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《0408080118梁芳芳[文獻綜述]2011-12-09》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、畢業(yè)設計(論文)文獻綜述(2012屆)(標準信號光柱數(shù)字顯示報警儀)學生姓名梁芳芳學號0408080118系別信息與電子系專業(yè)班級自動化0801指導教師梁偉填寫日期2011年11月25日文獻綜述摘要本文介紹了標準信號光柱數(shù)字顯示報警儀的相關技術及其發(fā)展,并說明了光柱數(shù)字顯示報警儀國內(nèi)市場的現(xiàn)狀。同時對本課題的研究內(nèi)容作了說明,對研究中的關鍵問題和技術進行了分析和討論。關鍵詞儀表;發(fā)展;現(xiàn)況;設計1.儀表相關概念及其發(fā)展工業(yè)自動化儀表是用以實現(xiàn)信息的獲取、傳輸、變換、存儲、處理與分析,并根據(jù)處理結(jié)果對生產(chǎn)過程進行控制的重要技術工具。其中包括檢測儀表、
2、分析儀表、執(zhí)行與控制儀表、記錄儀表等幾大類,也有將幾部分功能集成在一起的儀表[1]。所以,設計光柱數(shù)字顯示報警儀對工業(yè)生產(chǎn)過程是非常重要的。20世紀末,全球市場逐漸形成,工業(yè)生產(chǎn)必須按市場需求加快新產(chǎn)品的開發(fā),降低成本,這就需要作統(tǒng)一考慮的生產(chǎn)過程,并采用計算機、自動化、通信等技術實現(xiàn)整個過程的綜合自動化,以改善生產(chǎn)加工和管理決策。同時,隨著計算機、通信,使得在傳感器、執(zhí)行器等設備上加裝智能接口成為現(xiàn)實,促使帶有微處理器芯片儀表(智能化儀表)的產(chǎn)生,智能化儀表實現(xiàn)了傳輸信號數(shù)字化[2]。隨著微電子技術的不斷發(fā)展,集成了CPU、存儲器、定時器/計數(shù)器
3、、并行和串行接口、看門狗、前置放大器甚至A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等電路在一塊芯片上的超大規(guī)模集成電路芯片(即單片機)出現(xiàn)了。以單片機為主體,將計算機技術與測量控制技術結(jié)合在一起,又組成了所謂的“智能化測量控制系統(tǒng)”,也就是智能儀器[3]。2.市場研究現(xiàn)狀國際上智能測量儀表更是品種繁多,例如,美國HONEYWELL公司生產(chǎn)的DSTJ-3000系列智能變送器,能進行差壓值狀態(tài)的復合測量,可對變送器本體的溫度、靜壓等實現(xiàn)自動補償,其精度可達到±0.1%FS;美國RACA-DANA公司的9303型超高電平表,利用微處理器消除電流流經(jīng)電阻所產(chǎn)生的熱噪聲,測量電平
4、可低達-77dB;美國FLUKE公司生產(chǎn)的超級多功能校準器5520A,內(nèi)部采用了3個微處理器,其短期穩(wěn)定性達到1ppm,線性度可達到0.5ppm;美國FOXBORO公司生產(chǎn)的數(shù)字化自整定調(diào)節(jié)器,采用了專家系統(tǒng)技術,能夠像有經(jīng)驗的控制工程師那樣,根據(jù)現(xiàn)場參數(shù)迅速地整定調(diào)節(jié)器。這種調(diào)節(jié)器特別適合于對象變化頻繁或非線性的控制系統(tǒng)[3]。而在智能型光柱數(shù)字顯示報警儀又有以下特點:(1)型式上:外形上有橫式、豎式兩項(2)功能上:智能型光柱數(shù)字顯示報警儀:具有多類型輸入可編程功能,可配接不同的輸入信號,同時顯示量程、報警控制等可現(xiàn)場設置。以雙排或單排四位LE
5、D顯示測量值和設定值,以單色或雙色光柱進行測量值的模擬顯示,還具有零點和滿度修正、冷端補償、數(shù)字濾波、通訊接口、4種報警方式等[17]。顯示方式:以雙排和單排四位LED;顯示范圍:—1999~9999;測量準確度:+0.2%FS+1字、+0.5%FS+1字或+0.1%FS+1字;輸入信號及相應測量范圍:熱電偶(K、E、S、B、J、T、R、N)、熱電阻(Pt100、Cu100、Cu50、BA2、BA1)、直流電壓(0~20mA、0~75mA、0~200mA、0~5V、1~5V)、直流電流(0~10mA、0~75mA、4~20mA)、線性電阻(0~40
6、0Ω)、頻率(0.1Hz~10Hz),詳見表2-1;模擬輸出信號:4~20mA輸出(R0≤750Ω)、0~10mA(R0≤1.5KΩ)報警方式:1-4路報警控制(下下限、下限、上限、上上限);保護方式:輸入回路斷線、輸入信號超/欠量程報警;電源:開關電源(交流85~265V,頻率50/60Hz)、線性電源(交流220V+10V,頻率50Hz+2Hz)、直流電源(24V+2V)。表2-1輸入信號與測量范圍3.課題的研究內(nèi)容3.1工作原理:標準信號數(shù)字顯示報警儀工作原理如圖3-1所示,對應的標準信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號,單片機對該數(shù)字信號處理后送
7、顯示、報警電路、顯示對應的參數(shù)并在超限時給出報警信號。儀表的工作狀態(tài)由按鍵電路設定,上(下)限報警設定值由串行存貯。當系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時,自啟動電路使系統(tǒng)復位,從而保證儀表可靠運行[6]。圖3-1工作原理圖3.2硬件設計3.2.1輸入及A/D轉(zhuǎn)換電路;輸入電壓:1~5V,采用分壓的方式改變其輸入電壓,電路圖如圖3-2所示圖3-2A/D轉(zhuǎn)換電路:A/D轉(zhuǎn)換電路的作用是將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號目前常用的A/D轉(zhuǎn)換器,按輸出數(shù)字量的位數(shù)分,有8位10位、12位和16位等;按輸出數(shù)字量的方式分,有串行的和并行的;按轉(zhuǎn)換方式分有逐次逼近式和雙積分式,逐
8、次逼近式在精度、速度和價格上適中,是最常用的A/D轉(zhuǎn)換器件,雙積分式具有精度高、抗干擾性好、價格低廉的優(yōu)點,但轉(zhuǎn)換速度慢,