传感器数据采集与信号隔离器方案
SCA DA系统概述
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。
SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的S CADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
数据采集与监视控制系统(SCA DA)中，各类型传感器信号隔离、放大、转换IC选型参考SCADA系统要实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，就要把现场的压力、温度、湿度、流量、速度、液位、位移等传感器感应的信号进行采集、隔离转换处理。而不同的传感器由于工作方式、配电、输出信号类型等方面的差异，对隔离放大器产品的功能选择和匹配上也不相同。
现场各种类型传感器信号隔离放大、变换应用举例：
1、安全
为了确保人身和设备的安全，安装、检修、更换本系列产品时，请务必完全关闭设备运行并切断电源。以免因错误信号导致控制系统失控而造成事故，给人身和设备安全带来危害。
ISO系列隔离放大器现场安全保护典型应用方案图：
2、SCADA系统在电力、轨道交通设备中内置RS485通讯接口抗浪涌、防静电、高隔离模块电源选型
型号：WRF0505H-1W/2W VD050512H-2W
说明: VD / WRF 系列模块电源，是一款具有高电气隔离和抗浪涌、防静电特性，且输出具有自恢复过载和短路保护的国家专利产品（国家专利号：ZL 200420042857.1）。近期该产品在电力负荷管理控制终端（用户管理终端）仪表外接RS485/RS232接口安全高隔离（4500V）、抗静电（外端子直接接触：8000V）的相关技术送检中，顺利通过高隔离/抗浪涌/防静电测试。目前已在电力仪器仪表制造行业广泛使用。
VD / WRF 系列的DC-DC隔离模块电源，采用陶瓷基板、印刷电阻的可靠性工艺制作，能满足工业级振动、潮湿、静电干扰、宽温度（-45—+85 ℃）及其它恶劣环境下的工作。产品有SIP单列和DIP双列封装方式。主要应用领域：电气设备地线干扰抑制，仪器仪表的外接（RS485/RS232/RS422/USB/IEEE1394等通讯接口）端口电源隔离及变换，仪表壳体接口端子外露金属部位的安全高隔离/抗浪涌/防静电隔离（国家安规标准：8KV以上）。
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3、传感器两线制4-20mA输出信号的隔离和调理
3.1 两线制4-20mA 电流环路隔离器
型号：ISO 4-20mA
说明: ISO 4-20mA电流环隔离器是单片两线制隔离接口芯片，该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻，使该IC的输入电压达到超宽范围（7.5—32V），以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVA C绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。ISO 4-20mA系列产品使用非常方便无需外接任何元件即可实现4-20mA电流环隔离功能。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/200811318564877700.pdf
典型应用方案图：
3.2 两线制4-20mA 隔离配电器
型号：ISO 4-20mA-F
说明: ISO 4-20mA-F是一种两线制4-20mA 信号环路式隔离配电器，具有节能、安全防爆功能。该IC为两线制传感器配电16V~21.5V，方便了一些两线制传感器的信号测量、远传、隔离等功能。该IC输出是针对24VDC和取样电阻（负载电阻）相串联的二线制供电回路（现场防爆功能）来设计的，同当前流行的模拟量输入接口板（上位机）、PLC、DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配，ISO 4-20mA-F产品在使用时，其输入端外接传感器上的电源和信号是由4-20mA配电器模块从输出端耦合过来的，这个电信号可以用PLC、DCS、工控机来控制，当需要采集数据时就给传感器加电，不需要时可以关断电源和信号，从而实现节能、防爆的功能，同时可实现现场多点数据采集和控制，也可以延长传感器的使用寿命。ISO 4-20mA-F使用非常方便，无需外接任何器件，即可实现4-20mA信号的隔离、传输和变送功能。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20081132014432704.pdf
典型应用方案图：
3.3 两线制4-20mA 隔离调理器
型号：ISO 4-20mA-P
说明: ISO 4-20mA-P是一种两线制4-20mA 信号隔离调理器，可以将传感器的有源信号转换成无源信号直接送到PLC、DCS上采集。该IC输出是针对24VDC和取样电阻（负载电阻）相串联的二线制供电（现场防爆）回路来设计的，同当前流行的模拟量输入接口板（上位机）、PLC、DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配。ISO 4-20mA-P产品使用非常方便，只需外接一个50KΩ的多圈电位器进行ADJ校正，即可实现有源信号转换成无源信号隔离、传输和变送功能或信号的一进二出、二进二出等变换功能。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20081132041911658.pdf
典型应用方案图：
3.4 两线制4-20mA隔离变送器
型号：ISO 1003
说明: ISO 1003是专为两线制热电阻传感器设计的信号隔离变送器。该芯片内部包含有一个电流信号调制电路，光电耦合隔离变换电路及解调电路。该芯片具有4-20mA 的供电电压范围宽（16.5V-36V），输入等效电阻小，线性度高等特点，可提供5V/3.5 mA的隔离电压输出、2.5V基准电源，输入信号的电压为0-0.8V，相对应输入侧信号路中电流的变化。输入及输出侧宽爬电距离及内部特殊绝缘的隔离措施使该芯片可达到3 000VDC绝缘电压。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20081132115643697.pdf
典型应用方案图：
4、传感器信号的高精度模拟量数据采集、监控、通信及A/D转换（4-20mA转RS232/ 485）
型号：ISO 4011
说明: ISO 40xx系列产品实现传感器和主机之间的信号采集，用以检测模拟信号或控制远程设备（SCADA）。通过软件的配置，可用于多种传感器类型，包括模拟信号输入/输出和数字信号输入/输出（I/O）。ISO 40xx系列产品可应用在RS-232/485总线工业自动化控制系统，温度信号测量、监视和控制，小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、信号隔离及线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接256只ISO 40xx系列模块，通讯方式采用ASCII码、MODB US通讯协议，其指令集兼容于ADAM模块，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。
ISO 40xx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，报警上下限，地址，输入范围，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。ISO 40xx系列产品可以测量各种传感器信号，包括热电阻，热电偶，应变片等，具体选型请参看不同型号产品所支持的类型编码。ISO 40xx系列产品按工业标准设计、制造，信号输入/ 输出/ 辅助电源之间3KV三隔离，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/200862718283054112.pdf
