电气测试技术陈荣保第05章节智能化电测技术.ppt

前向通道 多通道同步型 前向通道 多通道并行型 显示器 如果要时刻跟踪被测对象的变化，就需要实时过程显示。能够实时显示的显示器（或仪表）必能够显示离线的测试结果。本小节主要介绍实时过程显示中的4种显示方式。 （1）状态显示（LED） （2）指针指示（指针式仪表） （3）数字显示（LED和LCD） （4）平板显示（PDP，FED，OLED） 总线接口 总线（Bus）是仪表之间，特别是智能仪表中各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。 根据传输的信息种类，总线可以分为 地址总线（Address Bus，AB） 数据总线（Data Bus，）DB 控制总线（Control Bus，CB） 电源总线（Power Bus，PB） 时序总线（Time Bus，TB） 通信接口 基于智能化电测系统的常规通信方式，分为有线通信和无线通信，也可以分为近距离通信和远程通信。 注：本节在第8章中有进一步的详细介绍。 5.5 智能电测软件技术 智能化测量系统的最重要标志是软件技术，软件使测量系统越来越智能化。 （1）通用软件 （2）算法程序 （3）功能程序 （4）平台软件 （5）工具软件 通用软件 （1）初始化程序 （2）A/D转换程序 （3）LCD显示驱动程序 （4）其他模块 算法程序 （1）校正算法 （2）线性变换 （3）非线性变换 （4）数字滤波 尚辅网 / 第五章 智能化电测技术 5.1 基本概念 随着数字化技术的发展，原先各类基于模拟电路的测量方式及其测量仪表也在不断地提升，不仅采用数字技术，还逐渐采用嵌入式技术，通过微处理器/微控制器及其相关智能芯片（单片机），构成真正意义上的智能化电气测量仪表。 优点： （1）电测技术的提高 （2）数据处理技术的提高 （3）工艺技术的提高 （4）测试系统技术的提高 5.2 数字量参数测量 以“数字”形式呈现的数字量电气参数，其核心内容是“电子计数器”。 电子计数器的原理结构如下： 电子计数器的应用： （1）时间值测量 （2）频率值测量 （3）相位测量 （4）智能计数器 5.3 模拟量参数测量 采用数字化技术对模拟电工量和磁学量参数进行数字化测量，数字化测量的关键点选用A/D转换器（ADC）及其配套电路。ADC的输入信号是直流电压信号，所以采用ADC构成的测量仪表自身就是直流电压表。 ADC的性能指标 ADC是一种将模拟信号转换成相应数字信号的装置或器件。在实际转换过程中要尽可能保持被转换对象的数值大小和时间特征，特别是交流的高速信号，因此ADC具有的性能指标决定了A/D转换的品质。 ADC的性能指标 （1）分辨率 （2）量化误差 （3）转换时间 （4）精度 （5）漏码 ADC的分类 （1）跟踪计数型ADC ADC的分类 （2）单积分型ADC ADC的分类 （3）双积分型ADC ADC的分类 （4）三积分型ADC （5）四积分型ADC ADC的分类 （6）逐次逼近型ADC ADC的分类 （7）∑-Δ型ADC ADC的分类 （8）并行比较型（闪烁型）ADC （9）LED数码输出ADC 5.4 模拟量的数字化测量 合理选择ADC芯片后，还必须根据测量对象正确设计ADC外围的应用电路，通常包括模拟电路、数字接口电路、电源电路等部分。 电压的数字化测量 双极性到单极性转换电路 电流的数字化测量 被测电流流过一个已知阻值的精密电阻，通过测量电阻两端的电压，就能换算出电流。 电阻的数字化测量 （1）有源运算放大器 （2）比较式仪表测量电阻，即电桥法 （3）无源电路测量法 电容的数字化测量 电容的测量主要根据电容在电路中的容抗来计算。电路的输出为交流信号，再转换到直流模式。 电功率的数字化测量 瞬时功率为瞬时电压与瞬时电流的乘积，在一个周期内取瞬时功率的平均值就得到平均功率P。所以，测量功率需要求出电压和电流的乘积。电功率的测量涉及到电压和电流两个参数，可以采用两组测量电路。 电功率的数字化测量 电功率测量可以按照下图电路来理解。内置电路通过标准电阻测得支路电流Is，然后与负载电阻上的压降U2相乘得到电功率 5.4 智能电测硬件技术 智能电测技术主要是围绕智能芯片智能电路而言，如下图所示。 智能化电测结构框图 智能电测硬件技术的优点 （1）测量精度高 （2）能够自动校准 （3）具有自诊断能力 （4）允许灵活地改变电测仪表的功能 （5）良好的稳定性 （6）可靠性 智能电测硬件技术的优点 （1）测量精度高 （2）能够自动校准 （3）具有自诊断能力 （4）允许灵活地改变电测仪表的功能 （5）良好的稳定性 （6）可靠性 智能芯片 （1）MCS51系列单片机 （2）飞思卡尔系列单片机 （3）PIC系列单片机 （4）MSP430系列单片机 （5）ARM系列单片机