0408080118梁芳芳[文獻綜述]2011-12-09

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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，