[指導(dǎo)]溫度傳感器的類型

1、溫度傳感器的類型2009-05-09 00:13溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱皺電阻、電阻溫度檢測器(rtd)和ic 溫度傳感器(見下表)o 1c溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸岀兩種類型。熱電偶應(yīng)用很廣泛，因?yàn)樗鼈兎浅?jiān)固而且不太貴。熱電偶冇多種類型，它們覆 蓋非常寬的溫度范圍，從?c200°c到2000°c。它們的特點(diǎn)是：低靈敏度、低穩(wěn)定 性、小等精度、響應(yīng)速度慢、高溫下容易老化和有漂移，以及非線性。另外，熱 電偶需要外部參考端。rtd精度極高且具有小等線性度。它們特別穩(wěn)定，并有許多種配置。但它們的最 高工作溫度只能達(dá)到400°c左右。它們也有很大的tc

2、,且價(jià)格昂貴(是熱電偶的 410倍)，并且需要一個(gè)外部參考源。模擬輸出ic溫度傳感器具冇很高的線性度(如果配合一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器或adc可 產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低成木、高精度(大約1%)、小尺寸和高分辨率。它們的不足z 處在于溫度范圍冇限(?c55°c+ 150°c),并月.需要一個(gè)外部參考源。數(shù)字輸出1c溫度傳感器帶冇一個(gè)內(nèi)置參考源，它們的響應(yīng)速度也相當(dāng)慢(100 ms 數(shù)量級)。雖然它們固有地會(huì)自身發(fā)熱，但可以采用自動(dòng)關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使 其在需要測量之前將ic設(shè)置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到最低。與熱皺電阻、rtd和熱電偶傳感器相比，ic溫度傳感器具有很高的線性，低系統(tǒng)

3、成本，集成復(fù)朵的功能，能夠提供一個(gè)數(shù)字輸出，并能夠在-個(gè)相當(dāng)有用的范圍 內(nèi)進(jìn)行溫度測量。ptloo溫度傳感器原理pt100是一個(gè)溫度傳感器,是一種穩(wěn)定性和線性都比較好的鈉絲熱電阻傳感 器，可以工作在-200°c至650°c的范圍.電阻式溫度檢測器(rtd, resistance temperature detector)是一種物質(zhì)材 料作成的電阻，它會(huì)隨溫度的上升而改變電阻值，如果它隨溫度的上升而電阻值 也跟著上升就稱為正電阻係數(shù)，如果它隨溫度的上升而電阻值反而下降就稱為負(fù) 電阻系數(shù)。大部分電阻式溫度檢測器是以金屬作成的，其屮以白金(pt)作成的電 阻式溫度檢測器,最為穩(wěn)定

4、一耐酸堿、不會(huì)變質(zhì)、相當(dāng)線性. ，最受工業(yè)界采用。pt100溫度感測器是一種以口金(pt)作成的電阻式溫度檢測器，屈于正電阻 系數(shù),其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下:r=ro(l+at)其中a =0. 00392, ro為 100q (在0°c的電阻值)，t為攝氏溫度br因此白金作成的電阻式溫度檢測器， 又稱為ptiooo1： vo=2.55ma x100 (1+0.00392t)=0. 255+t/1000。2：量測vo時(shí)，不可分出任何電流，否則量測值會(huì)不準(zhǔn)。電路分析由于一般電 源供應(yīng)較多零件z后，電源是帶雜訊的，因此我們使用齊納二極體作為穩(wěn)壓零件， 由于7. 2v齊納二極體的作用，使

5、得1k電阻和5k可變電阻z電壓和為6. 5v,靠5k 可變電阻的調(diào)整可決定電晶休的射（集極）極電流，而我們須將集極電流調(diào)為2. 55ma,使得量測電壓v如箭頭所示為0. 255+t/1000。其后的非反向放大器，輸 入電阻幾乎無限大，同時(shí)又放大10倍，使得運(yùn)算放大器輸出為2. 55+17100。6v 齊納二極體的作用如7. 2v齊納二極體的作用，我們利用它調(diào)岀2. 55v,因此電壓 追隨器的輸出電壓vi亦為2. 55v。其后差動(dòng)放大器z輸出為 vo=10（v2-vl）=10（2. 55+t/100-2. 55）=t/10,如果現(xiàn)在室溫為 25°c,則輸岀電壓 為 2. 5vo工作原理

