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自由轴法的RLC测量仪表设计

自由轴法的RLC测量仪表设计
自由轴法的RLC测量仪表设计

基於自由軸法的RLC測量儀錶設計

技術要求:

1)測量準確度:O.05%.

2)顯示範圍: :0.0001 mH--- 99999H.

C: O.0001 pf---99999.

R: O.0001 ---99999k

主要參考文獻:

1、童長飛編著.C8051F系列單片機開發與C語言編程.北京:北京航空航太大學出版社,2005年2月.

2、趙茂泰主編.智慧型儀器器原理及應用.北京:電子工業出版社,2005年1月.

3、陳尚松等編著.電子測量與儀器.北京:電子工業出版社,2007年2月

4、李臘元,官本雲編著.智慧化儀器儀錶.北京:科學出版社,1993年

5、閻石主編.數位電子技術基礎.北京:高等教育出版社,1998年11月

6、周航慈編著.智慧型儀器器原理與設計.北京:北京航空航太大學出版社,2005年3月

課題內容及工作量:

本課題研究了包括固定軸法在內的幾種RLC的傳統測量方法,並進行了優缺點的分析和論證,採用了較先進的自由軸法,給出了具體實現方案。

本課題要求設計正弦信號源、基準相位發生器、積分式A/D轉換器和微處理器控制電路,以及數位顯示電路。要求對於自由軸法的計算方法進行嚴密推倒,分析電子線路實現時可能造成的誤差,以及軟體編程對本儀器精度的影響。

整個設計要求設計並畫出全部硬體電路圖和詳細的程式流程圖,應著重描述清楚系統的程式流程和演算法的程式設計要點。

說明:為避免與其他(本屆的電導率測量和上屆的RLC測量儀器)題目的實現方案重複,對於同一環節(例如積分式A/D)的實現應不同。建議本題的雙積分A/D採用運算放大器和比較器以及一些阻容元器件搭成,不採用專用A/D轉換器(例如ICL7135)。

以下是老師給的資料:

智慧化RLC測量儀原理

摘自:趙茂泰主編.智慧型儀器器原理及應用(第2版).北京:電子工業出版社.2005年,P178--193。

RLC參數的測量方法主要有電橋法、諧振法和伏安法三種。電橋法具有較高的測量精度,被廣泛採用,現已派生出許多類型。但電橋法測量需要反復進行平衡調節,測量時間長,很難實現快速的自動測量。

諧振法要求較高頻率的激勵信號,一般不容易滿足高精度的要求。由於測試頻率不固定,測試速度也

很難提高。

伏安法是最經典的方法,它的測量原理來源於阻抗的定義。即若已知流經被測阻抗的電流相量並測得被測阻抗兩端的電壓,則通過比率便可得到被測阻抗的相量。顯然,要實現這種方法,儀器必須能進行相量測量及除法運算。

伏安法

伏安法可用圖6—25所示的原理電路來說明。圖中是已知的恒流源相量;是已知的標準阻抗(為計算方便一般選為實電阻);被測阻抗與串聯。則分別測出和兩端的電壓相量和

,便可通過計算得到待測阻抗

其中的大小反映了流經被測阻抗上電流相量的大小。

上述測量實際上是先分別測出各個電壓相量的兩個分量,然後再通過一系列運算得到被測值的數值。圖6-26示出了採用了微處理器的RLC測試儀原理框圖。

伏安法有固定軸法和自由軸法兩種實現方案,其區別在於圖6—26中相敏檢波器相位參考基準選取的不同。實際相敏檢波器的相位參考基準代表著坐標軸的方向,相敏檢波器的輸出就是待測電壓在坐標軸方向上的投影。

圖6—25 伏安法測量原理

圖6-26 RLC測試儀原理框圖

固定軸法要求相敏檢波器的相位參考基準嚴格地與式(6.8)分母位置上的相量一致,這樣分母只有實部分量,使相量除法簡化為兩個標量除法運算。利用雙積分式A/D轉換器的比例除法特性即可實現這一目的,這種方法在電腦引入電子儀器之前被大量採用。這種方法的弱點在於:為了固定坐標軸,確保參考信號與信號之間的精確相位關係,硬體電路要付出相當大的代價。

自由軸法中相敏檢波器的相位參考基準可以任意選擇,即x,y坐標軸可以任意選擇,只要求保持兩個坐標軸準確正交(相差90),從而使硬體電路簡化,準確度也得以提高。自由軸法的計算量比較大,近年來智慧RLC電路大都採用這種方案。

6.3.2 自由軸法測量原理

(下文中有關“固定軸法”摘自於:陳尚松等編著.電子測量與儀器.北京:電子工業出版社,2007年2月,p302)

採用相量電壓一電流法,即將阻抗看成正弦交流電壓與電流的複數比值,即

這裏是將一個標準阻抗與被測阻抗串聯,如圖7.27所示,則可得到

這樣,對阻抗的測量變成了兩個電壓相量之比的測量。完成兩個電壓相量的測量方法通常是,用一台電壓表通過開關轉換分時進行測量。實現兩個相量除法運算有固定軸法和自由軸法,將相量除法轉換成標量除法。早期產品採用的固定軸法如圖7.28(a)所示,因難在於保證兩個相量相位嚴格一致,使硬體電路複雜,調試困難,可靠性低。現代產品中大多採用了自由軸法,如圖7.28(b)所示。自由軸法不是把複數阻抗座標固定在某一指定的電壓相量的方向上,坐標軸的選擇可以是任意的,參考電壓可以不與任何一個被測電壓的方向相同,但應與被測電壓之一保持固定的相位關係,如相差,且在整個測量過程中保持不變。由圖7.28(b)

由此可得

式中,用標準電阻代替,顯然,只要知道每個相量在直角坐標軸上的兩個投影值,經過四則運算,即可求出結果。

自由軸法的測量原理如圖7.29所示,圖中相敏檢波器的參考電壓受微處理器控制的自由軸座標發生器提供,它是任意方向的精確的正交基準信號。相敏檢波器通過開關選擇和,便可得到它們的投影分量,然後由A/D轉換成數位量,經介面電路送到微處理器系統中存儲,最後,CPU對其進行計算得到待測數。

交流電壓和的測量包括幅度和相位,方法是採用相敏檢波器對每個電壓進行兩次測量。在兩次測量中,相敏檢波器參考電壓是正交的,應有精確的的相位差關係。而對於參考電壓與被測信號電壓之間的相互關係只要求相對穩定,而不要求精確確定。

自由軸法雖然採用相量電流-電壓法的基本原理,但由於其精確的正交坐標系主要靠軟體來產生和保證,硬體電路大大簡化,還消除了固定軸法難於克服的同相誤差,提高了精確度。同時被測參數是通過電腦獲得的,因而除了可以得到常用的C、L、R、損耗角正切值D、品質因數Q、等效串聯電阻ESR以外,還可方便地計算出其他多種阻抗參量,如阻抗模值、導納模值、串聯電抗X、並聯電納B、並聯電導G、阻抗相角等。

目前智慧化LCR測量儀仍在向寬量程、高準確度、智慧化和兼有測量與分選兩種功能方向發展。當前參數可測範圍及準確度如下:

·電阻R:0.01~,準確度±0.001%。

·電容C:~20F,準確度±。

·電感L:O.01nH~20mH,準確度±O.05%。

最後,通過表7.5歸納一下本章及下一章討論的各種阻抗測量儀器的分類、採用的方法、優缺點及頻率覆蓋範圍等,以加深對阻抗測量的系統認識。

………………………………………………………………………………………………………

自由軸法中與和坐標軸的關係可用圖6-27顯示。可見,只要分別測得,在直角坐標軸上的兩個投影值,經過四則運算,即可求出最後的結果。

圖6-27 自由軸法相量圖

自由軸法測量原理可用圖6—28所示的方框圖來表示。圖中緩衝放大器通過開關S來選擇或

,對每一個和都要分別進行測量,這兩次測量的相位參考基準信號要求保持精確的90相位關係,以得到預期的諸投影分量,然後分別由A/D轉換器變成數位量經介面電路送到微型電腦系統中存儲。最後由微處理器經數學計算得到待測參數。

所謂投影分量,就是測量相量與相位參考基準信號在相敏檢波器上相乘的結果,為了得到相應正交的兩個分量以及建立起對應數學上的直角坐標系。對每一個和的兩次測量必須保持精確的90,這就要求電路能產生彼此相差90的方波控制信號作為相敏檢波器的參考電壓信號,這部分功能是由基準相位發生器來完成的。

圖6-28 自由軸法RLC測量原理框圖

以電容並聯電路的測量為例,推導各被測參數的數學模型。在圖6-27中

式中 e —— A/D轉換器的刻度係數,即每個數位所代表的電壓值;

