传感器在现代监测系统中的应用课件

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1、机械工业出版社中等职业教育电气类规划教材《自动检测与转换技术》第十三章（上）多媒体课件2009－5－1更新9/18/20211第十三章传感器在现代检测系统中的应用我们已经学过了十几种传感器的工作原理和特性参数，并了解了它们的一些实际应用。但是在现代工业中，往往不是单独地使用一种传感器，而是综合应用各种传感器来组成现场检测仪表。在这一章里，卡卡要给大家简单介绍一下现代检测系统的结构和涉及到的硬件，还要给大家讲几个典型的应用实例，例如传感器在温度、压力、流量测量中的应用，以及传感器在现代家电、现代汽车、数

2、控机床、机器人和智能楼宇中的应用。9/18/20212传感器在控制系统中的综合应用举例一个现代化火力发电厂需要多台计算机联网，来快速地测量锅炉、汽轮机、发电机上许多重要部位的温度、压力、流量、液位、燃烧状况、转速、振动、位移、应力等热工、机械参数，还必须测量发电机的电压、电流、功率、功率因数以及各种辅机的运行状态，然后进行综合处理，将各被监测的重要参数进行数字或模拟显示，自动调整运行工况，对某些超限参数进行声光报警或采取紧急措施。在上述这个系统中，需要数百个不同的传感器将各种机械、热工量转换成电量，供计算

3、机采样和运算。9/18/20213现代化火力发电厂及其控制系统火力发电厂控制室火力发电厂机组汽轮机发电机励磁机9/18/20214第一节现代检测系统的基本结构一、现代检测系统可分为三种基本结构体系：1.智能仪器2.个人仪器3.自动测试系统1.智能仪器：将诸如微处理器、存储器、接口等芯片与传感器融合在一起，可组成智能仪器。它有专用的小键盘、开关、按键及显示屏等，多使用汇编语言，体积小，专用性强。9/18/20215智能仪器的芯片及模块51系列单片机芯片9/18/2021651系列单片机数据采集模块9/18/

4、20217各种智能仪器最低温度最高温度手持式频谱仪和示波器9/18/202182.个人仪器个人仪器又称个人计算机仪器系统。它是以个人计算机（必须符合工控要求）配以适当的硬件电路与传感器组合而成的检测系统。组装个人仪器时，将传感器信号传送到相应的接口板（或接口盒）中，再将接口板插到工控机总线扩展槽中或将接口盒的USB插头插入计算机相应的插座上，编写相应的软件就可以完成自动检测功能。9/18/20219工控机也称工业电脑，是专门为工业现场而设计的计算机。防振、防潮、防尘能力均较强，它的电源系统有很高的抗电磁场

5、干扰能力，所以适于现场条件较恶劣的场合使用。使用者不必去研制微机电路，而是将精力放在配置合乎要求的硬件接口和软件开发上。在硬件方面，目前已有许多厂商生产出可以与各种传感器配套的接口板；在软件方面，也有许多成熟的工控软件出售。小知识9/18/202110一体化工作站平板式工作站（带触摸屏）军用便携式工作站9/18/202111一体化工作站（续）9/18/202112工业计算机（工控机）机箱工控机的抗电磁干扰能力、防振、防潮、防尘能力均较强，有较多的扩展槽，它的电源系统有较好的抗电磁干扰能力。虽然工控机的价格

6、比个人电脑贵，但可靠性强得多，性能价格比高，适合在工业现场条件较恶劣的场合使用。9/18/202113工业级底板（参考研祥智能科技有限公司资料）底板上的扩展槽用于插接各种数据采集卡PCI扩展槽ISA扩展槽9/18/202114各种数据采集卡ISA数据采集卡ISA数据采集卡的插脚间隔为2.54mm（0.1英寸）9/18/202115各种数据采集卡（续）PCI数据采集传输卡9/18/202116其他端子扩展板34芯排线插座37芯排线插座9/18/202117USB数据采集系统卡（盒）USB数据采集电缆数据接线

7、端子9/18/202118数据采集便携式工控整机9/18/202119笔记本电脑数据采集整机信号从USB端口输入9/18/202120笔记本电脑数据采集USB接口盒及信号电缆利用USB扩展分线器可配接多个接口盒信号输入9/18/202121USB接口卡及USB电缆9/18/202122嵌入式计算机数据采集系统传感器信号采集卡可多层叠合，插入到嵌入式计算机的总线接口中，就可以构成数据采集系统。9/18/202123各种嵌入式计算机数据采集卡9/18/202124自动测试系统自动测试系统是以工控机为核心，以标

8、准接口总线为基础，以可程控的多台智能仪器为下位机组合而成的一种现代检测系统。一个自动测试系统还可以通过各种标准总线成为其它级别更高的自动测试系统的子系统。许多自动测试系统还可以作为服务器工作站加入到Internet网络中，成为网络化测试子系统，从而实现远程监测、远程控制、远程实时调试等。9/18/202125网络化仪表示意图工业总线9/18/202126网络化仪表工业总线局域网9/18/202127钢厂自动化监控系统实例9/1