6、：傳感器的接入非常簡單，從系統(tǒng)的5v供電端僅僅通過一支3k92的電阻就 連接到pt100 了這種接法通常會(huì)引起嚴(yán)重的非線性問題，但是由于有了單片 機(jī)的軟件校止作為后盾，因此就簡化了傳感器的接入方式溫度傳感器丄要是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測 量的。有不少元件、材料的特性都會(huì)隨著溫度的變化而變化，所以說 能作為溫度傳感器的材料應(yīng)該說是比較多的。溫度傳感器會(huì)隨溫度變 化而引起物理參數(shù)變化的有：電阻、膨脹、電容、而磁性能、電動(dòng) 勢、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。伴隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，新 型的溫度傳感器還將會(huì)不斷的涌現(xiàn)在我們的生產(chǎn)生活接口類型指的是電子口板與電腦系統(tǒng)采用何利方式進(jìn)行連接。

7、目前電子口板與電腦連接常見 的接口類型：有并口（也有稱z為ieee 1284, centronics）和串口（也有稱z為rs-232接 口的）和usb接口。并口又稱為并行接口。h前，并行接口主耍作為打印機(jī)端口，采用的是25針d形接頭。 所謂“并行”，是指8位數(shù)據(jù)同時(shí)通過并行線進(jìn)行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度人人提高，但并 行傳送的線路長度受到限制，因?yàn)殚L度增加，干擾就會(huì)增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯(cuò)。目前計(jì)算 機(jī)基本上都配有并口。串口叫做串行接口，現(xiàn)在的pc機(jī)一般有兩個(gè)串行口 com 1和com2 o串行口不同于 并行口z處在于它的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位地傳送出左的。雖然這樣速度會(huì)慢一些, 但傳送距離較

8、并行口更長，因此若要進(jìn)行較長距離的通信吋，應(yīng)使用串行口。通常com 1使 用的是9針d形連接器，也稱z為rs-232接口，而com 2有的使用的是老式的db25針 連接器，也稱之為rs-422接口，不過1=1前已經(jīng)很少使用。usb即“universal serial bus ”，屮文名稱為通用串行總線。這是近幾年逐步在pc領(lǐng)域 廣為應(yīng)用的新型接口技術(shù)。usb接口貝有傳輸速度更快，支持熱插拔以及連接多個(gè)設(shè)備的 特點(diǎn)。目前已經(jīng)在各類外部設(shè)備屮廣泛的被采用。目前usb接i旳兩種：usb1.1和usb2.0。 理論上usb1.1的傳輸速度町以達(dá)到12mbps/秒，而usb2.0則可以達(dá)到速度480mb

9、ps/秒， 并且可以向下兼容usbl.lo學(xué)習(xí)筆記計(jì)算機(jī)維護(hù)計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成及工作原理1945年，美籍著名數(shù)學(xué)家馮諾依曼提出了存儲程序的設(shè)計(jì)思想。直至今日，60 年多來，雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷的改進(jìn)和發(fā)展，但是目前大多數(shù)的計(jì)算機(jī)任采用 口諾依豈i 5 w計(jì)算機(jī) 義'由話件和軟件構(gòu)成計(jì)算機(jī)的硬件部分(按功能分)：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲器、運(yùn)算器、控制 器。計(jì)算機(jī)硬件一般包括(按種類分人主板、cpu、內(nèi)存、顯卡、硬盤、聲卡、電 源、光驅(qū)、網(wǎng)卡、顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)等。計(jì)算機(jī)的軟件部分：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)的工作需要指令信息，使計(jì)算機(jī)獲得信息的設(shè)備我們稱為輸入設(shè)備。常見 的輸入設(shè)備

