传感器综合应用1.ppt

机电类《自动检测技术及应用》 教材配套多媒体课件 统一书号：ISBN 978-7-111-34300-4 配套教学网站：或 （共13章，第十三章 上） 2012年7月版 第十三章 传感器在现代检测系统中的综合应用 本章介绍传感器在现代检测系统中的综合应用，以及如何组成测控系统，对现代检测系统、虚拟仪器、LabVIEW、DAQ等在检测系统中的应用作了介绍。并简单介绍检测系统中常用的硬件。 第十三章传感器在现代检测系统中的应用 目 录 13.1 现代检测系统的基本结构 13.2 基于虚拟仪器的检测系统 传感器在汽车中的应用、传感器在数控机床中的应用、传感器在机器人中的应用、传感器在智能楼宇中的应用： 见十三章（下） 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，供计算机采样、运算和记录。 现代化火力发电厂及其控制系统 火力发电厂控制室 第一节 现代检测系统的基本结构 现代检测系统可分为三种基本结构体系 （智能仪器、.个人仪器、自动测试系统） 智能传感器的硬件结构图 智能传感器的特点 “Intelligent Sensor”或“Smart Sensor”称为智能传感器，就是带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器，具有类似于人工智能的作用。它将微处理器、存储器、接口芯片与传感器融合在一起，组成的检测系统，有专用的小键盘、开关、按键及显示器（如数码管）等，多使用汇编语言，体积小，专用性强，性价比高。 智能仪器的单片机芯片及模块 智能仪器的数字信号处理DSP芯片 51系列单片机数据采集模块 各种智能仪器 2.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。 个人仪器的硬件结构框图 利用个人计算机本身所具有的完整配置来取代智能仪器中的微处理器、开关、按键、显示数码管、串行口、并行口等，充分利用了个人计算机的软硬件资源，并保留了个人计算机原有的许多功能。传感器信号送到相应的接口板上，再将接口板插到工控机总线扩展槽中或专用的接口箱中，配以相应的软件就可以完成自动检测功能。开发者的重点在于程序的编写。 一体化工作站 一体化工作站（续） 工业计算机（工控机）机箱 工业级底板 各种数据采集卡 各种数据 采集卡（续） ISA槽与PCI槽的外形区别 端子板与功能卡的连接 端子板与功能卡的连接 其他端子扩展板 USB 数据采集系统卡（盒） 数据采集便携式工控整机 笔记本电脑数据采集整机 笔记本电脑数据采集 USB接口卡及USB电缆 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。 各种嵌入式计算机数据采集卡 自动测试系统 自动测试系统是以工控机为核心，以标准接口总线为基础，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Intern 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。 自动测试系统的原理框图 以工控机为核心,以标准总线接口为基础,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。 在现代检测系统中，往往要安装上百个传感器，都通过各自的通用接口总线,与上位机连接。上位机利用测试软件,对每一台智能仪器进行参数设置、数据读写，控制整个系统的运行。 许多自动测试系统还可以作为服务器工作站,加入到互联网络中,实现远程监测、远程控制、远程实时调试. 网络化仪表示意图 工业总线 网络化仪表 工业总线 钢厂自动化监控系统实例 粮食温湿度测控系统实例 测温电缆 测温电缆多采用数字式温度传感器，还包括导线、抗拉钢丝绳及护套组成的。测温电缆内包含一组温度传感器，有些能监测到整个被测区域最高的温度。不论包含多少个温度传感器芯片，内芯线只需2~3条总线。在传感器位置，有突出的保护节，间隔几米，计算机能确定温度异变的区域。测温电缆可以实现计算机远程监测定多地点、大范围温度群，可以应用于各类仓储业、农业、矿业、隧道、供电电缆等。 带计算机的检测系统简介 一、带计算机的检测