智能测控系统设计1_概述与信号感知

1、智能测控系统导论1. 智能测控系统概述 2. 测控系统中信号感知3. 信号调理与抗干扰4. 数据采集技术 5. 基于单片机的测控系统6. 基于DSP的测控系统7. 基于处理器的测控系统8. 基于工控机的测控系统9. 基于PLC的测控系统10.现场总线控制系统 智能测控系统导论智能测控系统导论智能测控系统导论课程参考书课程参考书1孙传友等：测控系统原理与设计，北航出版社，2007.122韩九强等：现代测控技术与系统，清华大学出版社，2007.103于洋等：测控系统网络化技术及应用，机械工业出版社，2009.7 4张靖等：检测技术与系统设计，中国电力出版社，2002.15李江全等：现代测控系统典型

2、应用实例，电子工业出版社，2010.86. 孙廷才等：工业控制计算机组成原理，清华大学出版社，2001.5智能测控系统导论本科阶段的基础：模电，数电，传感器，微机，自控等。研究生阶段需进一步拓展，主要在以下方面：l 熟悉智能测控系统的总体设计；l 熟悉计算机技术在智能测控系统中的应用；l 熟悉现代测控系统的新技术、新动态；l 掌握测控系统设计中的常用技能；l 培养调研实践、独立科研的能力。l 课程的主要目的课程的主要目的智能测控系统导论第一章第一章 智能测控系统概述智能测控系统概述 1.1 测控系统的基本组成 1.2 微机测控系统的分类 1.3 智能测控系统的特点 1.4 现代测控系统的设计方

3、法 1.5基于现场总线的智能测控系统 智能智能测控系统测控系统是什么是什么智能测控系统导论智能测控系统：智能测控系统：以计算机为核心，将信号检测、数据处理与计算以计算机为核心，将信号检测、数据处理与计算机控制融为一体的新型综合性检测和机控制融为一体的新型综合性检测和(或或)控制系统。它可以在控制系统。它可以在不改变系统硬件的情况下，主要依靠软件就能根据客观需要完不改变系统硬件的情况下，主要依靠软件就能根据客观需要完成多种功能及任务。成多种功能及任务。智能测控系统组成智能测控系统组成主要组成部分：主要组成部分：1. 对象及环境：实际的被测对象及环境：实际的被测/被控对象，以及对象所处的环境；被控

4、对象，以及对象所处的环境；7. 软件系统：整合系统硬件资源，完成感知信息的储存和处理、软件系统：整合系统硬件资源，完成感知信息的储存和处理、知识的接受和推理、控制的决策和规划等。知识的接受和推理、控制的决策和规划等。2. 传感与检测装置：被测传感与检测装置：被测/被控对象的相关信息的敏感与变换；被控对象的相关信息的敏感与变换；3. 执行机构：根据控制信号，直接改变对象的状态；执行机构：根据控制信号，直接改变对象的状态；4. 过程通道：信号与计算机的连接，如，模拟量输入通道过程通道：信号与计算机的连接，如，模拟量输入通道(AI)、模拟量输出通道模拟量输出通道(AO)、开关量输入通道、开关量输入通

5、道(DI)、开关量输出通、开关量输出通道道(DO)；5. 微型计算机主机：单片机、工控机、嵌入式处理器、微型计算机主机：单片机、工控机、嵌入式处理器、DSP等；等；6. 人机联系设备：人机联系设备：CRT、LED、打印机、键盘、记录仪、通信接、打印机、键盘、记录仪、通信接口等；口等；智能测控系统导论测控系统组成示意图测控系统组成示意图模拟传感器模拟传感器1模拟调理电路模拟调理电路1模拟调理电路模拟调理电路2模拟调理电路模拟调理电路n多多路路开开关关采样采样保持保持A / D转换转换微微型型计计算算机机D / A转换转换模拟传感器模拟传感器2模拟传感器模拟传感器n数字传感器数字传感器1数字调理电

