智能仪器 第4章 开关量信号的输入输出2010.ppt

第三章复习 1.软件系统的上层模块主要有主程序和中断子程序组成. 2.软件系统的10个主要功能模块? 3.自检模块的主要功能? 程序存储器自检、数据存储器自检、输入/输出通道自检 和外部设备自检。 4.初始化模块的主要功能? 外围芯片、片内特殊功能寄存器、堆栈指针、全局变量、全局标志、系统时钟和数据缓冲区初始化。 智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出 智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出 类型1：直流固体继电器（DC-SSR） 输入端驱动：光电耦合电路，采用逻辑门电路或三极管直接驱动 驱动电流：3—30 mA， 输入电压：5—30V。 输出电压：30—180V 输出控制类型：晶体管型。 应用场合：直流大功率控制场合 注意：当控制感性负载时，要加保护二极管，以防止DC—SSR因突然截止产生的高电压而损坏继电器。 智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出 类型２：交流固体继电器（ＡC-SSR） 过零型AC—SSR： 影响因素：负载电源电压的相位 首先：输入控制信号有效（或无效） 其次：负载电源电压过零 结果：接通输出端的负载电源（或关断） 非过零型AC—SSR： 输入控制信号有效（无效），立即接通（关断）输出端的负载电源 智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出 补充 １．总结弱电控制强电的方法和抗干扰措施。 1）PLC很简单，如果工作模式很简单可以用数字电路实现 2）固态继电器+接触器等 3） 可控硅大功率三极管继电器 4）用光电耦合方式 抗干扰措施：正确接地，滤波，光电隔离 ２．简述继电器、接触器、可控硅的主要技术参数和特点。比较继电器、接触器、可控硅的性能和应用场合。 继电器有中间继电器，时间继电器等，触点小，一般不用于直接控制负载，仅用于增加触点，或作为信号放大或其他特殊功能用；继电器一般在5A以下,主要用在小容量的线路中,如控制信号的线路中,当要用这些小信号控制大容量的设备时只能用接触器来过渡的.继电器一般触点容量为5A（当然也有特殊的），这样触头可增加数量和其它功能（时间、电流、电压等），使得联锁控达制要求能够到。继电器由于容量小，接触器线圈容量也小，处于主令控制元件和接触器之间便于使用。 接触器触点容量大，可直接接控制电机等负载输出。接触器主要用于主回路控制使用设备，所以电流从几安培至数千安培电流。增加了灭弧装置，并且根据使用情况有交流接触器和直流接触器。 可控硅（SCR）国际通用名称为Thyyistor，中文简称晶闸管。它能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容量大、体积小等特点，它是大功率形状型半导体器件，广泛应用于电力、电子线路中。 * * 第四章 开关信号的输入/输出 1．开关和开关量信号的区别？ 开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 2．开关量信号的特点是什么？ 只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中，通常用二进制数0和1来表示。 智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出 3．开关量信号的作用？ 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件，智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入信号和向外部设备发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。 4．常见电子开关都有哪些？ 常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？ 由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必须接入信号输入电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、电平转换和隔离保护等. 磁性开关 热敏开关 智能仪器原理与设计------第4章 开关量信号的输入输出 外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I／O端口的信号电平不相符时（由于这些电平信号功率有限，加上外界还存在各种干扰和影响），应在电平转换后(采用各种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施