工业自动化对数字显示仪表的特殊要求

    应用于工业自动化中的数字显示仪表必须具有自身的特殊性能。有以下几方面：

 

    ①工业自动化仪表的检测参数通常是以温度、压力、流量、物位等为主，这些物理量都是随时间连续变化的非电量。通过各种变送器或A/D，D/A把非电量转换成统一的标准电信号。

 

    ②各种传感器输出的电信号往往与被测参数之间呈现出非线性特性，而模－数转换器一般是线性的。因此，在用数字形式显示被测参数时，必须考虑非线性校正问题，以保证测量准确度。

 

    ③工业用仪表区别于实验室仪表的一个重要方面，是要考虑生产现场的各种恶劣条件，要有较强的抗各种干扰的能力。因此，在设计、制造这类数字仪表时，必须对仪表使用现场的环境条件进行调查，制订出相应的抗干扰措施，保证仪表具有良好的环境适应性。

 

    ④必须考虑标度变换问题，使仪表显示值的单位与被测原始物理量统一起来。

 

    ⑤由于现代化生产的自动化程度越来越高，要求仪表能对多种参数进行连续测量、自动报警（越限、故障）及自动打印记录等。同时，为了对生产过程实现综合控制与管理，往往将仪表的测量值送入计算机进行运算和存储，以便按给定的规律对参量进行控制。所以要求数字仪表具有数码输出及数据通信功能。

 

    1.2信号的采样与量化

 

    模拟信号：幅值,时间均连续

 

    离散模拟信号：幅值连续,时间离散。

 

    数字信号：幅值,时间均离散。

 

    采样：以一定的时间间隔将模拟信号抽样成离散模拟信号的过程。

 

    量化：用一组编码（二进制）去逼进离散模拟信号的幅值,将其变成数字信号的过程。

 

    二、显示仪表采样定理

 

    为了使采样输出信号u*（t）能精确地复现原输入模拟信号ui（t），对于一个频率有限的模拟信号来说，采样周期Ts必须满足：

 

    三、采样与保持

 

    模拟信号经采样后，得到一系列样值脉冲。采样脉冲宽度τ一般是很短暂的，在下一个采样脉冲到来之前，应暂时保持所取得的样值脉冲幅度，以便进行转换。因此，在取样电路之后须加保持电路。

 

    7接地,8接大于1.4V电压时，LF398采样。

 

    8接低电平时LF398保持。

 

    四、量化与编码

 

    在tg期间Uo保持不变，此时电路对Uo进行量化-编码。

 

    量化：将采样保持信号Uo按指定要求划分成最小量化单位s的整数倍。

 

    编码：就是把量化的数值用二进制代码表示，即ADC的输出。

 

    由于数字显示仪表量位数有限，一个k位二进制码只能代表2k个数值，则只能接近某个量化电平值。

 

    两种量化方法：只舍不入法，有舍有入法。