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第3篇 传感器与计算机接口：技巧4

第29章 传感器输出信号的预处理方法4

29．1开关式传感器的信号预处理方法4

29．2模拟脉冲式传感器的信号预处理方法5

29．2．1峰值脉冲式传感器信号预处理方法5

29．2．2脉冲宽度式和脉冲间隔式信号的预处理5

29．3模拟连续式传感器的信号预处理方法6

29．4频率变化式传感器的信号预处理方法7

29．5数字脉冲式传感器的信号预处理方法8

29．6数字编码式传感器的信号预处理方法9

29．7信号的调制与解调10

29．7．1信号调制与解调的概念10

29．7．2信号的调幅与检波10

29．7．3信号的调频与鉴频14

29．7．4脉冲宽度的调制14

第30章 基本信号的转换17

30．1二进制代码17

30．1．1单极性代码18

30．1．2双极性码20

30．2D/A转换器22

30．3ADC转换26

30．3．1ADC转换器概述26

30．3．2A/D转换方法30

30．3．3ADC与计算机接口技术34

30．4常用A/D、D/A转换器型号特性一览表36

第31章 数据采集系统43

31．1采样的概念43

31．1．1采样定理43

31．1．2混叠45

31．1．3内插46

31．1．4带限或低通内插47

31．2数据采集系统的配置与类型47

31．2．1数据采集系统的结构配置·47

31．2．2采样周期的选择48

31．2．3量化噪声（量化误差）49

31．2．4数据采集系统的类型50

31．3数据采集系统部件的选择50

31．3．1A/D转换器的选择50

31．3．2采样/保持电路（S/H）的选择51

31．3．3多路转换器（MUX）的选择54

31．4用于IBM PC数据采集系统的设计55

31．4．1硬件设计55

31．4．2转换速率计算58

31．4．3精度计算58

31．4．4软件设计58

第32章 通信接口60

32．1Centronics并行接口60

32．2RS-232-C串行接口标准63

32．2．1RS-232-C信号特性、电缆长度及波特率63

32．2．2RS-232-C引脚分配及定义64

32．2．3RS-232-C的连接方法67

32．2．4TTL与RS-232-C之间的电平转换68

32．3高速远距离RS-449/422/423/485通信接口69

32．3．1RS-449/422/423/485的特点69

32．3．2RS-449的信号线定义70

32．3．3RS-422-A和RS-423-A72

32．3．4RS-48575

32．420mA电流环接口76

32．4．1电流环路设计77

32．4．220mA电流环接口与RS-232-C接口的关系77

第33章 用户输入装置接口79

33．1操纵杆79

33．1．1电位器型操纵杆79

33．1．2开关型操纵杆82

33．2跟踪球85

33．3触摸屏86

33．4光笔88

33．4．1光栅扫描88

33．4．2光笔原理89

33．4．3光笔举例90

33．5x-y数字化仪92

33．5．1转换方法92

33．5．2Bit Pad One数字化仪93

33．6数字照相机93

33．6．1基本介绍93

33．6．2性能说明94

33．6．3工作原理94

33．6．4微电眼的使用95

第34章 传感器与计算机接口的典型实例96

34．1数据采集板简介96

34．1．1原型电路数据采集板96

34．1．2Tecmar Lab Master数据采集板端口99

34．2温度传感器与计算机的接口99

34．3流量传感器与计算机的接口103

34．4光学传感器与计算机的接口107

34．5数字式温度传感器与计算机的接口110

34．5．1用内部定时/计数器实现SWC与8031的接口110

34．5．2用查询法实现SWC与8031的接口111

34．5．3一种实用温度湿度遥测仪电路111

第35章 传感器使用的几项关键技术113

35．1传感器的匹配技术113

35．1．1变压器匹配113

35．1．2高输入阻抗放大器113

35．1．3电荷放大器115

35．2传感器非线性处理方法115

35．2．1硬件线性化处理方法115

35．2．2软件线性化处理方法116

35．3抗干扰的处理方法122