6、路数字调理电路1数字调理电路数字调理电路2数字调理电路数字调理电路n数字传感器数字传感器2数字传感器数字传感器n数数字字输输入入接接口口功 率功 率放大放大数数字字输输出出接接口口功 率功 率放大放大控制对象控制对象1控制对象控制对象2控制对象控制对象m打打印印显显示示键键盘盘通信关联测控系统执 行执 行机构机构执 行执 行机构机构标准总线现场总线局域网无线数传无线传感网络移动通信技术。智能测控系统导论微机测控系统的分类微机测控系统的分类1 1操作指导控制系统操作指导控制系统控制型控制型5 5种种智能测控系统导论2 2直接数字控制系统直接数字控制系统DDCDDC（Direct Digital

7、ControlDirect Digital Control）智能测控系统导论3监督控制系统监督控制系统SCC（Supervisory Computer Control）智能测控系统导论4多机分布式计算机控制系统多机分布式计算机控制系统智能测控系统导论5 5控制网络系统控制网络系统智能测控系统导论测试型测试型4 4种种1 1直接测量型直接测量型被测被测对象对象传感传感器器数据数据采集采集计算计算机机输出输出装置装置智能测控系统导论2 2激励测试型激励测试型被测被测对象对象传感传感器器数据数据采集采集计算计算机机输出输出装置装置激励激励施加施加智能测控系统导论3 3分布式监测系统分布式监测系统被测

8、被测对象对象1传感传感器器数据数据采集采集计算计算机机1输出输出装置装置收集与收集与处理处理 计算机计算机被测被测对象对象n传感传感器器数据数据采集采集计算计算机机n智能测控系统导论4 4网络化检测系统网络化检测系统被测被测对象对象网络化网络化测量仪测量仪被测被测对象对象网络化网络化传感器传感器被测被测对象对象网络化网络化变送器变送器管理管理 计算机计算机WEB 服务器服务器测试测试 服务器服务器分布式分布式 监监测系统测系统接入接入 服务器服务器PCIGPIBUSBInternetEthernetWEB 浏览器浏览器智能测控系统导论智能测控系统特点智能测控系统特点1. 检测与控制的速度快，可

9、以实时完成多点位多参数的检测检测与控制的速度快，可以实时完成多点位多参数的检测与控制；与控制；7. 多媒体功能，使仪器具有声光、语音、图像、动画等功能。多媒体功能，使仪器具有声光、语音、图像、动画等功能。2. 传感器信号自动校零、自选量程、自动校准、自动标定、传感器信号自动校零、自选量程、自动校准、自动标定、自动转换；自动转换；3. 对被测数据进行数字滤波，自动分析、处理、显示、记录；对被测数据进行数字滤波，自动分析、处理、显示、记录；4. 通过软件实现各种功能，缩短研发周期；通过软件实现各种功能，缩短研发周期；。5. 强大快速的运算能力，便于实现参数的在线识别和各种智强大快速的运算能力，便于

10、实现参数的在线识别和各种智能控制方法能控制方法 ；6. 便于联网，组成较大规模的测控及信息管理系统。便于联网，组成较大规模的测控及信息管理系统。智能测控系统导论智能测控系统发展方向智能测控系统发展方向1. 小型化与微型化：敏感器件微型化（技术），半小型化与微型化：敏感器件微型化（技术），半导体工艺纳米化导体工艺纳米化2. 网络化：各种总线技术，无线传感器网络，远程测控，资网络化：各种总线技术，无线传感器网络，远程测控，资源共享源共享3. 虚拟化：虚拟仪器技术，虚拟现实技术虚拟化：虚拟仪器技术，虚拟现实技术4. 智能化：人工神经网络，模糊逻辑，遗传算算法，专家系智能化：人工神经网络，模糊逻辑，遗

11、传算算法，专家系统，仿人智能，粗糙集理论，模式识别，分形系统，混沌统，仿人智能，粗糙集理论，模式识别，分形系统，混沌理论，数据融合理论，数据融合5. 空间化和大型化：天地测控空间化和大型化：天地测控智能测控系统导论现代测控系统的设计方法现代测控系统的设计方法1.硬件设计硬件设计 约束条件：物理约束（大小，形状，距离，环境，用途，物理约束条件：物理约束（大小，形状，距离，环境，用途，物理量）、功能性能约束（精度，速度，可靠性）、其它约束（成量）、功能性能约束（精度，速度，可靠性）、其它约束（成本、周期）本、周期）模块设计技术：采用各种硬件模块（模块设计技术：采用各种硬件模块（ARM，PC104，

