本書(shū)是教育部、財(cái)政部中等職業(yè)學(xué)校教師素質(zhì)提高計(jì)劃中儀器儀表專業(yè)師資培訓(xùn)包開(kāi)發(fā)項(xiàng)目(LBZD025)成果之一。本書(shū)以現(xiàn)代儀器儀表系統(tǒng)的典型案例為載體,以知識(shí)應(yīng)用為目標(biāo),圍繞儀器儀表系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的發(fā)展趨勢(shì),介紹儀器儀表設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的新理論、新思想、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu),分析儀器儀表技術(shù)應(yīng)用的基本規(guī)律,訓(xùn)練儀器儀表專業(yè)技能。主要內(nèi)容包括智能傳感器、現(xiàn)場(chǎng)總線儀表、智能儀器、可編程序控制器(PLC)、FPGA/CPLD、分布式測(cè)控系統(tǒng)、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、虛擬儀器等。在各章,還安排了一定篇幅對(duì)相關(guān)內(nèi)容
出版說(shuō)明
前言
第1章 智能傳感器
1.1任務(wù)一:1?Wire接口的測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1.1任務(wù)情景
1.1.2任務(wù)分析
1.1.3任務(wù)實(shí)施
1.1.4知識(shí)拓展
1.2任務(wù)二:I2C接口的測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.2.1任務(wù)情景
1.2.2任務(wù)分析
1.2.3任務(wù)實(shí)施
1.2.4知識(shí)拓展
1.3任務(wù)三:模擬I2C接口的溫濕度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.3.1任務(wù)情景
1.3.2任務(wù)分析
1.3.3任務(wù)實(shí)施
1.3.4知識(shí)拓展
1.4任務(wù)四:RS485接口的壓力測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.4.1任務(wù)情景
1.4.2任務(wù)分析
1.4.3任務(wù)實(shí)施
1.4.4知識(shí)拓展
1.5智能傳感器回顧
1.5.1智能傳感器
1.5.2智能傳感器的結(jié)構(gòu)
1.5.3智能傳感器的主要功能
1.5.4智能傳感器的特點(diǎn)
1.5.5智能傳感器的局限性
1.5.6知識(shí)拓展
第2章 現(xiàn)場(chǎng)總線儀表
2.1任務(wù)一:雷達(dá)物位變送器應(yīng)用
2.1.1任務(wù)情景
2.1.2任務(wù)分析
2.1.3任務(wù)實(shí)施
2.1.4知識(shí)拓展
2.2任務(wù)二:壓力變送器應(yīng)用
2.2.1任務(wù)情景
2.2.2任務(wù)分析
2.2.3任務(wù)實(shí)施
2.2.4知識(shí)拓展
2.3任務(wù)三:差壓變送器應(yīng)用
2.3.1任務(wù)情景
2.3.2任務(wù)分析
2.3.3任務(wù)實(shí)施
2.3.4知識(shí)拓展
2.4任務(wù)四:物位計(jì)應(yīng)用
2.4.1任務(wù)情景
2.4.2任務(wù)分析
2.4.3任務(wù)實(shí)施
2.5現(xiàn)場(chǎng)總線儀表回顧
2.5.1現(xiàn)場(chǎng)總線
2.5.2現(xiàn)場(chǎng)總線的基本特征
2.5.3現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展現(xiàn)狀
2.5.4現(xiàn)場(chǎng)總線儀表
第3章 智能儀器
3.1任務(wù)一:簡(jiǎn)單輸入/輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.1任務(wù)情景
3.1.2任務(wù)分析
3.1.3任務(wù)實(shí)施
3.1.4知識(shí)拓展
3.2任務(wù)二:頻率計(jì)設(shè)計(jì)
3.2.1任務(wù)情景
3.2.2任務(wù)分析
3.2.3任務(wù)實(shí)施
3.2.4知識(shí)拓展
3.3任務(wù)三:溫濕度計(jì)設(shè)計(jì)
3.3.1任務(wù)情景
3.3.2任務(wù)分析
3.3.3任務(wù)實(shí)施
3.4任務(wù)四:超聲測(cè)距儀設(shè)計(jì)
3.4.1任務(wù)情景
3.4.2任務(wù)分析
3.4.3任務(wù)實(shí)施
3.4.4知識(shí)拓展
3.5智能儀器回顧
3.5.1智能儀器
3.5.2智能儀器的基本結(jié)構(gòu)
3.5.3智能儀器的發(fā)展趨勢(shì)
