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测控专业英语翻译Unit1Measurement,Controland

Instrumentation

Instrumentationisdefinedastheartandscienceofmeasurementandcontrol.Instrumentation

engineersareresponsibleforcontrollingawholesystemlikeapowerplant.译为：仪器可定义为

测量和控制的艺术和科学。仪器工程师负责控制整个系统，比如一个电厂。Aninstrument

isadevicethatmeasuresand/orregulatesprocessvariablessuchasflow,temperature,level,or

pressure.Instrumentsincludemanyvariedcontrivancesthatcanbeassimpleasvalvesand

transmitters,andascomplexasanalyzers.译为：仪器是•种用来测量和/或调节过程变量（如

流量、温度、液位或压力）的装置。仪器包括许多不同的设备，可以像阀和变送器那样简

单，也可以像分析仪那样复杂。Instrumentsoftencomprisecontrolsystemsofvariedprocesses

suchasrefineries,factories,andvehicles.Thecontrolofprocessesisoneofthemainbranchesof

appliedinstrumentation.Instrumentationcanalsorefertohandhelddevicesthatmeasuresome

desiredvariable.Diversehandheldinstrumentationiscommoninlaboratories,butcanbefoundin

thehouseholdaswell.Forexample,asmokedetectorisacommoninstrumentfoundinmost

westernhomes.译为：仪器通常由如精炼厂、工厂和车辆这些不同流程的控制系统组成。过

程控制是实用仪器的主要分支之一。仪器也可以是测量某个所需变量的手持设备。多样

化的手持式仪器常见于实验室，在日常生活中也可以发现。例如：烟雾探测器是西方家

庭中的一种常见仪器。Outputinstrumentationincludesdevicessuchassolenoids,valves,

regulators,circuitbreakers,andrelays.Thesedevicescontroladesiredoutputvariable,and

provideeitherremoteorautomatedcontrolcapabilities.Theseareoftenreferredtoasfinalcontrol

elementswhencontrolledremotelyorbyacontrolsystem.句中desiredoutputvariable意为

“期望输出变量"，arereferredtoas意为“被称为”。全句译为：输出仪器包括线圈、

阀、调节器、断路器和继电器等元件。这些元件控制期望输出变量，使之实现远程或自动

控制功能。在远程控制或自动控制系统中，称这些元件为终端控制元件。Transmittersare

devicesthatproduceanoutputsignal,oftenintheformofa4~20mAelectricalcurrentsignal,

althoughmanyotheroptionsusingvoltage,frequency,pressure,orethernetarepossible.This

signalcanbeusedforinformationalpurposes,oritcanbesenttoaPLC,DCS,SCADAsystem,

LabVieworothertypeofcomputerizedcontroller,whereitcanbeinterpretedintoreadablevalues

andusedtocontrolotherdevicesandprocessesinthesystem.译为：变送器是产生某种输出信

号的装置，通常是4—20mA的电流信号，当然也可以是电压、频率、压力或以太网。这

个信号可作参考之用，还可以发送到PLC、DCS、SCADA系统、LabView或其它类型的

计算机控制器，这个信号被转换成可读值，用于控制系统中的其它设备和过程。

1

ControlInstrumentationplaysasignificantroleinbothgatheringinformationfromthefield

andchangingthefieldparameters,andassuchareakeypartofcontrolloops.句中field意为

“现场”，controllo叩s意为“控制回路”。全句译为：控制仪器在现场信息采集和现

场参数转换中都起到了重要作用。这本身是控制回路的一个关键部分。HistoryIntheearly

yearsofprocesscontrol,processindicatorsandcontrolelementssuchasvalvesweremonitored

byanoperatorthatwalkedaroundtheunitadjustingthevalvestoobtainthedesiredtemperatures,

pressures,andflows.Astechnologyevolvedpneumaticcontrollers（气压式调节器）were

inventedandmounted（安装，配有）inthefieldthatmonitoredtheprocessandcontrolledthe

valves.译为：在早年的过程控制中，过程指标和控制元件，如阀，是由操作员在装置周围

走动通过调节阀门来监测，以获得所需的温度、压力和流量。随着技术的发展，气压式调

节器发明了，并安装于监测过程和控制阀的现场。Thisreducedtheamountoftimeprocess

operatorswereneededtomonitortheprocess.Lateryearstheactualcontrollersweremovedtoa