10、有：鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀、話筒、觸摸屏等。輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)把信息處理的結(jié)果以人們能夠識別的形式表現(xiàn)岀來的設(shè)備我們稱為輸岀 設(shè)備。常見的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀。內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存，用于存儲程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)存儲器分為兩種：只讀存儲器(rom, read-only memory)只能讀出信息，不能寫入信息，當(dāng)計(jì)算機(jī)斷電以后rom中的信息不會(huì)丟失，是 一種永久的存儲器。隨機(jī)存儲器(ram, random access memory)其小的信息可讀、可寫、可修改，當(dāng)計(jì)算機(jī)斷電以后ram中的信息將丟失。硬盤1、硬盤的轉(zhuǎn)速(rotationl speed)硬盤的轉(zhuǎn)速有 4500rpm>

11、; 5400rpm> 7200rpm> 其 至loooorpmo理論上，轉(zhuǎn)速越快越好。i大i為較高的轉(zhuǎn)速町縮短便盤的平均尋道 時(shí)間和實(shí)際讀寫時(shí)間?？墒寝D(zhuǎn)速越快發(fā)熱量越大，不利于散熱。2、硬盤 接口 接口界面標(biāo)準(zhǔn)也是影響硬盤速度的一個(gè)因素，硬盤的接口分為 eide(enhanced intelgrated device electronics)和 scsi(small computer system interface,小型計(jì)算機(jī)界面)兩種。對比eide接口碩盤和scsi接口碩盤,eide的 價(jià)格便宜，性能好，容易安裝；能增加的外設(shè)較少；cpu占用率低則為33%, 高則達(dá)50%以上，

12、scsi的性能則更好,速度更快,cpu ill用率為4%到6%, 提供更多的cpu資源。3、硬盤的緩存。由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度(數(shù)據(jù)從碟片到高速緩存的速度) 和介面?zhèn)鬏斔俣?從硬盤高速緩存到系統(tǒng)主存的速度)不同。因此需要緩存來做 一個(gè)速度適配器。目前市面上主流硬盤的緩存幾乎都已經(jīng)加到了 8mb,還有一 些低端的是512kb。cpu(1) 中央處理器中央處理器簡稱cpu (central processing unit),它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心, 包括運(yùn)算器和處理器兩部分。計(jì)算機(jī)所發(fā)生的全部動(dòng)作都受cpu的控制。其中, 運(yùn)算器主要完成各種共=算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，是對信息加工和處理的部件，由 進(jìn)

13、行運(yùn)算的運(yùn)算器件和用來暫時(shí)寄存數(shù)據(jù)的寄存器、累加器等組成?？刂破魇菍?計(jì)算機(jī)發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)"，用來協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，它本身 不具有運(yùn)算功能，而是通過讀取各種指令，并對其進(jìn)行翻譯、分析，而后對各部 件作出相應(yīng)控制。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器、操作控制器等組 成。中央處理器是計(jì)算機(jī)的心臟,cpu品質(zhì)的高低直接決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的檔次。 能夠處理數(shù)據(jù)位數(shù)是cpu的一個(gè)最重耍的品質(zhì)標(biāo)志。人們通常所說的16位機(jī)、 32位機(jī)、64位機(jī)即指cpu可同時(shí)處理16位、32位、64位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。(2) 高速緩沖存儲器為提高cpu的處理速度，當(dāng)今計(jì)算機(jī)中大都配有高速緩沖存儲

14、器(cache),也 稱緩存，實(shí)際上是一種特殊的高速存儲器。緩存的存取速度比內(nèi)存要快，所以就 提高了處理速度。多數(shù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)都配有兩級緩存。一級緩存也叫主緩存，或內(nèi) 部緩存，直接設(shè)計(jì)在cpu芯片內(nèi)部。一級緩存容量很小，通常在8kb64kb 之間。二級緩存也叫外部緩存，其速度比一級緩存稍慢，但容量較人，多在64kb 2mbz間。人們討論緩存時(shí)，通常是指外部緩存。當(dāng)cup需耍指令或數(shù)據(jù)時(shí), 實(shí)際檢索存儲器的順序是：首先檢索一級緩存，然后二級緩存，再往后是ram。系統(tǒng)安全電腦安全問題一直以來都是個(gè)最重要的一個(gè)問題，也是電腦愛好者最關(guān)心的一個(gè) 問題。它是個(gè)大話題涉及到電腦的方方面面，三言兩語是說不清楚