35．3．1从元器件方面来采取措施122

35．3．2电源的去耦处理123

35．3．3印刷电路板的正确布局是去干扰的一种有效方法124

第4篇 传感器选用指南126

第36章 传感器的技术指标、代号及选用原则126

36．1传感器的技术指标126

36．2传感器的类型代号128

36．2．1传感器的分类体系128

36．2．2传感器代号标记方法130

36．2．3传感器代号130

36．3传感器的特性参数134

36．3．1静态参数134

36．3．2动态参数136

36．4传感器的正确选用原则137

第37章 检测同一物理量的各类传感器性能比较138

37．1测力、称重用各类传感器的性能比较138

37．2压力检测用各类传感器的性能比较139

37．3力矩检测用各类传感器的性能比较140

37．4硬度检测用各类传感器的性能比较141

37．5光参数检测用各类传感器的性能比较141

37．6声参数检测用各类传感器的性能比较143

37．7磁参数检测用各类传感器的性能比较144

37．8电学量检测用各类传感器的性能比较145

37．9气体检测用各种传感器的性能比较145

37．10热参数检测用各种传感器的性能比较146

37．11湿度检测用各类传感器的性能比较148

37．12离子检测用各类传感器的性能比较149

37．13位移、位置、尺度检测用各类传感器的性能比较150

37．13．1位移检测用各类传感器的性能比较151

37．13．2角度、角位移检测用各类传感器的性能比较153

37．13．3长度、厚度检测用各类传感器的性能比较155

37．13．4位置（物位）检测用各类传感器的性能比较157

37．14速度检测用各类传感器的性能比较158

37．15加速度检测用各类传感器的性能比较161

37．16流量检测用各类传感器的性能比较162

37．17密度检测用各类传感器的性能比较163

37．18黏度检测用各类传感器的性能比较163

37．19浊度检测用各类传感器的性能比较163

37．20射线检测用各类传感器的性能比较164

37．21生物检测用各类传感器的性能比较165

第38章 常用传感器实物外形、尺寸及特性166

38．1光电式传感器166

38．1．1G18型放大器内置光电传感器166

38．1．2G20型放大器内置光电传感器167

38．1．3G30型放大器内置光电传感器169

38．1．4G50型放大器内置光电传感器170

38．1．5G52-U型放大器内置光电传感器171

38．1．6G100型放大器内置光电传感器172

38．1．7微型光电传感器173

38．1．8激光式放大器分离传感器（E3C-LDA/E3C-LD型）175

38．1．9WS-C2GA型标志传感器175

38．1．10色标传感器176

38．1．11PY9-W60-3E1（RS2-N111）型标志传感器177

38．1．12PY15-W61-3E1型标志传感器178

38．1．13SW系列人身安全光幕传感器178

38．1．14SPX系列光纤传感器179

38．1．15SX系列光纤传感器181

38．1．16旋转编码器技术说明182

38．1．17OME-A、OSS、OVW2、NOC-S型增量旋转编码器183

38．1．18OEK、NE、NEH、SBH型增量旋转编码器184

38．1．19AEW、ASC、ASS、ASA型绝对值旋转编码器185

38．1．20MKE、UFO、OLM、HP-L01型手动脉冲旋转编码器186

38．1．21系列光电开关技术特性及使用方法187

38．1．22W1/2/3/4型光电开关191

38．1．23W5/6/7/8型光电开关192

38．1．24W9/10/11/12型光电开关194

38．1．25W25/26/27/28型光电开关195

38．1．26W29/30/31/32型光电开关197

38．2力传感器/变送器198

38．2．1SP0100系列蓝宝石压力传感器198

38．2．2ZP2100系列蓝宝石压力变送器200

38．2．3ZP2200S系列智能型蓝宝石压力变送器202

38．2．4ZP2300系列蓝宝石顶端膜片压力变送器206

38．2．5ZP2600系列高温熔体压力变送器209

38．2．6ZP3100系列扩散硅绝压/压力变送器（非隔离型）213

38．2．7ZP3400系列扩散硅差压变送器（非隔离型）215