5、多路模拟信号采集隔离转RS485/232输出
型号：ISO 4014
说明: ISO 4014可实现四路模拟信号采集隔离转RS485/232输出，传感器出来的0-5V/0-100mV等电压信号或4-20mA/0-20mA电流信号输入可以选择使用，并且用户可根
据现场要求编程设置模块地址、波特率等。其它功能与ISO 4011产品相同。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/2008111911544196957.pdf
原理参考图：
6、ISO EM系列直流（电压/电流）信号磁电隔离放大器
型号：ISO EM-A（U）-P-O
说明: ISO EM系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到5 000VDC绝缘电压。Sunyuan ISO EM系列产品使用非常方便，免零点和增益调节，无需外接调节电位器等任何元件，即可实现工业现场信号的隔离转换功能。产品有PCB 板上焊接和标准DIN 35导轨卡槽固定两种安装方式，导轨式安装的可以实现模拟信号一进二出、二进二出的功能。0-5V/0-10V/0-75mV/0-2.5V/0-1mA/0-10mA/0-20mA/4-20m A等国际标准信号输入/输出标准的隔离信号。精度等级：0.1级、0.2级；全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.1%），免零点和增益调节。备注：对EMC（电磁干扰）有特殊要求的场合（有大电流、高频干扰信号的环境中），请使用ISO U-P-O 或ISO A -P-O 光电隔离系列的产品。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/2007121515193341214.pdf
典型应用方案图：
7、ISO系列模拟直流信号光电隔离放大器
型号：ISO A（U）-P-O
说明: ISO系列光电隔离放大器产品采用了直流信号模拟调制技术，而不是ISO EM 系列磁电隔离产品所采用的信号载波技术。光电隔离放大器产品与磁电隔离的相比具有较强的抗EMC电磁干扰和高频信号空间干扰特性。ISO系列模拟信号隔离放大器，是一种将输入信号隔离放大、转换成按比例输出的直流信号混合集成电路。产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。该I C在同一芯片上集成了一个磁电耦合DC/DC变换电源和一个模拟信号输出的光电耦合隔离放大器。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可以实现信号输入/输出/辅助电源，3KVDC 三隔离。SUNYUAN ISO系列产品使用非常方便，只需少量外部元件，即可实现信号长线无失真传输。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/2008102718481641112.pdf
8、4-20mA一路转多路信号隔离放大低成本、小体积解决方案
型号：DIN 1*2 ISO A-P-O
说明: 工业现场传感器输出的4-20mA信号，可以采用ISO系列隔离放大器来实现低成本、小体积信号一路转多路(一进二出、一进四出、一进八出等）的方案来实现。ISO 系列隔离放大器是一种光电隔离或磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组光电或磁电耦合的模拟信号隔离放大电路，每路电流信号输出的带载能力可达650欧姆。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离工艺措施使该系列的产品达到信号输入/输出/辅助电源3000V 三隔离的功能。
采用磁电隔离方案的产品使用方便，无需进行零点和增益调节，主要用于对EMC（电
磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。
采用光电隔离方案的产品，可以实现零点和增益的任意调节，以满足工业现场传感器信号源与单片机、PLC等控制系统在数据采集上的匹配。
9、Pt100热电阻四线制隔离变送器
型号：ISO Z-W-P-O
说明: ISO Z-W-P-O系列隔离变送器是一种将热电阻信号按温度高低隔离转换成与温度成线性标准信号的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源，几个高性能的信号隔离器和热电阻线性化、长线补偿、干扰抑制电路，特别适用于Pt100热电阻信号隔离转换成标准信号，温度信号的变送与无失真远传，工业现场PLC或DCS系统的温度信号采集与隔离。
温度信号隔离放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可实现Pt100热电阻信号的隔离变送。并可以实现工业现场温度控制信号一进两出、一进四出的功能。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20081231917866827.pdf
典型应用方案图：
10、真有效值（RMS）用于失真正弦波及方波、锯齿波、梯形波等非正弦波信号的准确测量。
型号：ISO –RMS - P- O
说明: ISO RMS系列真有效值（RMS）信号隔离放大器，主要用于失真正弦波信号，以及方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等非正弦波信号的精确测量。普通直流电压表只能测量直流电压信号，而测量交流信号必须增加AC/DC转换电路。这种电路是按照标准的正弦波平均值与有效值的关系(VRMS=1.111Vp)来定义的，因此这类仪表只能测量标准无失真的正弦波电压值。对于正弦波失真的交流电压信号，这类仪表测量就会出现误差，而使用这类仪表测量方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等非正弦波信号的偏差更大，检测结果与信号的实际值不相符。运用真有效值数字仪表可准确测量各种波形的有效值，满足现代电子测量控制的需要。
真有效值仪表的的核心器件是TRMS信号隔离放大器模块。TRMS模块是以单片TRMS／DC转换器为核心并采用了全新的D-S计算技术，配置高精度信号隔离放大器构成的。ISO系列真有效值隔离放大器产品具有集成度高、功能完善、外围元件少、电路连接简单、电性能指标容易保证等诸多优点，使用这种模块能准确、实时测量各种信号波形的有效值，无须考虑波形参数和失真。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/2008111012434760203.pdf
11、0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV 微小信号隔离放大及转换
型号：ISO 1002-I
说明: ISO 1002-I系列隔离放大器是一种将模拟信号按比例隔离转换的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源和几个高性能的信号隔离器，特别适用于：0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV的小信号放大。该芯片的隔离电
源除了为内部放大电路供电外，还可以向信号输入端提供一组隔离的直流电源和一个基准电压源，可供外部电路扩展用，如电桥电路、基准电路等。SMD工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到：电源、信号的输入/输出3000VDC三隔离。并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。该系列隔离放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可实现模拟小信号的隔离变送。