15、的，也不是幾 天就能夠?qū)W會(huì)的。在這里我總結(jié)了一些系統(tǒng)安全配置方而的知識，希望對大家冇 所幫助。因?yàn)橹挥幸慌_安全的電腦才可以預(yù)防病毒的騷擾、抵御黑客的入侵。安裝過程1、有選擇性地安裝組件 安裝操作系統(tǒng)時(shí)請用ntfs格式，不要按windows 2000的默認(rèn)安裝組件，本著 “最少的服務(wù)+最小的權(quán)限二最大的安全''原則，只選擇安裝需要的服務(wù)即可。例如: 不作為web服務(wù)器或ftp服務(wù)器就不安裝iis。常用web服務(wù)器需要的最小組 件是：internet服務(wù)管理器、www服務(wù)器和與其冇關(guān)的輔助服務(wù)。如果是默 認(rèn)安裝了 iis服務(wù)口己又不需要的就將其卸載。卸載辦法：開始設(shè)置控 制而板添加

16、刪除程序一添加/刪除windows組件，在“windows組件向?qū)А?的“組件(c)：呻將“internet信息服務(wù)(iis) ”前面小框中的丁去掉，然后“下一 步''就卸載了 iiso 一一一2、網(wǎng)絡(luò)連接 在安裝完成windows 2000操作系統(tǒng)后，不要立即連入網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檫@時(shí)系統(tǒng)上的 各利程序述沒有打上補(bǔ)丁，存在各種漏洞，非常容易感染病毒和被入侵，此吋應(yīng) 該安裝殺毒軟件和防火墻。殺毒軟件和防火墻推薦使用諾頓企業(yè)版客戶端（若做 服務(wù)器則用服務(wù)端）和黑冰（blackice）防火墻。接著，再把卜面的事情做完后 再上網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)安全管理1、關(guān)閉不需要的服務(wù)只留必需的服務(wù)，多一些服務(wù)

17、口j能會(huì)給系統(tǒng)帶來更多的安全因索。如windows 2000的terminal services （終端服務(wù)）、iis （web服務(wù)）、ras （遠(yuǎn)程訪問服務(wù)） 等，這些都有產(chǎn)生漏洞的可能。2、關(guān)閉不用的端口。3、只開放服務(wù)需要的端口與協(xié)議。具體方法為：按順序打開"網(wǎng)上鄰居一屬性一木地連接一屬性f internet協(xié)議屬 性一高級一選項(xiàng)一tcp/ip篩選一屬性匕 添加需要的tcp、udp端口以及ip協(xié) 議即可。根據(jù)服務(wù)開設(shè)口，常用的tcp 口有：80 口用于web服務(wù)；21用于ftp 服務(wù)；25 口用于smtp； 23 口用于telnet服務(wù)；110 口用于pop3。常用的udp 端

18、口有：53 口 一dns域名解析服務(wù)；161 口 一snmp簡單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。8000、 4000用于oicq,服務(wù)器用8000來接收信息，客戶端用4000發(fā)送信息。如果沒 有上面這些服務(wù)就沒有必要打開這些端口。4、禁止建立空連接windows 2000的默認(rèn)安裝允許任何用戶可通過空連接連上服務(wù)器，枚舉賬號并 猜測密碼?？者B接用的端口是139,通過空連接，可以復(fù)制文件到遠(yuǎn)端服務(wù)器， 計(jì)劃執(zhí)行-個(gè)任務(wù)，這就是-個(gè)漏洞。可以通過以下兩種方法禁止建立空連接：（1）修改注冊表中 local_machinesystemcurrentcontrolsetcontrollsa-restrictanonym

19、ous 的值為 1。（2）修改windows 2000的本地安全策略。設(shè)置“本地安全策略一本地策略一選 項(xiàng)"屮的restrictanonymous （匿名連接的額外限制）為"不容許枚舉sam賬號和 共享windows 2000的默認(rèn)安裝允許任何用戶通過空連接得到系統(tǒng)所有賬號和共享 列表，這本來是為了方便局域網(wǎng)用戶共享資源和文件的，但是，同時(shí)任何一個(gè)遠(yuǎn) 程用戶也可以通過同樣的方法得到您的用戶列表，并可能使用暴力法破解用戶密 碼給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶來破壞。很多人都只知道更改注冊表 local_machinesystemcurrentcontrolsetcontrollsa-restri

