4-20mA信号或热电偶转RS-485232,MODBUS数据采集
4-20mA信号或热电偶转RS-485/232，MODBUS数据采集
利用数据采集模块可以达到什么目的
数据采集又称数据获取是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口，数据采集技术广泛应用在各个领域。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程，数据采集系统是合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
其实数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。基于PC的数据采集，通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义，但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。
产品特点：
● 两路模拟信号采集，隔离转换RS-485/232输出
● 采用16位AD转换器，测量精度优于0.1%
● 通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度
● 信号输入/ 输出之间隔离耐压3000VDC
● 宽电源供电范围：8 ~ 32VDC
● 可靠性高，编程方便，易于应用
● 标准DIN35导轨安装，方便集中布线
● 用户可编程设置模块地址、波特率等
● 支持Modbus RTU 通讯协议，自动识别协议
● 低成本、小体积模块化设计
产品概述：
IBF20产品实现传感器和主机之间的信号采集，用来检测模拟信号。IBF20系列产品可应用在
RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA / 0-5V信号测量、监测和控制，以及工业现场信号隔离及长线传输等等。
产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接255只IBF20系列模块，通讯方式支持MODBUS RTU通讯协议，默认地址为01，波特率为9600，数据格式：10位，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验。也支持ASCII码通讯协议，波特率可由代码设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于计算机编程。
IBF20系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
IBF20系列产品按工业标准设计、制造，信号输入/ 输出之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。
功能简介：
IBF20 信号隔离采集模块，可以用来测量两路电压或电流信号。
1、模拟信号输入
16位采集精度，两路模拟信号输入。产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。在使用时，用户也可以很方便的自行编程校准。具体电流或电压输入量程请看产品选型。
2、通讯协议
通讯接口：1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口，订货选型时注明。
通讯协议：支持两种协议，命令集定义的字符协议和MODBUS RTU通讯协议。模块自动识别通讯协议，能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。
数据格式：10位。1位起始位，8位数据位，1位停止位。
通讯地址（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps）均可设定；
通讯网络最长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。
通讯接口高抗干扰设计，±15KV ESD保护，通信响应时间小于100mS。
3、抗干扰
可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管，可以有效抑制各种浪涌脉冲，保护模块，内部的数字滤波，也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。
典型应用：
● 信号测量、监测和控制
● RS-485远程I/O，数据采集
● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统
● RS-232/485总线工业自动化控制系统
● 工业现场信号隔离及长线传输
● 设备运行监测
● 传感器信号的测量
● 工业现场数据的获取与记录
● 医疗、工控产品开发
● 4-20mA或0-5V信号采集
产品选型：
IBF20 - U(A)□ - □
输入电压或电流信号值通讯接口
U1：0-5V A1：0-1mA 485：输出为RS-485接口
U2：0-10V A2：0-10mA 232：输出为RS-232接口
A3：0-20mA
A4：4-20mA
U8：用户自定义A8：用户自定义
选型举例1：型号：IBF20-A4-485 表示两路4-20mA信号输入，输出为RS-485接口
选型举例2：型号：IBF20-U1-232 表示两路0-5V信号输入，输出为RS-232接口
选型举例3：型号：IBF20-U2-485 表示两路0-10V信号输入，输出为RS-485接口
IBF20通用参数：
(typical @ +25℃，Vs为24VDC)
输入类型：电流输入/ 电压输入
精度：0.1%
温度漂移：±50 ppm/℃ (±100 ppm/℃, 最大)
输入电阻：100Ω (4-20mA/0-20mA/0-10mA电流输入)
2KΩ (0-1mA电流输入)
大于200K(5V/10V电压输入)
大于1MΩ(2.5V以下电压输入)
带宽：-3 dB 10 Hz
AD转换速率：10 SPS （出厂默认值，用户可发命令修改转换速率。）
可以通过40204寄存器设置AD转换速率2.5 SPS，5 SPS，10 SPS，20 SPS，40 SPS，80 SPS，
160 SPS，320 SPS，500 SPS，1000 SPS。（通道转换速率=AD转换速率/开启的通道数量）
注：修改转换速率后请重新校准模块，否则测量的数据会有偏差。也可以在订货的时候注
明转换速率，我们在产品出厂时按您要求的转换速率重新校准。
共模抑制(CMR)：120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
常模抑制(NMR)：60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
输入端保护：过压保护，过流保护
通讯：协议RS-485 或RS-232 标准字符协议和MODBUS RTU通讯协议
波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps）可软件选择
地址（0～255）可软件选择
通讯响应时间：100 ms 最大
工作电源：+8 ~ 32VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路
功率消耗：小于1W
工作温度：- 45 ~ +80℃
工作湿度：10 ~ 90% (无凝露)
存储温度：- 45 ~ +80℃
存储湿度：10 ~ 95% (无凝露)
隔离耐压：输入/ 输出之间：3KVDC，1分钟，漏电流1mA
其中RS-232 / RS-485输出和电源共地。
耐冲击电压：3KV AC， 1.2/50us(峰值)
外形尺寸：79 mm x 25 mm x 70mm
8路热电偶信号转RS-485/232，远程数据采集模块IBF27
产品概述：
IBF27产品实现传感器和主机之间的信号采集，用来检测模拟信号。IBF 27系列产品可应用在
RS-232/485总线工业自动化控制系统，J/ K/ T/ E/ R/ S/ B 型热电偶信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。
