微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)第一章

測(cè)控與系統(tǒng)《測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》 孫傳友等主編

課程安排課時(shí):共計(jì)64學(xué)時(shí)（其中含10學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）理論課:講述基本原理和設(shè)計(jì)方法，共54學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課:根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求完成；10學(xué)時(shí)教材:《測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》考核方式：閉卷考試，平時(shí)成績(jī)可占20%參考書:微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)潘新民等編著機(jī)械工業(yè)出版社測(cè)控技術(shù)與系統(tǒng)黃唯一等編著機(jī)械工業(yè)出版社各章內(nèi)容（2-9章）測(cè)控通道 12學(xué)時(shí)主機(jī)與接口 8學(xué)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)處理 10學(xué)時(shí)PID控制算法 6學(xué)時(shí) 監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 6學(xué)時(shí)抗干擾技術(shù) 6學(xué)時(shí)微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 4學(xué)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)新技術(shù)－虛擬儀器與測(cè)控網(wǎng)絡(luò)課程要求本課程是專業(yè)綜合課程，把前面學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，掌握測(cè)控系統(tǒng)原理和關(guān)鍵技術(shù)。能夠進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試工作。了解抗干擾的幾種方法。掌握一些基本的控制算法、數(shù)據(jù)處理方法、監(jiān)控程序等軟件設(shè)計(jì)。了解有關(guān)虛擬儀器與測(cè)控網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)測(cè)控系統(tǒng)。第一章緒論 主要內(nèi)容?測(cè)控儀器和系統(tǒng)的地位與作用?測(cè)控系統(tǒng)微機(jī)化的重要意義?微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)的類型和組成?微機(jī)化檢測(cè)系統(tǒng)?微機(jī)化控制系統(tǒng)?微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)?本課程的內(nèi)容與性質(zhì)第一章緒論§1-1測(cè)控儀器和系統(tǒng)的作用與地位測(cè)量和控制是人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的兩項(xiàng)基本任務(wù)。測(cè)控儀器和系統(tǒng)是人類實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)任務(wù)的工具和手段。測(cè)控儀器在科學(xué)研究中具有重要作用測(cè)控儀器或系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中起著把關(guān)和指導(dǎo)者的作用。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的倍增器，技術(shù)監(jiān)督的物質(zhì)法官（蔬菜監(jiān)測(cè)，與食品安全等，月餅抽查93%合格）。儀器是信息工具，是信息工業(yè)的重要組成部分。①現(xiàn)代化寶鋼的技術(shù)裝備投資，1/3經(jīng)費(fèi)用于購(gòu)置儀器和自控系統(tǒng)。②據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)為了質(zhì)量認(rèn)證和控制、自動(dòng)化及流程分析，每天完成2.5億個(gè)檢測(cè)。③美國(guó)商業(yè)部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)，20世紀(jì)90年代初評(píng)估儀器儀表工業(yè)對(duì)美國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的影響作用稱：儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響達(dá)到66%。④諾貝爾物理和化學(xué)獎(jiǎng)中約四分之一屬于測(cè)試方法和儀器創(chuàng)新；如近日美國(guó)新發(fā)明的人體斷面掃描儀器，可立刻發(fā)現(xiàn)人體任何部位的細(xì)胞癌變。測(cè)控儀器在信息時(shí)代作用：信息獲取→處理→傳輸?shù)逆湕l中的源頭技術(shù)測(cè)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、機(jī)械、電子、輕工和紡織等許多行業(yè)。測(cè)控技術(shù)應(yīng)用范圍§1-２測(cè)控系統(tǒng)微機(jī)化的重要意義測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展：時(shí)間儀表類型使用方法局限性20世紀(jì)50年代前基于氣動(dòng)信號(hào)的簡(jiǎn)單測(cè)控儀表專門工人到現(xiàn)場(chǎng)巡視記錄信號(hào)不能傳遞20世紀(jì)60年代基于氣動(dòng)、電動(dòng)信號(hào)的組合式測(cè)控儀表無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)巡視記錄，有統(tǒng)一測(cè)控室，儀表將標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳至此處合成測(cè)控系統(tǒng)時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更新慢、成本高20世紀(jì)70年代微機(jī)＋電動(dòng)測(cè)控儀表§1-２測(cè)控系統(tǒng)微機(jī)化的重要意義自動(dòng)對(duì)零功能：降低零點(diǎn)漂移誤差；量程自動(dòng)切換功能：提高分辨率；多點(diǎn)快速測(cè)控：對(duì)不同參數(shù)快速測(cè)量；數(shù)字濾波功能：抑制各種干擾和脈沖信號(hào)；自動(dòng)修正誤差：用軟件實(shí)現(xiàn)在線或離線修正；數(shù)字處理功能：用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)算等，如統(tǒng)計(jì)、檢索復(fù)雜控制規(guī)律：實(shí)現(xiàn)PID控制，模糊、自適應(yīng)控制等；多媒體功能：具有聲、光和語(yǔ)音等功能；通信或網(wǎng)絡(luò)功能：增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸；自我診斷功能：自我監(jiān)測(cè)?！?-３微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)的類型和組成微機(jī)化檢測(cè)系統(tǒng)是以微機(jī)為核心，單純以“檢測(cè)”為目的的系統(tǒng)。一般用來(lái)對(duì)被測(cè)過(guò)程中的一些物理量進(jìn)行測(cè)量并獲得相應(yīng)的精確測(cè)量數(shù)據(jù)，又常稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其框圖如上圖。被測(cè)參數(shù)經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再由模擬輸入通道進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換成微機(jī)要求的數(shù)字形式送入微機(jī)進(jìn)行處理，再