20、ctanonymous = 1 來 禁止空用戶連接，實(shí)際上windows 2000的木地安全策略里（如果是域服務(wù)器就 是在域服務(wù)器安金和域安金策略里）就冇restrictanonymous選項(xiàng)，英屮冇三個(gè) 值：“（f這個(gè)值是系統(tǒng)默認(rèn)的，沒有任何限制，遠(yuǎn)程用戶可以知道您機(jī)器上所有 的賬號、組信息、共享口錄、網(wǎng)絡(luò)傳輸列表（netserveitransportenum）等；這 個(gè)值是只允許非null用戶存取sam賬號信息和共享信息；"2-這個(gè)值只冇 windows 2000才支持，需要注意的是，如果使用了這個(gè)值，就不能再共享資源 了，所以還是推薦把數(shù)值設(shè)為“l(fā)比較好1、微軟操作系統(tǒng)在線更新

21、2、windows補(bǔ)丁 3、3721上網(wǎng)助手4、天網(wǎng)防火墻5、 木馬克星6、超級兔子ie保護(hù)器使用windows自帶的維護(hù)工具使用專門工具維護(hù)系統(tǒng)磁盤數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)還原(windows自帶)備份磁盤(ghost的使用)意外丟失數(shù)據(jù)的恢復(fù)(easy recovery)norton磁盤醫(yī)生ndd分區(qū)工具diskman(硬盤結(jié)構(gòu)損壞，如分區(qū)表) finaldata計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)硬件 服務(wù)器工作站網(wǎng)絡(luò)接口卡集屮器調(diào)制解調(diào)器終端傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)軟件 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)通信軟件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類局域網(wǎng)(local area network； lan)以太網(wǎng)(ethernet

22、)令牌環(huán)網(wǎng)fddi 網(wǎng)(fibet distributed data interface) atm 網(wǎng) 無線局域網(wǎng)(wirress local area network； wlan)城域網(wǎng)(metropolitan area network； man)廣域網(wǎng)(wide area network； wan)互聯(lián)網(wǎng)(internet)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議i辦議是指通信雙方必須遵循的控制信息交換的規(guī)則z集合。tcp/ip(transmission control protocol/intemet protocol)傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議ipx/sp

23、x(internet packet exchange/sequenced packet exchange)互聯(lián)網(wǎng)信息交換包 /順序信息交換包netbios(network basic input/output system)網(wǎng)絡(luò)基本輸入/輸出系統(tǒng)netbeui(netbios extended user interface)netbios 用戶擴(kuò)展接口ip地址計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用執(zhí)行遠(yuǎn)端程序訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫傳送電子郵件電子數(shù)據(jù)交聯(lián)機(jī)會(huì)議局域網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)教室)的簡單建立簡單局域網(wǎng)的建立一般包括了服務(wù)器(雙網(wǎng)卡)，交換機(jī)，幾十臺工作站，網(wǎng)線。局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)配置服務(wù)器的外網(wǎng)卡設(shè)置ip地址：8子

24、網(wǎng)掩碼：網(wǎng)關(guān):54 首選 dns： 備選 dns： 服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)卡設(shè)置ip地址：00子網(wǎng)掩碼：網(wǎng)關(guān)：無首選 dns： 備選 dns： 工作站網(wǎng)卡設(shè)置ip地址：192.168.0.x子網(wǎng)掩碼：網(wǎng)關(guān):00首選 dns： 備選 dns： 網(wǎng)絡(luò)常見故障檢測ping ping ping 自身 ip ping 網(wǎng)關(guān) ip p

