测控系统硬件电路设计.doc

测控系统硬件电路设计 一、摘要： 为完成测控系统中力矩、角度、电压和电流等I/O信号的采集、显示和分析，先选择合适型号的主控计算机，外围板I/O板卡，多路开关，传感器及变送器设计出了计算机控制系统的硬件电路，最后通过对采集的信号进行分析验证硬件电路图的合理性。 二、信号采集的原理框图 ： 三、测控系统的技术要求 某测控系统的I/O信号及技术指标如下表所示 序号 信号名称 数量 信号范围 分辨率 信号类型 1 力 矩 4 -50---50N.m 0.3% AI(100Ks/s) 2. 角 度 2 -30---30° 1‘ PI(300度/s) 3 电 压 2 -10---+10V 12位 AO（隔离） 4 电 流 4 0---1A 0.5% AI(100Ks/s) 设计计算机控制系统，以完成对上表所示的物理量采集、显示和分析 四、硬件选型 1、主控计算机： 它是整个计算机控制系统的核心。主机由CPU、存储器等构成。它通过由过程输入通道发送来的工业对象的生产工况参数，按照人们预先安排的程序，自动地进行信息处理、分析和计算，并作出相应的控制决策或调节，以信息的形式通过输出通道，及时发出控制命令，实现良好的人机联系。目前采用的主机有PC机及工业PC机（IPC）等。 根据此次控制的要求控制的要求我们选择的主控计算机的类型为：945芯片全长卡PentiumD双核工控机FSB-945GCCPU：支持LGA775封装Intel Celeron D、Pentium 4、Pentium D、Core Duo及Core2 Duo处理器 芯片组：Intel 945G+ICH7 系统内存：支持双通道533/667MHZ DDR2内存，最大支持4G 以太网：板载1个千兆网络接口，Intel 82574L芯片 BIOS支持：4M可擦写Flash Rom用户可方便升级 硬盘接口：4个SATA Ⅱ接口、1个IDE UltraDMA-100/66/33接口 CompactFlash：Type Ⅱ CF卡接口 扩展接口：可扩充4个32位标准PCI插槽和8个ISA插槽 看门狗功能：1~255秒，可编程 电源：ATX / AT 主板尺寸：338.2mm×121.9mm（长/宽） 输入/输出 通用串行总线：6个USB 2.0 串口：2个串口 并口：1个并口，支持SPP/EPP/ECP模式 CYT-301静止型扭矩传感器CYT-301静止型扭矩传感器适于静态或者旋转角度小于360度的扭矩检测美国E.P.C 光电旋转编码器：通过输出脉冲数及脉冲的宽度可实现角度的测量，最高每转输出脉冲达30000个 755A系列电参数 主要技术参数： 输入电压 5VDC-28VDC（最小4.75VDC，最大28VDC) 当操作温100摄氏度时为5-24VDC 输入电流 最大无负载电流为100mA 波动 在5VDC时，为峰-峰值得2% 输出电流 对上拉电阻和集电极开路，最大漏电流为100mA;推拉输出及线驱动为50mA. 类型 在正交输出中，当转轴顺时针转动时，A通道的方波领先B通道 电路 NPN集电极开路；NPN上拉电阻：推拉输出极 高电压5VDC-28VDC线驱动（在5VDC时，符合RS422标准） 基准脉冲 每转一周输出一次脉冲 电压：A1单路直流电压高精度变送器LF-DV11-54A1-0.2/0~V表示0~V输入量程、4~20 mA输出、24V供电、A1外型的单路直流电压三隔离变送器 输入范围：0~1000V内可选 如0~75mV，0~300V等 精度等级：≤0.2%.F.S A41直流电流变送器将被测直流电流隔离转换成按线性比例输出的单路标准直流电压或直流电流； 输入范围：0~5A内可选 如4~20mA，0~100mA等 精度等级：≤0.2%.F.S 隔离耐压：输入/输出/外壳间 AC2.0KV/min*1mA 绝缘电阻：≥20MΩ(DC500V) 冲击电压：5KV(峰值)，1.2/50uS 响应时间：≤300mSPCI-1710 PCI-1710 ：100KS/s，12 位多功能数据采集卡 包含五种最常用的测量和控制功能：12位 A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出及计数器/定时器功能 5、PCI总线 电缆采用PCL-10168型，是两端针型接口的68芯SCSI-II电缆， 主要技术参数： 1、16路单端或 8 路差分模拟量输入, 或组合方式输入； 2. 12位 A/D 转换器, 采样数率可达 100KHz； 3. 每个通道的增益可编程