——對應的數字量(i=1,2,3,4)。

則坐標系一旦設定,兩相量之商即可表示為

若採用標準電阻,根據式(6.8)及式(6.9),則有

上式的負號由測量電路中的反相器引入。則其實部、虛部分別等於

由D值的定義可求出

用完全類似的方法,可以推導出表6—6所示的被測參數R,L,C的計算公式。(讀者注:從以上分析可以看出,自由軸法與外加電源電壓無關,意思是加在阻抗上的正弦電壓可以隨意選擇為1——2V左右均可,不要求准,但要求穩。)

表6-6被測參數的計算公式

6.3.3 RLC測量儀電路分析

由上述分析可知,採用自由軸法構成的RLC測試儀主要由正弦信號發生器、基準相位發生器、前端測量電路、相敏檢波器等部分組成。

下面對其中主要的測試電路原理進行分析。

一、正弦信號源與基準相位發生器

從自由軸法工作原理以及表6—6各被測參數計算公式可以看出,儀器的工作頻率直接影響測量精度。因此要求測試信號源頻率精確度高,並且頻譜純度和幅度穩定度也要高。除此之外,相敏檢波系統還要求信號源頻率和相敏檢波器相位基準信號的頻率嚴格同步,因此正弦信號源與基準相位發生器在電路上是密切相關的。下面給出常採用的兩種方案:

1)、方案一圖6—29所示的方案由晶體振盪器、分頻器、濾波器、基準相位發生器等部分組成。晶體振盪器產生的19.2MHz頻率的信號,經微型電腦控制的分頻後得到1kHz或100Hz的方波,此方波經基準相位發生器電路產生O和90相位的參考電壓信號,供相敏檢波分離被測電壓的虛、實部用O相位的方波再經低通濾波器變為正弦信號,該正弦信號經緩衝級去激勵被測元件。在輸入緩衝級上還加有2V 的偏置電壓電路,用於偏置被測試的電解電容器。

圖6-29 正弦信號源與基準相位發生器

基準相位發生器由雙D觸發器74LS74構成,實現了四分頻,電路原理如圖6-30(a)所示。設初始是複零狀態,即與為O。則在第一個脈衝的上升沿,為1,為O;在第二個脈衝的上升沿,

為1,為1;在第三個脈衝的上升沿為0,為1…餘下類推,其波形如圖6-30(b)所示。由圖可見:為;為90;為180;為270,故得到所需參考相位且實現了4分頻。

圖6-30基準相位發生器電路及波形圖

1kHz或100Hz濾波電路由4級二階有源低通濾波電路組成。用於提高正弦信號源的頻譜純度。

2)方案二圖6—31所示的另一種信號源電路方案採用數位合成技術。用數位合成方法生成正弦信號,通常是在ROM中存儲一個週期的正弦曲線樣點表,每一個存儲單元存儲的樣點數據與其位址之間的關係和正弦波的正弦幅值與時間軸的關係是一致的。這樣,當按順序逐單元讀出ROM的樣點數據時,就能得到量化了的正弦曲線,若週期地重複這一過程,並將數位經數/模轉換與平滑濾波後輸出,就得到了一個連續的正弦波信號。圖中晶體振盪器產生的時鐘頻率為18.432MHz,經分頻鏈I後信號頻率變為256f (f 為選定的測試信號頻率100Hz或1kHz)。再經分頻鏈Ⅱ一系列二分頻後得到128f,64f,32f,…,f共8個信號,用這8個信號作為ROM的位址輸入線,就可以從ROM中逐點讀出正弦曲線採樣點數據,這些資料再經8位元D/A轉換器以及濾波和放大,就可以得到作為測試信號用的正弦波信號。由於數位合成信號源採用石英晶體振盪器,故信號的頻率穩定度和精確度都較高,失真也非常小,根據週期波的沃爾什展開理論,可推出總失真係數為

在此基礎上再經濾波,失真的影響可減至忽略的程度。

圖6-31 採用數位合成技術的信號源電路

圖6-31中的8f,4f,2f,f四條線還用於基準相位發生器中的相位參考信號,基準相位發生器控制原

理圖及其波形圖見圖6—32所示。

圖6=32具有坐標軸旋轉動能的基準相位發生器及波形圖

參考相位基準電壓的產生是通過對8f,4f,2f,f四條位址信號進行監視來實現的。微處理器首先通過可編程並行口採集這些線上的邏輯電平值,然後再與一組和預定相位相對應的預置數進行比較(數位比較器),最後由輸出口適時地輸出相應的控制信號。這個信號經由D觸發器中的8f信號同步後,即得相位精確預定的參考電壓。選定不同的預置數,可生成不同相位的基準信號,使坐標軸具有旋轉的功能。在圖6-32(b)中,若我們預定在處開始輸出,可確定1110為起點預選數。再令程式監視8f線上的邏輯電平,當發現其值為預選數1110時,則程式立即輸出使PB線執行上述程式,呈高電平,之後經過8f同步,使為高,於是就從Q端得到控制信號。若令坐標軸在上述坐標軸基礎上再旋轉-90時,則可確定1101為起點預選數,重新就可從Q端得到如圖6-32(b)中所示的控制信號與相差恰好90,於是通過改變預選數便可完成準確的坐標軸旋轉功能。坐標軸旋轉功能可以被用來對諧波誤差進行校正。

二、前端測量電路

前端測量電路的作用是分別測出流經被測件的電壓及代表恒定電流大小的電壓。一個典型的RLC測試儀的前端電路如圖6—33所示,它由差分放大器(A)、I/V轉換器(A)和輸入放大器(A)三部分組成。

測量時,先通過程式控制使開關置1端,使差分放大器測量流過上的電壓。為測出電流的大小,需先將其由I/V轉換器轉換為電壓,其中標準電阻,,用來改變量程.這樣,當通過程式控制使開關置2端時,差分放大器便可測出代表流過被測件上電流大小的電壓(讀者注:圖6-33畫錯了,應將的反相輸入端和同相輸入端對調)。

,分別被差分放大器放大之後,便經開關送到輸入放大器放大,放大器的增益可以通過開關被置為1倍或8倍。開關接地時,還可測出輸入放大器以及相敏檢波和A/D變控器的總漂移,以修正測量結果。

三、相敏檢波和雙積分A/D轉換電路

相敏檢波原理可用圖6—34所示的簡圖來說明,圖中相敏檢波器由類比開關組成,控制類比開關通斷的信號,即O或90基準相位信號。

圖6-34相敏檢波原理

設被相敏檢波輸入信號為,因而有和,如圖6—34(b)所示。若信號為基準信號,則輸出信號為

(6.10)

其平均值為

可見輸出的平均值正比於分量。

若信號為90基準信號,同理可得輸出值的平均值為

可見與成正比。因而完成了對兩分量的分離。(注意:這裏的不是被測阻抗的阻抗角,而是相量與橫軸的夾角)

相敏檢波和雙積分A/D轉換電路的作用是將,用不同參考相位進行鑒相並將其平均值轉換成相應的數位量。圖6—35,給出一個實際的電路簡圖及簡化工作波形圖。

圖6—35 相敏檢波和雙積分A/D轉換電路原理圖

圖6-35中,或經電阻饋入相敏檢波器的輸入端P點,同時,+3.3 V直流偏壓經產生的電流也迭加到P點,直流偏壓的作用是使測量信號無論是正值或負值,輸入到積分器的總電流永遠是正值,保證雙積分A/D轉換過程中的定時積分階段始終保持在同一方向上進行,從而簡化了邏輯設計。+3.3 V的影響在以後的計算中將被扣除掉。

雙積分A/D過程

正向積分階段: 由基準相位座標發生器產生的參考電壓信號控制,在接通時,正比於各待測

電壓投影分量 (i=1,2,3,4)以及直流信號加到積分器,使積分器輸出負向斜變;而在關斷時,

積分器輸出電壓保持恒定。積分器在一次正向積分階段,一直處於關斷狀態。積分器對若干次接通所通過的信號的進行積分(圖6-35中為3次,實際為更多次,由積分時間和時鐘頻率決定),使輸出電壓達到一定的負值。

反向定值積分: 正向積分階段結束後,關斷閉合,使負的基準電壓經由電阻進入積分器,開始反向定值積分。同時,在微處理器的控制下啟動計數器計數,當比較器檢測到積分器輸出為零時,關閉計數閘門關斷結束積分,同時閉合使積分電容短路,直至下次積分為止。此時計數器中的數值(經扣除+3.3V疊加部分)正比於待測投影分量,即。所得值由介面電路輸入到微型電腦系統中存儲,供以後計算使用。電路中類比開關及其他邏輯電路都是在軟體的支援下工作的。

6.3.4 典型智慧RLC測量儀介紹

本節以國產ED2814RLC自動測量儀的分析為例,說明RLC自動測量儀的組成原理及設計要點。

一、儀器概述

ED2814RLC自動測量儀是以微處理器為基礎的智慧化儀器。它可以用來自動測量無源元件的各項基本參數,主參數用5位元數位顯示,副參數用4位元數位顯示。操作者可通過前面板的按鍵設定測試條件,測試條件符合IEC標準。當被測元件接人測試夾具之後,儀器能視測量物件不同,自動進入最佳工作狀態。

