测控系统原理与设计 第2章 测控通道

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

1

第二章 测控通道(I/O通道)内容:模拟输入通道、模拟输出通道、 内容:模拟输入通道、模拟输出通道、开关 量输入/输出通道、 量输入/输出通道、单元电路级联设计 重点：模拟输入通道、 重点：模拟输入通道、模拟输出通道组成和 设计；开关量输入/输出通道组成和设计。 设计；开关量输入/输出通道组成和设计。 难点：测控通道的基本理论和参数设计。 难点：测控通道的基本理论和参数设计。

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

2

§2-1 模拟输入通道2.1 模拟输入通道 2.1.1 基本类型与组成结构 定义: 定义:微机化测控系统中微机与被测对象之 间的联系通道称为模拟输入通道 模拟输入通道。 间的联系通道称为模拟输入通道。 组成：传感器；信号调理；数据采集。 组成：传感器；信号调理；数据采集。 作用：将模拟信号变成数字信号。 作用：将模拟信号变成数字信号。 类型：多路模拟输入(集中；分散);单 类型：多路模拟输入(集中；分散);单 ); 路模拟输入。 路模拟输入。

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

3

模拟输入通道的基本组成

图2-1-1信号输入通道的基本组成

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

4

一、集中采样式类型：分时采样型； 类型：分时采样型；同步采样型 分时采样型特点：多路公用一个S/H S/H和 分时采样型特点：多路公用一个S/H和A/D 电路简单；成本低； 电路简单；成本低；依次采集 同步采样型特点：多路同时被采样；保持电路的 同步采样型特点：多路同时被采样； 泄放会产生误差。 泄放会产生误差。 典型电路结构如图

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

5

多路分时采集分时输入结构图相当采集电路

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

6

多路同步采集分时输入结构图相当采集电路

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

7

二、分散采集式特点：没有模拟多路切换器；都有各自S 特点：没有模拟多路切换器；都有各自S /H和A/D。随机或顺序进入计算机 随机或顺序进入计算机。 /H和A/D。随机或顺序进入计算机。相当采集电路

图2—1—3分散采集式模拟输入通道结构

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

8

§2-1-2 传感器的选用一、对传感器的主要技术要求： 对传感器的主要技术要求： 1、实现物理量到电信号的转换，满足量程 、实现物理量到电信号的转换， 需求。 需求。 2、精度满足要求，速度满足要求。 、精度满足要求，速度满足要求。 3、满足环境要求。 、满足环境要求。 4、满足可靠性和可维护性要求。 、满足可靠性和可维护性要求。 5、满

足性能价格比要求。 、满足性能价格比要求。

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

9

二、可供选用的传感器类型1、大信号输出传感器 2、数字式输出传感器 3、集成式传感器 4、光纤传感器 其他:BCD码输出、专用特制等。 其他:BCD码输出、专用特制等。 :BCD码输出

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

10

1、大信号输出传感器相配套的大信号输出传感器； ①要求：与A/D相配套的大信号输出传感器； 要求： 相配套的大信号输出传感器 特性： ②特性： 把放大电路与传感器做成一体， A. 把放大电路与传感器做成一体，使传感器能 直接输出0~ 、 ~ 直接输出 ~5 V、0~10 V或0~2.5 V要求的信 或 ~ . 要求的信 号电压； 号电压； B. 把传感器与相应的变送器电路做成一体，构成能 把传感器与相应的变送器电路做成一体， 输出4~ 直流标准信号的变送器。 输出 ~20 mA直流标准信号的变送器。 直流标准信号的变送器 可省去小信号放大环节。 C. 可省去小信号放大环节。

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

11

大信号输出传感器应用图

图2-1-4 大信号输出传感器的使用 ①对于大电流输出，只要经过简单I/V转换即可变为大信号电压输 对于大电流输出，只要经过简单I/V转换即可变为大信号电压输 I/V 对于大信号电压可以经A/D转换，也可以经V/F转换送入微机， A/D转换 V/F转换送入微机 出。②对于大信号电压可以经A/D转换，也可以经V/F转换送入微机， 但后者响应速度较慢。 但后者响应速度较慢。

测控系统原理与设计 第1章 测控通道

第二章 测控通道

2011年3月22日

12

2、数字式输出传感器1.构成： 1.构成： 构成 采用频率敏感效应器件构成，也可以是由敏感参数R 采用频率敏感效应器件构成，也可以是由敏感参数R、L、 构成的振荡器，或模拟电压输入经V/F转换等。 V/F转换等 C构成的振荡器，或模拟电压输入经V/F转换等。 2.特性 特性： …… 此处隐藏：1202字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……