centralroomandsignalsweresentintothecontrolroomtomonitortheprocessandoutputs

signalsweresenttothefinalcontrolelementsuchasavalvetoadjusttheprocessasneeded.译

为：这样就减少了过程操作员监测过程所需的时间。近几年，实际控制转移到中央控制室，

信号被发送到控制室来监测过程，并且输出信号被送到终端控制元件，如阀门，根据需要

调节过程。Thesecontrollersandindicatorsweremountedonawallcalledacontrolboard.译

为：这些控制器和指示器安装称为控制面板的壁面上。Theoperatorsstoodinfrontofthis

boardwalkingbackandforthmonitoringtheprocessindicators.Thisagainreducedthenumber

andamountoftimeprocessoperatorswereneededtowalkaroundtheunits.Thebasicairsignal

usedduringtheseyearswas3〜15psig（磅/平方英寸）.译为:操作员在面板前面来回走动以监

测过程指示器。这就再次减少了过程操作员在装置周围来回走动所需的时间。这几年使用

的基本气压信号是3-15磅/平方英寸。Inthe1970selectronicinstrumentationbegantobe

manufacturedbytheinstiumentcompanies.Eachinstrumentcompanycameoutwiththeirown

standardsignalfortheirinstrumentation,10〜50mA,0.25〜1.25V,0〜10V,1〜5V,and4〜

20mA,causingonlyconfusionuntilthe4〜20mAwasuniversallyusedasastandardelectronic

instrumentsignalfortransmittersandvalves.译为：20世纪70年代仪器公司开始生产电子仪

器。每个仪器公司为他们的仪器装置推出了自一的标准信号：如10〜50mA,0.25〜1.25V,

0〜10V,1〜5V,和4〜20mA,这只会引起混乱，直到4〜20mA被普遍作为变送器和阀的

标准电子仪器信号。Thetransformationofinstrumentationfrommechanicalpneumatic

transmitters,controllers,andvalvestoelectronicinstrumentsreducedmaintenancecostsas

electronicinstrumentsweremoredependablethanmechanicalinstruments.Thisalsoincreased

efficiencyandproductionduetotheirincreaseinaccuracy.句中reduced为transformation的

谓语，as引导原因状语从句。全句译为：从机械气动变送器、控制器和阀的控制方式向电

子仪器控制方式的转变，降低了维修成本，因为电子仪器比机械仪器更可靠。同时由于精

度的提高，从而提高了工作效率和产量。Thenextevolutionofinstrumentationcamewiththe

productionofDistributedControlSystems

2

（DCS）.Thepneumaticandelectroniccontrolroomsallowedcontrolfromacentralizedroom,

DCSsystemsallowedcontrolfrommorethanoneroomorcontrolstations.Thesestationscould

benexttoeachotherormilesaway.Nowaprocessoperatorcouldsitinfrontofascreenand

monitorthousandsofpointsthroughoutalargeunitorcomplex.译为：伴随着分散式控制系统

（DCS）的产生，仪器有了进一步的发展。气动控制和电气控制室允许来自一个集中室的控

制，DCS系统允许来自多个控制台的控制。这些控制台可以是相邻的，也可以相隔千里。现

在过程操作员可以坐在屏幕前监控整个装置和设备的成千上万的点。Measurement

Instrumentationisusuallyusedformeasurement.Measurementistheprocessortheresultof

determiningthemagnitudesofmanyparameters（physicalvalues）.Theseparametersinclude:（1）