25、ing 遠(yuǎn)程 ip pingping命令的常用參數(shù)選項(xiàng)ping ip-t 連續(xù)對ip地址執(zhí)行ping命令，直到被用戶以ctrl+c中斷。ping ip -1 3000 指定ping命令中的數(shù)據(jù)長度為3000字節(jié)，而不是缺省的32 字節(jié)。ping ip-n執(zhí)行特定次數(shù)的ping命令。光耦合器的主耍優(yōu)點(diǎn)是單向傳輸信號，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電i邇離，抗干擾能力強(qiáng), 使用壽命長，傳輸效率高。它廣泛用于電平轉(zhuǎn)換、信號隔離、級間隔離、開關(guān)電路、遠(yuǎn)距離 信號傳輸、脈沖放人、固態(tài)繼電器(ssr)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。由于光電耦 合器的輸入阻抗與-般干擾源的阻抗相比較小，因此分壓在光電耦合器的輸

26、入端的干擾電壓 較小，它所能提供的電流并不大，不易使半導(dǎo)體二極管發(fā)光；山于光電耦合器的外殼是密封 的，它不受外部光的影響；光電耦合器的隔離電阻很大(約1012q)、隔離電容很小(約幾 個(gè)pf)所以能阻止電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。線性方式工作的光電耦合器是在光電耦合 器的輸入端加控制電壓，在輸出端會(huì)成比例地產(chǎn)生一個(gè)用于進(jìn)一步控制下一級的電路的出 壓。線性光電耦合器由發(fā)光二極管和光敏三極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管接通而發(fā)光，光敏二級 管導(dǎo)通，光電耦合器是電流驅(qū)動(dòng)型，需要足夠大的電流才能使發(fā)光二極管導(dǎo)通，如果輸入信 號太小，發(fā)光二極管不會(huì)導(dǎo)通，具輸出信號將失真。在開關(guān)電源，尤其是數(shù)字開關(guān)電源屮, 利用線性

27、光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓 目的。光耦合器的主耍優(yōu)點(diǎn)是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信 號對輸入端無彫響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長,傳輸效率高。光耦合 器是70年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)己廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動(dòng)電 路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn) 距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(ssr)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片 開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比, 達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。由于光

28、耦種類繁多，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，優(yōu)點(diǎn)突出，因而其應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用以下場合:(1) 在邏輯電路上的應(yīng)用光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路，由于光電耦介器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好, 因此，山它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。(2) 作為囪體開關(guān)應(yīng)用在開關(guān)電路中，往往要求控制電路和開關(guān)z間要冇很好的電隔離，對于一般的電了開關(guān)來說 是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實(shí)現(xiàn)。(3) 在觸發(fā)電路上的應(yīng)用將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路，由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有 效地解決輸出與負(fù)載隔離地問題。在脈沖放人電路中的應(yīng)用光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號進(jìn)行放大。(5) 在線性電路上的應(yīng)用線性光

29、電耦合器應(yīng)用于線性電路屮，具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能。(6) 特殊場合的應(yīng)用光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器,代替觸點(diǎn)繼電器以及用于a/d電路等多種 場合。一)固態(tài)繼屯器(ssr)是一種全電子電路組合的元件，它依靠半導(dǎo)體器件和電子元件的電、磁和光特 性來完成其隔離和繼電切換功能。固態(tài)繼屯器與傳統(tǒng)的電磁繼屯器(emr)相比，是一種沒冇機(jī)械、不含運(yùn)動(dòng)零部件的繼電2$,但具 冇與電磁繼電器本質(zhì)上相同功能。固態(tài)纟風(fēng)電器按其工作性質(zhì)分直流輸入交流輸出型、直流輸入支流輸出型、交流輸入交流輸出型、交流 輸入直流輸出型。按其結(jié)構(gòu)分機(jī)架安裝型(面板安裝)、線路板安裝型。(二)固態(tài)繼電器ssr(

30、solidstatereleys)是-種無觸點(diǎn)通斷電子開關(guān),為四端有源器件。其中兩個(gè)端子為輸 入控制端，另外兩端為輸出受控端，中間采用光電隔離，作為輸入輸出z間電氣隔離(浮空)。在輸入端加 上直流或脈沖信號，輸出端就能從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)(無信號時(shí)呈阻斷狀態(tài))，從而控制較人負(fù)載。 整個(gè)器件無可動(dòng)部件及觸點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)常用的機(jī)械式電磁繼電器一樣的功能。由于i占i態(tài)繼電器是山固體元 件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，所以與電磁繼電器相比具冇工作可靠、壽命長、對外界干擾小、能與邏輯電路 兼容、抗干擾能力強(qiáng)、開關(guān)速度快和使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。因而具有很寬的應(yīng)用領(lǐng)域，有逐步取代傳統(tǒng) 電磁繼電器之勢，并且可以進(jìn)一步