产品包括电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接255只IBF27系列模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议，波特率可由代码设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于计算机编程。
图2 IBF27模块内部框图
IBF27系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
IBF27系列产品按工业标准设计、制造，信号输入/ 输出之间隔离，可承受3000VDC隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。
功能简介：
IBF27 信号隔离采集模块，可以用来测量八路热电偶信号。
4、模拟信号输入
24位采集精度，8路热电偶信号输入。产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。在使用时，用户也可以很方便的自行编程校准。
5、通讯协议
通讯接口：1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口，订货选型时注明。
通讯协议：支持两种协议，命令集定义的字符协议和MODBUS RTU通讯协议。模块自动识别通讯协议，能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。
数据格式：10位。1位起始位，8位数据位，1位停止位。
通讯地址（0～255）和波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）均可设定；
通讯网络最长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。
通讯接口高抗干扰设计，±15KV ESD保护，通信响应时间小于100mS。
6、抗干扰
可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管，可以有效抑制各种浪涌脉冲，保护模块，内部的数字滤波，也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。
产品特点：
● 八路热电偶信号采集，隔离转换RS-485/232输出
● 采用24位AD转换器，测量精度优于0.1%
● 通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度
● 信号输入/ 输出之间隔离耐压3000VDC
● 宽电源供电范围：8 ~ 32VDC
● J/ K/ T/ E/ R/ S/ B 型热电偶输入
● 可靠性高，编程方便，易于应用
● 标准DIN35导轨安装，方便集中布线
● 用户可编程设置模块地址、波特率等
● 支持Modbus RTU 通讯协议，自动识别协议
● 低成本、小体积模块化设计
典型应用：
● 温度信号测量、监测和控制
● RS-485远程I/O，数据采集
● 智能楼宇控制、安防工程等应用系
● RS-232/485总线工业自动化控制系统
● 工业现场信号隔离及长线传输
● 设备运行监测
● 传感器信号的测量
● 工业现场数据的获取与记录
● 医疗、工控产品开发
● 各种类型热电偶信号采集
产品选型：
IBF27 - □
通讯接口
485：输出为RS-485接口
232：输出为RS-232接口
选型举例1：型号：IBF27 -485 表示8路热电偶信号输入，输出为RS-485接口
选型举例2：型号：IBF27 -232 表示8路热电偶信号输入，输出为RS-232接口
IBF27通用参数：
(typical @ +25℃，Vs为24VDC)
输入类型：热电偶信号输入，支持多种热电偶信号，J/ K/ T/ E/ R/ S/ B 型热电偶
精度：0.1% （不包括冷端传感器误差）
温度漂移：±30 ppm/℃ (±50 ppm/℃, 最大)
输入电阻：大于1MΩ
冷端补偿传感器精度：±0.5℃
带宽：-3 dB 10 Hz
转换速率：10 Sps
共模抑制(CMR)：120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
常模抑制(NMR)：60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
输入端保护：过压保护，过流保护
通讯：协议RS-485 或RS-232 标准字符协议和MODBUS RTU通讯协议波特率（2400、4800、9600、19200、38400、57600 、115200bps）可软件选择
地址（0～255）可软件选择
通讯响应时间：100 ms 最大
工作电源：+8 ~ 32VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路
功率消耗：小于1W
工作温度：- 45 ~ +80℃
工作湿度：10 ~ 90% (无凝露)
存储温度：- 45 ~ +80℃
存储湿度：10 ~ 95% (无凝露)
隔离耐压：输入/ 输出之间：3KVDC，1分钟，漏电流1mA
其中RS-232 / RS-485输出和电源共地。
耐冲击电压：3KV AC， 1.2/50us(峰值)
外形尺寸：120 mm x 70 mm x 43mm
在工业现场中很多时候都会安装许多不同的传感器，比如压力的、流量的、电参数、温度的、声音的等等。而由于现场环境的限制，许多的传感器信号，如压力传感器输出的电压或者电流信号没办法进行远传，或是在传感器布线比较复杂的情况下，我们就会选用分布式或者远程的信号数据采集模块在现场把信号较高精度地转换成数字量，然后通过各种远传通信技术如485、232、以太网、各种无线网络，把数据传到计算机或者其他控制器中进行处理。
信号采集模块绝大多数集中在采集模拟量、数字量、热电阻、热电偶，其中热电阻可以认为是非电量，其实本质上还是要用电流驱动来采集，其中模拟量采集卡和数字量采集卡用得是比较广泛的。因为信号采集模块对环境的适应能力更强，可以应对各种恶劣的工业环境。假如在比较好的现场或者实验室，如学校的实验室，就可以使用USB/PCI这种采集卡。和常见的内置信号采集模块不同，外置信号采集模块一般采用USB接口和1394接口，因此外置信号数据采集模块主要指USB采集卡和1394采集卡。
在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的，它是计算机与外部物理世界连接的桥梁，各种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时噪声也可能带来一些麻烦，数据采集时有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。而数据采集模块主要用于数据传输的工业模块应用领域，远程数据采集模块模块比GPRS模块在速率上有明显优势。但是远程数据采集模块在工业领域的运用要远远落后于GPRS模块的应用。主要原因一方面远程数据采集模块网络的覆盖和建设不如GSM网络完善，另一方也是因为远程数据采集模块模块的成本早期远远高于GSM模块至少两倍到四倍，使得生产成本高很多。
数据采集与处理技术
数据采集与处理技术 参考书目： 1．数据采集与处理技术马明建周长城西安交通大学出版社 2．数据采集技术沈兰荪中国科学技术大学出版社 3．高速数据采集系统的原理与应用沈兰荪人民邮电出版社 第一章绪论 数据采集技术(Data Acquisition)是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存贮、处理以及控制等作业。在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题。将外部世界存在的温度、压力、流量、位移以及角度等模拟量（Analog Signal）转换为数字信号（Digital Signal）, 在收集到计算机并进一步予以显示、处理、传输与记录这一过程，即称为“数据采集”。相应的系统即为数据采集系统（Data Acquisition System,简称DAS）数据采集技术以在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、震动工程、无损检测、语声处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用。 1．1 数据采集的意义和任务 数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换为数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 数据采集系统的任务：采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的好坏，主要取决于精度和速度。 1．2 数据采集系统的基本功能 1.数据采集：采样周期