Chemicalcomposition；化学成分（2）Chemicalproperties；化学性质（3）Prope^iesoflight；

光的特性（4）Vibration；振动（5）Weight；重量（6）Voltage；电压（7）Inductance；

电感译为：仪器通常用于测量。测量是确定一些参数（物理值）的大小的过程或结果。（8）

Capacitance；电容（9）Resistivity；电阻（10）Viscosity；粘度（11）Othermechanical

propertiesofmaterials；材料的其它机械性能（12）Propertiesofionisingradiation；电力辐射

的性质（13）Frequency；频率（14）Current；电流（15）Pressure,eitherdifferentialor

static；压力（差压或静压）（16）Flow；流量（17）Temperature；温度（18）Levelsof

liquids；液位等（19）Density.密度Withtheexceptionofafewseeminglyfundamentalquantum

constants,unitsofmeasurementareessentiallyarbitrary;inotherwords,peoplemakethemupand

thenagreetousethem.句中Withtheexceptionof意为“除？？以外”，quantumconstants意

为“量子常数”。全句译为：除了少数看上去代表基本法则的量子常数以外，测量的单

位实质上是很主观的，换句话说，人们编制并愿意使用它就可以了。Nothinginherentin

naturedictatesthataninchhastobeacertainlength,orthatamileisabettermeasureofdistance

thanakilometre.Overthecourseofhumanhistory,however,firstforconvenienceandthenfor

necessity,standardsofmeasurementevolvedsothatcommunitieswouldhavecertaincommon

benchmarks（基准）.Lawsregulatingmeasurementwereoriginallydevelopedtopreventfraud

（欺诈，欺骗行为；骗子）incommerce.译为：本质上没有任何内在的事物决定：一英寸

必须是某一特定的长度，或者一英里较一公里是一个较好的距离度量。然而，在人类历史

的过程中，首先是为了方便起见，然后因为必要，测量标准逐渐形成了以便使社会有特定

的共同基准。最初制定法律规范尺度就是为

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了防止商业欺诈。Measurementmethodsareoftenscrutinized仔细检查，（详审）for

theirvalidity,applicability,andaccuracy.Itisveryimportantthatthescopeofthemeasurement

methodbeclearlydefined,andanyaspectincludedinthescopeisshowntobeaccurateand

repealablethroughvalidation.译为：通常要审核测量方法的有效性、适用性和准确性。明确

界定测量方法的使用范围是非常重要的，并且这个范围里的任何方面通过验证被证明是正

确的和可复验的。Measurementmethodvalidationsoftenencompass围绕；（包围）

followingconsiderations:the译为：测量方法的验证通常包括以下注意事项：（1）Accuracy

andprecision:Demonstrationofaccuracymayrequirethecreationofareferencevalueifnoneis

yetavailable.准确度和精确度。如果目前没有任何有效值，准确度的验证可能需要规定一

个参考值。（2）RepeatabilityandReproducibility,sometimesintheformofaGaugeR&R.重

复性和再现性，有时是以量规“R&R”的形式表示。（3）Range,oracontinuumscaleover

whichthemeasurementmethodwouldbeconsideredaccurate.Example:IONto100Nforcetest.

在量程或连续的范围内，测量方法被视为是准确的。例如：10N到100N的力测试。（4）

Measurementresolution,beitspatial,temporal,orotherwise,测量分辨率是空间的、时间的，

或其它形式。（5）Curvefitting,typicallyforlinearity,whichjustifiesinterpolationbetween

calibratedreferencepoints.曲线拟合，通常为直线拟合，这证明标准参考点之间的插值法是正

确的。（6）Robustness,ortheinsensitivitytopotentiallysubtlevariablesinthetestenvironment

orsetupwhichmaybedifficulttocontrol.鲁棒性，或是对测试环境中潜在的细微变量或难以

控制的装置的不敏感度。（7）Usefulnesstopredictend-usecharacteristicsandperformance.

实用性，用来预测最终用途的特点和性能。（8）Measurementuncertainty.测量不确定度。

（9）Interlaboratoryorroundrobintests.多个实验室进行的或循环的测试。（10）othertypes

ofmeasurementsystemsanalysis.测量系统分析的其它类型。ControlInadditiontomeasuring

fieldparameters,instrumentationisalsoresponsibleforprovidingtheabilitytomodifysomefield