31、擴(kuò)展到傳統(tǒng)電磁繼電器無法應(yīng)川的計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概 括的講：一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)了解計(jì)算 機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇?？梢哉f，二十ii上紀(jì)跨越了三個(gè)“電"的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過，這種電 腦，通常是指個(gè)人計(jì)算機(jī)，簡稱pc機(jī)。它山主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成(如圖1所示)。還有一類計(jì)算機(jī), 大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把稗能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)(亦稱微控制器，如圖2所示)。顧 名

32、思義，這種計(jì)算機(jī)的瑕小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都 藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了。 現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。 各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型"，如智能型洗衣機(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā) 者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原岡，可能就卡在產(chǎn)品未使 用單片機(jī)或其它可編程邏輯辭件上。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各

33、個(gè)領(lǐng)域，兒乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒冇單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛 機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用 的各種智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全口動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、 電獷寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此， 單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。按照單片機(jī)的特點(diǎn)，單片機(jī)的應(yīng)用分為單機(jī)應(yīng)用與多機(jī)應(yīng)用。在一個(gè)應(yīng)川系統(tǒng)中，只使用一片單片機(jī)稱為 單機(jī)應(yīng)用。單片機(jī)的單機(jī)應(yīng)用的范圍包括：(1) 測控系統(tǒng)。用單片機(jī)可以構(gòu)成各種不太

34、復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，達(dá) 到測量與控制的目的。(2) 智能儀表。用單片機(jī)改造原有的測量、控制儀表，促進(jìn)儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、 柔性化方向發(fā)展。(3) 機(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合，使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化，控制智能化。(4) 智能接口。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，特別是在較大型的工業(yè)測、控系統(tǒng)中，用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管 理，加之單片機(jī)與主機(jī)的并行工作，大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。(5) 智能民用產(chǎn)品。如在家用電器、玩具、游戲機(jī)、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機(jī)、辦公設(shè)備、廚房設(shè)備等 許多產(chǎn)品中，單片機(jī)控制器的引入，不僅使產(chǎn)品的功能人大増強(qiáng)，性能得到

35、提高，而且獲得了良好的使用 效果。單片機(jī)的多機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為功能集散系統(tǒng)、并行多機(jī)處理及局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。(1) 功能集散系統(tǒng)。多功能集散系統(tǒng)是為了滿足工程系統(tǒng)多種外圍功能的要求而設(shè)置的多機(jī)系統(tǒng)。(2) 并行多機(jī)控制系統(tǒng)。并行多機(jī)控制系統(tǒng)卞要解決工程應(yīng)用系統(tǒng)的快速性問題，以便構(gòu)成人型實(shí)時(shí)工 程應(yīng)用系統(tǒng)。(3) 局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。單片機(jī)按應(yīng)用范由乂可分成通用型和專用型。專用型是針對某種特定產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的，例如川于體溫計(jì)的單 片機(jī)、用于洗衣機(jī)的單片機(jī)等等。在通用型的單片機(jī)中，又可按字長分為4位、8位、16/32位，雖然計(jì) 算機(jī)的微處理器現(xiàn)在兒乎是32/64位的天下,8位、16位的微處理器己趨于萎縮，但單片機(jī)