12、DSP，CPLD，FPGA）、硬件模块驱动程序（动态链接库）、硬件模块驱动程序（动态链接库）系统设计技术：通用化、标准化、组件化、扩展性系统设计技术：通用化、标准化、组件化、扩展性2.软件设计软件设计数据采集程序、数据处理程序、检测和分析程序、控制程序、数据采集程序、数据处理程序、检测和分析程序、控制程序、通信程序、监控报警程序、数据库管理程序、打印报表输出程通信程序、监控报警程序、数据库管理程序、打印报表输出程序、人机界面程序等序、人机界面程序等智能测控系统导论现代测控系统的设计方法现代测控系统的设计方法3.互连规范设计互连规范设计统一的电气标准：输入输出信号定义，信号传输方式，信号传统一的

13、电气标准：输入输出信号定义，信号传输方式，信号传输速度，逻辑电平，输入阻抗，驱动能力输速度，逻辑电平，输入阻抗，驱动能力机械接口：接插件结构形式，尺寸大小，引脚定义，数目等机械接口：接插件结构形式，尺寸大小，引脚定义，数目等统一的指令系统：公用程控命令等统一的指令系统：公用程控命令等统一的编码和协议：总线协议统一的编码和协议：总线协议4.4.抗干扰设计抗干扰设计误差修正：修正，滤波，补偿误差修正：修正，滤波，补偿数据处理：图像处理，小波变换，神经网络等数据处理：图像处理，小波变换，神经网络等电路抗干扰技术：电磁兼容，屏蔽，隔离，接地，滤波，布线电路抗干扰技术：电磁兼容，屏蔽，隔离，接地，滤波，

14、布线智能测控系统导论现场总线测控系统示意图现场总线测控系统示意图传感器传感器数据采集数据采集微机微机总线接口总线接口传感器传感器信号调理电路信号调理电路数据采集数据采集微机微机总线接口总线接口传感器传感器信号调理电路信号调理电路数据采集数据采集微机微机总线接口总线接口现现场场总总线线主控站主控站信号调理电路信号调理电路智能测控系统导论现场总线系统的特点现场总线系统的特点1.全数字化通信，所有智能现场仪表带有总线接口，挂全数字化通信，所有智能现场仪表带有总线接口，挂 接在现场总线上，线缆少，且通信快速可靠；接在现场总线上，线缆少，且通信快速可靠； 2.开放型的互联网络，标准的一致性、公开性；开放

15、型的互联网络，标准的一致性、公开性； 3.互操作性与互用性，不同厂家的产品在硬件、软件、互操作性与互用性，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，可以互换互用；通信规程、连接方式等方面互相兼容，可以互换互用；4.4.现场设备的智能化，每个现场仪表都要具有智能检测、现场设备的智能化，每个现场仪表都要具有智能检测、智能控制、故障诊断等功能；智能控制、故障诊断等功能；5.5.系统结构的高度分散性，将各种检测与控制功能分散系统结构的高度分散性，将各种检测与控制功能分散 分配给现场设备，构成全分布式系统分配给现场设备，构成全分布式系统。 智能测控系统导论第二章第二章 测控系统中信

16、号感知测控系统中信号感知 2.1 传感器的选用总则 2.2 力和压力传感器 2.3 常用位移传感器 2.4 流量传感器 2.5 温度传感器 2.6 其它传感器选择选择什么样什么样的传感器的传感器智能测控系统导论2.1 传感器的选用总则传感器的选用总则 1.传感器的性能指标 ；2.传感器的使用环境 ；3. 使用方便性 ；4. 维护方便性 ；5. 成本及其它。 智能测控系统导论传感器的静态特性传感器的静态特性 1. 1. 线性度：输入输出曲线与拟合直线之间的偏差。线性度：输入输出曲线与拟合直线之间的偏差。 2. 2. 重复性：在同一测试条件下，所测得的特性曲线的一重复性：在同一测试条件下，所测得的