該儀器主要技術參數如下:

(1)測量範圍

R:2~2M; Q:O.0001~9.999;

C:0.2nF~2000; D:O.0001~9.999;

L:O.2mH~2000H; Q:O.01~9.999 。

(2)基本精度

主參數:讀數的±0.1%;

副參數:±1×10。

(3)測量頻率 1kHz,100Hz兩種

(4)誤差分選擋

D/Q值1擋(第0擋);

RLC值8擋(第1~8擋);

超預置數1擋(第9擋)。

ED2814RLC自動測量儀整機原理框圖見圖6—36所示。晶振產生的方波經分頻器,產生了供發生測試信號頻率為256 f的信號( f為測試頻率)和供建立自由軸座標用的8f,4f,2f,f四種頻率的參考信號。256 f信號驅動正弦ROM得到頻率為f的正弦測試信號。測試信號經限流電阻加到被測阻抗上。虛線框內是一個簡化的前端電路,它輸出的兩個電壓相量和相量,先後經開關S輸入到相敏檢波器。相敏檢波器的參考信號來自基準相位發生器,後者在微處理器控制下產生任意方向的精確正交坐標系。於是,得到和坐標軸上的四個投影值,,和,然後再由雙積分A/D轉換器轉換成相應的數位量,,和,送到RAM中暫存。最後,微處理器根據操作者由鍵盤輸入的資訊,從表中選擇適當的公式進行計算,得到被測參數並有顯示器顯示出來。

圖6—36 ED2814RLC自動測量儀整機原理框圖

二、測量誤差的分析與處理方法

RLC參數測量儀器引入電腦技術之後,不僅可以實現測量的自動化,而且還可以有效地處理各種誤差,使測量精度大幅度提高。RLC參數測量儀在測量中除含有隨機誤差外,還有內部固定偏移、輸入端的各種雜散參數以及測試信號源中諧波分量等因素所引起的系統誤差。下面分別講述本儀器減弱上述誤差所採用的辦法。

1.隨機誤差的處理

根據統計方法理論,隨機誤差可以通過多次重複測量的平均來予以削弱。本儀器設置了“平均’’工作方式,編程使儀器對被測參數連續測量10次,然後求其算術平均值作為最後的顯示結果。

2.固定偏移的校正

固定偏移主要由有源器件零漂引起,其結果是等效在待測交流信號上疊加了某一固定的直流電壓。從這個角度上看,本儀器在正向積分時人為疊加的+3.3V直流電壓也可看做是固定偏移的一部分。固定偏移可通過減法予以扣除。

本儀器設定一次完整的測量共含8次測量。前4次測量結果如果在正X軸和正Y軸上取得,後4次測量結果則安排在坐標軸旋轉180後取得。然後再把前4次測量結果與後4次測量結果相減。例如,若

通道的偏移量為,則前4次測量值為+,後四次測量值是+,再次相減後得()-

然後再將各分量值除2,於是偏移量被消除。

3.開路校準和短路校準

RLC參數測量儀器的測量端、測量饋線以及測量夾具總是存在殘餘阻抗和殘餘導納,這些殘餘量對小電容、小電感或高電阻的測量會造成較大的誤差。傳統的元件參數測量儀器在正式測量之前要進行人工校正工作,即在測試條件相對穩定之後,先測其殘餘量,再根據被測量的性質對實測量予以修正,這項工作

是煩瑣而費時的。ED2814 RLC自動測量儀通過軟體引入自動的開路校準與短路校準,簡化了上述修正手續,給使用帶來很大的方便。校正的基本思想是先通過理論分析建立系統的誤差模型,求出誤差修正公式,然後通過簡單的“開路”、“短路”等校準技術記錄各誤差因數,最後程式利用修正公式和誤差因數自動計算修正結果。下面以串聯等效電感為例進行說明。

圖6-37 串聯等效電感誤差模型

圖6—37給出了進行電感器測量時儀器前端的誤差模型。圖中,,分別代表實測電感器的電感量與等效串聯電阻;,R。分別代表等效的分佈電容和漏電阻;L。,分別代表等效的饋線電感及電阻。對於低阻抗測量,C。,R可視為開路,於是得

顯然

根據Q值定義以及式(6.14)和式(6.15),可得

式(6.14)和式(6.16)便是電感串聯等效模式的Lx,Qx測量的誤差修正公式,式中的L。,即為誤差因數,由於被測參數為小電感、小電阻,所以須施行短路校正。其校正的原理流程圖示見圖6—38所示。

4.諧波誤差的校正

帶有諧波的測試信號可以用下式表示:

上式第一項為純淨的測試信號,第二項為各次諧波,式中為各次諧波以為參考基準的相位超

前角。

本儀器的雙積分A/D轉換器的採樣時間取被測信號週期的整數倍,則儀器所得的數位結果N應與鑒相後的一個測試信號週期的平均值成正比。設相敏檢波器採用0。基準信號,則

當帶諧波的測試信號通過相敏檢波器及雙積分A/D轉換器後,其結果可進一步表示為

圖6-38校正程式流程圖

上式表明,測試信號中的偶次諧波已被有效地抑制,但奇次諧波還存在。為了進一步消除測試信號中奇次諧波的影響,校正程式共安排了三次測量:第一次測量仍舊是測量向量信號在原坐標軸方向的投影值~No,由式(6.18)得

第二次測量選擇超前原坐標軸方向45的坐標軸方向,可得測量向量在新坐標軸上的投影值為第三次測量選擇滯後第一次坐標軸方向45的坐標軸方向,同樣可得

最後將三次測量的結果按下式進行平均計算,得最後結果。

由上式可見,輸出信號中仍含有奇次諧波,但第3,5;11,13;19,21……等諧波的影響均被消除,而對結果產生影響的最低諧波是7次諧波,其影響可以忽略。

三、儀器的軟體系統

儀器軟體在結構上分為4大部分:主程序、鍵盤分析程式、通用程式和GP-IB介面管理程式。下面側重介紹前兩部分。

1.主程序

主程序流程簡圖如圖6—39所示。開機後,程式首先對儀器的電腦部分進行自檢,自檢正常後,程式進行儀器初始化工作。初始化工作包括:設置中斷及棧區、設置可編程I/O介面晶片工作狀態,賦予各標誌以初始測量狀態。該儀器初始測量狀態規定為:電容測量、測量信號頻率為1kHz、並聯等效電路、慢速、連續測量方式。儀器在正常工作時,用戶可以通過操作鍵盤隨時改變測量條件,鍵盤分析程式採用中斷方式,鍵盤程式在建立相應的條件標誌後將再次返回主程序。

接著,程式把相應初始化設定的標誌或經鍵盤選擇的標誌輸送到鎖存器中,把相關的控制信號輸出。完成了標誌輸出後,程式將要進行幾次判斷:如果顯示方式選定為“預置",這時主要工作均在鍵盤程式中進行,主程序只是把已經存放在顯示緩衝區RAM中的數值取出進行顯示或處理;如果測量方式選定為連續測量,程式就一次接一次地連續進行迴圈測量;如果測量方式選定為單次測量,程式就暫停,等待“啟動’’命令,啟動命令一經實行,主程序就進行一次設定的測量,然後再等待下一次“啟動”命令。注意在一次測量途中,必須設置清除工作,否則單次測量就會和連續方式一樣無休止地迴圈下去。

下面,程式在測量中斷服務程式的支援下開始進行8次N。值的測量。這一部分是儀器測量工作的關鍵環節,其任務是在類比電路的配合下精確地得到數學模型中需要的Ni值,以供下一步計算被測參數。計算被測參數是依據表6—6所提供的公式進行。注意,當測試速度選為慢速(約1次/秒)時,程式還將旋轉坐標軸進行諧波校正工作。

該儀器共有3個量程,並設置了“自動/保持”按鍵,以使用戶選擇量程自動轉換方式或量程保持方式。量程保持工作方式可以固定量程,使操作者得到所需的單位量程。量程自動轉換方式可以通過程式判斷的方法選擇出最佳量程,以使操作者得到高的測量精度。因此,在“換擋”這一步驟中,程式判斷量程是否換擋,一方面取決於被測參數是否超出標準,另一方面還要看是否選擇了“量程自動轉換”方式。

然後程式查詢“平均”標誌,若操作者通過鍵盤建立了“平均”標誌,則程式轉入“平均測量方式”。這時程式進行重複測量並同時記錄測量次數,當測量達到預定次數後,程式就把多次測量結果進行平均計算。顯然,平均測量方式的測量速度要比一般方式下慢得多。