高温高压热电偶哪家好
被广泛应用于测温的元件，热电偶类型多样，我们可以根据环境条件来选择。在大部分工厂都比较恶劣环境条件下，普通的很容易在高温高压下损坏，造成严重后果。这时高温高压热电偶的出现就很重要了。接下来，我来为大家介绍下它的类型特点，以便以后我们更好的应用。 高温高压热电偶适合于石油、化工等生产过程中的高温高压场所的温度测量与控制。是炼油厂、高压聚乙烯等不可缺少的温度装置。 类型特点及用途 1、1Cr18Ni9Ti：具有高温耐蚀性，通常为一般耐热钢使用； 2、304：低碳含量，具有良好耐晶间腐蚀性，通常作为一般耐热钢使用； 3、316：低碳含量，具有良好耐晶间通常作为耐热钢使用；
4、316L：超低碳含量，具有良好耐晶间腐蚀性，通常作为耐热钢使用； 5、310S：具有高温抗氧化性，耐腐蚀性，通常作为耐热钢使用； 6、GH3030：镍基高温合金钢，具有优良抗氧化性，耐腐蚀性，通常作为耐热钢使用。 铂铑热电偶优点：在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长，测温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中，也可短期用于真空中，但不适用于还原性气氛或含有金属或非金属蒸气气氛中。B型热电偶一个明显的优点是不需用补偿导线进行补偿，因为在0~50℃范围内热电势小于3μV。缺点:铂铑热电偶不足之处是热电势，热电势率较小，灵敏读低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，贵金属材料昂贵，因而一次性投资较大。铂铑热电偶的工作原理是铂铑热电偶是由两种不同成分的导体两端接合成回路时,当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存在有温差时，显示仪表将会批示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。铂铑热电偶的选择：测量的温度正常在1000~1300℃时建议使用单铂铑热电偶（铂铑10-铂），测量的温度正常在1200~1600℃时建议使用双铂铑热电偶（铂铑30-铂铑6），这样在所使用的温度范围内才能保证铂铑热电偶的使用寿命。
信号隔离安全栅与信号隔离器的区别
信号隔离安全栅与信号隔离器的区别 一、定义 1、信号隔离器（isolator ）：一般指弱电系统中的信号隔离器，既保护下级信号系统不受上级系统影响和干扰。 2、信号隔离安全栅（safety barrier）：接在本质安全电路和非本质安全电路之 间。将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内的装置。安全栅是一种统称，分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅，隔离式安全栅简称隔离栅。 金湖英普瑞电子设备有限公司主营产品有：隔离安全栅，信号隔离器，信号隔离配电器，直流信号隔离器,开关量信号安全栅，电流变送器。同时代理日本横河EJA变送器，横河AXF 电磁流量计，横河DY涡街流量计，罗斯蒙特3051系列变送器,罗斯蒙特248系列温度变送器，罗斯蒙特475手操器。 二、工作原理 1、信号隔离器工作原理：首先将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 2、齐纳式安全栅的工作原理 安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能量进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流。 齐纳管Z用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。 电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。 保险丝F的作用是防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失效。当超过安全限压值的电压加在回路上时，齐纳管导通，如果没有保险丝，流经齐纳管的电流将无限上升，最终烧断齐纳管，使回路失去限压。 为确保回路限压安全，保险丝的熔断速度要比齐纳管可能被烧断的速度快十倍。 采用图一所示的三冗余齐纳管的安全栅基本限能电路结构，能够确保安全栅在正常工作、一个故障点和两个故障点时均能将安全栅的输出能量限制在安全参数规定的范围之内，从而满足ia级本质安全电路的要求。 3、隔离式信号隔离安全栅的工作原理 与齐纳安全栅相比，隔离式安全栅除具有限压与限流的作用之外，还带有电流隔离的功能。隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成，基本功能电路如图二所示。回路限能单元为安全栅的核心
热电偶种类与区别
J型热电偶 J型热电偶）又称铁-康铜热电偶，也是一种价格低廉的廉金属的热电偶。 它的正极（JP）的名义化学成分为纯铁，负极（JN）为铜镍合金，常被含糊地称之为康铜，其名义化学成分为：55%的铜和45%的镍以及少量却十分重要的锰，钴，铁等元素，尽管它叫康铜，但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜，故不能用EN和TN来替换。铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃，但通常使用的温度范围为0~750℃ J型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点,广为用户所采用。 J型热电偶可用于真空，氧化，还原和惰性气氛中，但正极铁在高温下氧化较快，故使用温度受到限制，也不能直接无保护地在高温下用于硫化气氛中。 热电偶是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。 热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长，它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。 各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成。 主要技术特性 测量范围及基本误差限 注：t为感温元件实测温度值(℃) 热电偶时间常数
热电偶公称压力：一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而破裂。 热电偶最小插入深度：应不小于其保护套管外径的8－10倍(特列产品例外) 绝缘电阻：当周围空气温度为15－35℃，相对湿度＜80％时绝缘电阻≥5兆欧(电压100V)。 具有防溅式接线盒的热电偶，当相对温度为93± 3℃时，绝缘电阻≥0.5兆欧(电压100V) 高温下的绝缘电阻：热电偶在高温下，其热电极(包括双支式)与保护管以及双支热电极 之间的绝缘电阻(按每米计)应大于下表规定的值。 K型热电偶 K型热电偶概述 K型热电偶作为一种温度传感器，K型热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。 K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 K型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。 镍铬-偶（K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。K型热电偶丝直径一般为１.2～4.0ｍｍ。 正极（KP）的名义化学成分为：Ni：Cr=92：12，负极（KN）的名义化学成分为：Ni：Si=99：3，其使用温度为-200~1300℃。 K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中广泛为用户所采用。 K型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛.
