传感器与检测技术 教学配套课件 朱自勤 主编 第8章完 现代测量系统.pdfVIP

传感器与检测技术 主编 朱自勤 第8章 现代测量系统 8.1 微机化检测系统的基本结构及特点 8.1.1 微机化检测系统的基本结构 8.1.2 微机化检测系统的功能特点 8.1.3 微机化检测系统的结构特点 8.2 传感器信号的预处理方法 8.2.1 过程输入通道的分类 8.2.2 模拟量输入通道 8.2.3 数字量输入通道 8.2.4 频率信号的预处理 8.3 传感器信号的放大电路 8.3.1 高精度、低漂移运算放大器 第8章 现代测量系统 8.3.2 高输入阻抗运算放大电路及仪表放大器 8.3.3 隔离放大器和隔离放大系统 8.3.4 程控增益放大器 8.4 数据采集 8.5 传感器信号的线性化与标度变换 8.5.1 非线性校正 8.5.2 标度变换 8.6 数字滤波 8.6.1 概述 8.6.2 几种常用的滤波方法 8.7 微机化检测系统设计与应用实例 第8章 现代测量系统 8.7.1 设计的基本要求 8.7.2 设计研制过程 8.7.3 微机化检测系统设计实例 8.1 微机化检测系统的基本结构及特点 8.1.1 微机化检测系统的基本结构 微机化检测系统是以微机为核心，单纯以“检测”为目的的系 统。一般用来对被测过程中的一些物理量进行测量并获得相应 的精确测量数据，因此，又称为数据采集系统。 图8-1 微机化检测系统组成框图 8.1.2 微机化检测系统的功能特点 1) 自动对零功能。 2) 量程自动切换功能。 3) 多点快速巡回检测。 4) 数字滤波功能。 5) 自动修正误差。 6) 数据处理功能。 7) 多媒体功能。 8) 通信或网络功能。 9) 自我诊断功能。 8.1.3 微机化检测系统的结构特点 1) 硬件系统方面。 2) 软件系统方面。 1) 硬件系统方面。 由于微机化检测系统并不直接控制生产过程，因此按这类系统 的功能要求，硬件系统中主机与生产过程只通过模拟量输入通 道和开关量输入通道来联系，一般不需要过程输出通道。　 2) 软件系统方面。 在软件方面，它除了有控制数据输入的程序外，还要有与 功能要求相适应的数据处理程序，包括运算、分析、记录、统 计和判断等处理，最后由显示器或打印机列出其处理结果。因 微机化检测系统并不对生产过程直接控制，所以不需设置有关 对控制信号的控制算法运算和控制信号的输出等程序。　 8.2 传感器信号的预处理方法 计算机是以二进制数字信号为基础的，而被测对象所提供 和所能接收的大多是模拟信号。 8.2.1 过程输入通道的分类 按照传感器输出信号的类型可将过程输入通道划 分为模拟量输入通道和数字量输入通道。　 8.2.2 模拟量输入通道 1.模拟量输入通道的一般结构形式 模拟量输入通道根据应用要 求的不同，可以有不同的结构形式。 2.模拟量输入信号的预处理方法 图8-3与图8-4中的信号调理电 路、模拟多路切换器、采样保持器和A ／D转换器都是为实现模 拟信号数字化而设置的，它们共同组成“采集电路”，目的是实现 对传感器所输出的模拟信号进行预处理、数据采集和A ／D转 换，使之能传送至计算机。 1.模拟量输入通道的一般结构形式 (1) 集中采集式: 集中采集式多路模拟输入通道的典型结构有分时采 集型和同步采集型两种，分别如