智能仪器与虚拟仪器仪表复习题

传感器

温度传感器常采用了热敏电阻，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC 和正温度系数热敏电阻PTC，临界温度系数热敏电阻三种。

NTC和PTC的特征曲线如图

热敏电阻全桥电路分析

R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC，用来检测加热温度的变化，R3、R4、R5、R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。D2hed3是稳定0漂。

区分三种电桥的特点全桥好

单臂电桥

半桥

全桥性能实验

霍尔传感器

开关型霍尔传感器和模拟量霍尔传感器，开关型霍尔传感器当磁钢（磁铁）转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平。原件为三个引脚：小瓷片靠近霍尔元件的正面，霍尔元件传感器输出低电平。

光电传感器

光电式传感器传感器有反射型和透射型两种，透射型的传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，在转盘上有孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。反射型的发光管和光电管是做在一起的。

模拟多路开关如图功能

MPC508（U1）为8通道多路开关：

INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。要访问MPC508多路开关，

可编程增益放大器

AD526（U2）为可编程增益放大器

A2、A1、A0、B四端为控制增益的代码输入端，

-

CS、

-

CLK为使能端，VIN端为信号输入端，

VOUT端为信号输出端，它们之间的关系见真值表9-1，通过编程可以很方便的设置1、2、4、8、16不同的增益。

表9-1

A/D转换

AD774B（U5）为12位逐次逼近型快速A/D 转换器，其转换速度最大为8μS，其引脚图10-1及主要功能说明如下：

LOGIC

V：数字逻辑部分电源+5V

12/-

8：数据输出格式选择信号引脚。当12/

-

8=1（+5V）时，双字节输出，即12位数据同

时有效输出，当12/-

8=0（0V）时，为单字节输出，即只有高8位或低4位有效。

-

CS：片选信号端，低电平有效。

A：字节选择控制线。

R/

-

C：读数据/转换控制信号，当R/

-

C=1，ADC转换结果的数据允许被读出；当R/

-

C=0

时，则允许启动A/D转换。

CE：启动转换信号，高电平有效。

CC V 、EE V ：模拟部分供电的正电源和负电源，为12V ±或15V ±。

REF OUT ： 10V 内部参考电压输出端

REF IN ： 内部解码网络所需参考电压输入端

REF OFF ： 补偿调整。接至正负可调的分压网络，以调整ADC 输出的零点。 10IN V 、10IN V ：模拟量10V ，20V 量程的输入端口，信号的一端接至AG 引脚。 DGND ： 数字公共端（数字地） AGND ： 模拟公共端 （模拟地）

0DB ～11DB ：数字量输出

STS ： 输出状态信号引脚。转换开始时，STS 达到高电平，转换过程中保持高电平。转换完

成时返回到低电平。STS 可以作为状态信息被CPU 查询，也可以用它的下降沿向CPU 发中断申请，通知A/D 转换已完成，CPU 可以读取转换结果。

2、当A/D 转换结束后，先能读入A/D 转换后的12位数据中的低8位；后读入A/D 转换后的12位数据中的高4位。

D/A 转换实验

模拟量的输入端：13、14脚 DB0~DB11连接单片机。例题

AD7541A （U4）为12位D/A 转换器，主要功能说明如下：

BIT1～BIT12：12位数字量输入端

OUT1： D/A 转换电流输出1。当DAC 的BIT1～BIT12全为1时，输出电流最大，全为0时输出0；

OUT2： D/A 转换电流输出2。

OUT1与OUT2输出端电流之和为一常数。

REF V IN ：参考电压输入端

FEEDBACK R ：反馈电阻输入

表11-1 图11-1

数码管静态动态显示

液晶显示器的种类：字符屏、汉字屏（带字库与不带字库）、单色、多色键盘

键查询子程序流程框图

RS232通信

单片机串行口经MAX232器件进行电平转换后，与PC机串行口相连。PC机使用串口调试应用软件：串口调试.exe,实现上位机与下位机的通信。MAX232 PC机PS232电平转为UA

RS485通信

单片机串行口经MAX485器件进行电平转换后，再经过“RS485到RS232转换器”与PC机串行口相连。

直流电机转速

直流电机在应用中有多种控制方式，对直流电机的驱动控制主要采用电枢控制驱动：即控制加在电枢两端电压的大小变化,以控制电机的转速大小。由PWM 信号形成器与晶体管功率放大器电路；由霍耳传感器将电机的速度转换成电信号进行转速测量。 Pwm脉冲电信号

直流数字电压表实验

主程序流程框图 T1定时中断子程序流程框图温度测量（传感器为热敏电阻）