热电阻,热敏电阻及热电偶有哪些区别
热电阻，热敏电阻及热电偶有哪些区别？ 热电阻、热电偶都是常见的温度传感器https://www.sodocs.net/doc/8017075967.html,/类型，都用于测量物体温度，但热电阻和热电偶也是存在一些区别的。下面我们主要讲讲热电阻和热电偶有哪些区别？ 热电阻被广泛应用于工业领域，它可以将电信号运输较远距离，且具有稳定性好，精确度高，灵敏性好等特点，热电阻需要电源激励,不能测量温度变化的瞬时值，热电阻测温范围不是很大，工业上应用的热电阻主要有：Pt100,Pt10,Cu50,Cu100。热电阻不需要补偿导线，价格比热电偶要便宜。有些人容易将热敏电阻和热电阻混淆，其实热敏电阻和热电阻是完全2个不一样的概念，热电阻主要用于加热使用,如电热毯等等里面用的电热丝；热敏电阻,是根据温度的不同,自身的电阻值发生变化，主要用在温度传感器上面，如ntc热敏电阻https://www.sodocs.net/doc/8017075967.html,/，即负温度系数热敏电阻。 相对于热电阻，热电偶测温范围更广，动态响应好，结构也不复杂，稳定性能好，能够很好地进行自动集中控制。是应用最广泛的温度传感器，热电偶的测温原理是基于热电效应，又称为塞贝克效应。普通型和铠装型是热电偶的2种不同结构。热电偶需要补偿导线来传递电信号。 目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。 热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子
大数据采集与信号处理
数据信息采集与处理
基本内容：基于FFT的功率谱分析程序设计与应用 1.基本要求 1)对一个人为产生的信号进行采用FFT变换方法进行功率谱分析。 已知信号x(n)=80.0*COS(2*3.14*SF*n/FS) 式中： n=0,1,2 ……N-1 SF---信号频率 FS---采样频率 其FFT变换结果X(k)可用下面提供的FFT子程序求出，计算功率谱的公式为： W（k）=2(XR(k)2 +XI(k)2)/N 式中：k=0,1,2 ……N/2-1 XR(k)--- X(k)的实部 XI(k)--- X(k)的虚部 请用VB，VC或C++Builder编译器编程，或采用MATLAB计算，或采用高级语言调用MATLAB计算。处理结果为采用窗口显示时域波形和频域波形。 此信号的时域谱、频域谱、功率谱如下面图1~图3所示： 图1
图2 图3 其MATLAB代码为： FS=200; SF=10;
N=1024; n=0:N-1; t=n/FS; x=80.0*cos(2*3.14*SF*t); figure; plot(t，x); xlabel('t'); ylabel('y'); title('x=80.0*cos(2*3.14*SF*t)时域波形'); grid; y=fft(x,N); mag=abs(y); f=(0:length(y)-1)*FS/length(y);%进行对应的频率转换 figure; plot(f(1:N/2),mag(1:N/2));%做频谱图 xlabel('频率(Hz)'); ylabel('幅值'); title('x=80.0*cos(2*3.14*SF*t)幅频谱图N=1024'); grid; Py =2*(y.*conj(y))/N; %计算功率谱密度Py figure; plot(f(1:N/2),Py(1:N/2)); xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱密度'); title('x=80.0*cos(2*3.14*sf*t)功率谱密度'); grid; 2)对实验所采集的转子振动信号进行频谱分析
热电偶的分度号分类
热电偶的分度号有哪几种、有什么区别 热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。 t、S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃,短期1600℃。 在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶； R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。 N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶； K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃,短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛； E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800℃； J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃)，也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃)，并且耐H2及CO气体腐蚀，
多用于炼油及化工； T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300℃以下的温度 补偿导线工作原理： 在一定温度范围内，具有与其匹配的热电动势标称值相同的一对带绝缘包覆的导线叫补偿导线。用它们连接热电偶与测量装置，以补偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差。 补偿导线特点： ①热电特性稳定，电绝缘性能好，使用寿命长。 ②柔软，弯曲性能能好，使用方便。 ③包覆层材料稳定可靠，具有一定的耐温性和耐寒性能。 铂铑热电偶 产品型号：WRP（WRR）--130 S型小铂铑热电偶为各类小型箱式电阻炉或井式炉使用，也可以用于同类产品上。WR系列工业用热电偶作为温度测量传感器 ,通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统，用以
热电偶测温原理及常见故障
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是： ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 常用的热电偶材料有： 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂铑10 纯铂 R 铂铑13 纯铂 B 铂铑30 铂铑6 K 镍铬镍硅 T 纯铜铜镍 J 铁铜镍 N 镍铬硅镍硅 E 镍铬铜镍 2．热电偶的种类及结构形成
（1）热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。 标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 (2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。 热电偶冷端补偿原理 热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将影响严重测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。 热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻，另外有一个桥臂由（铜）热电阻构成。当冷端温度变化（比如升高），热电偶产生的热电势也将变化（减小），而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化（升高）。如果参数选择得好且接线正确，电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等，整个热电偶测量回路的总输出电压（电势）正好真实反映了所测量的温度值。这就是热电偶的冷端补偿原理。
信号隔离器原理及应用