圖6-39主程序流程簡圖

在“分佈參數校正”這一步驟中,程式將根據“開路校正"和“短路校正”所建立的校正條件,選擇合適的誤差公式進行修正計算。“開路校正”和“短路校正”工作是通過按動“開路校正”鍵和“短路校正”鍵後進行的,應該注意的是,校準是在特定條件下進行的(如特定量程、特定等效電路、特定夾具,等等),所以“開路校正”或“短路校正”的測量,一定要在與校正時完全相同的條件下進行。否則,不會得到良好的結果。

程式最後一步是決定顯示方式。若儀器處於元件分選狀態,程式的任務是將測量計算出的元件值與人工預置的分擋標準進行比較,以決定被測元件所屬擋序號,並把相應的擋序號寫入顯示區,同時向機械介

面輸出一個相應的位元選通信號。若儀器處於元件測量狀態,程式將根據測量資料的大小和單位量綱,正確選擇小數點位置。最後程式把應該顯示的數都放在顯示區,調用輸出副程式,把數值顯示出來。

至此程式完成了一次完整的測量過程,然後重新返回總入口處開始新的迴圈。

2.鍵盤分析程式

鍵盤掃描採用了鍵盤中斷方式,即中斷申請信號是由鍵盤中任一鍵的閉合引起。該儀器鍵盤共有27鍵,其中11鍵是“功能鍵”,按一鍵一義定義,因此鍵盤分析宜採用直接分析法。其餘l 6個鍵組成用於分選的“資料登錄”鍵盤,使用時須按一定順序按下多個按鍵才能構成一個確切的意義,因此鍵盤分析宜採用狀態分析法。鍵盤程式在確定有鍵按下之後,應先求出鍵值,然後根據鍵值將單義鍵和多義鍵區分開,最後再分別轉入各自的分析處理程式。

(1)功能鍵分析程式

由於11個功能鍵都是單義鍵,因此分析程式只需識別出某個鍵的閉合,求出鍵值,然後根據其鍵盤直接轉移到相應的動作程式中去。分析程式中使用的轉移表如表6—7所示。其鍵分析程式圖如圖6—40所示。

表6—7 轉移表

(2)“資料登錄”鍵盤分析程式

轴测图(单线图)画法

轴测图是反映物体三维形状的二维图形,它富有立体感,能帮人们更快更清楚地认识产品结构。绘制一个零件的轴测图是在二维平面中完成,相对三维图形更简洁方便。 一个实体的轴测投影只有三个可见平面,为了便于绘图,我们将这三个面作为画线、找点等操作的基准平面,并称它们为轴测平面,根据其位置的不同,分别称为左轴测面、右轴测面和顶轴测面。当激活轴测模式之后,就可以分别在这三个面间进行切换。如一个长方体在轴测图中的可见边与水平线夹角分别是30°、90°和120°。 一、激活轴测投影模式 1、方法一:工具-->草图设置、捕捉和栅格-->捕捉业型和样式:等轴测捕捉-->确定,激活。 2、在命令提示符下输入:snap-->样式:s-->等轴测:i-->输入垂直间距:1-->激活完成。 3、等轴面的切换方法:F5或CTRL E依次切换上、右、左三个面。 二、在轴测投影模式下画直线 1、输入坐标点的画法: ?与X轴平行的线,极坐标角度应输入30°,如@50<30。 ?与Y轴平行的线,极坐标角度应输入150°,如@50<150。 ?与Z轴平行的线,极坐标角度应输入90°,如@50<90. ?所有不与轴测轴平行的线,则必须先找出直线上的两个点,然后连线。 2、也可以打开正交状态进行画线。如下图,即可以通过正交在水平与垂直间进行切换而绘制出来。 ▲实例: 在激活轴测状态下,打开正交,绘制的一个长度为10的正方体图。 1、激活轴测-->启动正交,当前面为左面图形。 2、直线工具-->定第一点-->水平方向10-->垂直方向10-->水平反方向10-->C 闭合,如下图1。 3、F5:切换至上面-->指定顶边一角点-->X方向10-->Y方向10-->X方向10-->C闭合,如图2。 4、F5:切换到右面-->指定底边右角点-->水平方向10-->向上垂直方向10-->确定完成,如下图3。 三、定位轴测图中的实体 要在轴测图中定位其它已知图元,必须打开自动追踪中的角度增量并设定角度为30度,这样才能从已知对象开始沿30°、90°或150°方向追踪。 1、如要在上例中的正方形右面定一个长度为4的正方形,则: 捕捉右面左底角-->X轴方向:3-->垂直方向4-->水平方向4-->下垂直方向4-->C闭合,如下图1。 2、如要在顶面绘制一直径为4的圆,则: F5切换至顶面-->椭圆工具-->等轴测圆:i-->捕捉对角线交叉点-->半径:2-->确定完成,如下图2。

控制装置与仪表课程设计

控制装置与仪表课程设计 课程设计报告( 2012-- 2013年度第二学期) 名称:控制装置与仪表课程设计 题目:炉膛压力系统死区控制系统设计 院系: 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 设计周数:一周 成绩: 日期:2013年7 月5日

一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 (1)认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 (2)了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA图)。 (3)掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 (4)初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3主要内容 1. 按选题的控制要求,进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2.1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图,由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2.2 组态实现 在程序写入器输入数据,将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性,以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路,模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中,以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段,此时应以观察为主,当涉及到必需的系统修改 时,应做好充分的准备及安全措施,以免影响正常生产,更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容: 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常; 2)检查控制系统逻辑是否正确,并在适当时候投入自动运行; 3)对控制回路进行在线整定; 4)当系统存在较大问题时,如需进行控制结构修改、增加测点等,要重新组态下装。 二、设计(实验)正文 1设计题目:炉膛压力系统死区控制系统设计(如附图1) 附图1: 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统

电子测量仪器的各种分类方法和测量方式

电子测量仪器的各种分类方法和测量方式 1 按测量手段分类 1.1 直接测量:在测量过程中,能够直接将被测量与同类标准量进行比较,或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量,直接获得数值的测量称为直接测量。 1. 2 间接测量:当被测 量由于某种原因不能直接测量时可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量,然后按函数关系计算被测量的数值,这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。 1.3 组合测量:当某项测量结果需要用多个未知参数表 达时,可通过改变测量条件进行多次测量,根据函数关系列出方程组求解,从而得到未知量的测量,称为组合测量。 2 按测量方式分类 2.1 直读法:用直接指出被测量大小的指示仪表进行测量,能够直接从仪表刻度盘商或从显示器上读取被测量数值的测量方法,称为直读法。 2.2 比较法:将被测量与标准量在比较仪器中直接比较,从而获得被测量数值的方法,称为比较法。 3 按测量性质分类 3.1 时域测量:时域测量也叫作瞬时测量,主要是测量被测量随时间的变化规律。如用示波器观察脉冲信号的上升沿、下降沿、平顶降落等脉冲参数以及动态电路的暂态过程。真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪 3.2 频域测量:频域测量也称为稳态测量,主要目的是获取待测量与频率之间的关系。如用频谱分析仪分析信号的频谱,测量放大器的幅频特性、相频特性等。 3.3 数据域测量:数据域测量 也称逻辑量测量,主要是对数字信号或电路的逻辑状态进行测量,如用逻辑分析仪等设备测量计数器的状态。 3.4 随机测量:随机测量又叫做统计 测量,主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。这是一项新的测量技术,尤其在通信领域有着广泛应用。tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。仅供参阅!

测量仪器课程设计

《测量仪器》课程设计任务书 练习1: 温度报警程序,当温度值大于37则报警,小于-5则退出运行状态。 前面板: 程序功能及用途: 本程序功能为温度报警,温度值超过37就报警,小于-5就退出运行状态。程序演示: (备注:以下的当前温度值显示格式设置为2位的浮点数,当然也可以设置为其他形式) (1)当温度值大于37°时,红灯亮表示报警。(备注:以下的温度值) (2)当温度值小于-5°时,程序退出运行状态。 练习2: 建立一个实现计算器功能的VI。前面板有数字控制件用来输入两个数值,有数值显示件用来显示运算结果。运算方式有加、减、乘、除,可用一个滑动条实现运算方式的设定。 功能:实现加减乘除运算方式的切换,k为滑动杆的值 当0<=k&&k<5时,运算方式为加法; 当5<=k&&k<10时,运算方式为减法; 当10<=k&&k<15时,运算方式为乘法; 当15<=k&&k<=20时,运算方式为除法; 该题利用公式节点来进行设计 前面板:

练习三: 设计VI,将一个字符串和两个数值联结成为一个字符串(顺序为两头为数值,中间为字符串)。两字符串间不用空格隔开。数值形式分别为输入时为四位、二位浮点型,显示时为两位、四位浮点型。并显示中间字符串长度和组成后的字符串长度。 程序功能及用途: 本题要求将两个数值和一个字符串组合成一个新的字符串,对于输入的两个数值有精度要求(数值1,数值2的显示格式分别设置为四位,二位浮点型),对于输出的字符串也有格式要求(显示时为两位,四位浮点型),这可以通过“格式化写入字符串”函数来实现,对于计算中间字符串长度和组成字符串长度可以由“字符串长度”函数来说实现并最终用数值显示控件显示其长度,可以用字符串输出控件输出组合后的字符串。 前面板:

混流泵轴流泵典型设计(仅供参考)

5 主要建设内容及典型设计 5.2.1.5混流泵及轴流泵站(2台泵)典型设计 一、基本资料 1、基本情况 选取别桥镇湖塘下圩灌排站工程作为典型混流泵和轴流泵站进行设计。该泵站为拆建工程,位于湖边村。泵站主要功能为灌溉和排涝。设计根据原有进、排水条件及功能要求,按现有灌溉面积2050 亩和排涝面积1190亩进行泵站规模设计。 2、工程地质 工程位于天目湖观山村。经勘测,泵站附近地面高程为 6.83~ 7.47m左右。浅部为①层素填土,高程6.83~4.73m, γ=18.82kN/m3;高程4.73-0.67m为②-2层淤泥质粉质粘土, γ=17.72kN/m3,凝聚力c=8.7kpa,内摩擦角φ=7.8°,地基允许承载力[p]=60kpa。 二、机泵选型 1、水泵选型 (1)灌溉设计流量 推广水稻控制灌溉技术后,水稻生育期灌水定额较小,因此起控制作用的灌水定额是泡田定额。当地水田泡田定额为80m3/亩,泡田期旱作物不需灌溉(旱作物若需灌溉,应将灌水时间前移或后退,以

避开用水高峰)。泡田延续时间为5天,提水泵站每天开机时间20h。 则设计净灌水模数为: 根据下列公式推求渠道设计流量: Q=q设×A/η 式中:Q——灌溉流量(m3/s); A——渠系控制灌溉面积(万亩); η——灌溉水利用系数,取0.68。 计算得灌溉设计流量为0.67m3/s。该泵站为小(2)型,泵站等级为V等,建筑物等级为5级。 (2)排涝设计流量 排涝设计标准为日降雨200mm雨后一天排水,根据溧阳市圩区测算结果,该标准相当于排涝模数为10m3/(s·万亩),则泵站排涝设计流量为1.19m3/s。该泵站为小(1)型,等级为Ⅳ等,建筑物等级为4级,该泵站位于为一般圩区,因此建筑物防洪等级根据堤防确定,为20年一遇。 (3)灌溉设计扬程 a、渠首设计水位(出水池水位) 为了满足自灌溉的要求,设计渠首水位应满足灌区内各高程点灌溉要求,根据泵站灌溉实际情况,渠首设计水位为6.70m。 b、进水池水位

控制装置与仪表课程设计报告书

控制装置与仪表课程设计 课程设计报告 ( 2012-- 2013年度第二学期) 名称:控制装置与仪表课程设计 题目:炉膛压力系统死区控制系统设计院系: 班级: 学号: 学生: 指导教师: 设计周数:一周 成绩: 日期:2013年7 月5日

一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 (1)认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 (2)了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA图)。 (3)掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 (4)初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3 主要容 1. 按选题的控制要求,进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2.1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图,由组态图填写KMM 的各组态数据表。 2.2 组态实现 在程序写入器输入数据,将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性,以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路,模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中,以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段,此时应以观察为主,当涉及到必需的系统修改 时,应做好充分的准备及安全措施,以免影响正常生产,更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下容: 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常; 2)检查控制系统逻辑是否正确,并在适当时候投入自动运行; 3)对控制回路进行在线整定; 4)当系统存在较大问题时,如需进行控制结构修改、增加测点等,要重新组态下装。 二、设计(实验)正文 1设计题目:炉膛压力系统死区控制系统设计(如附图1) 附图1: 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统

轴流泵施工方案

潜水轴流泵 (1)、概况 本工程为满足输水工艺要求设置潜水轴流泵3台。泵的技术性能见下表: 安装按中国市政工程西南设计研究院设计的施工图、设备技术文件及GB50275-1998《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》的要求进行。 (2)、安装程序 设备出库验收→设备基础验收→垫板布置与研磨→设备吊装就位→设备找正找平找标高→二次灌浆→设备调试→试运转准备→单体试运转→竣工交验。 (3)、安装要点及要求 A、设备开箱验收 a、设备的出库验收工作在设备运抵安装现场后进行,设备验收前首先对设备的装箱进行验收,装箱是否完整,有无破损,做出记录。 b、设备开箱后按装箱清单进行核对清点,检查设备的、规格、型号、性能参数、数量等是否与设计相符,检查设备有无缺损、锈蚀、管口保护物和堵盖须完好、设备的备品备件随机工机具等是否与装箱清单相符,根据实际到货情况做出清点移交签字手续,对于暂时不安装的设备或备品等应适时办理有关移交手续,并妥善保管。 B、设备基础验收 C、安装垫板 垫板布置,按每根地脚螺栓旁配两堆垫板为原则,核对设备底座的宽度后,确定垫板尺寸。垫板安装按下图的要求进行: c、泵的基础如采用减震措施,减震设备由泵生产厂配套供应,减震设备的安装依据设备技术文件的要求进行。

垫板安装图 D、泵的吊装 利用起重设备将泵整体吊装就位,吊装之前对设备性能、吊索具进行确认和检查,确保吊装作业万无一失。 E、泵的清洗和检查 a、整体出厂的泵在防锈保证期内,其内部零件不宜拆卸,只清洗外表。

当超过防锈保证期或有明显缺陷需拆卸时,其拆卸、清洗和检查符合设备技术文件的规定。当无规定时,符合下列要求: (a)拆下叶轮部件清洗洁净,叶轮无损伤; (b)冷却水管路清洗洁净,并保持畅通; b、解体出厂的泵的清洗和检查符合下列要求: (a)泵的主要零件、部件和附属设备、中分面和套装零件、部件的端面不得有擦伤和划痕;轴的表面不得有裂纹、压伤及其它缺陷。清洗洁净后除去水分并将零件、部件和设备表面涂上润滑油和按装配的顺序分类放置; (b)泵壳垂直中分面及弯管分段法兰平面间紧固零件和导叶体主轴承的紧固零件不宜拆卸和清洗。 F、泵的就位找正 泵就位找正前符合下列要求: (a)、泵本体、传动装置、驱动机无损伤,泵轴和传动轴需无弯曲; (b)、检测泵轴和传动轴在轴颈处的径向跳动、各联轴器端面倾斜度偏差及联轴器径向跳动; (c)、检测叶片外圆对转子轴线的径向跳动,须符合设备技术文件的要求; (d)、叶轮外圆与叶轮外壳之间的间隙须均匀,其间隙符合设备技术文件的规定; (e)、橡胶轴承不得沾染油脂; (f)、进水流道畅通,不得淤塞; (g)、以进水流道为准,须检查驱动机基础和泵基础的标高和轴线,其允许偏差均为±2mm,并须按设计要求复核中间轴的长度; (h)、叶轮安装基准线到最低水位的距离L须符合设计图的规定(见下图)。

检测技术及仪表课程设计报告

检测技术及仪表课程设计报告 1、1 课程设计目的针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点,从工程创新的理念出发,以工程思维模式为主,旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。通过在模拟的实战环境中系统锻炼,使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 1、2课题介绍本课设题目以多功能动态实验装置为对象,要求综合以前所学知识,完成此实验装置所需参数的检测。设计检测方案,包括检测方法,仪表种类选用以及需要注意事项,并分析误差产生的原因等等。 1、3 实验背景知识换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程,污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失,因而污垢问题成为传热学界和工业界分关注而又至今未能解决的难题之一。 1、4 实验原理 1、4、1 检测方法按对沉积物的监测手段分有:热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种;非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法

和化学法。这些监测方法中,对换热设备而言,最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里选择热学法中的污垢热阻法。 1、4、2 热阻法原理简介表示换热面上污垢沉积量的特征参数有:单位面积上的污垢沉积质量mf,污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。这三者之间的关系由式表示: (1-1)图1-1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻通常测量污垢热阻的原理如下:设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的,图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布,其总的传热热阻为: (1-2)图1b为两侧有污垢时的温度分布,其总传热热阻为: (1-3)忽略换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响,则可认为(1-4)于是两式相减得: (1-5)该式表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻,这可通过测量所要求部位的壁温表示。为明晰起见,假定换热面只有一侧有污垢存在,则有:(1-6)(1-7)若在结垢过程中,q、Tb均得持不变,且同样假定(1-8)则两式相减有: (1-9)这样,换热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。