17、特性曲线的一致程度。致程度。 3. 3. 灵敏度：输出量增量与输入量增量之比。灵敏度：输出量增量与输入量增量之比。 4. 4. 分辨率：能检测出的最小输入变化量。分辨率：能检测出的最小输入变化量。 5. 5. 回差（滞后）：输入量增大与减小过程中，输入输出回差（滞后）：输入量增大与减小过程中，输入输出曲线的不重合。曲线的不重合。 6. 6. 阈值（死区）：能产生输出的最小输入量。阈值（死区）：能产生输出的最小输入量。 7. 7. 稳定性：相当长时间内保持其性能的能力。稳定性：相当长时间内保持其性能的能力。 8. 8. 漂移：零点和灵敏度随时间和温度的缓慢变化。漂移：零点和灵敏度随时间和温度的缓

18、慢变化。 智能测控系统导论传感器的动态阶跃响应特性传感器的动态阶跃响应特性1. 1. 时间常数：输出值上升至稳态值时间常数：输出值上升至稳态值63.2%所所需时间。需时间。6. 6. 稳态误差：稳态输出值与目标值之偏差。稳态误差：稳态输出值与目标值之偏差。 2. 2. 上升时间：输出值由稳态值上升时间：输出值由稳态值10%上升至上升至90%所需时间。所需时间。 3. 3. 响应时间：输出值达到允许范围以内所需响应时间：输出值达到允许范围以内所需时间。时间。4. 4. 超调量：响应曲线第一次超出稳态值之峰超调量：响应曲线第一次超出稳态值之峰值。值。5. 5. 衰减率：相邻两个波峰高度下降的百分比

19、。衰减率：相邻两个波峰高度下降的百分比。 智能测控系统导论传感器的频率响应特性传感器的频率响应特性1.1.频响范围：频响范围：-3bB所对应的频带。所对应的频带。 2.2.固有频率：二阶系统的特征参数。固有频率：二阶系统的特征参数。 3.3.阻尼比：二阶系统的特征参数。阻尼比：二阶系统的特征参数。 智能测控系统导论传感器的使用环境传感器的使用环境 1. 1. 自然环境：温度、湿度、淋雨、气自然环境：温度、湿度、淋雨、气压、振动、冲击等，分为商用品、工压、振动、冲击等，分为商用品、工业品、军用品。业品、军用品。 2. 2. 工作环境：易燃、易爆、粉尘、油工作环境：易燃、易爆、粉尘、油污、工作介质

20、、过载、破坏等。污、工作介质、过载、破坏等。3. 3. 工作条件：电源、功耗、抗干扰、工作条件：电源、功耗、抗干扰、抗浪涌等。抗浪涌等。 智能测控系统导论传感器的使用方便性传感器的使用方便性 1. 1. 接口功能：电源、输出信号形式、电接口功能：电源、输出信号形式、电缆芯数、接插件等。缆芯数、接插件等。2. 2. 外型：体积、重量、形状、运输等。外型：体积、重量、形状、运输等。3. 3. 安装：安装方式、安装要求、安装尺安装：安装方式、安装要求、安装尺寸、安装工具等。寸、安装工具等。4. 4. 操作：连接方便性、调节方便性、标操作：连接方便性、调节方便性、标定方便性等定方便性等。 智能测控系统

21、导论传感器的维护方便性传感器的维护方便性 1.1.可靠性：平均无故障时间、抗过载能力等。可靠性：平均无故障时间、抗过载能力等。2.2.寿命：工作年限、疲劳性能、耐久性、定寿命：工作年限、疲劳性能、耐久性、定期标定。期标定。3.3.可更换性：是否可更换、是否方便更换。可更换性：是否可更换、是否方便更换。4.4.可维修性：维修方便性、维修时间、易损可维修性：维修方便性、维修时间、易损件的更换等。件的更换等。 智能测控系统导论传感器的成本及其它传感器的成本及其它1.1.传感器价格：单价、批量价。传感器价格：单价、批量价。 5.5.供货期：最短供货期、维修期等。供货期：最短供货期、维修期等。 2.2.