详细技术资料：https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20089316222642256.pdf
12、0-±10V/0-±20mA 交流（双向直流电压/电流）信号隔离放大器
型号：ISOEM 1001
说明: ISO 1001系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到3 000VDC绝缘电压。ISOEM 1001系列产品的最大特点是：当双向直流信号输入，而输出为电压信号时，零点和满度可以做相应的高精度调整。所以，当输入双向直流信号而输出是电流信号时，请选用本公司ISOEM U-P-O 或ISOEM A-P-O系列的产品。
详细技术资料：
电压输出型https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20089316423848711.pdf
电流输出型https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/200843012251725337.pdf
13、V/F转换器（电压或电流转为单位脉冲信号）和F/V转换器（频率信号转直流电压或电流）
型号：ISO V（A）-P-F 和ISO F-P-O
说明: ISO V（A）-P-F是V/F转换器（变换器），采用标准DIN导轨安装方式。可以将（0-20mA/4-20mA/0-5V/1-5V/0-10V）的直流电压或电流信号转换为单位脉冲信号。国际标准信号输入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等。输出标准信号：0-5K Hz/0-10KHz/1-5KHz等。全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.1%），精度等级：0. 1级、0.2级。产品出厂前已检验校正，用户无需调节可直接使用。
ISO F-P-O是频率信号隔离变换器，可以将正弦波、方波、锯齿波等信号隔离放大后转换成模拟直流电压或电流信号输出。ISO系列频率信号隔离变换器是一种将频率信号按比例隔离转换成标准信号的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源和一个高速的频率信号隔离及变换器，适用于任意一种频率信号的隔离变换。该芯片的隔离电源除了为内部变换电路供电源外，还可以向输入端提供一组隔离的直流电源，作为外部集电极开路输入应用等。SMD工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到：辅助电源、信号输入、信号输出之间的2500VDC，三隔离。并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。ISO系列频率信号隔
离变换器使用非常方便，只需很少的外部元件，即可实现频率信号的隔离变送。
详细技术资料：
F/V转换器（频率信号转直流电压或电流）
https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/20081221382236858.pdf
V/F转换器（电压或电流转为单位脉冲信号）
https://www.wendangku.net/doc/4a10891631.html,/download/200812817461893814.pdf
SCADA系统发展历程
SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统，全名为数据采集与监视控制系统。SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。SCADA系统发展到今天已经经历了三代。
第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代。
第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统，在第二代中，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。在这一阶段，SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析，自动发电控制（AGC）以及网络分析结合到一起构成了EMS系统（能量管理系统）。第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。
90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期，国家计划未来三年内投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度。
第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经或即将具备，预计将与21世纪初诞生。该系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。
SCADA系统在电气化铁道远动系统的应用技术上已经取得突破性进展，应用上也有迅猛的发展。由于电气化铁道与电力系统有着不同的特点，在SCADA系统的发展上与电力系统的道路并不完全一样。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有HY200微机远动系统以及由西南交通大学开发的DWY微机远动系统等。这些系统性能可靠、功能强大，在保证电气化铁道供电安全，提高供电质量上起到了重要的作用，对SCAD A系统在铁道电气化上的应用功不可没。
SCADA系统发展瞻望
SCADA系统在不断完善，不断发展，其技术进步一刻也没有停止过。当今，随着
电力系统以及铁道电气化系统对SCADA系统需求的提高以及计算机技术的发展，为S CADA系统提出新的要求，概括地说，有以下几点：
SCADA/EMS系统与其它系统的广泛集成
SCADA系统是电力系统自动化的实时数据源，为EMS系统提供大量的实时数据。同时在模拟培训系统，MIS系统等系统中都需要用到电网实时数据，而没有这个电网实时数据信息，所有其它系统都成为―无源之水‖。所以在这今十年来，SCADA系统如何
与其它非实时系统的连接成为SCADA研究的重要课题；现在在SCADA系统已经成功地实现与DTS(调度员模拟培训系统)、企业MIS系统的连接。SCADA系统与电能量计量系统，地理信息系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统以及办公自动化系统的集成成为SCADA系统的一个发展方向。
变电所综合自动化
以RTU、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。变电所的综合自动化已经成为有关方面的研究课题，我国东方电子等公司已经推出相应的产品，但在铁道电气化上还处于研究阶段。
专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用
利用这些新技术模拟电网的各种运行状态，并开发出调度辅助软件和管理决策软件，由专家系统根据不同的实际情况推理出最优化的运行方式或出来故障的方法，以达到合理、经济地进行电网电力调度，提高运输效率的目的。
面向对象技术、Internet技术、及JAVA技术的应用
面向对象技术(OOT)是网络数据库设计、市场模型设计和电力系统分析软件设计的合适工具，将面向对象技术(OOT)运用于SCADA/EMS系统是发展趋势。
随着Internet技术的发展，浏览器界面已经成为计算机桌面的基本平台，将浏览器技术运用于SCADA/EMS系统，将浏览器界面作为电网调度自动化系统的人机界面，对扩大实时系统的应用范围，减少维护工作量非常有利；在新一代的SCADA/EMS系统中，传统的MMI界面将保留，主要供调度员使用，新增设的Web服务器供非实时用户浏览，以后将逐渐统一为一种人机界面。
JAVA语言综合了面向对象技术和Internet技术，将编译和解释有机结合，严格实
