第八章传感器和几种信号的处理.ppt

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在控制系统中,输出信号为开关信号、脉冲信号和数字量的传感器对计算机处理比较方便
输出为模拟量的传感器,希望有规范的信号标准。
一种做法是制定传感器的标准,前者典型的例子是热电阻和热电偶的工业标准。
另一种做法是通过专门的部件进行信号转换。实例就是采用变送器,将来自传感器的信号转换为标准信号输出,以便各种仪表和计算机统一处理。
(Transmitter)
变送器是从传感器发展而来的,凡能输出标准信号的传感器通常称为变送器。
通用的标准信号为直流电流4~20mA或直流电压1~5V等。
无论被测变量是哪种物理量,也无论测量范围如何,经过变送器之后都成为标准信号。
有了统一的信号形式和数值范围,就便于把各种变送器和其他仪表组成检测系统或调节系统。
无论什么仪表或装置,只要有同样标准的输入电路或接口,就可以从各种变送器获得被测变量的信息,兼容性和互换性大为提高。
变送器信号的传输连接方式通常有四线制传输、三线制传输和两线制传输
四线制传输
四线制传输方式中供电电源和输出信号分别用两对导线传输,因此对电流信号的零点及元器件的功耗无严格要求。
三线制传输
三线制传输方式与四制线不同之处是信号与电源装置的负端相连,这样可省去一根连线,但对多个传感器或变送器之间的共地连接可能会产生一定的干扰。
二线制传输
两线制传输仅用两根导线传输,这两根导线既是电源线,又是信号线,传感器或变送器可获得4mA以上的工作电流。
采用两线制变送器不仅可节省大量电缆线和安装费用,而且有利于安全防爆。因此,这种变送器得到了较快的发展。
对采用现场总线的智能变送器在这两根传输线上还可同时传输数字信号。

数字量输入通道的基本功能就是接收外部装置或生产过程的状态信号,这些状态信号包括:
开关信号
脉冲信号
数字编码信号
为了将外部数字量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经保护、电平转换、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号。
信号调理(SignalConditioning)
指将敏感元件检测到的各种信号转换为规范标准信号。
数字量输入通道中的信号调理主要包括消抖、滤波、保护、电平转换、隔离等
对于输入的开关信号可能会引入过电压、过电流、电压瞬态尖峰和反极性等干扰信号,这些信号必须在输入通道中加以抑制。