信号隔离器原理及应用 在工业生产过程中，生成过程的监视和控制中要用到各种各样的仪器仪表，会产生各种各样的信号：既有微弱的毫伏级的小信号，又有数十伏的大信号，甚至还有高达数千伏和数百安培的强信号；既有直流低频信号，也有高频或脉冲尖峰信号；而这些信号都要经过互相传递和输送的过程，因此如何保证这些信号，特别是模拟信号在传输过程中不失真将成为系统调试中必须解决的问题。 具体地说，只有当控制装置和分布在现场的传感器和执行器之间的模拟信号传输无故障并且不失真时，才能保证过程控制安全可靠。尤其是小功率的模拟信号在干扰大的工业环境中传输时受各种外部干扰信号的影响，它们需要一条可靠的传输通道。日常工作经验表明，受设备要求的制约，必须谨慎小心的处理和传输模拟信号。而现场和控制层之间以模拟信号形式传输的测量和控制参数，在传输工程中常处于较恶劣的工业环境中，很可能会造成这些信号的失真。 z造成模拟信号失真的原因 1.接地环路问题：如下图所示，当过程环路中有两处或两处以上接地电阻不相等时，就会产生接地环路，过 程信号就会失真。 要使信号完整而不失真地传输，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号都有一个共同的参考点，也就是有一个共同的“地”。只有这样，所有的设备、仪表的信号参考点之间电位差才能为“零”。很显然，不同设备的接地电阻很难保证都相等，接地电阻也会随着传输距离的增加而升高，有时甚至产生高达200V的电位差。 2.测量回路相互连接问题：如下图所示，在这些回路中，参考点要将因为接通多个信号回路而升高。 设备一 设备二 设备三 设备四 U 如上图，在这种相互连接的测量回路中，由于线间电阻的不断增加，必然会引起参考电压的不断升高。
1,.热电偶型号
●结构与原理 工业热电偶作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，它可以直接测量各种生产过程中0~1800℃范围的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。 若配接输出4~20mA、0~10V等标准电流、电压信号的温度变送器，使用更加方便、可靠。 装配式热电偶是由感温元件（热电偶芯）、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。 铠装式热电偶比装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点。适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合，它的外保护管采用不同材料的不锈钢管（适合不同使用温度的需要），内充满高密度氧化物质绝缘体，非常适合安装在环境恶劣的场合。 隔爆式热电偶通常用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体。如果使用普通热电偶极易引起环境气体爆炸，因此在这种场合必须使用隔爆热电偶，隔爆热电偶适用在dⅡBT1—6及dⅡCT1—6温度组别区间内具有爆炸性气体的危险场所内。 ●热电偶的工作原理是：
两种不同成份的导体，两端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端（热端）接线端子端叫冷端，当热端和冷端存在温差时，就会在回路里产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值，电动势随温度升高而增长。 热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关，和热电偶的长短粗细无关。 ●热电偶的种类 热电偶的主要种类区别在其热电偶芯（两根偶丝）的材质不同而不同，它所输出的电动势也不同，热电偶主要有以下几种（见下表），
说明：表中“t”为实测温度；代号后加“K”字即为铠装式热电偶。 1>装配热电偶 装配热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。 可选型号 B型、S型、K型、E型 主要技术参数 测量范围及基本误差限
常见热电偶类型及特点
常见热电偶类型及特点 １、K 型热电偶镍铬（镍硅（镍铝）热电偶） Ｋ型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶，可测量0～1300 ℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200 ℃，长期使用温度为1000 ℃，其热电势与温度的关系近似线性，是目前用量最大的热电偶。然而， 它不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛下裸丝使用；当氧分压较低时，镍铬极中的铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。 Ｋ型热电偶缺点： （1））热电势的高温稳定性较Ｎ型热电偶及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000 ℃）往往因氧化而损坏； （2））在250 ～500 ℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温 降温过程中，其热电势示值不一样，其差值可达2～3℃； （3））其负极在150 ～200 ℃范围内要发生磁性转变，致使在室温至230 ℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其是在磁场中使用时往往出现与时间无关的热电势干扰； （４）长期处于高通量中系统辐照环境下，由于负极中的锰（Ｍn）、钴（Ｃo）等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，致使热电势发生较大变化。 2、S 型热电偶（铂铑10 －铂热电偶） 该热电偶的正极成份为含铑10% 的铂铑合金，负极为纯铂。 其特点是：
（１）热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度 可达1300 ℃，超达1400 ℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶，使晶粒粗 大而断裂； （２）精度高，在所有热电偶中准确度等级最高，通常用作标准或测量较高温度；（３）使用范围较广，均匀性及互换性好； （４）主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低， 不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。 3、E 型热电偶（镍铬－铜镍[康铜]热电偶） Ｅ型热电偶为一种较新产品，正极为镍铬合金，负极为铜镍合金（康铜）。其最 大特点是在常用的热电偶中，其热电势最大，即灵敏度最高；它的应用范围虽不及Ｋ型偶广泛，但在要求灵敏度高、热导率低、可容许大电阻的条件下，常常被 选用；使用中的限制条件与Ｋ型相同，但对于含有较高湿度气氛的腐蚀不很敏感。 4、N 型热电偶（镍铬硅－镍硅热电偶） 该热电偶的主要特点：在1300 ℃以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温性能好，另外，在400 ～1300 ℃范围内，Ｎ型热电偶的热电特性的线性比Ｋ型偶要好；但在低温范围内（-200 ～400 ℃）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。 5、J 型热电偶（铁－康铜热电偶） J 型热电偶：该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜镍合金），具特点是价格 便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200 ～800℃，但常用温度只在500 ℃以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗
数据采集与信号处理.
