热工检测技术 第9章 数据采集系统

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1、第9章数据采集系统9.1数据采集系统的基本功能基本功能主要有数据采集与处理、显示、记录、机组性能计算和操作指导等。（1）数据采集——输入信号的扫描采样模拟量、开关量、脉冲量（2）数据处理1）输入信号的线性化处理（如热电势、热电阻、流量等）；输入信号的正确性判断（如极值、变化率、相关比较等）；工程量变换、数字滤波等。2）通过对一次参数的计算，得出二次参数值（如差值、均值、累计、端差、过热度、热耗、汽耗、热效率等）。（3）显示显示方式可采用数值、曲线、各种模拟图、棒形图等形式。（4）记录（5）机组性能计算和操作指导9.2数据采集基本原

2、理数据采集系统主要由硬件和软件两部分组成。从硬件方面看，目前数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是微机型数据采集系统；另一种是集散型数据采集系统。图９-１微型计算机数据采集系统图９-2集散型数据采集系统9.2.1采集信号类型（1）开关量信号开关量信号分为普通开关量和重要开关量两种。（2）模拟量信号模拟量信号因测量对象不同、信号量程不同，传感元件有很多种类，如热电阻信号、热电偶信号、脉冲量信号，有电压信号，也有电流信号。9.2.2模拟量数据的采集和处理（1）数据采集初步处理数据采集初步处理包括滤波处理、测点扫描采集、信号放大处理、

3、模数转换（A/D转换）等主要内容。(2)采集数据深加工模拟量输入信号经A/D转换后变成数字量存入计算机。此数字量在进行显示、报警、记录、打印及控制计算前，还要根据需要进行一些加工处理。如有效性检验、线性化处理、数字滤波、标度变换、计算处理、限值检查等。（1）有效性检验有效性检验的目的是判断模拟量输入数据是否有溢出或出现负值现象，以此作为判断模入部件（如：传感器、变送器等）及其传输线是否出现故障的条件。以4～20mA的模入信号为例，当读入数据>20mA时，即表示有溢出；若读入数据<4mA，表示信号出现负值。这些都说明传感器或变送器可

4、能有问题，此时应予以报警通知维修人员进行处理。（2）数字滤波在模入信号中常带有高低频干扰信号，它们将直接影响转换精度，使采集的数据不可信。这些干扰信号一般在A/D转换前用RC滤波器加以过滤。但由于滤波电容C不能取得太大，而难以滤去频率较低的干扰。为此，在硬件滤波的基础上还需加上软件滤波，“软”、“硬”兼施，方能有效地将模入信号中的干扰信号降到最低限度，以提高数据的可信度。（2）线性化处理电力生产过程中许多参数是非线性的。如在温度测量中，热电阻和热电偶与温度的关系是非线性的；在流量测量中，孔板前后的差压信号与流量之间也是非线性关系。

5、因此，在使用中必须设法对非线性信号进行线性化处理，提高信号采集精度。（3）限值检查报警限值来源于设备的运行规程，可分为初上限、上限、初下限、下限。各种参数的越限报警，又可按参数的重要性程度予以不同的优先级加以区分。(4)计算处理为了提高一次参数的采集精度，为扩大参数的检测类型，以实现不同的需要，常常需要对某些参数进行适当的计算处理，以提高参数的可用性。计算处理的内容很多，如：热电偶冷端温度补偿、标度变换（量化计算）、二次参数计算、流量信号的开放和温度压力的修正技计算、汽包水位的压力修正等