22、二次仪表价格：接口电路复杂性、配套仪二次仪表价格：接口电路复杂性、配套仪表价格。表价格。 3.3.系统价格：构成多点测试系统时的成本。系统价格：构成多点测试系统时的成本。4.4.信誉度：生产厂家的品牌、信誉度、保用信誉度：生产厂家的品牌、信誉度、保用期、长期供货能力等。期、长期供货能力等。 智能测控系统导论2.2 2.2 力和压力传感器力和压力传感器 一、电阻应变式力传感器一、电阻应变式力传感器利用电阻应变片作为敏感元件可以制作力传感器，这是最常用的力传感器。其特点是测量范围大，测量精度较高，商品化程度高，价格较低。智能测控系统导论电阻应变片示意图电阻应变片示意图 智能测控系统导论电阻应变式力

23、传感器电阻应变式力传感器 园柱式园柱式 几十公斤几百吨几十公斤几百吨测力圆环测力圆环 等强度悬臂梁等强度悬臂梁 几十克几十公斤几十克几十公斤智能测控系统导论电阻应变式扭矩传感器电阻应变式扭矩传感器应变片应变片智能测控系统导论电阻应变式传感器产品示例电阻应变式传感器产品示例S型称重传感器型称重传感器量程量程(kg)：100、150、200、250、300、500、1000、2000、5000综合误差: 0.03%F.S输出阻抗: 3503灵敏度: 20.02mv/v绝缘电阻: 5000M(100VDC)非线性: 0.03%F.S激励电压: 912VDC滞后: 0.03%F.S温度补偿范围: -1

24、0+40重复性: 0.02%F.S使用温度范围: -20+55蠕变: 0.03%F.S/10min零点温度影响: 0.03%F.S/10零点输出: 1%F.S灵敏度温度影响: 0.03%F.S/10输入阻抗: 3505防护等级: IP66智能测控系统导论电阻应变式传感器产品示例电阻应变式传感器产品示例柱式称重传感器柱式称重传感器量程量程(t)：10、25、40、60、100综合误差: 0.02%F.S输出阻抗: 4805灵敏度: 20.002mv/v绝缘电阻: 5000M(100VDC)非线性: 0.02%F.S激励电压: 912VDC滞后: 0.02%F.S温度补偿范围: -10+40重复性

25、: 0.01%F.S使用温度范围: -40+80蠕变: 0.02%F.S/10min零点温度影响: 0.02%F.S/10零点输出: 1%F.S灵敏度温度影响: 0.02%F.S/10输入阻抗: 4505防护等级: IP68智能测控系统导论力传感器的应用示例力传感器的应用示例智能测量仪表智能测量仪表打印机报警控制变送器420mA输出传感器1传感器2传感器3称重料斗智能测控系统导论压阻式压力传感器压阻式压力传感器 硅膜片硅膜片二、压阻式压力传感器二、压阻式压力传感器压阻效应：固体材料在应力作用下电阻率发生变化，可以制成半导体应变式传感器和扩散型压阻式压力传感器。（工程中所称的压力实际上指压强）智

26、能测控系统导论压阻式压力传感器产品示例压阻式压力传感器产品示例PT501高精度压力变高精度压力变送器广泛用于工业设送器广泛用于工业设备、水利、化工、液备、水利、化工、液压、气动控制系统、压、气动控制系统、电力、空调、环保、电力、空调、环保、空压机、金刚石压机、空压机、金刚石压机、冶金、车辆制动、楼冶金、车辆制动、楼宇自控与恒压供水等宇自控与恒压供水等压力测量与控制。压力测量与控制。 技术参数1.量程范围：0-0.6MPa 0-100MPa2. 综合精度： 0.1%、0.2% 、0.3%、0.5%、1.0%3. 输出信号： 420mA；05V；15V； 010V4. 工作温度：-1080-150