哈尔滨理工大学 研究生考试试卷 考试科目：数据采集与信号处理阅卷人： 专业： 姓名： 2013年06月21日
一、基本内容：基于FFT的功率谱分析程序设计与应用 1．基本要求 1）对一个人为产生的信号进行采用FFT变换方法进行功率谱分析。 已知信号x(n)=80.0*COS(2*3.14*SF*n/FS) 式中：n=0,1,2 ……N-1 SF---信号频率 FS---采样频率 其FFT变换结果X(k)可用下面提供的FFT子程序求出，计算功率谱的公式为： W（k）=2(XR(k)2 +XI(k)2)/N 式中：k=0,1,2 ……N/2-1 XR(k)--- X(k)的实部 XI(k)--- X(k)的虚部 请用VB,VC或C++Builder编译器编程，或采用MATLAB计算，或采用高级语言调用MATLAB计算。处理结果为采用窗口显示时域波形和频域波形。 此信号的时域谱，频域谱，功率谱如下图所示：
其MA TLAB代码为： FS=200; SF=10; N=1024; n=0:N-1; t=n/FS; x=80.0*cos(2*3.14*SF*t); subplot(221); plot(t,x); xlabel('t'); ylabel('y'); title('x=80.0*cos(2*3.14*SF*t)时域波形'); grid; y=fft(x,N); mag=abs(y); f=(0:length(y)-1)*FS/length(y);%进行对应的频率转换 subplot(222); plot(f(1:N/2),mag(1:N/2));%做频谱图 xlabel('频率(Hz)'); ylabel('幅值'); title('x=80.0*cos(2*3.14*SF*t)幅频谱图N=1024'); grid; Py =2*(y.*conj(y))/N; %计算功率谱密度Py subplot(223) plot(f(1:N/2),Py(1:N/2)); xlabel('频率(Hz)'); ylabel('功率谱密度'); title('x=80.0*cos(2*3.14*sf*t)功率谱密度'); grid;
热电偶分度表
什么是热电偶分度表 什么是热电偶: 热电偶属于接触式温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测仪表之一。其特点为测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。热电偶是一种感温元件, 它能将温度信号转换成热电势信号, 通过与电气测量仪表的配合, 就能测量出被测的温度。热电偶测温的基本原理是热电效应。在由两种不同材料的导体 A 和 B 所组成的闭合回路中 , 当A 和 B 的两个接点处于不同温度 T 和 To时, 在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体 A 和 B 称为热电极。温度较高的一端 (T 〉叫工作端 ( 通常焊接在一起 )；温度较低的一端 (To 〉叫自由端 ( 通常处于某个恒定的温度下〉。根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度 To=00C 的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。 在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电势后, 即可知道被测介质的温度。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。从理论上讲, 任何两种导体都可以配制成热电偶, 但实际上并不是所有材料都能制作热电偶, 故对热电极材料必须满足以下几点：热电偶材料受温度作用后能产生较高的热电势, 热电势和温度之间的关系最好呈线性或近似线性的单值函数关系；能测量较高的温度, 并在较宽的温度范国内应用, 经长期使用后, 物理、化学性能及热电特性保持稳定；要求材料的电阻温度系数要小, 电阻率高, 导电性能好, 热容量要小；复现性要好, 便于大批生产和互换, 便于制定统一的分度表；机械性能好, 材质均匀；资源丰富, 价格便宜。为了保证热电偶可靠和稳定地工作对热电偶有如下要求：组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。标准化热电偶，按IEC国际标准生产。热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。 S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶； R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。
热电偶的材料、结构及种类
热电偶的材料、结构及种类 一、热电偶材料 根据金属的热电效应原理．组成热电偶的热电极，If以是任意的合同材料 中，用作热电极的材料应具备以下几方面的条件： 1．测量范围广 在规定的温度测量范围内具有较高的测量精确度 的关系是单值函数。 2．热电性能稳定 要求在规定的温度测量范围内使用时热电性能稳定，有较好的均匀性和复现性。 3．化学稳定性好 要求在规定的温度测旦范闲内使用时有良好的化学稳定性、抗氧化或抗还原性能 蒸发现象。 满足上述条件的热电偶材料并不很多。目前，我国大量生产和使用的性能符合专业 标准 成国家标服并具钉统一分度表凶热屯悯材料称为定型热屯偶材料，共有6个仍牌。它 们分别 是铀诧”饱姥，、钢铭l。—5日、镍铬—镍硅、镍铬嘴铜、镍铬—镍铝、铜—铜镍。 此外，我囚还生产一些未定型的热电偶材料，如铂锭J s—59、铱姥M—铱、钨锦；—钨钢：。及金铁 热电偶、双钠钥热心佃等。这些非标热电偶应用于一些特殊条件下的测温，如超高温、极低温、 禹真空或核辐射环境等。 热电偶温度传感器广泛应用于工业生产过程中的温度测量。根据其用途和安装位置不 它具有多种结构形式。 [一)普通工业热电偶的结构
热电偶通常出热电极、绝缘管．保护宾管和接线盒等几个主要部分织成 5所不。现对各部分构造做简申的介绍。 1．热电权 热电极又称偶丝．它是热电佃斯麦迪电子的珏本组成部分。用普通分届做成的偶丝，其直径一般为 o．5—3．2mm；用责至金属做成的佃丝，盲役一般为o．3一o．6mm。偶耸的良度则由工作端插 入被测介质中的深度来决定，通常为300一20()o nlnl，常内的长度为历o mm。 2．绝缘管 绝缘管又称绝缘子，是用于热电极之间及热心极与保护宾之间进行绝缘保护的零件，以防 止它们之间立相短路。其形状一般为圆形或椭圆形，钾间开心2个、4个或6个孔， 热电偶偶 丝穿孔而过。材料为就上质、高铝质、刚玉质等，根据使用的热电偶而定。 3．保护套管 保护套管是用于保护热电偶感混元件免受被测介质化学腐蚀和机械损伤的装置。保 护名 管应具有耐高温、耐腐蚀见导热性灯的特性，可以用作保护套管的材料有金属、非金 属及金属 陶瓷二大类。金属材料有铝、黄铜、碳钢、不锈钠等，其小1〔：f13X19，I、j不锈 钢是目前热电偶保 护套管使用的典型材料。非金属材AVX钽电容料有高铝质(A12()j的质量分数为85％ 一90％)、刚玉质 (A1z()：的质量分数为99％)，使用温度都在1：300℃以上。金属陶瓷材料毛氧化铁 加众届铂， 这种材料使用温度在1700℃，且在高温厂啊很好的抗氧化能力、适用于钢水温度的连续测量。