第4章 可編程序控制器
4.1任務(wù)一:認(rèn)識(shí)可編程序控制器
4.1.1任務(wù)情景
4.1.2任務(wù)分析
4.1.3任務(wù)實(shí)施
4.1.4知識(shí)拓展
4.2任務(wù)二:電動(dòng)機(jī)控制
4.2.1任務(wù)情景
4.2.2任務(wù)分析
4.2.3任務(wù)實(shí)施
4.2.4知識(shí)拓展
4.3任務(wù)三:工業(yè)鍋爐點(diǎn)火及熄火控制
4.3.1任務(wù)情景
4.3.2任務(wù)分析
4.3.3任務(wù)實(shí)施
4.3.4知識(shí)拓展
4.4任務(wù)四:機(jī)械手控制
4.4.1任務(wù)情景
4.4.2任務(wù)分析
4.4.3任務(wù)實(shí)施
4.4.4知識(shí)拓展
4.5任務(wù)五:數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信
4.5.1任務(wù)情景
4.5.2任務(wù)分析
4.5.3任務(wù)實(shí)施
4.6可編程序控制器回顧
4.6.1可編程序控制器
4.6.2可編程序控制器的基本硬件結(jié)構(gòu)
4.6.3可編程序控制器的基本工作原理
4.6.4可編程序控制器的主要功能
4.6.5可編程序控制器的主要特點(diǎn)
第5章 FPGA/CPLD應(yīng)用開(kāi)發(fā)
5.1任務(wù)一:利用Xilinx ISE開(kāi)發(fā)環(huán)境
5.1.1任務(wù)情景
5.1.2流程介紹
5.1.3知識(shí)拓展
5.2任務(wù)二:LED跑馬燈設(shè)計(jì)
5.2.1任務(wù)情景
5.2.2任務(wù)分析
5.2.3任務(wù)實(shí)施
5.2.4知識(shí)拓展
5.3任務(wù)三:數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)
5.3.1任務(wù)情景
5.3.2任務(wù)分析
5.3.3任務(wù)實(shí)施
5.3.4知識(shí)拓展
5.4任務(wù)四:電子計(jì)時(shí)秒表設(shè)計(jì)
5.4.1任務(wù)情景
5.4.2任務(wù)分析
5.4.3任務(wù)實(shí)施
5.4.4知識(shí)拓展
5.5任務(wù)五:RS232接口設(shè)計(jì)
5.5.1任務(wù)情景
5.5.2任務(wù)分析
5.5.3任務(wù)實(shí)施
5.5.4知識(shí)拓展
5.6FPGA/CPLD回顧
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第6章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
6.1任務(wù)一:ZigBee網(wǎng)絡(luò)燈控
6.1.1任務(wù)情景
6.1.2任務(wù)分析
6.1.3任務(wù)實(shí)施
6.1.4知識(shí)拓展
6.2任務(wù)二:ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸
6.2.1任務(wù)情景
6.2.2任務(wù)分析
6.2.3任務(wù)實(shí)施
6.2.4知識(shí)拓展
6.3任務(wù)三:分布式無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.3.1任務(wù)情景
6.3.2任務(wù)分析
6.3.3任務(wù)實(shí)施
6.3.4知識(shí)拓展
6.4任務(wù)四:基于ZigBee的壓力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
6.4.1任務(wù)情景
6.4.2任務(wù)分析
6.4.3任務(wù)實(shí)施
6.4.4知識(shí)拓展
6.5無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)回顧
第7章 分布式測(cè)控系統(tǒng)
7.1任務(wù)一:船舶多艙室振動(dòng)測(cè)量
7.1.1任務(wù)情景
7.1.2任務(wù)分析
7.1.3任務(wù)實(shí)施
7.1.4知識(shí)拓展
7.2任務(wù)二:分布式溫度監(jiān)測(cè)
7.2.1任務(wù)情景
7.2.2任務(wù)分析
7.2.3任務(wù)實(shí)施
7.2.4知識(shí)拓展
7.3任務(wù)三:監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中繼器設(shè)計(jì)
7.3.1任務(wù)情景
7.3.2任務(wù)分析
7.3.3任務(wù)實(shí)施
7.3.4知識(shí)拓展
7.4任務(wù)四:分布式控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)
7.4.1任務(wù)情景
7.4.2任務(wù)分析
7.4.3任務(wù)實(shí)施