parameters.Modemdaycontrolengineering（alsocalledcontrolsystemsengineering）isa

relativelynewfieldofstudythatgainedasignificantattentionduring20thcenturywiththe

advancementintechnology.译为：除了测量现场参数，仪器还负责提供修改某些现场参数的

能力。现代控制工程（也叫控制系统工程）是一个比较新的研究领域，随着科技的进步，

在20世纪这个领域得到了显著的关注。Itcanbebroadlydefinedaspracticalapplicationof

controltheory.Controlengineeringhasanessentialroleinawiderangeofcontrolsystems,from

simplehouseholdwashingmachinestohigh-performanceF-16fighteraircraft.译为：它大致可以

被定义为控制理论的实际应用。在广泛的控制系统中，如从简单的家用洗衣机到高性能的

F-16战斗机，控制工程起着很重要的作用。Itseekstounderstandphysicalsystems,using

mathematicalmodeling,intermsofinputs,outputsandvariouscomponentswithdifferent

behaviors;usecontrolsystemsdesigntoolstodevelop

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controllersforthosesystems;andimplementcontrollersinphysicalsystemsemploying

availabletechnology.主语it代指ucontrolengineeringn,句子中的3个并列成分

understand,use和implement为seeksto的宾语。全句译为：控制工程根据输入、输

出和不同性质的各种元件，建立数学模型，分析物理系统。使用控制系统设计工具来为

这些系统开发控制器。在物理系统中运用有效的技术来执行这些控制器。Asystemcanbe

mechanical,electrical,fluid,chemical,financialandevenbiological,andthemathematical

modeling,analysisandcontrollerdesignusescontroltheoryinoneormanyofthetime,frequency

andcomplex-sdomains,dependingonthenatureofthedesignproblem.译为：系统可以是机械、

电气、流体、化工、金融，甚至是生物，数学建模、分析和控制器的设计采用控制理论的

时间、频率和复数（s）域中的一个或多个，的取决于设计问题的性质。1.Controltheory

Therearetwomajordivisionsincontroltheory,namely,classicalandmodem,whichhavedirect

implicationsoverthecontrolengineeringapplications.Thescopeofclassicalcontroltheoryis

limitedtosingle-inputandsingle-output（SISO）systemdesign.译为：控制理论中有两个重要的

部分，即经典控制理论和现代控制理论，它们对控制工程应用有着直接的影响。经典控制

理论的应用范围局限于单输入和单输出（SISO）设计。Thesystemanalysisiscarriedout

intimedomainusingdifferentialequations,incomplex-sdomainwithLaplacetransformorin

frequencydomainbytransformingfromthecomplex-sdomain.Allsystemsareassumedtobe

secondorderandsinglevariable,andhigher-ordersystemresponsesandmultivariableeffectsare

ignored.译为：系统用微分方程实现时域分析，用拉氏变换实现复数（s）域分析，或将复

数域转换到频域分析。所有系统都被假定为二阶和单变量系统，高阶系统响应和多变量

影响被忽略oAcontrollerdesignedusingclassicaltheoryusuallyrequireson-sitetuningdueto

designapproximations.Yet,duetoeasierphysicalimplementationofclassicalcontrollerdesigns

ascomparedtosystemsdesignedusingmoderncontroltheory,thesecontrollersarepreferredin

mostindustrialapplications.Themostcommoncontrollersdesignedusingclassicalcontroltheory

arePIDcontrollers.译为：由于设计的近似性，使用经典控制理论设计的控制器通常需要现

场调整。然而，由于和使用现代控制理论设计的系统相比，经典控制器的设计具有较简单

的物理实现性，所以这些控制器是大多数工业应用中的首选。使用经典控制理论设计的

最常见的控制器是PID控制器。Incontrast,modemcontroltheoryiscarriedoutinthestate

space,andcandealwithmulti-inputandmulti-output（MIMO）systems.Thisovercomesthe

limitationsofclassicalcontroltheoryinmoresophisticated精密的，（尖端的）design

problems,suchasfighteraircraftcontrol.Inmoderndesign,asystemisrepresentedasasetof

firstorderdifferentialequationsdefinedusingstatevariables.译为:相比之下，现代控制理论

是建立在状态空间基础上的，并且可以处理多输入多输出（MIMO）系统。这就克服了经

典控制理论在更复杂的设计问题（如战斗机控制）中的局限性。在现代设计中，系统表示

为一组使用状态变量描述的一阶差分方程。

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Nonlinear,multivariable,adaptiveandrobust（鲁棒，健壮的）controltheoriescomeunder

