第二节带计算机的检测系统简介 带计算机的检测系统的特点及功能 1.性能价格比高： 2.设计灵活性高； 3.操作方便； 4.有强大的运算功能； 5.具有记忆功能； 6.有自校准功能； 7.能进行自动故障诊断。 2023/7/16
2023/7/16 1 第二节 带计算机的检测系统简介 一、带计算机的检测系统的 特点及功能 1.性能价格比高； 2.设计灵活性高； 3.操作方便； 4.有强大的运算功能； 5.具有记忆功能； 6.有自校准功能； 7.能进行自动故障诊断
二、带计算机的检测系统的工作流程 巡回检测概念： 计算机首先向多路采样开关阵列的选通地址译 码器写入准备采样的传感器地址，由译码器接通该 地址对应的采样开关，所要采样的信号被连接到放 大器，放大后的信号经AD转换器转换成数字量， 计算机通过数据总线接受该信号。 一个采样点采样结束后，计算机转而发送第二 个采样地址，对第二个传感器采样，直至全部被测 点均被采样完毕为止。计算机不可能在同一时刻读 取所有传感器来的信号，而是分时但快速地轮流读 取所有的被测量，这种采样方式称为“巡回检测”。 2023/7/16 2
2023/7/16 2 二、带计算机的检测系统的工作流程 巡回检测概念: 计算机首先向多路采样开关阵列的选通地址译 码器写入准备采样的传感器地址，由译码器接通该 地址对应的采样开关，所要采样的信号被连接到放 大器，放大后的信号经A/D转换器转换成数字量， 计算机通过数据总线接受该信号。 一个采样点采样结束后，计算机转而发送第二 个采样地址，对第二个传感器采样，直至全部被测 点均被采样完毕为止。计算机不可能在同一时刻读 取所有传感器来的信号，而是分时但快速地轮流读 取所有的被测量，这种采样方式称为“巡回检测
8通道巡回检测数据采集器 USB-8516便携式数据采集仪 信号输入 Ch2 Ch5 Ch6 雪 成都中科动态仪器有限公司 8个传感器信号 输入端口 2023/7116
2023/7/16 3 8通道巡回检测数据采集器 8个传感器信号 输入端口
简易数字滤波技术概念 在工业中经常采用如下软件抗干扰技术： 对存在干扰和随机误差的信号进行等精度 快速多次采样，然后先舍去第一个采样值，再 舍去若干个最大值和最小值，将余下的几个中 间值求算术平均值，该算术平均值可以认为是 排除了干扰后的较正确的结果，这种方法有时 也被称为简易数字滤波。 2023/7/16
2023/7/16 4 简易数字滤波技术概念 在工业中经常采用如下软件抗干扰技术： 对存在干扰和随机误差的信号进行等精度 快速多次采样，然后先舍去第一个采样值，再 舍去若干个最大值和最小值，将余下的几个中 间值求算术平均值，该算术平均值可以认为是 排除了干扰后的较正确的结果，这种方法有时 也被称为简易数字滤波
三、系统中的几种重要部件 1.采样开关 (1)干簧继电器：干簧继电器主要由驱动线 圈和干簧管组成，驱动线圈绕在干簧管外面。当 线圈通以额定电流后，干簧管中的两根常开弹簧 片互相吸引而吸合。它的耐压较高，额定电流较 大，导通电阻接近零，驱动功率约几十毫瓦。耗 电较大、速度较慢是干簧继电器的主要缺点。 490-1473 SAN YOU 干簧管 2023/7/16 5
2023/7/16 5 三、系统中的几种重要部件 1.采样开关 (1)干簧继电器：干簧继电器主要由驱动线 圈和干簧管组成，驱动线圈绕在干簧管外面。当 线圈通以额定电流后，干簧管中的两根常开弹簧 片互相吸引而吸合。它的耐压较高，额定电流较 大，导通电阻接近零，驱动功率约几十毫瓦。耗 电较大、速度较慢是干簧继电器的主要缺点。 干簧管
