上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 《材料制造数字化技术基础实验》 Foundation of Digital Technology for Material Processing 实验三、 实验系统原理及信号采集 学习要求： √课前预习(15min~30min) 1您 地 材料F楼308-310计算机房 √上课认真听讲、积极参与 试验过程团结合作、锲而不舍 √i √独立完成试验报告
«材料制造数字化技术基础实验» Foundation of Digital Technology for Material Processing 实验三、 实验系统原理及信号采集 地 址：材料F楼308-310计算机房
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 实验象统主要知识点 1.熟悉系统的整体架构及工作原理； 2.了解一个基本的数字化测控系统主要由哪几部分组 成； 3.熟悉研华多功能采集卡的基本功能及规格； 4.了解热电偶的基本工作原理以及信号调理的作用； 5.了解热电偶温度与电压之间的对应关系；
实验系统主要知识点 1. 熟悉系统的整体架构及工作原理； 2. 了解一个基本的数字化测控系统主要由哪几部分组 成； 3. 熟悉研华多功能采集卡的基本功能及规格； 4. 了解热电偶的基本工作原理以及信号调理的作用； 5. 了解热电偶温度与电压之间的对应关系；
上游充通大￥ SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY DTMP实验系统简介 DTMP (Digital Technology for Material Processing) ,数字化实验系统采用计算机（工控机）作为主控制器，以研华的数 据采集卡PCI1710进行信号的采集和控制，软件系统采用VC作为 编程语言； ·以一个微型的加热炉作为主要实验对象，对其加热炉的温度信号进 行采集，处理和控制。 ·系统为半开放式的，可以采用系统默认的程序，也可以根据教学需 要和学生的兴趣嵌入自己编写的程序进行实验
DTMP实验系统简介 DTMP（Digital Technology for Material Processing) • 数字化实验系统采用计算机(工控机）作为主控制器，以研华的数 据采集卡PCI1710进行信号的采集和控制，软件系统采用VC作为 编程语言； • 以一个微型的加热炉作为主要实验对象，对其加热炉的温度信号进 行采集，处理和控制。 • 系统为半开放式的，可以采用系统默认的程序，也可以根据教学需 要和学生的兴趣嵌入自己编写的程序进行实验
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 计算机，多功能数据采集卡，加热炉，信号 调理模块，固态调压模块以及开关量输入输出模 块等组成。 温度传感 信号调理 转换 信号采集与处理 控制决策 模拟量 数字量 k型热电偶 A/D 1101 滤波 显示 放大 计 保存 电加热炉 算 打印 机 分析 模拟量 数字量 陶瓷加热片 功放 D/A 1101
计算机，多功能数据采集卡，加热炉，信号 调理模块，固态调压模块以及开关量输入输出模 块等组成
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 实验集统组成 计算机（工控机），多功能数据采集卡，加热 炉，信号调理模块，固态调压模块以及开关量输入 输出模块等组成。 加热炉试验箱 PC1710多功能采集卡 计算机（工控机）
实验系统组成 计算机（工控机），多功能数据采集卡，加热 炉，信号调理模块，固态调压模块以及开关量输入 输出模块等组成。 加热炉试验箱 PCI1710多功能采集卡 计算机（工控机）
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 热电偶基本原理 1.把温度信号转换成电压信号； 2.基本原理 将两种不同材料的焊在一起，构成一个闭合回路。由于 两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个 执着点之间存在温度梯度时，就会发生高电位向低电位 放电现象，回路中就会有电流通过，此温度差越大，电流 越大，两端之间的电动势叫热电动势，这种现象称为热 电效应，也叫塞贝克效应(Seebeck-effect) 3、电压通常为v级的，需要进一步放大和线性化
热电偶基本原理 1. 把温度信号转换成电压信号; 2. 基本原理 • 将两种不同材料的焊在一起，构成一个闭合回路。由于 两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个 执着点之间存在温度梯度时，就会发生高电位向低电位 放电现象，回路中就会有电流通过, 此温度差越大，电流 越大，两端之间的电动势叫热电动势，这种现象称为热 电效应，也叫塞贝克效应（Seebeck-effect）。 3、电压通常为mv级的，需要进一步放大和线性化
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 信号调理 > 热电偶的电压信号为mv级，为便于处理， 包ART 需要进一步放大、线性化以及冷端补偿。 >通常将热电偶的上述处理叫信号调理。 RUN ERR >信号调理后将v级信号转换成线性化的0- 10V电压信号 >0-10V信号通过PC1710的AD模块转换 12bit的数字信号0-4096
信号调理 热电偶的电压信号为mv级，为便于处理， 需要进一步放大、线性化以及冷端补偿。 通常将热电偶的上述处理叫信号调理。 信号调理后将mv级信号转换成线性化的0- 10V电压信号 0-10V信号通过PCI1710的AD模块转换 12bit的数字信号0-4096
上降充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 多功能数据采集卡-PC1710 PC-1710是一款PC引总线接口的多功能DAS卡。包括最 重要的5个测量与控制功能，即12-bit A/D转换、D/A转 换、数字量输入、数字量输出，以及计数器/定时器功能 ·自动通道/增益扫描-允许用户对不同通道使用不同增益 ·PC总线即插即用-所有与总线相关的配置，如基地址、中断分 配等，均由软件自动控制。进行配置时，用户无需设置任何跳线 和DIP开关。 ·板载可编程计数器芯片-82C54,用于为AD转换提供脉冲触发 。3个16-bit10MHz时钟的计数器。 ·4K板载FFO（先进先出)缓存
多功能数据采集卡-PCI1710 PCI-1710 是一款PCI 总线接口的多功能DAS 卡。包括最 重要的5 个测量与控制功能，即12-bit A/D 转换、D/A 转 换、数字量输入、数字量输出，以及计数器/ 定时器功能 。 • 自动通道/ 增益扫描-允许用户对不同通道使用不同增益 • PCI 总线即插即用-所有与总线相关的配置，如基地址、中断分 配等，均由软件自动控制。进行配置时，用户无需设置任何跳线 和DIP 开关。 • 板载可编程计数器芯片-82C54 ，用于为 A/D 转换提供脉冲触发 。3 个16-bit 10 MHz 时钟的计数器。 • 4K板载FIFO （先进先出）缓存
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 产品特性 ·16路单端或8路差分模拟量输入或组合方式输入 ·AWD转换器，采样速率可达100kHz ·每个输入通道的增益可编程 ·自动通道/增益扫描 ·板载4K采样FIFO缓存 ·2路12-bit模拟量输出-AO ·16路数字量输入及16路数字量输出 ·可编程计数器/定时器
产品特性 • 16 路单端或8 路差分模拟量输入或组合方式输入 • A/D 转换器，采样速率可达100 kHz • 每个输入通道的增益可编程 • 自动通道/ 增益扫描 • 板载4K 采样FIFO 缓存 • 2 路12-bit 模拟量输出-AO • 16 路数字量输入及16 路数字量输出 • 可编程计数器/ 定时器
上游充通大学 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 模拟量输入功能 通道：16路单端或8路差分（可通过软件编程） 分辨率：12-bit 板载FIFO:4K采样点数 转换时间：8μS 输入范围：（士10V,可通过软件编程） 最大采集速率：100kHz 触发模式：软件，板载可编程定时器或外部触发 器
模拟量输入功能 通道：16 路单端或8 路差分（可通过软件编程） 分辨率：12-bit 板载FIFO：4K 采样点数 转换时间：8 μ s 输入范围：（± 10 V，可通过软件编程） 最大采集速率：100 kHz 触发模式：软件，板载可编程定时器或外部触发 器