现了面向对象的四大特性：封装性、多态性、继承性、动态联编，并在多线程支持和安全性上优于C++，以及其它诸多特性，JAVA技术将导致EMS/SCADA系统的一场革命。
交通信号灯原理图绘制详细步骤解析
交通灯信号灯电路原理图绘制 一、任务目标 (1)能力目标:能运用Protel99SE绘图软件绘制各类模拟电路。 (2)知识目标:能熟练说出Protel99SE绘图软件中电路原理图(简称原 理图)编辑环境下基本命令及功能。 (3)素质目标:培养良好的劳动纪律观念;能养成认真绘图的习惯。 二、工作任务 Protel99SE一个易于使用的具有大量元件库的原理图编辑器，主要用于原 理图的设计。它可以为印制电路板设计提供网络表。该编辑器除了具有强大的原 理图编辑功能以外，其分层组织设计功能、设计同步器、丰富的电气设计检验功 能及强大而完善的打印输出功能，使用户可以轻松完成所需的设计任务。 本任务是利用Protel99SE 完成“交通信号灯原理图的绘制与分析”，通 过本任务的具体实践，操作者将具备绘制简单图纸的能力，同时结合本实际产品 三、任务实施 下面是Protel99SE设计原理图的基本流程图 1.绘制原理图前的必要准备 1.1 建立一个新的数据库
1.1.1 启动Protel 99 SE 双击桌面带有Protel 99 SE图标 1.1.2选择主菜单区的【文件】/【新建】选项 其中数据库的位置一栏中，是选择文件要保存的目录，根据本题目的要
求，我们选择及其的最后一个硬盘并新建一个文件夹。 另外数据库文件名是我们要建立的数据库的名字，根据要求我们修改为D08101.ddb 此时，点击确定。一个合适的数据库就建立成功了。
1.1.3双击【Document】图标，进入数据库操作界面,执行菜单命令【文件】/【新建文件】，出现如图所示的选择类型对话框。 1.1.4点击【Schematic Document】图标，选中原理图编辑器图标，单击【确定】按钮或双击该图标就可以完成新的原理图文件的创建，如图所示。默认的文件名为“sheet1.sch”，文件名可以修改，例如改为“D08101.sch”。
基于Multisim的交通信号灯
电子技术课程设计报告 题目：基于Multisim的交通信号灯学生姓名： 学生学号： 年级： 专业： 班级： 指导教师： 机械与电气工程学院制 2016年11月 交通信号灯设计 机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 课程设计的任务 1、进一步熟悉数字电路中计数器，译码器，555定时器等中规模逻辑器件的综合使用。 2、探究，学习可编程交通信号灯的工作原理。 3、了解使用数字电子电路知识来解决电子线路的实际问题的能力。以便更好掌握所学的知识，培养一定的动手能力。 课程设计的要求 1、要求使用555定时器、计数器。 2、要求东西亮灯一致，南北亮灯一致。 3、东西亮绿灯和黄灯时，南北亮红灯；南北亮绿灯和黄灯时，东西亮红灯，黄灯亮时每秒种闪亮一次，红灯亮35s，绿灯亮32s，黄灯3s。 4、东西、南北方向除了有红（R）、黄（Y）、绿（G）灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）；
2交通信号灯设计方案制定 交通信号灯设计的原理 电路大体上可分为三个部分，即：主控制电路部分、计数器部分、红绿灯控制部分。红绿灯控制部分的门电路较多，需要占用较大的空间；主控制电路部分分布在系统的各个部分，可以说是系统的灵魂，它对整个系统进行着控制。计数器部分比较简单，主要是进行计数并且产生进位信号。 交通信号灯设计的技术方案 部分组成。利用555定时器产生秒脉冲送至74LS192减法计数器，控制74LS192做减法计算。状态控制电路74LS162进行交通信号灯之间的转换。74LS138输入端接74LS162输出端，再对74LS192进行预置数。 3交通信号灯设计方案实施 交通信号灯单元模块功能及电路设计 1s 脉冲发生器 以555定时器接外接电路形成多谐荡器，输出频率为1Hz 的脉冲信号，用作74LS162计数器及74LS192减法计数器的CLK 信号。 由脉冲频率公式： f=1/(R 1+2R 2)C 要使f=1Hz ，可选择R1=43K ，R2=50K ，C=10uF 。 形成电路 图2 脉冲发生器 状态控制单元 主控电路属于时序逻辑电路，状态控制器是系统的核心部分，通过74LS162控制主支干道红绿黄灯亮灭的四中种装态S0（南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮），S1(南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮)，S2（南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮），S3（南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮）。 令灯亮为“1”、灯灭为“0”,南北干道红绿黄等分别为R1、G1、Y1,东西干道红绿黄等分别为R2、G2、Y2，东西、南北方向交通信号灯的工作是同时进行的。前25
压力传感器数据采集程序
//date:2010/09/04 //VERSION: U2.0 //#include
基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发
基于M a t l a b的温度传感器数据采集和界面开 发 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
无线传感网络技术 课程实训 温度传感器数据采集及界面开发院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级物联网121班 学号 学生姓名薛红见 指导教师贾旭副教授 — 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：物联网工程
目录
第1章绪论 温度传感器技术应用概况 随着现代人们生活水平的提高以及我国网络技术应用的普及，我国的网络技术的开发水平已经达到了一定的层次。人们日常生活中对网络的需求也是日益增多，故此，我们在生活的各个方面对传感器网络技术传感器网络技术的开发及应用也被人们所普遍接受，并得到广泛的应用。 传感器网络是信息感知和采集的一场革命，也被认为是21世纪最重要的技术之一。它将会对人类未来的生活方式长生深远的影响，通过对传感器信息的采集程序的设计思路，传感器将外界的温度等模拟量转变为数字信号，再将收集到的信号通过计算机进一步给予显示、处理、传输与记录，对收集到的自然数据的传达给人类。 本次的温度传感器系统设计对温度信息的收集是由温度传感器网络系统来完成的。温度传感器网络是在监测区域内合理的布置大量的传感器节点，并且节点之间通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，再将所得信息数据传递给控制计算机。 如图为传感器网络的体系结构图。此图详细的画出了传感器节点之间传递信息的过程。 图传感器网络体系结构 在我们现代日常生活当中，传感器技术应用的十分广阔。从传感器的诞生至今为止，传感器的体积在不断的减小，种类也从单一到现在生产的多种多样，种类及用途在不断的增多，而且传感器的价格也越来越便宜，符合我国大部分人的使用需求。现代的普通传感器的价格十分便宜，而且，质量也随着我国工业能力的不断增强也在不断的上升。我国对现代化传感器的研究也是投入了大量的资金，这大大加快了传感器技术在我国的发展。从小小的收音机到大型的军事通信设备，无不用到传感器技术。传感器技术也为我们的生活和工作提供了很大的方便。 温度传感器技术一般应用在对环境的测试中。例如，在我国的深山老林中防火是一件必不可少的事情，但是随着人力资源的短缺以及昂贵的人力劳动来说太过浪费。
电路CAD交通信号灯的设计