轴测图画法

轴测图画法 管道轴测图CAD画法 轴测图是反映物体三维形状的二维图形,它富有立体感,能帮人们更快更清楚地认识产品结构。绘制一个零件的轴测图是在二维平面中完成,相对三维图形更简洁方便。 一个实体的轴测投影只有三个可见平面,为了便于绘图,我们将这三个面作为画线、找点等操作的基准平面,并称它们为轴测平面,根据其位置的不同,分别称为左轴测面、右轴测面和顶轴测面。当激活轴测模式之后,就可以分别在这三个面间进行切换。如一个长方体在轴测图中的可见边与水平线夹角分别是30°、90°和120°。 一、激活轴测投影模式 1、方法一:工具-->草图设置、捕捉和栅格-->捕捉业型和样式:等轴测捕捉-->确定,激活。 2、在命令提示符下输入:snap-->样式:s-->等轴测:i-->输入垂直间距:1-->激活完成。 3、等轴面的切换方法:F5或CTRL+E依次切换上、右、左三个面。 二、在轴测投影模式下画直线 1、输入坐标点的画法: ?与X轴平行的线,极坐标角度应输入30°,如@50<30。 ?与Y轴平行的线,极坐标角度应输入150°,如@50<150。 ?与Z轴平行的线,极坐标角度应输入90°,如@50<90. ?所有不与轴测轴平行的线,则必须先找出直线上的两个点,然后连线。 2、也可以打开正交状态进行画线。如下图,即可以通过正交在水平与垂直间进行切换而绘制出来。 ▲ 实例: 在激活轴测状态下,打开正交,绘制的一个长度为10的正方体图。 1、激活轴测-->启动正交,当前面为左面图形。 2、直线工具-->定第一点-->水平方向10-->垂直方向10-->水平反方向10-->C 闭合, 3、F5:切换至上面-->指定顶边一角点-->X方向10-->Y方向10-->X 方向10-->C闭合, 4、F5:切换到右面-->指定底边右角点-->水平方向10-->向上垂直方向10-->确定完成, 三、定位轴测图中的实体 要在轴测图中定位其它已知图元,必须打开自动追踪中的角度增量并设定角度为30度,这样才能从已知对象开始沿30°、90°或150°方向追踪。 1、如要在上例中的正方形右面定一个长度为4的正方形,则: 捕捉右面左底角-->X轴方向:3-->垂直方向4-->水平方向4-->下垂直方向4-->C闭合,2、如要在顶面绘制一直径为4的圆,则: F5切换至顶面-->椭圆工具-->等轴测圆:i-->捕捉对角线交叉点-->半径:2-->确定完成, 四、轴测面内画平行线 轴测面内绘制平行线,不能直接用OFFSET命令进行,因为OFFSET中的偏移距离是两线之间的垂直距离,而沿30°方向之间的距离却不等于垂直距离。 为了避免操作出错,在轴测面内画平行线,我们一般采用复制COPY命令或OFFSET中的“T”选项;也可以结合自动捕捉、自动追踪及正交状态来作图,这样可以保证所画直线与轴测轴的方向一致。。

电子测量仪器及应用练习题与答案

《电子测量仪器及应用》练习题与答案 一、填空 1.数字的舍入规则是:大于5时 ;小于5时 ;恰好等于5时,采用 的原则。入 ; 舍 ; 奇进偶不进 2.被测量在特定时间和环境下的真实数值叫作 。真值 3. 是低频信号发生器的核心,其作用是产生频率范围连续可调 、稳定的低频正弦波信号。主振电路 4.模拟式电压表是以 的形式来指示出被测电压的数值。 指示器显示 5.若测量值为196,而实际值为200,则测量的绝对误差 为 ,实际相对误差为 -4 , -2% 6.使用偏转因数div /m 10V 的示波器测量某一正弦信号,探极开关置于“×10”位置,从屏幕上测得波形高度为div 14,可知该信号的峰值为 ,若用电压表测量该信号,其指示值为 。 , 7.若设被测量的给出值为X ,真值为0X ,则绝对误差 X ?= ;相对误差ν= 。0X X X ?=- 00100%X X X ν-=?或者 0X X ν?= 8.所示为一定的触发“极性”(正或负)和“电平”(正或负)时示波器上显示的正弦波形,可判断触发 类型为 极性、 电平触发。正 正 9.在晶体管特性图示仪中电流的读取是通 过将电流加在 电阻上转换 成 ,然后再加到示波管的偏转板上 的。取样 电压 10.电子计数式频率计的测频准确度受频率计的 误差和 误差的影响。时基频率 1±量化 11.在交流电子电压表中,按检波器响应特性的不同,可将电 压表分为 均 值电压表, 峰 值电压表和 有效 值电压表。

12.若要在荧光屏上观测正弦波,应将电压加到垂直偏转板上,并将电压加到水平偏转板上。正弦波(或被测电压) 扫描 13.被测量的测量结果量值含义有两方面,即__数值______和用于比较的____单位___名称。 14.通用示波器结构上包括__水平通道(Y轴系统)__、__X通道(X轴系统)_和__Z通道(主机部分)_三个部分。 15.用模拟万用表电阻挡交换表笔测量二极管电阻两次,其中电阻小的一次黑表笔接的是二极管的___正(阳)__极。 16.数字万用表表笔与模拟万用表表笔的带电极性不同。对数字万用表红表笔接万用表内部电池的____正____极。 17.对以下数据进行四舍五入处理,要求小数点后只保留2位。 =;=。 18.相对误差定义为绝对误差与真值的比值,通常用百分数表示。 19.电子测量按测量的方法分类为直接测量、间接测量和组合测量三种。 20.为保证在测量80V电压时,误差≤±1%,应选用等于或优于级的100V量程的电压表。 21.示波器为保证输入信号波形不失真,在Y轴输入衰减器中采用__RC分压_ 电路。 22.电子示波器的心脏是阴极射线示波管,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。 23.没有信号输入时,仍有水平扫描线,这时示波器工作在__连续扫描__状态,若工作在_触发扫描_状态,则无信号输入时就没有扫描线。 24.峰值电压表的基本组成形式为__检波-放大__式。 25.电子计数器的测周原理与测频相反,即由被测输入信号控制主门开通,而用晶体振荡器信号脉冲进行计数。26.某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中,测得其平均值为 20000 转 / 分钟(假定测试次数足够多)。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟,则此次测量的绝对误差△x = __2转/分钟__ ,实际相对误差= %____ 27.指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ______ 测量和______ 测量。模拟,数字 28.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 ________ 和 ________ 。

检测技术课程设计资料

课程设计报告 物位检测学院 学科专业 姓名学号 指导教师 起止周次 提交日期

关键词:物位测量仪,原理,应用 简介:物位测量仪表按所使用的物理原理可分为直读式物位仪表、差压式物位仪表(包括压力式)、浮力式物位仪表、电测式(电阻式,电容式与电感式)物位仪表、超声式物位仪表、核辐射式物位仪表等。直读式物位仪表。从测量机构上可直接读出液位,玻璃管(或玻璃板)液位计就是利用连通器原理,用旁通玻璃管(或玻璃板)读数。根据测量要求,有透光式和反射式等型式。 浮力式物位仪表,利用液面上的浮子或沉浸在液体中浮筒(也称沉筒)受到浮力作用而工作。这类仪表分为两种:一种是在测量过程中浮力维持不变,如浮球液位计、浮标液位计,工作时浮标随液面高低变化,通过杠杆或钢丝绳等机构将浮标位移传递出去,再经电位器、数码盘等转换为模拟或数字信号;另一种是在测量过程中浮力发生变化,如浮筒式液位计,液位改变时浮筒在液体内浸没的程度不同,所受的浮力也不同,将浮力的变化量转换成差动变压器铁芯的位移,就可输出相应的电信号,供指示、记录、报警和调节之用,也可远距离传送。 在工业生产过程中测量液位、固体颗粒和粉粒位,以及液-液、液-固相界面位置的仪表。一般测量液体液面位置的称为液位计,测量固体、粉料位置的称为料位计,测量液-液、液固相界面位置的称为相界面计。在工业生产过程中广泛应用物位测量仪表,测量锅炉水位的液位计就是一例。发电厂大容量锅炉水位是十分重要的工艺参数,水位过高、过低都会引起严重安全事故,因此要求准确地测量和控制锅炉水位。水塔的水位、油罐的油液位、煤仓的煤块堆积高度、化工生产的反应塔溶液液位等,都需要采用物位测量仪表测量。