thisdivision.Beingfairlynew,moderncontroltheoryhasmanyareasyettobeexplored.Scholars

likeRudolfE.KalmanandAleksandrLyapunovarewell-knownamongthepeoplewhohave

shapedmodemcontroltheory.译为：非线性、多变量、自适应和鲁棒控制理论归入这一部分

（现代控制理论）。现代控制理论作为相当新的理论，仍有许多领域有待探索。在发展现

代控制理论的人当中，像鲁道夫E・，卡尔曼和亚历山大•李亚普诺夫这样的学者是众

所周知的。2.ControlsystemsControlengineeringistheengineeringdisciplinethatfocuseson

themodelingofadiverserangeofdynamicsystems（e.g.mechanicalsystems）andthedesignof

controllersthatwillcausethesesystemstobehaveinthedesiredmanner.Althoughsuch

controllersneednotbeelectricalmanyare.Andhencecontrolengineeringisoftenviewedasa

subfieldofelectricalengineering.译为：控制工程是工程学科，其重点在于不同范围动态系统

（如机械系统）的建模和导致这些系统以所期望的方式工作的控制器设计。尽管那些控制

器并一定是电气的，但大多数控制器是电气的。因此控制工程常被认为是电气工程的子领

域。However,thefallingpriceofmicroprocessorsismakingtheactualimplementationofa

controlsystemessentiallytrivial.Asaresult,focusisshiftingbacktothemechanicalengineering

discipline,asintimateknowledgeofthephysicalsystembeingcontrolledisoftendesired.译为：

然而，微处理器价格的下降使得控制系统的实际执行实质上是微不足道的。因此，重点

移回机械工程学科，它作为受控制的物理系统联系紧密的知识，通常是可以期望获得的。

Electricalcircuits,digitalsignalprocessorsandmicrocontrollerscanallbeusedtoimplement

controlsystems.Controlengineeringhasawiderangeofapplicationsfromtheflightand

propulsion（推进）systemsofcommercialairlinerstothecruise（巡航）controlpresentinmany

modemautomobiles.译为：电路，数字信号处理器和微控制器都可以用来实现控制系统。控

制工程有着广泛的应用范围：从商用客机的飞行和推进系统到在许多现代车辆中存在的巡

航控制。Inmostofthecases,controlengineersutilizefeedbackwhendesigningcontrolsystems.

ThisisoftenaccomplishedusingaPIDcontrollersystem.Forexample,inanautomobilewith

cruisecontrolthevehicle*sspeediscontinuouslymonitoredandfedbacktothesystem,which

adjuststhemotor'storque（扭转力，转（力）矩）accordingly.译为：在大多数情况下，控制

工程师在设计控制系统时利用了反馈。这通常使用PID控制器系统完成。例如：在有巡航

控制的汽车上，车辆的速度不断被监测并反馈给相应调节电机扭矩的系统。Wherethereis

regularfeedback,controltheorycanbeusedtodeterminehowthesystemrespondstosuch

feedback.Inpracticallyallsuchsystemsstabilityisimportantandcontroltheorycanhelpensure

stabilitytobeachieved.译为：哪里有定期反馈，控制理论就能被用于确定系统如何响应这样

的反馈。实际中，所有这类系统的稳定性是很重要的，并且控制理论有助于确保稳定性的

实现。Althoughfeedbackisanimportantaspectofcontrolengineering,controlengineersmay

alsoworkonthecontrolofsystemswithoutfeedback.Thisisknownasopenloopcontrol.A

classicexampleofopenloopcontrolisawashingmachinethatrunsthroughapredetermined

cyclewithouttheuseofsensors.译为：虽然反馈是控制工程的一个重要方面，但是控制工

程师也可能从事于无反馈系统的控制。这就是开环控制。开环控制的一个典型例子是：一

台洗衣机没有使用传感器，而是

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通过预先设定的周期工作。3.RecentadvancementOriginally,controlengineeringwasall