一、设计任务和要求 1.1要求和任务 ①东西与南北方向灯轮流交替工作，按照下面示意图进行。 图一循环流程图 ②要求设计中所用的计数器为一个到两个，定时时间最长为4分钟。在南北向和东西向增加强行绿灯按钮，可以强制某个方向通行而另一个方向禁止。 ③路口增加车辆传感器，某方向无车辆时可跳过绿灯时段。 ④红绿灯时段长度做成可调的，方便设置通行的时间。 ⑤增加译码显示电路，使用数码管显示倒计时。 二、方案选择与论证 2.1使用数字逻辑电路 使用数字电路需要进行计时电路以及显示电路的设计，元件规模小，电路也可靠，采用状态机方式实现也具有可操作性。 2.2选择使用51单片机控制电路 使用51单片机的优点是电路简单，作为本次设计完全具备硬件控制要求，在成本上也与数字逻辑电路相当。另外，单片机控制方便，电路修改性强，可根据具体的情况修改程序，从而达到更切合实际的效果。 综上，此次我们选择STC89C51单片控制电路实现。 三、单片机资源分配与程序设计 3.1一秒定时的实现 由于单片最长定时时间为65536us，所以无法需要计数形式的定时。我们采用方式二定时，一次定时200us，则需要重复5000次，具体定时程序如下： TMOD=0x2; //设置为采用方式二定时 TH0=0x38; //赋初值 TL0=0x38; //赋初值 设置一个变量Y，当Y=5000时，定时器溢出，则开始下一次计时。这样实现了1s的定时。 3.2控制选择设置 本次需要增加了方向传感器和强制按钮以及检测按钮，所以设计嵌套和优先级关系，还有时间调节按钮。它们关系为时间调节按钮最大，强制开关是稍次，其次是检测开关，控制循环结构的跳转，最低的是最基本的灯循环工作结构。对应程序部分如下： i f(q1==0) {
压力传感器数据采集
压力传感器数据采集公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
题目：压力传感器数据采集
摘要 压力传感器是自动控制中使用最多的测量装置之一。在大型的化工项目中,几乎包含了所有压的应用:差压、绝压、表压、高压、微差压、高温、低温,以及各种材质及特殊加工的远传法兰式压力。近年来压力传感器在市 场上大热，在各类消费产品中都可以看到传感器的应用，既丰富了产品的功 能又提高了产品的方便性和易用性，成为吸引消费者关注的新亮点。压力传 感器具有全密封不锈钢焊接结构、小体积、高灵敏度、零点满度可调节应可 用于液压、压铸、中央空调系统、恒压供水、机车制动系统轻工、机械、冶金、石化、环保、空压机等其他自动控制系统。 无线技术能在短距离内用发射、接收模块代替有线电缆的连接。本文给 出了一种基于无线技术的智能压力传感器数据采集系统,由数据采集发射端 和接收端两部分组成。主要介绍了硬件结构设计、软件系统工作流程及测试 结果,并且应用多项式标准化拟合的方法对压力值作了热零点漂移补偿,提高 了传感器的测量精度及温度稳定性。该系统可以在一些特殊的场所实现信号 的采集、处理和发送,解决了复杂的现场连线,并且具有成本低、可靠性好、 实用性强等优点。? 关键词：压力传感器无线技术数据采集 Abstract Pressure sensor is one of the most frequently used measuring devices in automatic control. In large-scale chemical projects, including almost all the pressure sensor application: differential pressure, absolute pressure, gauge pressure, high pressure, differential pressure, high temperature, low temperature, and a variety of materials and special processing transmission flange type pressure sensor. In recent years, pressure sensor in the market hot, in a wide range of consumer products can see sensor application, not only enrich the functions of the product and improve the products of the convenience and ease of use, become to attract consumer attention, a new bright spot. The pressure sensor has the whole sealing
多传感器数据采集与传输电路设计毕业设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education 毕业设计 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师：
二〇一年月
天津职业技术师范大学本科生毕业设计 多传感器数据采集与传输电路设计Design of A Circuit for Multiple Sensors Data Acquisiton and Transmission 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 学院：自动化与电气工程学院 201 年0 月
摘要 在工业、农业和生活中，对温度和湿度数据的监测具有非常重要的实际应用。人们生活水平的改善和科技的不断进步，无论是农业还是工业或日常生活中对温度和湿度数据监测都有越来越高的要求。本课题的设计基础是基于nRF24L01通信模块的无线多路温湿度数据采集与传输电路系统的设计，主要应用于特殊环境或工农业现场的温湿度采集与监测。系统采用无线通信技术和无线温湿度传感器采集技术，利用无线数据的通信技术能够在很大程度上降低空间布线所带来的施工难度和施工成本。本系统选用STM32单片机作为主控芯片，系统包括无线数据通信模块，DHT11温湿度传感器，LCD液晶显示模块，蜂鸣语音报警模块，以及模拟继电器LED指示等外围电路。 系统由主机-从机-从机的结构体系组成，主机系统可同时对多个传感采样节点进行数据的汇集。传感器节点通过从机将实时温湿度数据采集到单片机，经过数据运算再通过nRF24L01模块发送给主机，主机接收到从机的数据之后需要对数据进行测量和处理，与程序设定的上限值进行比对，判断监测传感节点的参数是否达到预警值，并对报警电路和模拟继电器模组进行相应的控制。最后经过实际的软硬件测试之后，本作品实现了STM32单片机采集多节点温湿度传感器数据，通过nRF24L01模块及特殊通讯协议进行一定距离的传输，最后在主机的LCD12864液晶上显示出来的模型。 关键词：单片机；nRF24L01；传感器；主机；LCD液晶屏 ABSTRACT
基于Multisim的交通信号灯
基于M u l t i s i m的交通信 号灯 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
电子技术课程设计报告 题目：基于Multisim的交通信号灯学生姓名： 学生学号： 年级： 专业： 班级： 指导教师： 机械与电气工程学院制 2016年11月 交通信号灯设计 机械与电气工程学院自动化专业 1设计的任务与要求 课程设计的任务 1、进一步熟悉数字电路中计数器，译码器，555定时器等中规模逻辑器件的综合使用。 2、探究，学习可编程交通信号灯的工作原理。 3、了解使用数字电子电路知识来解决电子线路的实际问题的能力。以便更好掌握所学的知识，培养一定的动手能力。 课程设计的要求 1、要求使用555定时器、计数器。
2、要求东西亮灯一致，南北亮灯一致。 3、东西亮绿灯和黄灯时，南北亮红灯；南北亮绿灯和黄灯时，东西亮红灯，黄灯亮时每秒种闪亮一次，红灯亮35s，绿灯亮32s，黄灯3s。 4、东西、南北方向除了有红（R）、黄（Y）、绿（G）灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）； 2交通信号灯设计方案制定 交通信号灯设计的原理 电路大体上可分为三个部分，即：主控制电路部分、计数器部分、红绿灯控制部分。红绿灯控制部分的门电路较多，需要占用较大的空间；主控制电路部分分布在系统的各个部分，可以说是系统的灵魂，它对整个系统进行着控制。计数器部分比较简单，主要是进行计数并且产生进位信号。 交通信号灯设计的技术方案 交通灯原理控制如上图所示，它主要由秒脉冲发生器、定时器、译码器、控制器等部分组成。利用555定时器产生秒脉冲送至74LS192减法计数器，控制74LS192做减法计算。状态控制电路74LS162进行交通信号灯之间的转换。74LS138输入端接74LS162输出端，再对74LS192进行预置数。 3交通信号灯设计方案实施 交通信号灯单元模块功能及电路设计 1s脉冲发生器