电子测量技术及仪器解析

电子测量知识点总结 电子测量课程的设置是使学生通过本课程的学习,能培养知识、能力和素质综合发展的重要环节,为学生增加必要的电子测量的基础理论和实践知识,能解决今后工作中所遇到的一些技术问题。为此,该课程开办的特点: ?本课程是以电子测量的基础知识、基本测量原理和方法为基础,注重联系实际、提高能力,正确使用、操作各种电子测量仪器。 ?本课程以典型的电子测量仪器组成、原理、性能和使用操作为主线,全面掌握电子测量技术,并能与现代科学技术发展相适应。 ?本课程具有很强的实践性,加强电子测量的实验环节,才能理论联系实际,提高学生的综合应用能力。 在移动通信领域及电子行业中无论是从事生产、研发、系统集成、工程建设、设备质量检验、系统验收、网络互连和管理、设备故障排除、维护和检修以及系统升级等工作都需要通过不同的测试方法及由测试仪器提供的准确、可靠的测量和监控、检测数据来确保系统(设备)的正常运行。电子测量仪器的功能与应用电子信息科学是现代科学技术的象征,它的三大支柱是:信息获取(测量技术)、信息的传输技术(通信技术)、信息的处理技术(计算机技术),三者中信息的获取是首要的,而电子测量是获

取信息的重要手段。电子测量主要应用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号、元器件、电路及电子设备的特性和参数进行测量,同时还通过各种传感器把非电量转换成电量来测量。因此,电子测量技术在通信电子领域有着极其重要的意义。 广大同学在大一第二学期学习电子测量这门课程应该重点从电子测量的任务及特点;常用电子测量仪器的分类和测量方法;电子测量仪器的主要技术指标;电子测量仪器的功能与应用等方面重点学习。另外还需要掌握相关电子测量领域里边的相关概念。以下是一些相关知识点的总结: 第一章绪论 1、电子测量的内容及任务? 1)电能量测量 电能量测量包括各种频率和波形下的电压、电流和功率等的测量。 2)电信号特性及所受干扰的测量 电信号特性测量包括信号的波形、时间/频率、相位、脉冲参数、失真度、调幅度、调频指数、信号的频谱、信/噪比以及数字信号的逻辑状态等测量。 3)元器件和电路参数的测量 电路的元器件参数测量包括电阻、电容、电感、阻抗、品质因数及电子器件(例如,电子管、晶体管等)和无源器件(例如,功分器、耦合器、衰减器等)等参数的测量。电子线路的测量,测量电路的频率响应、增益、通带宽度、相位移、延时、衰减等参

检测及仪表课程设计(DOC)

目录 1设计目的 (2) 2题目介绍 (2) 3 背景意义 (2) 3.1实验装置简介 (2) 3.2研究污垢传热的理论知识 (3) 4参数检测与控制 (5) 4.1进出口温度水浴温度测量 (5) 4.1.1 仪表种类选用及依据 (5) 4.1.2 注意事项 (6) 4.1.3 可能误差 (6) 4.2 实验管壁温测量 (7) 4.2.1 仪表种类选用及依据 (7) 4.2.2 可能误差 (7) 4.3 水位的测量 (7) 4.3.1 仪表种类选用及依据 (7) 4.3.2 注意事项 (8) 4.3.3 可能误差 (8) 4.4 实验管内流体流量的测量 (8) 4.4.1仪表种类选用与依据 (8) 4.4.2 可能误差 (10) 4.5 差压测量 (10) 4.5.1仪表种类选用与依据 (10) 4.5.2 可能误差 (11) 5.参考文献 (12)

第1章绪论 1.1设计目的 针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点,从工程创新的理念出发,以工程思维模式为主,旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。通过在模拟的实战环境中系统锻炼,使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 2题目介绍 本课设题目以一多功能动态实验装置为对象,要求综合以前所学知识,完成此实验装置所需检测参数的检测。设计检测方案,包括检测方法、仪表种类选用以及需要注意事项,并分析误差产生的原因等等。 该实验装置上,需要检测和控制的参数主要有: 1、温度:包括实验管流体进口(20~40℃)、出口温度(20~80 ℃), 2、实验管壁温(20~80 ℃)以及水浴温度(20~80 ℃) 3、水位:补水箱上位安装,距地面2m,其水位要求测量并控制,以适应不同流速的需要,水位变动范围200mm~500mm 4、流量:实验管内流体流量需要测量,管径Φ25mm,流量范围0.5~4m3/h 5、差压:由于结垢导致管内流动阻力增大,需要测量流动压降,范围为0~50mm 水柱 3 背景意义 3.1实验装置简介 如图3—1所示的实验装置是东北电力大学节能与测控研究中心杨善让教授为首的课题组基于测量新技术—软测量技术开发的多功能实验装置。 基于本实验装置,先后完成国家、东北电力公司、省、市多项科研项目并获奖,鉴定结论为国际领先。目前承担国家自然科学基金、973项目部分实验工作。

电子测量仪器的分类

电子测量仪器的分类 电子测量仪器,是指利用电子技术进行测量的一类仪器。电子测量仪器应用十分广泛,种类不计其数,电子按其工作原理与用途,大致划为以下几类。 一、多用电表 模拟式电压表、模拟多用表(即指针式万用表VOM)、数字电压表、数字多用表(即数字万用表DMM)都属此类。这是经常使用仪表。它可以用来测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。 二、示波器 示波器是一种测量电压波形的电子仪器,它可以把被测电压信号随时间变化的规律,用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌,而且可以通过它显示的波形,测量电压和电流,进行频率和相位的比较,以及描绘特性曲线等。 三、信号发生器 信号发生器(包括函数发生器)为检修、调试电子设备和仪器时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如:产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。 四、晶体管特性图示仪 晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、β或α参数等。 五、兆欧表 兆欧表(俗称摇表)是一种检查电气设备、测量高电阻的简便直读式仪表,通常用来测量电路、电机绕组、电缆等绝缘电阻。兆欧表大多采用手摇发电机供电,故称摇表。由于它的刻度是以兆欧(MΩ)为单位,故称兆欧表。 六、红外测试仪 红外测试仪是一种非接触式测温仪器,它包括光学系统、电子线路,在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种,主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。 七、集成电路测试仪 该类仪器可对TTL、PMOS、CMOS数字集成电路功能和参数测试,还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。 八、LCR参数测试仪 电感、电容、电阻参数测量仪,不仅能自动判断元件性质,而且能将符号图形显示出来,并显示出其值。其还能测量Q、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等参数,且显示出等效电路图形。 九、频谱分析仪 频谱分析仪在频域信号分析、测试、研究、维修中有着广泛的应用。它能同时测量信号的幅度及频率,测试比较多路信号及分析信号的组成。还可测试手机逻辑和射频电路的信号。例如:逻辑电路的控制信号、基带信号,射频电路的本振信号、中频信号、发射信号等。 除以上常用的仪器外,还有时间测量仪、电桥、相位计、动态分析器、光学测量仪、应变仪、流量仪等。

检测与仪表课程设计

自动检测技术及仪表控制系统课程设计报告题目名称:压力检测与控制试验系统设计 专业:班级: :学号: 时间___2015____年___12____月____28_____日 指导教师______________

压力检测与控制试验系统设计 设计任务 1、设计参数 上位水箱尺寸:800×500×600mm,上位水箱离地200mm安装,通过直径为20mm的PVC管道与其他设备相连,设备离地30mm,要求测量设备入口处的压力。测量误差不超过压力示值的±1%。 2、设计要求 (1)上位水箱通过水泵供水,通过变频器控制水泵的转速; (2)通过查阅相关设备手册或上网查询,选择压力传感器、调节器、调节阀、变频器、水泵等设备(包括设备名称、型号、性能指标等); (3)设备选型要有一定的理论计算; (4)用所选设备构成实验系统,画出系统结构图; (5)列出所能开设的实验,并写出实验目的、步骤、要求等。

摘要 在工业生产中,压力的测量和控制是一个十分重要的环节,很多情况下除需要随时了解生产过程中介质压力的变化外,还需要将压力自动保持在一定的围。下面介绍的压力测量和控制装置可满足上述要求,当被控压力下降到(或低于)下限压力值时,控制电机启动,进行压力调节,而当压力升高到上限压力值时,电机则自动停止工作,这就将压力自动限制在一定的围。 关键词:压力测量压力控制

第一章前言 (1) 第二章系统总体设计 (1) 1 序言 (1)

2 变频器选型 (2) 3 水泵的选型 (5) 4 压力传感器的选型 (8) 5 调节器 (9) 6 调节阀 (10) 7 设计的系统回路 (11) 8 开设的实验项目 (12) 总结 (13) 参考文献 (14)

常用电工电子测量仪器仪表的使用方法

万用表的使用方法 万用表是一种多功能的小型测量仪表,它可以测量交、直流电压、交、直流电流、电阻等,还可以测量晶体三极管的电流放大倍数、检查晶体二极管及其他电子元器件的好坏,有的万用表还可以测电感和电容值,在调试设备时也常要使用。所以万用表也是一种用途广泛、携带方便、操作简单的仪表。 现在市场上已有多种型号的万用表产品,根据其测量原理和测量结果显示方式的不同,可分为模拟式和数字式两大类。近年来,随着数字集成电路技术的发展,数字式万用表被广泛使用。它具有精度高、输入阻抗高、显示直观、过载能力强,在测直流量时能自动显示极性的正负等优点。 MF-30型万用表 1. 简述 模拟式万用表的基本结构都是由一个磁电式测量机构(俗称表头)、测量电路和转换开关等组成。面板上还配有机械零位调整螺丝、零欧姆调节电位器和测量插孔等。图2.1是MF-30型万用表的面板图。 图2.1 MF-30型万用表面板图。 2. 技术规范 表2.1 MF-30型万用表的技术规范