aboutcontinuoussystems.Developmentofcomputercontroltoolsposedarequirementofdiscrete

controlsystemengineeringbecausethecommunicationsbetweenthecomputer-baseddigital

controllerandthephysicalsystemaregovernedbyacomputerclock.TheequivalenttoLaplace

transforminthediscretedomainisthez-transform.Todaymanyofthecontrolsystemsare

computercontrolledandtheyconsistofbothdigitalandanalogcomponents.译为：本来，控制

工程是所有关于连续系统的。计算机控制工具的发展提出了离散控制系统工程的要求，因

为基于计算机的数字控制器和物理系统之间的通信是由计算机时钟控制的。在离散域中相

当于拉普拉斯变换的是z变换。现今许多控制系统是由计算机控制的，并且它们是由数字

和模拟元彳牛组成的。Therefore,atthedesignstageeitherdigitalcomponentsaremappedintothe

continuousdomainandthedesigniscarriedoutinthecontinuousdomain,oranalogcomponents

aremappedintodiscretedomainanddesigniscarriedoutthere.Thefirstofthesetwomethodsis

morecommonlyencounteredinpracticebecausemanyindustrialsystemshavemanycontinuous

systemscomponents,includingmechanical,fluid,biologicalandanalogelectricalcomponents,

wilhafewdigitalcontrollers.译为：因此，在设计阶段，或是数字元件被映射到连续域，并

且在连续域中进行，或是模拟元件映射到离散域并在离散域进行设计。这两种方法首先是

在实践中较常遇到的，因为很多工业系统有许多带有连续系统元件，包括：机械、流体、

生物和模拟电气元件，而有很少的数字控制器。Similarly,thedesigntechniquehasprogressed

frompaper-and-rulerbasedmanualdesigntocomputer-aideddesign,andnowto

computer-automateddesign（CAutoD）,whichhasbeenmadepossiblebyevolutionary

computation.译为：同样的，设计技术已经从基于纸张和直尺的手工设计发展到计算机辅助

设计，如今向计算机自动设计（CAutoD）发展。CAutoDcanbeappliednotjusttotuning

apredefinedcontrolscheme,butalsotocontrollerstructureoptimisation,systemidentification

andinventionofnovelcontrolsystems,basedpurelyuponaperformancerequirement,

independentofanyspecificcontrolscheme.句中notjustto?butalsoto?意为“不仅？?而且??”，

novelcontrolsystems意为“新型系统”。全句译为：计算机自动设计（CAutoD）不仅

能用于预定义控制模式的调整，而且可以用于控制器结构优化、系统辨识和新型系统的开

发。这一切都仅仅基于设计的性能要求，而不依赖于任何具体的控制模式。Instrumentation

engineeringInstrumentationengineeringistheengineeringspecializationfocusedontheprinciple

andoperationofmeasuringinstrumentsthatareusedindesignandconfigurationofautomated

systemsinelectrical,pneumaticdomainsetc.译为：仪器工程是专业化的工程领域，其重点是

测量仪器的原理和操作，他们应用于电气、气动等领域的自动化系统的设计和配置。They

typicallyworkforindustrieswithautomatedprocesses,suchaschemicalormanufacturingplants,

withthegoalofimprovingsystemproductivity,reliability,safety,optimization,andstability.To

controltheparametersinaprocessorinaparticularsystem,devicessuchas

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microprocessors,microcontrollersorPLCsareused,buttheirultimateaimistocontrolthe

parametersofasystem.译为：为了提高系统的生产率、可靠性、安全性、最优化和稳定性，

仪器工程很典型地运用于有自动化流程的工业，如化工厂或制造厂。为了控制某一个流

程或特定系统中的参数，要使用微处理器、微控制器或PLC这样的设备，其最终目的是

控制系统的参数。InstrumentationtechnologistsInstrumentationtechnologists,techniciansand

mechanicsspecializeintroubleshooting（发现并修理故障，解决纷争）andrepairingand

maintenanceofinstrumentsandinstrumentationsystems.Thistradeissointertwined（缠结在一

起）withelectricians,pipefitters,powerengineers,andengineeringcompanies,thatonecanfind