传感器数据采集与信号隔离器方案
SCA DA系统概述 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。 由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。 在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。 SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的S CADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。 数据采集与监视控制系统(SCA DA)中，各类型传感器信号隔离、放大、转换IC选型参考SCADA系统要实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，就要把现场的压力、温度、湿度、流量、速度、液位、位移等传感器感应的信号进行采集、隔离转换处理。而不同的传感器由于工作方式、配电、输出信号类型等方面的差异，对隔离放大器产品的功能选择和匹配上也不相同。 现场各种类型传感器信号隔离放大、变换应用举例： 1、安全 为了确保人身和设备的安全，安装、检修、更换本系列产品时，请务必完全关闭设备运行并切断电源。以免因错误信号导致控制系统失控而造成事故，给人身和设备安全带来危害。 ISO系列隔离放大器现场安全保护典型应用方案图：
压力传感器信号采集电路
1 引言 压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。为了测到不同位置的压力值，研制了基于C8051F020单片机的测量仪。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过OP07运算放大器进行信号放大，送至C805lF020单片机内部的高速率12位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成液晶显示器可以识别的信息，最后显示输出。与此同时，可以利用SD卡存储器将各通道设定的压力值、系统参数存储起来，以便在系统断电或复位后，能使其继续运行，增强系统的抗干扰性能。 2 硬件电路 图l给出多路压力测量仪的系统框图。其硬件部分主要由压力传感器、 C8051F020单片机、SD卡存储器、液晶显示器、键盘及信号调理电路等组成。 2．1 压力传感器信号采集电路 图2给卅压力传感器信号采集电路。它选用了测量范围广，精度较高，性能价格比好的电阻应变式压力传感器；信号放大部分采用功耗低，输入失调电压小，线性度好的OP07运算放大器：A／D转换模块采用C8051F020内部设置的高速率12位A／D转换器。图2中OP07的输出失调电压为2 mV，通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小。
2．2 单片机处理电路 单片机处理电路是测量仪的核心。在此采用美国Cygnal公司生产的 C805lF020 微控制器。该器件采用独特的CIP-8051结构，对指令运行实行流水作业，大大提高了指令的运行速度，可在25 MHz时钟频率下提供高达25 MI／s 的输出，并具有下述独特功能：①真正12位、100 Ks／s的8通道A／D转换器，并带PGA和模拟多路开关；②64 K字节可在系统编程的Flash存储器，其扇区为512字节；③两个12位D／A转换器，具有可编程数据更新方式；④工作电压为2．7～3．6V；⑤用于硬件实现的SPI，SMBus／I2C和两个UART串行接口； ⑥片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。 2．3 SD卡存储电路 将SD卡作为外部掉电存储介质用于多路压力测量仪中，利用C8051F020单片机的SPI接口，实现单片机与SD卡存储数据的扩展，并设计了单片机的 SD 卡驱动电路．以满足测量仪对存储大容量数据的要求。SD卡的工作模式有SD模式和SPI模式两种。在此，多路压力测量仪选用SD卡．且工作在SPI模式下。表1给出SD卡各引脚功能定义。图3给出SD卡与单片机的连接电路。其中，CS 是SD卡的片选线，在SPI模式下，CS必须保持低电平有效；DI不但传输数据，还发送命令，其传输方向是由单片机到SD卡；D0除了发送数据，还传送应答信号，其传输方向是由SD卡到单片机；SCLK是操作SD卡的时钟线。相应地将 C805lF020的交叉开关配置成SPI模式，与SD卡所对应的引脚连接，并针对SPI 总线电路设计了上拉电阻。
传感器及数据采集技术
《能力拓展训练》任务书 题目: 传感器及数据采集技术 能力拓展训练目的： 《能力拓展训练》的主要目的是安排学生进行与专业有关的综合性设计和研究，开展专题调研与研究活动，培养学生综合应用所学知识分析问题、解决问题的能力；锻炼学生查询文献资料、灵活运用知识、有效开展科学研究的能力；提高学生的综合素质。根据本专业需求和特点，需要在通信专业知识、实验技能方面进行综合提高，使学生对常用的数据分析与处理原理及方法有较为全面的了解，能够运用相关软件进行模拟分析。 能力拓展训练内容和要求： 要求学生根据所选方向，对某相关课题和问题进行调研，查阅资料，分析问题，设计和比较方案，进行综合分析、实验或仿真并得出结论，写出研究报告。 初始条件： （1）鉴主15楼“通信实验室一”MBC-5W移动通信实验箱，鉴主13楼THEX-1型现代通信原理与技术实验平台； （2）Matlab，Protel等； （3）武汉理工大学图书馆及图书馆网站上的“电子资源导航”。 时间安排： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (2) Abstract (3) 1.传感器 (4) 1.1传感器的定义 (4) 1.2传感器的分类 (4) 1.3传感器的特性 (4) 1.3.1传感器的静态特性 (4) 1.3.2传感器的动态特性 (5) 1.3.3传感器的迟滞特性 (5) 1.4 传感器参数 (5) 1.4.1 传感器的线性度 (5) 1.4.2 传感器的灵敏度 (5) 1.4.3 传感器的分辨力 (6) 1.5传感器种类 (6) 1.5.1 压电传感器 (6) 1.5.2电阻式传感器 (7) 1.5.3电容式传感器 (9) 1.5.4电感传感器 (10) 1.5.5磁电式传感器 (11) 1.5.6 霍尔效应传感器 (11) 1.6传感器的选用 (11) 1.7 传感器的应用 (12) 2.数据采集技术 (13) 2.1概述 (13) 2.1.1采样频率、抗混叠滤波器和样本数 (13) 2.2 数据采集系统的构成 (14) 2.3模入信号类型 (14) 2.3.1 数字信号 (14) 2.3.2 模拟直流信号 (14) 2.3.3 模拟时域信号 (15) 2.3.4 模拟频域信号 (15) 2.4.1 接地信号 (15) 2.4.2 浮动信号 (16) 2.5 测量系统分类 (16) 2.5.1 差分测量系统 (16) 2.4.2参考地单端测量系统(RSE) (17) 2.4.3无参考地单端测量系统(NRSE) (17) 2.5 信号调理 (18) 参考文献 (19)
物联网传感器数据采集方案
在工业物联网场景中，企业需要把现场传感器采集的数据通过网络实时传输到云上的业务系统，对作业环境、设备运行情况进行实时监控和预测性维护。所以，也不难看出，其对于工业的发展和促进也是起到了很大的作用。此外，我们还可以通过物联网平台，以MQTT协议方式传输，以适应设备规模增长和实时性、稳定性需求，降低运营维护成本。 基于这样的优点，大家不禁感到好奇：到底物联网平台是怎样构建的，其具体的数据链路和操作步骤又是如何的呢？下面，我们就来一起看看吧。 一、数据链路 1、测温器将物理信号转换成数字信息，组装成结构化数据，通过无线网络传输，采用MQTT协议接入阿里云物联网平台。 2、物联网平台的规则引擎模块对原始数据进行过滤、富化、转换，实时输出到业务服务器。 3、业务服务器将数据存储到数据库，展示给C端用户。 二、操作步骤 1、在物联网平台控制台配置产品、设备、通信Topic和数据流转方案，想
