传感器11章智能.ppt

11.2 智能传感器的功能与特点 10.4.2 接地技术 一般来讲检测装置电路接地是为了如下目的：安全；对信号电压有一个基准电位；静电屏蔽的需要。在这里主要研究用接地技术来抑制噪声干扰。 10.4.2.1 接地线的种类 1)保护接地线，出于安全防护的目的将检测装置的外壳屏蔽层接地用的地线。 2)信号地线，它只是检测装置的输入与输出的零信号电位公共线，除特别情况之外，一般与真正大地是隔绝的。信号地线分为两种：模拟信号地线及数字信号地线 3)信号源地线，它是传感器本身的信号电位基准公共线。 4)交流电源地线。 在检测装置中，上列四种地线一般应分别设置，以消除各地线之间的相互干扰。 10.4.1.3 低频磁屏蔽 在低频磁场干扰下，采用高导磁材料作屏蔽层以便将干扰磁力线限制在磁阻很小的磁屏蔽体内部，防止其干扰作用。 * * 第11章 智能式传感器 11.1 智能传感器发展的历史背景 传统的传感器技术已达到其技术极限。 它的价格性能比不可能再有大的下降。 它在以下几方面存在严重不足： ·因结构尺寸大， 而时间(频率)响应特性差； ·输入—输出特性存在非线性， 且随时间而漂移； ·参数易受环境条件变化的影响而漂移； ·信噪比低， 易受噪声干扰； ·存在交叉灵敏度， 选择性、 分辨率不高。 现场总线是连接测控系统中各智能装置(包括智能传感器)的双向数字通信网络。其主要特点是： 1. 传输数字信号 用数字信号取代原来的 4～20 mA标准模拟信号， 进而提高可靠性和抗干扰能力。这就要求传感器由可输出 4～20 mA标准信号的变送器改变为带数字总线接口并输出数字信号。所有现场传感器， 通过数字总线接口都方便地挂接在一条环形现场总线上。这样可以大大削减现场与控制室(高/上位计算机)之间一对一的连接导线， 节约初期安装费用，大大简化整个系统的布线和设计。这种节约对一个大型、 多点测量系统是很有意义的， 譬如： 一个电站 需要5 000 台传感器及其仪表； 一个钢铁厂 需要2 万台传感器及其仪表； 大型石油化工厂 需要6 000 台传感器及其仪表； 大型发电机组 需要3 000 台传感器及其仪表； 一部汽车 需要30 至 100 台传感器； 一架飞机 需要3 600 台传感器； 例如：现场控制级 由PLC及数采模块构成* 巡回监测工艺过程参数及电气参数* 对本地生产过程进行自动控制* 与上位机交换数据信息 集中管理级 由工控机构成* 对PLC及数采模块送来的工艺过程数据进行分析处理、贮存、建立数据库* 向PLC发布指令，实时遥控调节设备运行* 多幅工艺流程画面，并实时显示巡检参数* 再线故障诊断、并发出声光报警* 打印报表* 历史及实时趋势显示* 模拟棒图显示 例如为使发动机处于最佳工作状态，就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始，再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量，同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度，确定发动机的工况，进而控制，调整最佳喷油量，最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速，最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合，构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化，而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。 出于平稳、安全驾驶的需要，仅只针对四个轮子的操控上，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统(EBD)，ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在，国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA)，该系统在发生紧急情况时，自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度，并判断紧急制动的力度是否足够，如果需要，就会自动增大制动力。EBA 的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速，进而为每个车轮平衡分配动力，保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。 2. 标准化 总线采用统一标准，使系统具有开放性。不同厂家的产品， 在硬件、软件、通信规程、连接方式等方面互相兼容、 互换联用，既方便用户使用，又易于安装维修。不少大公司都推出了自己的现场总线标准。国际化的统一标准的工作正在加紧进行中。 性能特点1. 提高、稳定产品质量，降低原料消耗；2. 采用高级智能控制算法，提高控制水