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微机测控技术
微机测控技术 侯敬巍 第一章 绪论 1.1 微机测试系统概况 1.1.1 测试技术作用及其发展 1.1.2 测试系统的分类及特点 1. 测试系统的分类测试系统从不同的角度出发可以分为不同的类型。从所用程控设备来分,可分为程控器控制型和微机控制型两类.从系统的结构形式分,可分为专门接口型和通用接口型。从系统用途的适应程度分,可分为专用系统和通用系统。 2. 微机测试系统的特点 1)通道多 2)精度高 3)速度快 4)功能强 典型的功能归结为以下几个方面: 选择功能——量程选择、信号通道选择、通道扫描方式选择、采样频率选择等。 信号分析与处理——FFT、相关分析、统计分析、平滑滤波。 波形显示——实时显示多个被测信号的时域波形,即具有存储示波器功能。 自诊断——系统越复杂,自身故障的诊断越显得重要。目前计算机都具有自诊断能力,一般可诊断到插件板一级。一些通用性较强的测试系统,可以诊断到关键部位。自校准一—高精度的自动测试系统都配有标准信号源。测试时,对标准信号和被测信号 1.1.3 现代测试系统的基本结构 1. 非电量的特征 1)从时域特性来看,非电信号有模拟信号和离散信号之别。 2)从频域特性来看,国防试验和机械工艺中信号的频率有高有低,但大多数属低频范围,有的近于直流量。 3)非电信号并非独立存在,它们都处于环境的干扰和噪音的包围之中。 4)非电信号能量强弱悬殊,其中强信号的测试指标容易达到,而弱信号的测试较之要难得多。 5) 理论和实践证明,大多数非电信号通过一定形式的变换,可变成相应的电量。 微机测试系统 1)典型的微机测试系统 微机测试系统在系统中作用: (1)使测试自动化 (2)提高测试精度 (3)通过数据变换实现多功能(4)降低了测试系统成本 (5)提高了系统的可靠性 独立式微机测试系统 1.2 微机控制系统概况 1.2.1 微机控制系统的分类 1.按控制方式分按照控制方式的不同,计算机控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。 微机控制系统,从本质上来看,它的控制过程可以归结为以下三个步骤: ①实时数据检测:对被控参数的瞬时值进行检测,并输入。 ②实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定进一步的控制过程。 ③实时控制:根据决策,适时地对控制机构发出控制信号。 2.按照功能分 1)操作指导控制系统: 2)直接数字控制系统: 3)监督控制系统 4)分级计算机控制系统: 3.按控制规律分 1)程序和顺序控制 2)比例积分微分控制 3) 最小拍控制 4)复杂规律的控制 5)智能控制 1.2.2 微机控制系统的发展概况 目前,微机控制系统的发展趋势有如下几个方面: 1.工业用可编程序控制器(Programmable Logic Controller——PLC)的应用: 2.提高控制性能、采用新型的控制系统: 3.用微机实现最优控制和自适应控制: 4.智能机器人: 1.3 微机测控系统概况 1.3.1 测控系统硬件组成 1.主机 2.输入输出通道 3.外部设备 4.接口电路 5.运行操作台 6.系统总线 1.3.2 测控系统软件组成 1. 系统软件 2. 应用软件 第二章 微机测控系统接口电路设计 2.1 概述 1.人机对话接口: 2.过程通道接口: 3.通用外设接口: 2.2 人机接口设计 2.2.1 输入接口设计 1. 拨盘输入接口设计 2. 键盘接口设计 1)线性键盘接口 2)矩阵键盘接口 2.2.2 七段LED显示器及其驱动 2.2.3 点阵式LED显示器驱动接口 点阵式LED显示器通常由7行5列共35个LED组成。单个点阵式LED显示器能够显示各种字母,数字和常用的符号。用多个点阵式LED显示器可以组成大屏幕LED显示屏,用于显示汉字,图形及表格,因此在大屏幕显示牌,智能化仪器及家用电器中有着较广泛的应用。 2.2.4 液晶显示器 2.2.4.1 LCD的机构及工作原理 LCD的结构液晶材料上偏振片上电极基板上电极基板下偏振片反射板封接剂电极液晶显示器的结构如图2.12所示。在上、下玻璃电极之间封入行列型液晶材料,液光通过平行排列的液晶材料被旋转90,再通过与上偏振片面相垂直的下偏振片,被反射板反射回来,呈透明状态;当上,下电极加上—定的电压后,电极部分的液晶分子转成垂直排列,失去旋光性,从上偏振片入射的偏振光不被旋转,光无法通过下偏振片返回,因而呈黑色.根据需要,将电极做成各种文字、数字、图形,就可以获得各种状态显示。 2.2.4.2 YM12864X图形点阵液晶显示器 1. 是一种图形点
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