要了解到具体方案信息的，可以咨询相关专业的公司。 2、对设备端进行业务开发，这点又与之前提到的配置产品这些数据流转方案不同，需要考虑的是移动设备端上面的具体开发。 3、对服务端进行业务开发，实现接收设备数据和下发控制指令。 4、启动服务端程序，与物联网平台建立连接，进行整体联调运行，最后这点就和设备端的上报数据有关，也是最为关键的一步，大家在执行操作时一定要多多注意。 关于物联网平台传感器数据采集方案大约的概述就是如上面说的这样，更加具体的设备端开发，还是需要大家自己去了解，也希望能对大家有所帮助。 杭州任联科技有限公司，简称任联，专注于物联网、大数据技术为基础的安防产品和解决方案的研发。公司自主研发智慧基站、车载基站、手持搜索机、各类RFID标签等硬件产品以及电动车智能防盗大数据平台，能够给客户提供成熟的电动车智能防盗解决方案，老人、小孩及特殊人员定位，有源标签资产管理等解决方案，立体打造智慧城市安防体系。
压力传感器模块
压力传感器的使用功能与原理： 称重传感器测出人的体重，然后将重量的数据传给单片机，根据传给单片机皮带走过的路程，运用公式计算出消耗了多少热量，进而用显示屏显示输出消耗热量的数值。 体重的数据采集部分由称重传感器、信号放大和A/D转换部分组成，信号放大和A/D转换部分主要由专用型高精度24位AD转换芯片HX711实现； HX711 是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D 转换器芯片。 HX711管脚说明如图3所示： 图二 HX711管脚图
HX711管脚描述如表1所示： HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D 转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A 或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV 或±40mV 。通道B 则为固定的64 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。 高精度高增益24位A/D芯片HX711具有以下特点： 1)两路可选择差分输入； 2)片内低噪声可编程放大器，可选增益为64 和128； 3)片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源； 4)片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟； 5)上电自动复位电路；
传感器信号采集系统中系统包的分析与设计
传感器信号采集系统中系统包的分析与设计 石永，祁耀斌，姜德生 （武汉理工大学光纤传感中心，湖北 武汉 430070） 摘要：文章介绍了极限编程的基本概念和其主张的包的设计原则，并在此基础上，详细阐述如何在传感器信号采集系统中进行系统包的分析和设计。 关键词：极限编程，包的设计原则，信号采集系统 中图分类号：TP311 文献标识码：A 1、引言 极限编程（Extreme Programming，XP）是Kent Beck于1999年提出的一个创新的过程方法论。它是一种高度动态的过程，能通过非常短的迭代周期来应对需求的变化。 极限编程的特点是弱化针对未来需求的设计，特别注重当前需求的简化。首先开发出目标系统最重要的特性，可以迅速向客户提供所需的功能。然后随着代码的演进，通过重构来满足新的要求，从而使整个项目失败的风险降到最小。 基于极限编程的设计是一个持续的应用原则、模式和实践来改进软件的结构和可读性的过程。它致力于保持系统设计在任何时候都尽可能的简单、干净以及富于表现力。为了有助于设计人员在开发中使软件具有灵活性、可维护性以及可重用性等良好结构，极限编程思想提出了以下五个面向对象设计原则： （1）、单一职责原则（SPR）：对一个类而言，应该仅有一个能引起它产生变化的因素。 （2）、开放－封闭原则（OCP）：软件实体应该是可以被扩展的，但不是被用来修改的。 （3）、Liskov替换原则（LSP）：子类必须能替换它们的基类。 （4）、依赖倒置原则（DIP）：具体应该依赖于抽象，但抽象不应该依赖于具体。 （5）、接口隔离原则（ISP）：不应该强迫使用者依赖于他们使用的方法。接口应该属于其使用者，而不是属于它所在的类的层次结构中。 2、包的设计原则 极限编程思想在系统包的设计方面提出了六个设计原则，涉及包的创建、相互关系的管理以及包的使用，前三个原则用来指导如何把类划
基于LabVIEW的多传感器信息采集平台
基于LabVIEW的多传感器信息采集平台 摘要：车辆定位中利用多传感器信息融合技术可以提高定位精度。系统中的传感器数量急剧增加，传统仪器很难满足整个系统的测量需求。本文开发了一种基于虚拟仪器软件开发环境LabVIEW的多传感器信息采集平台，将多传感器数据采集、预处理、信息显示、存储及数据回放集成在一起，解决了以往实现多传感器信息同步十分困难的问题，为将来进一步研究利用虚拟仪器测量多传感器信息及进行多传感器信息融合奠定了基础。 关键词：LabVIEW；数据采集；全球定位系统；惯性测量单元 引言 车辆定位导航技术是智能交通系统( ITS)中一个重要技术，而定位精度、定位数据的连续性和可靠性是导航系统性能的三个重要因素。车辆定位导航的精度直接取决于各个传感器的精度，而传感器精度的提高往往受技术、价格等因素的影响。目前广泛采用的基于多传感器融合的组合导航系统，能够有效提高导航定位精度，增强导航系统的可靠性，进而充分保证导航数据的连续性和可用性。传感器数量在系统中的需求增加，传统仪器不再适应系统要求。本文作者利用NI公司的虚拟仪器编程软件LabVIEW所设计的多传感器信息采集平台，为组合导航中的多传感器信息采集工作提供了一个通用的平台，克服了传统仪器功能单一，灵活性差，更新和维护费用高的缺点。并且将数据采集、预处理、信息显示、存储和回放集成在一起，形成统一格式的数据文件，方便与其它数据分析软件的接口，例如与Matlab的接口。在这个多传感器信息采集平台，各种传感器信息可以显示在同一界面上，可以很方便地在其它传感器的信息中添加GPS时间信息，解决了以往实现多传感器信息同步困难的问题。 软件开发平台LabVIEW及结构 LabVIEW全称是Laboratory Virtual InstrumentEngineering Workbench ，是目前十分流行的虚拟仪器的软件开发平台，是美国国家仪器公司(National Instrument) 推出的一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，是目前国际上唯一的编译型的图形化编程语言。 系统硬件结构 实现此平台的硬件结构如图1所示。各种传感器通过串行接口与计算机相连，实现与计算机的通信，计算机利用系统的LabVIEW程序对各种传感器发送控制命令，多传感器信息通过串口送入计算机，供LabVIEW程序进行数据的识别，读取，存储以及后处理工作。各种传感器信息分别通过各自接口与计算机通信之间是并行的。由于实验室条件有限，多传感器仅以IMU和GPS为例完成了系统的设计工作。
传感器数据采集
传感器数据采集系统
目录 1数据采集方式 (3) 2系统架构 (5) 2.1 采用总线型方式实现 (5) 2.2 采用无线通讯方式 (5) 2.3 两者比较 (5) 3换能器类型 (6) 3.1 流量计 (6) 3.2 电能计量表 (7) 3.3 压力传感器 (7) 4换能器选型 (8) 4.1 流量计 (8) 4.2 电能计量表 (9) 4.3 压力传感器 (9)