27、5. 供电电压：936V6. 长期稳定性：0.1%F.S/year7. 负载阻抗： 电流型： 800，电压型：50K8. 螺纹连接：通用M2015，其它螺纹可依客户要求设计9.安全过载：120%；极限过载：150%智能测控系统导论其它常用力其它常用力/压力传感器压力传感器 中间可中间可动极板动极板两侧固两侧固定极板定极板主要特点：测主要特点：测量范围广，最量范围广，最低范围低范围0 160Pa，最高，最高范围范围040MPa。精度高，精度高，0.2 0.5级级电容式压力传感器电容式压力传感器 智能测控系统导论其它常用力其它常用力/压力传感器压力传感器 谐振式力传感器谐振式力传感器 谐振子的固有

28、频率随被测物理量的变化而变化，有振弦谐振子的固有频率随被测物理量的变化而变化，有振弦式、振筒式、振膜式、振梁式。式、振筒式、振膜式、振梁式。振弦式拉力传感器振弦式拉力传感器 智能测控系统导论其它常用力其它常用力/压力传感器压力传感器 压磁式力传感器压磁式力传感器 铁磁物质内部应力的变化导致导磁系数的变化铁磁物质内部应力的变化导致导磁系数的变化 压磁式测力传感器 ，050吨CD线圈没有感应电势CD线圈有感应电势AB线圈电流激励智能测控系统导论2.3 2.3 常用常用位移传感器位移传感器 一、电阻式位移传感器一、电阻式位移传感器电阻式位移传感器是利用一定的工艺制成的薄膜电阻构成的直线或旋转式位移传

29、感器。具有测量范围大、精度较高、结构简单、价格低等优点，应用广泛。KTD特性表有效行程60mm总阻5K阻值误差20%独立线性率0.25%重复精度0.01mm温度系数50ppm/输出平滑性0.1%寿命一亿次工作温度-40-100电阻式位移传感器产品示例智能测控系统导论常用常用位移传感器位移传感器 二、互感式位移传感器（差动变压器）二、互感式位移传感器（差动变压器）差动变压器式位移传感器是基于变压器原理。通过一次线圈与二次线圈弱电磁藕合，使得铁芯的位移变化量与输出电信号变化量呈精密线性关系。差动变压器式位移传感器原理：智能测控系统导论常用常用位移传感器位移传感器差动变压器式位移传感器示例差动变压器

30、式位移传感器示例WY-DC位移传感器1、灵敏度（mv/v/mm）：100-10002、初级励磁电压：5V（3-8）3、动态频率：0-200HZ4、灵敏度漂移：零点 0.01(%/),满度 0.025（%/）5、负载阻抗：20K6、工作温度：-20+70标准 -40+150耐高低温7、高精度：0.05%8、高分辨率：0.001um9、供电电压：6、12、15、 24、9、12、15 VDC10、输出电压：05V 010V 05V 010V 输出电流：010mA 020mA 420mA智能测控系统导论常用常用位移传感器位移传感器 三、涡流式位移传感器三、涡流式位移传感器当金属导体置于线圈产生的交变

31、磁场中时，由于导体中产生的涡流所引起的新磁场将削弱原线圈磁场，从而导致线圈的等效电感、阻抗、品质因数发生变化。这种效应随金属导体与线圈的距离大小而变化，可以制成线性传感器，也可以制成接近开关。智能测控系统导论常用常用位移传感器位移传感器 四、感应同步器四、感应同步器利用定尺和滑尺之间的电磁感应检测位移。优点是精度高、行程长。定尺W形滑尺U形滑尺智能测控系统导论感应同步器产品示例感应同步器产品示例 智能测控系统导论常用常用位移传感器位移传感器 五、增量码盘，可测转角和转速。智能测控系统导论常用常用位移传感器位移传感器增量码盘产品示例分辨率范围：105000脉冲/转 响应频率： 2010K智能测控

32、系统导论绝对编码器绝对编码器 可达16位智能测控系统导论2.4 2.4 流量传感器流量传感器一、容积式流量传感器一、容积式流量传感器啮合齿轮每旋转一圈将排出固定体积的液体。常用的是椭圆齿轮流量传感器，其优点是计量精度高，主要用于测量油类等昂贵介质或其它高粘度介质的累计流量。 智能测控系统导论椭圆齿轮流量传感器示例椭圆齿轮流量传感器示例 椭圆齿轮流量传感器规格和参数椭圆齿轮流量传感器规格和参数规格公称通径流量范围单位脉冲(mm)（m3/h）(mL/P)OF-10A100.020.21.216OF-15A150.181.89OF-20A200.252.510.48OF-25A250.6618.24