him/herselfinextremelydiverseworkingsituations.译为：仪器专家、技术员和机械师专门从

事仪器和仪器系统的故障排除、修理和维护工作。这个行业将电工、管道装配工、电力工

程师和工程公司如此紧密地联系在•起，让每一个人都能在极其多样的工作状况下实现自

己的价值。

Unit2

DataAcquisition

AnalogI/Ofunctionality模拟I/O功能Today,digitalcomputersandother

microprocessor-baseddeviceshavereplacedanalogrecordinganddisplaytechnologiesinallbut

thesimplestdataacquisitionapplications.Andwhilecomputershavehadanundeniablypositive

impactonthepracticeofdataacquisition,theyspeakonlyabinarylanguageofonesandzeroes.

句中but表示否定，意为“了？?”，译为：现在，数字计算机和其他基于微处理器的设

备代替了所有模拟记录和显示器，唯独不能代替最简单的数据采集功能。尽管计算机技术

对于数据获取工作确实有积极地影响，但它们只能显示1,0二进制代码。Manufacturing

processesandnaturalphenomena,however,arestillbytheirverynatureanalog.Thatis,natural

processestendtovarysmoothlyovertime,notdiscontinuouslychangingstatesfromblackto

white,fromontooff.Tobemeaningfullyrecordedormanipulatedbyacomputerthen,analog

measurementssuchaspressure,temperature,flowrate,andpositionmustbetranslatedintodigital

representations.译为：然而，制造过程和自然现象仍然是一种自然模拟过程。那就是说，自

然过程是随着时间的推移逐渐变化的，而不是直接从白到黑，从开到关的间断变化。要使

用计算机对模拟量，例如压力、温度、流速、和位置，进行有意义的记录或是控制，必须

先将它们转换为相应的数字量。Inherentlydigitalevents,too,suchasthetripping平稳地进

行）amotororapulsegeneratedby（ofapositivedisplacementflowmeter（流量计）,

mustbemadeinterpretableasatransistor-to-transistorlogic（TTL）levelchangesinvoltage（TTL

电平变化"）.Hence,theoriginationandongoingdevelopmentofinput/output（I/O）systemsfor

convertinganaloganddigitalinformationaboutreal-worldisshowninFigure2.1.译为：一些数

字事件，例如使用容积式流量计测定电机或脉冲的流畅性，也必须转化为

8

TTL电平电压才能实现。因此，对模拟和数字信息进行转换的输入/输出（I/O）系统的

起源和持续发展过程如图2.1所示。Figure2.1Functionaldiagramfordataacquisition&

control图2.1数据采集和控制的功能流程图DigitalI/Ofunctionality数字I/O功能In

contrasttoanalogtransducers（传感器，变频器；变换器）thatsensecontinuousvariablessuch

aspressureandtemperature,manytransducersprovideanoutputthatisoneoftwostates:highor

low,openorclosed.Apressuremightbetoohighoratemperaturetoolow,triggeringclosureofa

switch.Outputs,too,arenotstrictlyanalog-solenoid.Valvestypicallyareopenedorclosed.译

为：与检测连续变量（如压力和温度）的模拟传感器相比，许多传感器只有一路输出，

即高或低，开或关。压力太高或温度太低都可能会触发开关关闭。传感器输出也没有严格的

电磁模拟。阀门通常是打开的或关闭的。Manypumpsandheatersaresimplyturnedonoroff.

PulsesignalsareanotherformofdigitalI/O,withonerotationofaturbine（汹轮机）flowmeter

ortachometer（转速计，流速计）correspondingtoasingle,countableevent.DigitalI/Oalsocan

beusedforparallelcommunicationsamongplug-inexpansioncards,andtogenerateclockand

othertimingsignals.译为：许多水泵和加热器被简单的开启或关闭。脉冲信号是数字I/O的

另一种形式，比如涡轮流量计旋转一周或与计算单一、可数事件的转速表。数字I/O也可

用于嵌入式扩展卡的并行通信,产生时钟和其他计时信号。Alreadyinthebinarylanguageof

computers,thesetypesofdigital,ordiscrete,inputsandoutputs（I/O）aremucheasierfor

microprocessor-baseddataacquisitionsystemstodealwiththananalogsignals.>译为：早书;计

算机二进制语言中，对基于微处理器的数据采集系统来说处理这种数字式或分立式的输入

输出比处理模拟信号容易。Similartoanalog-to-digitalconvertersusedforanalogI/O,digital

I/Oisdesignedtodealdirectlywithtransistor（晶体管）-to-transistorlogic（TTL）levelvoltage