3. 使用方法 ①.直流电流的测量 MF-30型万用表是由一个50μA 的表头(测量机构)和分流支路构成。通过分流支路可以扩大电流量程,从而构成多量程电流表。 测量时,先将转换开关旋在合适的电流量程档位上,再把面板上的两个正、负测量插孔通过测试棒串接在被测电路中,待测电流经电表使指针偏转,读数时用第二条标尺。量程开关所指示的档位值,即为指针满偏转时的数值,如指针指在其它位置,则按比例折算。 万用表的内阻会影响被测电路的工作情况,表2.2列出了各量限档级的电表内阻及满偏时的电表总压降,使用时应正确选择量程,以减少由于内阻造成的测量误差。 表2.2 MF -30型万用表各档电表内阻及满偏时电表总压降 ②.直流电压的测量 MF-30型万用表A μ50表头本身就是一只量程为75mV(50μA ×1.5k Ω)的电压表,通过串联不同的倍压电阻就可扩大电压量程。 测量时,先将转换开关旋在合适的电压量程档位上,然后将测试棒通过测量插孔并联在被测电路上进行电压的测量。 不同电压档的电表内阻是不相同的,万用表是以电压档的灵敏度= N i V R (单位V Ω )来 说明这个特征的,其中i R 为某电压档级电表的总内阻,N V 为电压量限。MF-30型万用表在电路设计时,将电压测量灵敏度分为两种,表2.3列出了各电压档级(量程)的灵敏度和总阻值。

绘制轴测图的方法和步骤

绘制轴测图的方法和步骤 由物体的正投影绘制轴测图,是根据坐标对应关系作图,即利用物体上的点,线,面等几何元素在空间坐标系中的位置,用沿轴向测定的方法,确定其在轴测坐标系中的位置从而得到相应的轴测图。 绘制轴测图的方法和步骤: a.对所画物体进行形体分析,搞清原体的形体特征,选择适当的轴测图 b.在原投影图上确定坐标轴和原点; c.绘制轴测图,画图时,先画轴测轴,作为坐标系的轴测投影,然后再逐步画出; d 轴测图中一般只画出可见部分,必要时才画出不可见部分 (1) 平面立体的轴测图画法 画平面立体轴测图的基本方法是:沿坐标轴测量,按坐标画出各顶点的轴测图,该方法简称坐标法;对一些不完整的形体;可先按完整形体画出,然后再用切割方法画出不完整部分,此法称为切割法;对另一些平面立体则用形体分析法,先将其分成若干基本形体,然后还逐一将基本形体组合在一起,此法称为组合法。 下面举例说明两种种方法说明轴测图的画法。 1 )坐标法 [ 例1] 根据截头四棱锥正投影图, 画出其正等测轴测图 [ 解] 作图步骤如下; a )以四棱锥体的对称轴线为坐标轴,以O 为原点; b )画轴测轴并相应地画出各项点的轴测图,连接各点即得四棱锥体的轴测图; c )根据截口的位置,按坐标作出截面上各项点的轴测图; d )连接各点,擦去不可见的轮廓线,即得截头四棱锥的轴测图。 2) 切割法 [ 例2] 根据平面立体的三视图, 画出它的正等测图( 图2)

图2 用组合法作正等测图 [ 解] 作图步骤如下: a )在视图上定坐标轴,并将组合体分解成三个基本体: b )画轴测轴,沿轴测量历16,12,4 画出形体I ; c )形体II 与形体I 左右和后面共面,沿轴量16 、 3 、14 画出长方体,再量出尺寸12 、10 ,画出形体II ; d )形体III 与形体I 和形体II 右面共面;沿轴量取 3 ,画出形体III : e )擦去形体间不应有的交线和被遮挡的线,然后描深。 坐标法、切割法和组合法是给制轴测图的基本方法,画图时必须根据形体特点灵活应 用。 ( 2 )曲面立体的画法 简单的曲面立体有圆柱、圆锥(台)、圆球和圆环等,它们的端面或断面均为圆。因此,首先要掌握坐标面内或平行干坐标面圆的正轴测图画法。 1 )坐标面内或平行于坐标面的圆的轴测投影 在三种轴测图中,因斜二测的一个坐标面平行轴测投影面,故与此坐标而平行的圆的轴测投影仍为圆,其余圆的轴测投影均为椭圆,称为轴测椭圆,轴测椭圆的画法有两种: 坐标法:按坐标法确定圆周上若干点的轴测投影,后光滑地连接成椭圆。 近似法:用四心扁圆代替轴测椭圆,确定的四个圆心,四段圆弧光滑地连接成一扁圆,使之与轴测椭圆近似。 ①轴测椭圆的长、短轴方向和大小 常用的三种轴测图中,轴测椭圆的长、短轴方向和大小如图3所示。在正等测和正二测图中,采用简化系数后,轴测椭圆的长、短袖大小如图 4 所示。

智能测量仪表课程设计报告

课程设计报告 课程:智能测量仪表 题目:智能测量仪表 学生姓名: 专业年级:自动化 指导教师: 信息与计算科学系 2013年3月23日

智能测量仪表 本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。其输出电压与摄氏温度成线性比例关系,无需外部校准,在0℃~100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。,输出电压与摄氏温度对应,使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃,重复性好,输出阻抗低,电路接口简单和方便,可单电源和正负电源工作。是一种得到广泛使用的温度传感器。 本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结,并能有效的使用到项目研发中来,做到学以致用。课程设计的内容主要分为三个部分,即使用所学编程语言(C或者汇编)完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计(也可以用C+API实现)、按照课程设计规范完成课程设计报告。

目录 1.课程设计任务和要求 (3) 1.1 设计任务 (3) 2.2 设计要求 (3) 2.系统硬件设计 (3) 2.1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3) 2.2 LM35DZ简介 (7) 2.3 硬件原理图设计 (7) 3.系统软件设计 (10) 3.1 设计任务 (10) 3.2 程序代码 (10) 3.3 系统软件设计调试 (17) 4.系统上位机设计 (18) 4.1 设计任务 (18) 4.2 程序代码 (18) 4.3 系统上位机软件设计调试 (21) 5.系统调试与改善 (22) 5.1 系统调试 (22) 5.2 系统改善 (22) 6.系统设计时常见问题举例与解决办法 (24) 7.总结 (25)

(完整版)传感器与测试技术毕业课程设计

传感器与测试技术课程设计 《荷重传感器及电子秤》 课程设计

分校(站、点): 年级、专业:机械制造及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 2012、6 一,设计简述 随着现代化生产的发展,电子秤在许多商业活动中已成为不可缺少的计量工具。电子秤作为一个典型的自动检测系统,也可归纳为由三大环节所组成。 如图1所示一次仪表通常指的是传感器,它是由敏感元件,电路,机构等组成,是利用某些特殊材料对某些物理量具有一定的敏感,然后转换成电量(电压,电流)。通常来自一次仪表的电信号比较弱小,不足以驱动显示器。为此采用二次仪表对信号进行放大;来自一次仪表的电信号往往还夹带外部的干扰信号,必须把它去除,一般二次仪表还包括滤波电路用以消除干扰。传感器的转换关系往往并不服从线性关系,所以有时还需要进行适当的线性补偿处理。故称二次仪表为测量与显示部件。

二次仪表的输出信号可能是模拟量,也可能是数字量。三次仪表是采用了计算机技术,所以要求二次仪表的输出信号必须是数字信号。三次仪表将进一步对信号进行处理并形成控制量输出。作为规模较小的仪表系统,三次仪表主要是以中央处理器为核心的数字电路,组成智能化仪表。使整个测量系统的性能与功能大大提高。 图2所示的以单片机为核心部件组成三次仪表,它大大丰富了电子秤功能。 各种各样形式的电子秤的仪表结构都是大同小异的,都必须利用荷重传感器来采集重量信号并变换成相应大小的电信号。电子秤的二次仪表把来自荷重传感器的微弱电压信号进行放大,滤波。这不仅为了提高灵敏度,更重要的是与下一环节的电路进行正确匹配。目前大多数电子秤是数字显示方式,所以模拟信号还必须作模数转换。有了AD转换器的数码信号,就可以进行自动标度变换、自动超载报警、自动数字显示。还可以增加人机对话键盘、与外部设备的数据交换与通信、输出模拟或数字控制信号等功能。由此大大提高了性能。 二,设计过程 1、荷重传感器电子称传感器的选用 荷重传感器的形式有电阻式、电容式、压磁式等多种形式。电阻式传感器又分为

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