33、OF-40A401.51531.5OF-50A502.42480.6OF-80A80550148.7智能测控系统导论流量传感器流量传感器 二、涡轮式流量传感器二、涡轮式流量传感器液体流动推动涡轮旋转，涡轮叶片周期性地扫过磁钢，使磁路磁阻周期性变化，在线圈中感应出交流信号，信号频率与流量成正比。智能测控系统导论涡轮流量计产品示例涡轮流量计产品示例涡轮流量计产品型号 公称 通径 流量范围（m3/h） 精度LWGY-4 LWGY-4-B 4 0.040.250.51 LWGY-6 LWGY-6-B 6 0.10.6 0.51 LWGY-10 LWGY-10-B 10 0.21.2 0.51 LWGY

34、-15 LWGY-15-B 15 0.66 0.51 LWGY-25 LWGY-25-B 25 110 0.51 智能测控系统导论其它流量传感器其它流量传感器卡门涡街原理：旋涡卡门涡街原理：旋涡产生的频率与流体的产生的频率与流体的平均流速成正比平均流速成正比漩涡流量计(涡街流量计)漩涡产生的推力变化漩涡产生的推力变化由压电元件检测由压电元件检测智能测控系统导论旋涡流量计（涡街流量计）旋涡流量计（涡街流量计）测量介质：蒸汽、测量介质：蒸汽、天然气、一般气天然气、一般气体、液体。体、液体。输出信号：输出信号：020mA、420mA智能测控系统导论其它流量传感器其它流量传感器电磁流量计公称通径：25

35、1200mm重量: 151000kg流量: 312000m3/h导电流体切割磁力线而产生感应电势。导电流体切割磁力线而产生感应电势。智能测控系统导论其它流量传感器其它流量传感器超声流量计声波在顺流和逆流传播时存在速度差，据此测出流速。反射的超声波产生多普勒频移。智能测控系统导论其它流量传感器其它流量传感器质量流量计智能测控系统导论智能测控系统导论2.5 2.5 温度传感器温度传感器 1. 热电偶传感器 2. 金属电阻温度传感器 3. 热敏电阻温度传感器 4. 半导体集成温度传感器 5. 红外温度传感器 智能测控系统导论热电偶传感器热电偶传感器 热电偶利用热电效应测温，在工业测温中有广泛应用。其

36、特点是测温范围宽、准确度高、结构简单。智能测控系统导论智能测控系统导论金属电阻温度传感器金属电阻温度传感器 1.1.铂热电阻：铂热电阻：-200850，线性度好、，线性度好、测量准确、互换性好、抗冲击振动。测量准确、互换性好、抗冲击振动。 2.2.铜热电阻：铜热电阻：-50150，温度系数较，温度系数较大、价格便宜、互换性好、固有电阻小、大、价格便宜、互换性好、固有电阻小、体积大。体积大。3.3.镍热电阻：镍热电阻：-50-50150150，温度系数大，温度系数大，但一致性差。但一致性差。 智能测控系统导论热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器1. PTC：正温度系数热：正温度系数热敏电阻敏电阻

37、 2. NTC：负温度系数热：负温度系数热敏电阻敏电阻 3. CTR：临界温度热敏：临界温度热敏电阻电阻 智能测控系统导论半导体集成温度传感器半导体集成温度传感器 智能测控系统导论半导体集成温度传感器半导体集成温度传感器 智能测控系统导论AD公司的测温传感器公司的测温传感器1. TMP35/36/37，模拟电压输出的温度传感器，模拟电压输出的温度传感器2. TMP03/04，串行数字输出的温度传感器，串行数字输出的温度传感器3. AD7414/7415，I2C接口的温度传感器接口的温度传感器4. TMP17 电流输出的温度传感器电流输出的温度传感器智能测控系统导论TMP35/36/37，模拟电