7.4.4知識(shí)拓展
7.5分布式測(cè)控系統(tǒng)回顧
第8章 虛擬儀器
8.1任務(wù)一:虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)導(dǎo)航
8.1.1任務(wù)情景
8.1.2任務(wù)分析
8.1.3任務(wù)實(shí)施
8.1.4知識(shí)拓展
8.2任務(wù)二:超低頻信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)
8.2.1任務(wù)情景
8.2.2任務(wù)分析
8.2.3任務(wù)實(shí)施
8.2.4知識(shí)拓展
8.3任務(wù)三:簡(jiǎn)單的雙通道示波器設(shè)計(jì)
8.3.1任務(wù)情景
8.3.2任務(wù)分析
8.3.3任務(wù)實(shí)施
8.4任務(wù)四:典型測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.4.1任務(wù)情景
8.4.2任務(wù)分析
8.4.3任務(wù)實(shí)施
8.5虛擬儀器回顧
8.5.1虛擬儀器的組成與特點(diǎn)
8.5.2虛擬儀器的硬件支持
8.5.3虛擬儀器的軟件標(biāo)準(zhǔn)與開(kāi)發(fā)環(huán)境
8.5.4網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器
參考文獻(xiàn)
1.濕度的定義
在計(jì)量法中規(guī)定,濕度定義為"物象狀態(tài)的量"。日常生活中所指的濕度為相對(duì)濕度,用%RH表示,即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。
濕度很久以前就與生活存在著密切聯(lián)系。濕度用數(shù)量來(lái)表示較為困難,對(duì)濕度的表示方法有濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等。
2.濕度的測(cè)量方法
濕度測(cè)量方法按原理劃分有二三十種之多。但濕度測(cè)量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中著名的難題之一。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值,深究起來(lái),涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理一化學(xué)理論分析和計(jì)算,初涉者可能會(huì)忽略在濕度測(cè)量中必須注意的許多因素,因而影響傳感器的合理使用。
常見(jiàn)的濕度測(cè)量方法有動(dòng)態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法)、靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法)、露點(diǎn)法、干濕球法和電子式濕度傳感器法。
(1)雙壓法、雙溫法基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理,平衡時(shí)間較長(zhǎng);分流法基于濕氣和干空氣的混合。由于采用了現(xiàn)代測(cè)控手段,測(cè)量設(shè)備可以做得相當(dāng)精密,卻因設(shè)備復(fù)雜、昂貴、運(yùn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)工,這些方法主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用,其測(cè)量度可達(dá)±2%RH以上。
(2)靜態(tài)法中的飽和鹽法是濕度測(cè)量中最常見(jiàn)的方法,簡(jiǎn)單易行。但飽和鹽法對(duì)液、氣兩相的平衡要求嚴(yán)格,對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定性要求也較高,需要等很長(zhǎng)時(shí)間去平衡,對(duì)于低濕點(diǎn)要求則更長(zhǎng)。特別在室內(nèi)濕度和瓶?jī)?nèi)濕度差值較大時(shí),每次開(kāi)啟都需要平衡6~8h。
(3)露點(diǎn)法通過(guò)測(cè)量濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度來(lái)測(cè)量濕度,度高,測(cè)量范圍寬。計(jì)量用的精密露點(diǎn)儀度可達(dá)±0.2℃甚至更高,其中用現(xiàn)代光電原理制成的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)格昂貴,常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用。
……
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