機(jī)檢測控制系統(tǒng)框圖隧道窯計算機(jī)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(jī)技術(shù)，所謂智能化流量積算儀，就是使用計算機(jī)技術(shù)，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(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償，所以必度的變化，有時還需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)的溫度上述四種信號先由標(biāo)準(zhǔn)的一次儀表轉(zhuǎn)換為一次儀表轉(zhuǎn)換為420mA 的電流信號，經(jīng)信號傳輸線傳送的電流信號，經(jīng)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(zhuǎn)換成）轉(zhuǎn)換成個低內(nèi)阻的個低內(nèi)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(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，再經(jīng)光耦，由單片機(jī)計算出累積流量。轉(zhuǎn)換器的輸入端，再經(jīng)光耦，由單片機(jī)計算出累積流量。 2022-5-2920NY-型智能化流量積算儀計算機(jī)型智能化流量積算儀計算機(jī)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(jī)中的應(yīng)用三、傳感器在模糊控制洗衣機(jī)中的應(yīng)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(jīng)驗、知識和判斷力作為控制規(guī)則，統(tǒng)。它將人的經(jīng)驗、知識和判斷力作為控制規(guī)則，根據(jù)諸多復(fù)雜的因素和條件作出邏輯推理去影響根據(jù)諸多復(fù)雜的因素和條件作出邏輯推理去影響控制對像?？刂茖ο瘛?/p>