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                  测控与仪表

                    1.1 工业需求

                    在工业现场,有各种各样的物理量,如电量、温湿度、压力、流量等。为了工业生产的安全与高效,人们需要获取与管理这些物理量。

                    1.2 测控

                    为此,我们首先需要将这些物理量转换为采集设备可以识别的小信号,常见的小信号有模拟量电压信号或电流信号。其中,由于小电流信号受工业现场的影响小,可进行远距离的传输,被大多数采集设备厂家所采纳。

                    模拟量电压或电流信号与所采集的物理量一?#27426;?#24212;,但如果同时采集的物理量有多种,如电压、电流、频率等,这些小信号显得无能为力。且随着各种能源管理系统的出现,采集设备需要大量的信号量,真正意义的数字量通讯技术应运而生。数字通讯可以将大量的数据打包传输,同时具有更强的抗干扰能力,所以数字通讯接口几乎成了采集设备的标配。

                    综上,我们的测量,通常是将高能量的电信号或者非电量转换为低能量的电信号,但总有例外,例如人们需要将小电流信号转换为小电流信号,此时我们的目的是隔离输入与输出信号,更好的保护后面的采集设备。

                    测量的目的,即为控制。

                    例如,检测到现场的电流过大,我们会切换电流或采取其他保护措施;检测到温度过低,我们会启动加热器;检测到湿度过大,我们会启动除湿装置。

                    1.3 仪表

                    通过以上分析,我们明确了产品的设计研发方向,首先我们定义几个功能模块:

                    说明:

                    A:模拟量输入转换模块,电量或非电量转换为可直接被处理器识别的小信号;

                    B:开关量输入转换模块,如门信号;

                    C:处理器模块,如单片机、DSP等,对采集信号进行分析、计算等;

                    D:模拟量输出模块,可转换为0~5V、4~20mA或其他范围;

                    E:开关量输出模块,常采用继电器开出接点,常用来控制加热器、风扇等,?#37096;?#20316;为告警信号;

                    F:数字量输出模块,如RS485、RS232等;

                    G:人机?#25442;?#27169;块,如LED、OLED、LCD及按键等,用来显示与设置;

                    我们只需将上面的各种功能模块组合,便可以完成不同的产品:

                    1.3.1 变送器(Transmitter)

                    变送器有电压变送器、电流变送器、功?#26102;?#36865;器、温度变送器等。

                    其中,虚线表示部分存在,或者全部同时存在,下同。

                    1.3.2 仪表(Meter)

                    仪表有智能网络电力仪表,?#37096;?#20197;是温湿度控制器、压力计、流量计等。

                    考虑到安装的方便,我们将变送器与仪表设计成导轨安装与嵌入式安装两种。导轨采用DIN35标准,嵌入式采用96x96、48x96、48x48等尺寸。

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