信号隔离
信号隔离（变换）器的主要应用 1. 隔离输入/输出信号（对应型号为：SC-VA1，一进一出） 这是信号隔离器最主要的功能。信号隔离器一方面能解决接地环路和设备互联时产生的地线参考点不同的问题，另一方面能有效地去除线路在传输过程中可能受到的无限射频和电磁干扰问题。 在上图中，两台现场设备（1#和2#仪表）向PLC/DCS传送模拟信号，同时PLC/DCS向另外两台现场设备（3#和4#仪表）发出模拟信号进行显示和控制。在这套系统中，理想的状态是：位于现场的1#、2#设备与位于主控室的PLC/DCS的参考“地”电位完全相等，而且传输过程中不存在任何干扰，这样才能保证PLC/DCS接收正确。但现实情况是这种“理想状态”很难实现。举例来说，假设1#和2#设备输入的信号为0-10V DC的模拟信号。我们在现场测量两者的信号也完全正确。1#设备的“地”与PLC/DCS的“地”相等，而2#设备比它们的“地”电位高0.1V，这样PLC/DCS接收到的1#设备的信号为0-10V，而接收到的2#设备的信号为0.1-10.1V，显然误差产生了。特别是在多级互连的串联设备中，这种误差会变得非常大！如果我们简单地把1#，2#设备的“地”线在PLC/DCS处汇合连接，那么这0.1V 的电压会施加在PLC/DCS的“地”线上，有可能损坏PLC/DCS的局部“的”线。同样，在输出端的3#，4#设备也会出现类似的情况。由此引起的问题在现场调试中屡见不鲜。
解决上述问题的最好办法就是在输入端和输出端分别加上。从信号隔离器的原理图可以看出，它信号隔离器具有使输入/输出信号在电气上完全隔离的特点。换句话讲，现场输入设备与主控接收设备间不存在共“地”，那么输入信号不管是0-10V，或是带有哪怕+10V干扰的10V-20V的信号，经过隔离器后均变为0-10V的标准信号。例如某大型水泥厂新建窑炉的生产线调试中，当现场炉温信号接入国外某著名品牌DCS系统的8通道模拟量输入卡键后，温度数据乱跳，根本无法控制，但在现场进行单点测试时又很稳定也很准确。又如某电厂化水处理工程中，当现场各种不同类型的压力变送器信号接入PLC后，数据跳动厉害，而且误差非常大，但同样在现场进行单点测试时很稳定也很准确，可是只要向PLC接入两点以上的信号后，信号就发生跳变。这两种情况在加了信号隔离器后，一切正常！ 2. 信号隔离分配（对应型号为SC-VA2，一进两出） 在实际应用中，我们经常遇到将一个变送器信号接入两个或两个以上接收装置的情况，若采用串联环路，则环路中任一处开路都会造成整个环路上的仪表无信号，同时负载电阻之和很容易超过变送器的负载能力，所以一般不采用这种方式。通常采用的方式是：在环路中串接一个电阻，再将负载并联在电阻上以取得电压信号，如串接一个250Ω电阻将4-20mA电流信号转换成1-5V电压信号。如下图：
热电偶热电阻产品选型样本详解
产品选型样本 温度仪表 一、热电偶 1、WR□□－□□□系列装配式热电偶 工业用装配式热电偶是一种常用温度传感器，通常 与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程 控制系统。可以直接测量各种生产过程中液体、蒸汽和 气体介质及固体表面温度。 □型号构成表 型号举例：WRK2－230表示感温元件为镍铬－镍硅、双支、固定螺纹、保护管直径为Ф16mm 金属管（不作特殊标注为1Cr18Ni9Ti）的装配式热电偶。
□主要技术指标│ ◎热响应时间 在温度出现阶跃变化时，热电偶的输出变化至相当于该阶跃变化的50%所需要的时间，称为热响应时间。用t0.5表示。
◎公称压力 一般是指在工作温度下，保护管所能承受的静态外压而不破裂。实际上，容许工作压力不仅与保护管材料、直径、壁厚有关，而且还与其结构、安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类有关。 ◎热电偶最小插入深度 对陶瓷保护管而言，应不小于其保护管直径的8～10倍；对金属及合金保护管，应大于其保护管直径的10倍以上 ◎绝缘电阻 常温绝缘电阻的试验电压为直流500±50V，测量常温绝缘电阻的大气条件为：温度15～35℃，相对湿度45%，大气压力86～106KPa。热电偶在该条件下放置时间不小于2小时。 a．对于长度超过1米的热电偶，它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积应不小于100MW·m。 即：Rr·L ≥100MW·m L ≥1m 式中：Rr-热电偶的常温绝缘电阻值，MW L -热电偶的长度，m b．对于长度等于或不足1m的热电偶，它的常温绝缘电阻值应不小于100MW。 ◎接线盒结构（统一设计型） ◎外形尺寸
基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统的设计_杜娟
基于L a b V I E W 的数据采集与信号处理系统的设计 杜 娟1,邱晓晖1,赵 阳2,颜 伟2,缪 飞1 (1.南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;2.南京师范大学电气与自动化工程学院,江苏南京210042) [摘要] 介绍了虚拟仪器领域中最具代表性的图形化编程开发平台L a b V I E W,并对基于L a b V I E W 编程环境实现数据采集进 行了研究,设计实现了一种基于L a b V I E W 8.5环境,以E M I 噪声分析仪为下位机的数据采集与信号处理系统的设计方法.该设 计方法主要实现了以R S 232为代表的串口通讯,数组转换及频谱分析等功能,结果表明应用该设计方法设计出的系统具有简 洁友好的人机界面,可直接在前面板上完成各种操作与观测.