機電檢測技術(shù)教材-第五章課件

第五章信號顯示記錄裝置5.1無紙記錄儀5.2數(shù)字存儲示波器5.3觸摸屏技術(shù)本章小結(jié)5.1無紙記錄儀

無紙記錄儀是近年來快速發(fā)展起來的一種新型記錄儀表。它以CPU為核心，采用全電子化設(shè)計，完全摒棄傳統(tǒng)記錄儀的機械傳動、紙張和筆，直接把記錄信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，送至隨機存儲器加以保存，并在大屏液晶顯示屏（LCD）上加以顯示。

5.1無紙記錄儀1、無紙記錄儀的特點（1）無紙、無筆、無墨、無一切機械傳動部件（2）精度高（3）輸入信號多樣化，可以與熱電偶、熱電阻或其他產(chǎn)生直流電壓、直流電流的變送器配合使用（4）液晶全動態(tài)顯示，既清晰，又明了。（5）對輸入信號可以組態(tài)或編程，直觀地顯示當(dāng)前測量值，并有報警功能。（6）大容量的芯片存放測量數(shù)據(jù)，并可用半導(dǎo)體存儲器轉(zhuǎn)存。

5.1無紙記錄儀2、無紙記錄儀的原理和組成

無紙記錄儀原理方框圖5.1無紙記錄儀3、無紙記錄儀的使用

無紙記錄儀顯示界面5.2數(shù)字存儲示波器

數(shù)字存儲示波器（DigitalStorageOscilloscope,DSO）問世于20世紀(jì)70年代中期，是隨著微處理器和半導(dǎo)體存儲器等大規(guī)模集成電路的發(fā)展和普及而出現(xiàn)的一種新型智能記錄儀器。與模擬示波器不同，它具有存儲功能。它用A/D變換器將模擬波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后存儲在半導(dǎo)體存儲器RAM中；需要時，再將RAM中的存儲的內(nèi)容調(diào)出，通過相應(yīng)的D/A變換器，再恢復(fù)為模擬量顯示在示波管屏幕上。性能指標(biāo)：速度和精度5.2數(shù)字存儲示波器1、數(shù)字存儲示波器的基本組成和基本原理前置放大采樣保持A/D變換RAM觸發(fā)放大控制電路D/A變換接口垂直輸出D/A變換水平輸出xy采樣定理表明，對于一個最高頻率為的信號，當(dāng)采樣頻率時，其采樣后所獲得脈沖序列將包含原信號的全部信息。稱為奈奎斯特頻率。

5.2數(shù)字存儲示波器2、主要技術(shù)性能指標(biāo)（1）采樣速率

采樣速率是指單位時間內(nèi)獲取被測信號的樣點數(shù)，單位為次數(shù)/秒，S/s。最高采樣速率由A/D變換器的速率決定。（2）掃描時間因數(shù)t/div（3）分辨力

分辨力是指量化的最小單元，可用或百分比來表示，更簡單的也可用位表示。分辨力也可定義為示波器所能分辨的最小電壓增量。

5.2數(shù)字存儲示波器2、主要技術(shù)性能指標(biāo)（4）測量準(zhǔn)確度

（5）有用存儲帶寬B

（6）存儲容量有用存儲帶寬描述的是其插捉信號的能力

（7）存儲帶寬5.2數(shù)字存儲示波器3、數(shù)字存儲示波器的功能特點（1）觸發(fā)器位置可任意設(shè)定

（2）滾動方式

（3）峰值檢測功能（4）累計峰值檢測功能（5）平均功能（6）CRT讀出功能（7）游標(biāo)測量功能（8）存儲波形的擴大及縮?。?）具有記錄輸出功能（10）菜單功能（11）接口5.3觸摸屏技術(shù)觸摸屏（TouchPanel）是一種附著在顯示器的表面，與顯示器配合使用，通過觸摸產(chǎn)生模擬電信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號由微處理器計算得出觸摸點的坐標(biāo)，從而得到操作者的意圖并執(zhí)行的新型器件。5.3觸摸屏技術(shù)1、觸摸屏基本原理觸摸屏的本質(zhì)是傳感器，它由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)送給CPU，同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。5.3觸摸屏技術(shù)2、觸摸屏主要類型紅外線式觸摸屏：價格低廉、安裝方便，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，曲面情況下失真電阻式觸摸屏：定位準(zhǔn)確，但其價格頗高，且怕刮易損

表面聲波式觸摸屏：清晰不容易被損壞，但屏幕表面如果有水滴和塵土?xí)褂|摸屏變得遲鈍，甚至不工作電容式觸摸屏：圖像失真問題很難得到根本解決5.3觸摸屏技術(shù)3、觸摸屏性能特點（1）紅外線式觸摸屏紅外觸摸屏是在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成縱橫交叉的紅外線矩陣。管的排列密度與其分辨率有關(guān)。用戶在觸摸屏幕時，手指就會阻擋經(jīng)過該位置的橫豎兩方向的紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現(xiàn)觸摸屏操作。5.3觸摸屏技術(shù)3、觸摸屏性能特點（2）電阻式觸摸屏電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，在強化玻璃表面分別涂上兩層OTI透明氧化金屬導(dǎo)電層。利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。當(dāng)手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化。在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后傳送到觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出（X，Y）的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運作。5.3觸摸屏技術(shù)3、觸摸屏性能特點（3）表面聲波式觸摸屏表面聲波是超聲波的一種，在介質(zhì)（例如玻璃或金屬等剛性材料）表面淺層傳播的機械能量波。該種觸摸屏的角上裝有超聲波換能器，能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時，觸點上的聲波即被阻止，由此確定坐標(biāo)位置。5.3觸摸屏技術(shù)3、觸摸屏性能特點（4）電容式觸摸屏電容式觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層銥錫氧化物（ITO），最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。5.3觸摸屏技術(shù)3、觸摸屏性能特點名稱性能紅外線式觸摸屏電阻觸摸屏表面聲波觸摸屏電容式觸摸器觸摸壽命等于發(fā)光管壽命>3500萬次>5000萬次>6000萬次反應(yīng)速度15~30ms10~20ms10~14ms8~15ms防刮擦性很好好很好很好觸摸分辨率3232或更高40964096409640961024透光性100%75%92%85%環(huán)境適應(yīng)性耐用性一般好好很好>10245.3觸摸屏技術(shù)