[工学]第10章系统 实用程序.ppt

10.3 数据处理程序 DAV2：CLR C MOV A，R1 SUBB A，R5 MOV A，B SUBB A，R4 JNC DAV3 ；输入值＜(R4R5)? MOV A，R1 MOV R5，A ；输入值→R4R5 MOV R4，B DAV3：DJNZ R0，DAV1 ；n-1=0? CLR C MOV A ，R7 SUBB A ，R3 XCH A ，R6 SUBB A ，R2 XCH A ，R7 SUBB A ，R5 XCH A ，R6 SUBB A，R4 ；n个采样值的累加和减去最大值和最小值，n=4 CLR C RRC A XCH A ，R6 RRC A MOVC R7，A ；剩下数据求平均值(除2) RET 10.3.3 标度变换(工程量变换) 生产现场的各种参数都有不同的数值和量纲，例如，温度单位用℃，压力用Pa(帕)，流量用m３／s。 这些参数经Ａ／Ｄ转换后，统一变为0～Ｍ个数码，例如，8位Ａ／Ｄ转换器输出的数码为0～255。 这些数码虽然代表参数值的大小，但是并不表示带有量纲的参数值，必须将其转换成有量纲的数值，才能进行显示和打印。这种转换称为标度变换或工程量转换。 1. 线性参数标度变换 前提条件是参数值与Ａ／Ｄ转换结果(采样值)之间应呈线性关系。 当输入信号为0(即参数值起点值)，Ａ／Ｄ输出值不为0时，标度变换公式为： 式中： Ａ０——参数量程起点值，一次测量仪表的下限； Ａｍ——参数量程终点值，一次测量仪表的上限； Ａｘ——参数测量值，实际测量值(工程量)； N０——量程起点对应的A/D转换后的值，仪表下限所对应的数字量； Nｍ——量程终点对应的Ａ／Ｄ值，仪表上限所对应的数字量； Nｘ——测量值对应的A/D值(采样值)，是经数字滤波后确定的采样值。 其中，Ａ０、Ａｍ、Ｎ０和Ｎｍ对一个检测系统来说是常数。 在参数量程起点(输入信号为0)，Ａ／Ｄ值为0(即Ｎ０＝０)。标度变换： 很多测量系统中，参数量程起点值(即仪表下限值)Ａ0＝0，对应的Ｎ0＝０。可进一步简化为： 图10.14 线性刻度的标度变换程序框图 例如: 某测量点的温度量程为200～400℃， 采用8位A/D 转换器。 那么，Ａ0＝200 ℃， Ａｍ＝400 ℃， Ｎ0＝0， Ｎｍ＝255， 采样值为Ｎｘ。其标度变换公式为： Ａｘ＝ 200℃＋ ×200 ℃ 只要把这一算式编成程序，将Ａ／Ｄ转换后经数字滤波处理后的值Ｎｘ代入，即可计算出温度的真实值。 2. 非线性参数标度变换 如果传感器输出特性是非线性的，可采用查表法进行标度变换。 例：用热敏电阻组成的惠斯顿电桥测温电路。 R1是热敏电阻,当温度T0时,R1取值R1(T0) 电桥达到平衡。平衡条件为：R1(T0)Ｒ３＝Ｒ2Ｒ4 此时，电桥输出电压Ｕ出＝０ V。 若温度改变ΔＴ,则R1的阻值改变ΔＲ,电桥平衡遭到破坏,产生输出电压Ｕ出。通过测量电压Ｕ出值就能推得R1的阻值变化,测得环境温度的变化。 进行标度变换时，首先测量出温度检测回路的温度电压特性曲线，如图10.16所示； 然后按照A/D转换器的位数(即分辨精确度)及相应的电压值范围，从温度电压特性曲线中查出各输出电压所对应的环境温度值，将其列成一张表，固化在Flash ROM中； 当采集到数字量后，查表就能准确地得出环境温度值，据此再去