36、情況卻不同, 8位單片機(jī)成本低，價(jià)格廉，便丁開發(fā)，其性能能滿足大部分的需耍，只有在航天、汽車、機(jī)器人等髙技 術(shù)領(lǐng)域，需耍高速處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，才需耍選用16/32位，而在一般工業(yè)領(lǐng)域，8位通用型單片機(jī)，仍然 是目前應(yīng)用最廣的單片機(jī)。到目前為止，中國的單片機(jī)應(yīng)用和蜃或系統(tǒng)開發(fā)走過了二十余年的歷程，隨著嵌入式系統(tǒng)逐漸深入社會(huì) ?；罡鱾€(gè)力面，單片機(jī)課程的教學(xué)也有從傳統(tǒng)的8位處理器平臺向32位髙級risc處理器平臺轉(zhuǎn)變的趨 勢，但8位機(jī)依然難以被収代。國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、軍事及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，尤其是手機(jī)、汽車自動(dòng)導(dǎo)航 設(shè)備、pda、智能玩具、智能家電、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)都是國內(nèi)目前急需單片機(jī)人才的行業(yè)。行業(yè)高

37、端目前 有超過10余力名從事單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的工程師，但而對詼入式系統(tǒng)工業(yè)化的潮流利我國大力推動(dòng)建設(shè)“詼 入式軟件工廠”的機(jī)遇，我國的嵌入式產(chǎn)品要溶入國際帀場,形成產(chǎn)業(yè)，則必將急需大批單片機(jī)應(yīng)用型人才, 這為高職類學(xué)生從事這類高技術(shù)行業(yè)提供了巨大機(jī)會(huì)。我們首先從它的構(gòu)成說起：單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計(jì)算機(jī)。它是把 中央處理器（cpu）、隨機(jī)存取存儲器（ram）、只讀存儲器（rom）、輸入/輸出端口（i/o）等主要計(jì)算機(jī)功 能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積 大。微計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）在這種情況卜誕生了，它為我們改變了什么？縱觀我

38、們現(xiàn)在生活的各個(gè)領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到e機(jī) 上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)吋控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活屮 廣泛使用的各種智能ic卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。以前沒有單片機(jī)時(shí)，這些東苗也能做，但是只能 使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且成木高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控 制的精度自然也會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機(jī)外圍接 一點(diǎn)簡單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來完成。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用 也不會(huì)擔(dān)心精度達(dá)不到了。所以，它的魔力不

39、僅是在現(xiàn)在，在將來將會(huì)有更多的人來接受它、使用它。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，我國的單片機(jī)年容量已達(dá)13億片，且每年以大約16%的速度增長，但相對于世界市場我國的占有率 還不到1%。特別是沿海地區(qū)的玩具廠等生產(chǎn)產(chǎn)品多數(shù)用到單片機(jī)，并不斷地輻射向內(nèi)地。所以，學(xué)習(xí)單片機(jī)在我 國是有著廣闊前景的。步進(jìn)式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是典型的開壞控制系統(tǒng)。在此系統(tǒng)屮，執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)。它受驅(qū)動(dòng) 控制線路的控制，將代表進(jìn)給脈沖的電平信號直接變換為具有一定方向、大小和速度的機(jī)械 轉(zhuǎn)角位移，并通過齒輪和絲杠帶動(dòng)工作臺移動(dòng)。由于該系統(tǒng)沒有反饋檢測壞節(jié)，它的精度較差，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制。但它的結(jié)構(gòu)和控制簡單、容易調(diào)整，故在速度和梢度

40、要求不太高的場合具有一定的使用價(jià)值。1 步進(jìn)電機(jī)的種類步進(jìn)電機(jī)的分類方式很多，常見的分類方式有按產(chǎn)牛力矩的原理、按輸出力矩的人小以及按 定了和轉(zhuǎn)子的數(shù)雖進(jìn)行分類等。根據(jù)不同的分類方式，可將步進(jìn)電機(jī)分為多種類型，如表 5-1所示。表51步進(jìn)電機(jī)的分類分類方式具體類型按力矩產(chǎn)生的原理（1）反應(yīng)式：轉(zhuǎn)了無繞組，rh被激磁的定了繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行（2）激磁式：定、轉(zhuǎn)子均有激磁繞組（或轉(zhuǎn)子用永久磁鋼），由電磁力矩實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)行按輸出力矩大?。?）伺服式：輸出力矩在百分之兒之兒至十分之兒（nm）只能驅(qū) 動(dòng)較小的負(fù)載，要與液壓扭矩放大器配用，才能驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺等較人的負(fù)載（2）功率式：輸岀力矩在5-50 nni以上，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)