38、压输出的温度传感器，模拟电压输出的温度传感器测温范围：测温范围：TMP35(+10+125) TMP36(-40+125) TMP37(+5 TMP37(+5+100)+100) 精度精度 ： 2，电源：，电源：2.72.75.5V5.5V关断状态下（关断状态下（shutdownshutdown）：电源电流）：电源电流55 A A，输出端高阻状态。，输出端高阻状态。 智能测控系统导论TMP35/36/37温度特性温度特性智能测控系统导论TMP03/04，串行数字输出的温度传感器，串行数字输出的温度传感器测温范围:-25+100,精度:1.5,电源:4.77V 智能测控系统导论TMP03/04的

39、输出端 TMP03/04的输出格式 TMP03/04的输出的输出智能测控系统导论AD7414/7415，I2C接口的温度传感器接口的温度传感器测温范围：测温范围：-40+85-40+85，精度：，精度： 22，电源：，电源：2.72.75.5V5.5V，分辨率：，分辨率：1010位位 ASAS为地址选择，可接为地址选择，可接地地、电源电源、浮空浮空 智能测控系统导论二种工作模式：model1：D7=0，800ms自动测量一 次 （ 如 果 置D2=1，则可随时起动一次测量，完成后恢复成自动定时）。model2：D7=1，关断状态。置D2=1可起动一次测量，完成后又关断。 配置寄存器设定有关功能

40、AD7414/7415的寄存器的寄存器智能测控系统导论TMP17 电流输出的温度传感器电流输出的温度传感器测平均温测平均温度度测最低温测最低温度度智能测控系统导论红外温度传感器红外温度传感器 利用红外探测器来检测被测物体的红外辐射能，转换利用红外探测器来检测被测物体的红外辐射能，转换成电信号后测量温度。特点是远距离、非接触、响应成电信号后测量温度。特点是远距离、非接触、响应快、测温范围大、安全可靠。快、测温范围大、安全可靠。智能测控系统导论红外温度传感器示例红外温度传感器示例 产品示例产品示例产品特性 1. 型号: KZ-TP-300M 2. 品名: 红外温度传感器3. 测温范围: -2030

41、0C，0150C4. 环境温度: -20100C5. 距离系数：8 :16. 响应时间: 150ms7. 信号输出: 4-20mA/0-5V/ RS4858. 电源: AC220V，DC24V9. 尺寸：23mm40mm 智能测控系统导论型号型号温度范围温度范围响应波长响应波长光学分辨率光学分辨率 LT (LT (低温型低温型) ) -40C 到 600C8 14 m33:1LTHSF (LTHSF (低温型低温型) ) -40C 到 600C8 14m50:1MT (MT (中温型中温型) )250C 到 1200C3.9 m30:1G5 (G5 (玻璃专用型玻璃专用型) )250C 到 1

42、650C5.0 m 33:1P7 (P7 (塑料专用型塑料专用型) )10C 到 360 C7.9 m30:1 红外温度传感器示例红外温度传感器示例 智能测控系统导论2.6 其它常用传感器其它常用传感器 光敏电阻器光敏电阻器 光照时导电增强，电阻减小。一般，亮阻为暗阻的几万分之一。特性下图。应用于各种自动控制、自动报警场合。如火焰探头、照明调光、灯控、亮度控制等。 智能测控系统导论光敏二极管光敏二极管利用利用PN结的光电效应。特性下图。适用于光结的光电效应。特性下图。适用于光电转换、光探测等场合。红外光敏二极管可电转换、光探测等场合。红外光敏二极管可以将红外光信号转换成电信号。以将红外光信号转换成电信号。 智能测控系统导论光敏三极管光敏三极管 利用利用PN结的光电效应制成达林顿光敏三极管结的光电效应制成达林顿光敏三极管 智能测控系统导论霍尔元件霍尔元件 Y方向通电流方向通电流Z方向加磁场方向加磁场X方向产生方向产生霍尔电势霍尔电势通过磁场测位移通过磁场测位移通过磁场测电流通过磁场测电流智能测控系统导论霍尔元件霍尔元件 智能测控系统导论压电超声换能器压电超声换能器 一片伸长一片