该设计方案较之目前大多数的设计方法相比有效地降低了程序的 运算量,节省了运算时间,成功实现了实时无差错的采集到由下位机发来的完整数据. [关键词] L a b V I E W,串口通讯,数组转换 [中图分类号]T M 461;T N 713+.7 [文献标识码]A [文章编号]1672-1292(2010)03-0007-04 D a t a A c q u i s i t i o n a n dS i g n a l P r o c e s s i n g S y s t e m B a s e do nL a b V I E W D u J u a n 1,Q i u X i a o h u i 1,Z h a o Y a n g 2,Y a n We i 2,Mi a o F e i 1 (1.C o l l e g e o f C o m m u n i c a t i o na n dI n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g ,N a n j i n g U n i v e r s i t y o f P o s t a n dC o m m u n i c a t i o n s ,N a n j i n g 210003,C h i n a ; 2.S c h o o l o f E l e c t r i c a l a n dA u t o m a t i o nE n g i n e e r i n g ,N a n j i n g N o r m a l U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 210042,C h i n a )A b s t r a c t :L a b V I E W i s i n t r o d u c e di n t h i s p a p e r a s a k i n d o f m o s t r e p r e s e n t a t i v e g r a p h i c a l p r o g r a m m i n g p l a t f o r m s i n V i r - t u a l i n s t r u m e n t f i e l d ,a n dr e a l i z i n g d a t a a c q u i s i t i o n b a s e do n L a b V I E W p r o g r a m m i n g e n v i r o n m e n t i s s t u d i e d ,t h e n a d e - s i r e m e t h o d o f D a t a a c q u i s i t i o n a n dS i g n a l p r o c e s s i n g s y s t e m u s e dE M I n o i s e a n a l y z e r a s t h en e x t b i t m a c h i n e b a s e d o n l a b v i e w 8.5i s i n t r o d u c e d .T h es y s t e m r e a l i z e dR S 232s e r i a l c o m m u n i c a t i o n ,a r r a yc o n v e r s i o na n ds p e c t r a l a n a l y s i s f u n c t i o n s .T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e s y s t e m d e s i g n e d b y t h i s m e t h o d h a s a s i m p l e a n df r i e n d l y i n t e r f a c e ,a n d t h a t u s e r s c a n d o e v e r y o p e r a t i o na n do b s e r v a t i o n i n t h e f r o n t p a n e l d i r e c t l y .T h i s s c h e m e r e d u c e s t h e c a l c u l a t i o n p r o c e d u r e e f f e c - t i v e l y a n d s a v e t i m e ,a c h i e v e s t h e r e a l -t i m e a n d e r r o r -f r e e c o l l e c t e d t h e d a t a i n t e g r i t i l y . K e yw o r d s :l a b v i e w ,s e r i a l c o m m u n i c a t i o n ,a r r a y c o n v e r s i o n 收稿日期:2010-06-02. 基金项目:中国博士后基金(20080431126)、毫米波国家重点实验室开放基金(K 200903)、江苏省博士后基金(0702033B )、江苏省自然科 学基金(B K 2008429). 通讯联系人:邱晓晖,博士,副教授,研究方向:现代信号处理.E -m a i l :q i u x h @n j u p t .e d u .c n L a b V I E W (L a b o r a t o r y V i r t u a l I n s t r u m e n t E n g i n e e r i n g W o r k b e n c h )是基于图形编译G (G r a p h i c s )语言的虚拟仪器软件开发平台,具有数据采集、数据分析、信号发生、信号处理、输入输出控制等功能,是公认的标准数据采集和仪器控制软件.在L a b v i e w 环境下开发的应用程序称为V I (V i r t u a l I n s t r u m e n t ).一个完整的L a b V I E W 程序主要由前面板、程序框图和图标/连接端口3部分组成[1],前面板是交互式图形化用户界面,用于设置输入数值和观察输出量;程序框图是定义V I 功能的图形化源代码,包括前面板上没有但编程必须有的对象,如函数、结构和连线等,利用图形语言对前面板的控制量和指示量进行控制;图标/连接端口是用于把程序定义成一个子程序,以便在其他程序中加以调用.L a b V I E W 中自带450多个内置函数,专门用于从采集到的数据中挖掘有用的信息,用于分析测量数据及处理信号. 1 系统硬件结构部分 传导电磁干扰综合测量与分析系统可以对被测设备进行噪声诊断与抑制,包括硬件部分和软件部分[2,3].硬件部分的原理图如图1所示.系统硬件又分为模拟部分和数字部分,模拟部分由中心控制模块、第10卷第3期2010年9月 南京师范大学学报(工程技术版)J O U R N A LO FN A N J I N GN O R M A LU N I V E R S I T Y (E N G I N E E R I N GA N DT E C H N O L O G YE D I T I O N ) V o l .10N o .3S e p t ,2010