(2)CMOS模拟采样开关 CMOS模拟采样开关是一种传输模拟信号的可控 半导体开关。它的控制端处于“有效”状态时，内部 的P沟道MOS管或N沟道MOS管导通，模拟开关处于 导通状态，导通电阻约几欧至几百欧（视型号而定）。 当控制端处于“无效”状态时开关截止，截止电阻大 于1082。CMOS模拟开关的优点是集成度高，动作快 (小于1μs)、耗电省等。缺点是有一定的导通电阻、 各通道间有一定的漏电、击穿电压低、易损坏等。 S2066 2023/7/16
2023/7/16 6 (2) CMOS模拟采样开关 CMOS模拟采样开关是一种传输模拟信号的可控 半导体开关。它的控制端处于“有效”状态时，内部 的P沟道MOS管或N沟道MOS管导通，模拟开关处于 导通状态，导通电阻约几欧至几百欧（视型号而定）。 当控制端处于“无效”状态时开关截止，截止电阻大 于108Ω。 CMOS模拟开关的优点是集成度高，动作快 （小于1s）、耗电省等。缺点是有一定的导通电阻、 各通道间有一定的漏电、击穿电压低、易损坏等
2.放大器 从传感器来的信号有许多是毫伏级的弱 信号，须经放大才能进行AD转换。系统对放 大器的主要要求是：精度高、温度漂移小、 共模抑制比高、频带宽至直流。 目前常用的放大器有以下几种型式：一 种是高精度、低漂移的双极型放大器；另一 种为隔离放大器，它带有光电隔离或变压器 隔离的低漂移信号放大器，以及一个高隔离 的DCDC电源。 2023/7/16
2023/7/16 7 2.放大器 从传感器来的信号有许多是毫伏级的弱 信号，须经放大才能进行A/D转换。系统对放 大器的主要要求是：精度高、温度漂移小、 共模抑制比高、频带宽至直流。 目前常用的放大器有以下几种型式：一 种是高精度、低漂移的双极型放大器；另一 种为隔离放大器，它带有光电隔离或变压器 隔离的低漂移信号放大器，以及一个高隔离 的DC/DC电源
精密隔离放大器举例 线性误差：小于0.01% 输入阻抗：1M2 隔离度：2500V/50Hz/1mim 工作温度：-10℃~+60℃ 2023/7/16 8
2023/7/16 8 精密隔离放大器举例 线性误差：小于0.01% 输入阻抗：1MΩ 隔离度：2500V/50Hz/1min 工作温度：-10℃～+60℃
3.AD转换器(ADC) 放大器放大后的模拟信号必须进行AD 转换才能由计算机进行运算处理。目前采用 较多的AD转换器有两大类：一类是并行AD 转换器，另一类是串行AD转换器。 在并行AD转换器中，又有逐位比较型 和双积分型之分。前者转换速度较快，有8 位、12位、16位等规格。位数越高，精度也 越高，但价格也相应提高；后者转换速度较 慢（每秒10次左右），但价格便宜。常见的 有3位半、4位半等规格。 2023/7116 9
2023/7/16 9 3.A/D转换器（ADC） 放大器放大后的模拟信号必须进行A/D 转换才能由计算机进行运算处理。目前采用 较多的A/D转换器有两大类：一类是并行A/D 转换器，另一类是串行A/D转换器。 在并行A/D转换器中，又有逐位比较型 和双积分型之分。前者转换速度较快，有8 位、12位、16位等规格。位数越高，精度也 越高，但价格也相应提高；后者转换速度较 慢（每秒10次左右），但价格便宜。常见的 有3位半、4位半等规格
AD转换器的光耦接口电路 oVCCI Vccr OVCC2 从放大器来 DB DB (模拟信号) QVcci 微 AB AB A/D 考基准电压 多路光耦合器 CB CB 机 2023/7/16 10
2023/7/16 10 A/D转换器的光耦接口电路