1数据采集方式 数据采集通常有两种，一种是从数据源收集、识别和选取数据的过程。另一种是数字化、电子扫描系统的记录； 工业上的数据采集系统大致可以分为四类： 1) 基于通用微型计算机（如PC机）的数据采集系统 这种系统主要功能是将采集来的信号通过外部的采样和A/D转换后的数字信号通过接口电路送入微机进行处理，然后再显示处理结果或经过D/A转换输出。它主要有以下几个优缺点： a) 系统较强的软、硬件支持。通用微型计算机系统所有的软、硬件资源都 可以用来支持系统进往工作。 b) 具有自主开发能力。 c) 系统的软硬件的应用配置比较小，系统的成本较高，但二次开发时，软 硬件扩展能力较好。 d) 固在工业环境中运行的可靠性差，对安放的环境要求较高。程序在RAM 中运行，易受外界干扰破坏。 2) 基于单片机的数据采集系统 它是由单片机及其一些外围芯片构成的数据采集系统，具有如下优缺点： a) 系统不具有自主开发能力。因此，系统的软硬件开发必须借助开发工具。 b) 系统的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原 则，因此系统的软硬件应用，配置比接近于1，具有最佳的性价比；系 统的软件一般都有应用程序。 c) 系统的可靠性好，使用方便。应用程序在ROM中运行不会因外界的干 扰而破坏，而且上电后系统立即进入用户状态。 3) 基于DSP数字信号微处理器的数据采集系统 DSP数据采集系统设计器有能力响应和处理采样模拟信号得到的数据流，如乘法和累加求和运算等。如常用的数字信号处理芯片有两种类型，一种是专用DSP芯片，另一种是通用DSP芯片。基于DSP数字信号微处理器的数据采集系统的特点如下：精度高、灵活性好、可靠性高、容易集成、分时复用等，但同时其价格不菲。
RFID应用于传感器数据采集方案分析
RFID应用于传感器数据采集方案分析 一．实现目标 目前采用手持式数据采集器无线采集所需传感器的数据，无线传感器是用电池供电，现在存在的问题是： 1.传感器若连续供电工作第一降低传感器寿命，第二传感器上供电的电池电量有限，会在一定时间耗尽。 2.如果只在需要获得传感器数据的时候给传感器通电，这么操作又比较麻烦。 根据目前了解的RFID的作用，能否用RFID电子标签做到传感器上，当需要采集时候，首先将RFID激活，用RFID标签将传感器接通电路，这样就可以实现传感器在需要时候才通电，不需要的时候可以关闭节省电池电量。 传感器工作电压5V或者12V，要求无线手持式采集前和无线传感器距离不小于1米。
二．RFID简单介绍 RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 短距离产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距产品介绍多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。 RF(Radio Frequency)技术被广泛应用于多种领域，如：电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。专用词RFID(射频识别)即指应用射频识别信号对目标物进行识别。 最基本的RFID系统由三部分组成： ●标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码， 附着在物体上标识目标对象； ●阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计 为手持式或固定式； ●天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。 电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保
单片机的高压力数据采集
基于单片机压力数据采集来源：电子技术作者：曲阜师范大学电气信息与自动化学院宋辉李坤 0 引言 在石油、化工、冶金、电力、纺织、轻工、水利等工业及科研领域中，都必须进行相关的压力检测与分析。压力传感器测量误差大小直接影响到测控系统的性能。扩散硅压阻式压力传感器是应用最广泛的压力传感器之一，它相当于一个有四只电阻的桥路。半导体电阻有温度系数，会产生温度误差；传感器的压敏特性又有非线性误差。因此，压力传感器在实际应用中会有温度和压力误差存在。利用压力传感器进行高精度测量时，就要对压力传感器的误差进行补偿。按照实现的条件可以将误差的补偿方法分为用硬件电路补偿和在智能芯片或微机中以软件方法实现补偿。 本压力数据采集系统在硬件上，采用AT89S52单片机控制X型精密硅压式压力传感器MPX2100和高精度积分式A／D转换器ICL7135等器件，对压力信息进行采集转换；软件上，在分析基于最佳拟合直线原理的压力传感器非线性补偿模型的基础上，对采集的压力数据进行非线性修正，实现压力数据的高精度输出。 1 硬件设计 1．1 系统结构原理 基于单片机的压力数据采集系统组成框图如1所示。系统的压力传感器选用Motorola公司的高精度X型硅压力传感器MPX2100，转换精度高、灵敏度高，具有极好的线性度，其输出的模拟信号通过信号调理电路放大调理。调理后的模拟电量在AT89S52单片机的控制下，通过ICL7135进行A／D转换，可以保证系统具有高数据采集精度和很强的抗干扰能力，转换后的数字量传送给单片机进行运算及软件补偿等处理。最后将数据显示出来，同时可经串行接口传送到上位机，实现良好的人机交换，键盘提供人机交互的手段。 1．2 压力采集及信号变换 Motorola公司的X型硅压力传感器与扩散硅压阻式压力传感器的惠斯登电桥不同，其专利技术采用单个压敏元件呈X型的电阻元件，因而称为X型压力传感器。该X型电阻是利用离子注入工艺光刻在硅膜片上，并采用计算机控制的
基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发
无线传感网络技术 课程实训 温度传感器数据采集及界面开发 院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级物联网121班 学号120402007 学生姓名薛红见 指导教师贾旭副教授 起止时间：2015.6.29—2015.7.17
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：物联网工程
目录 第1章绪论 (1) 1.1 温度传感器技术应用概况 (1) 1.2本文研究内容 (2) 第2章温度传感器数据采集总体设计方案 (3) 2.1 传感器信息采集设计方案 (3) 2.2总体设计方案框图及分析 (4) 第3章基于MATLAB温度传感器的设计 (5) 3.1温度传感器的设计理念 (5) 3.1.1 温度传感器的定义 (5) 3.1.2传感器的原理 (5) 3.2 传感器GUI布局 (6) 第4章温度传感器程序软件及调试 (9) 4.1 编写回调函数 (9) 4. 2附各按键的程序源代码 (11) 第5章串口调制及界面运行 (12) 5.1界面串口选择 (12) 5.2打开串口查看结果 (12) 参考文献 (15)
第1章绪论 1.1 温度传感器技术应用概况 随着现代人们生活水平的提高以及我国网络技术应用的普及，我国的网络技术的开发水平已经达到了一定的层次。人们日常生活中对网络的需求也是日益增多，故此，我们在生活的各个方面对传感器网络技术传感器网络技术的开发及应用也被人们所普遍接受，并得到广泛的应用。 传感器网络是信息感知和采集的一场革命，也被认为是21世纪最重要的技术之一。它将会对人类未来的生活方式长生深远的影响，通过对传感器信息的采集程序的设计思路，传感器将外界的温度等模拟量转变为数字信号，再将收集到的信号通过计算机进一步给予显示、处理、传输与记录，对收集到的自然数据的传达给人类。 本次的温度传感器系统设计对温度信息的收集是由温度传感器网络系统来完成的。温度传感器网络是在监测区域内合理的布置大量的传感器节点，并且节点之间通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，再将所得信息数据传递给控制计算机。 如图1.1为传感器网络的体系结构图。此图详细的画出了传感器节点之间传递信息的过程。 图1.1 传感器网络体系结构 在我们现代日常生活当中，传感器技术应用的十分广阔。从传感器的诞生至今为止，传感器的体积在不断的减小，种类也从单一到现在生产的多种多样，种类及用途在不断