changes.TTLtypicallysetsthelowvoltagelevel（低电平）between0and0.8Vandthehigh

voltagelevel(高电平)between2.0and5.0V.Voltagelevelsbetween0.8and2.0Varenotallowed.

译为：与用于模拟输入输出的模拟-数字转换器相类似，数字输入输出用于直接处理TTL

电平的变化。通常，TTL电平的低电压为0〜0.8V,高电平为2.0〜5.0V。0.8〜2.0V为无

效电压。Avoltagechange,then,fromthehighrangetothelowrange(orviceversa)represents

adigitalchangeofstatefromhightolow,ontooff,etc.Andbecauseacquiringananalogsignalis

morecomplexthanacquiringadigitalone,analogI/Ochannelsalsoaremoreexpensive.Hence,if

digitalI/Oisadequate,donotbotherwithanalog.译为：而且，电压从高电平变为低电平代表

从高到低或从开到关的信号变化。而且，由于采集模拟信号比采集数字信号复杂，所以模

拟输入输出通道也比数字的较为昂贵。而且，如果数字输入输出通道足够，则无需再考虑

模拟输入输出通道。Analogsignaltransmission模拟信号传输Althoughthemicroprocessor

anddigitalnetworktechnologieshavefundamentallyreinvented(重复设置，(在不知他人以

发明的情况下)重复发明，彻底改造，重新使用)thewaysinwhichtodayTsdataacquisition

systemshandledata,muchlaboratoryandmanufacturing

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informationisstillcommunicatedthe-oldIIway,viaanalogelectricalsignals.译为：尽

管微处理器和数字网络技术已经彻底改变了如今数据采集系统处理数据的方法，但是，许

多实验室和制造'也任然沿用以前的方法，通过模拟电信号传递信息。Tounderstandtheways

inwhichananalogsignalistransmittedoveracircuit,itisfirstimportanttounderstandthe

relationshipsthatmakeanalogsignaltransmissionpossible.译为：为了理解模拟型号在电路中

传输的方式，首要需要了解使模拟信号传输成为可能的一些关系。Itisthefundamental

relationshipbetweenvoltage,current,andelectricalresistancethatalloweitheracontinuously

varyingcurrentorvoltagetorepresentacontinuousprocessvariable.止匕句为强调句型。译为：

是电压、电流和电阻之间的基本原理使得可以用连续变化的电流或电压来表示连续过程变

量。Whilechargeflowiselectriccurrent,voltageistheworkdoneinmovingaunitofcharge(1

coulomb)fromonepointtoanother.Theunitofvoltageisoftencalledthepotentialdifference,or

thevolt(V).TheInternationalSystemofUnits(SI)unitforelectricalflowistheampere(A),

definedasonecoulombpersecond(c/s).译为：虽然电流是电荷的定向移动形成的，电压是

单位电荷从一点移动到另一点所做的功。但是电压的单位通常称为电位差，或者是伏特。

国际单位制中规定电流的单位为安培(A),定义为1库伦/秒(C/S)oAsignalsource

ofvoltage,V,willcauseacurrent,I,toflowthrougharesistorofresistance,R.Ohm,slaw,which

wasformulatedbytheGermanphysicistGeorgSimonOhm(1787—1854).译为：德国物理学家

乔治.西蒙・欧姆(1787-1854)提出的欧姆定律指出：信号源的电压会在电阻中产生电流。

Whilemostsingle-channelanalogsignaltransmissionsusedirectcurrent(DC)variationsin

currentorvoltagetorepresentadatavalue,frequencyvariationsofanalternatingcurrent(AC)

alsocanbeus