38．2．8ZP3600S系列扩散硅智能绝压/压力变送器218

38．2．9ZP3800系列扩散硅绝压/压力变送器222

38．2．10ZP1151S系列智能差压/压力变送器225

38．2．11SWP-T20系列变送器229

38．2．12SWP-T201～T224系列隔膜式压力变送器233

38．2．13SWP-T51/T61系列差压变送器241

38．2．14KYC01系列绝压/压力传感器244

38．2．15KYC04系列差压传感器246

38．2．16KYB14系列差压变送器249

38．2．17KYB18系列绝压/压力变送器252

38．2．18KYB600系列绝压/压力变送器255

38．2．19KYB2003型压力变送器258

38．2．20KYB3000系列硅-蓝宝石压力变送器260

38．2．21KY1151系列电容式差压/压力变送器263

38．2．22KY1151S系列智能差压/压力变送器267

38．2．23NPC-410/1210/1220系列压力传感器272

38．2．24NPI系列压力传感器275

38．2．25US600系列压力传感器279

38．2．26CY3088型压力变送器282

38．2．27CY3018隔离型压力变送器284

38．2．28CY2000系列微压/微差压变送器287

38．2．29CY1151型差压变送器289

38．2．30硅压力传感器技术说明291

38．2．31CY-YZ001/002系列绝对压力传感器293

38．2．32CY-YZ101型压力传感器294

38．2．33CY-YZ102型压力传感器295

38．2．34CY-YZ103型压力传感器296

38．2．35CY-YZ104型压力传感器297

38．2．36CY-YZ201型差压传感器298

38．2．37CY-YZ202型差压传感器299

38．2．38CY-YZ203型差压传感器300

38．2．39CY-YZ204型差压传感器301

38．2．40CY-DB01/03系列绝对压力变送器302

38．2．41CY-DB11/12/13/14/15系列高精度压力（负压）变送器303

38．2．42CY-DB11/13/14系列铁路机车专用压力变送器305

38．2．43CY-DB11/13系列汽车专用压力变送器306

38．2．44CY-DB11/12/13/14/15系列数字显示压力变送器/控制器307

38．2．45CY-DB11/12/13/14/15系列智能型压力变送器/控制器308

38．2．46CY-DB11/12/13/14/15系列齐平膜/法兰盘液位变送器310

38．2．47CY-DB11/12/13/14系列高温压力变送器311

38．2．48CY-DB11/12/13/14/15系列工业过程控制防爆型压力变送器312

38．2．49CY-DB21/22/23/24/25系列差压变送器313

38．2．50CY-DB2150型工业过程控制差压变送器315

38．2．51CY-DB1151系列电容式压力/差压变送器315

38．2．52CY-DB41/43系列高频动态压力变送器318

38．2．53CY-DK11/12系列压力（负压）开关319

38．2．54CY-DK21/22系列差压开关320

38．2．55硅传感器使用注意事项321

38．3位移、液位传感器/变送器329

38．3．1PTS420系列位移变送器329

38．3．2HC-485系列位移传感器331

38．3．3LBB系列高精度位移测量探头333

38．3．4GCA/GCD系列位移传感器334

38．3．5LDM-1000位移信号处理模块337

38．3．6RVIT-15-60/RVIT-15-120I角位移传感器338

38．3．7KYB19系列液位变送器340

38．3．8KYC09系列液位传感器343

38．3．9KYB600F系列法兰液位变送器345

38．3．10磁致伸缩线性位移（液位）传感器技术说明348

38．3．11KYCM-L磁致伸缩线性位移传感器349

38．3．12KYCM-F磁致伸缩液位传感器354

38．3．13电子倾角传感器359

38．3．14DAS-20双轴倾角传感器363

38．3．15ZL3900系列静压式液位变送器365

38．3．16ZL4100系列磁致伸缩液位传感器368

38．3．17ZL4200系列磁致伸缩位移传感器372

38．3．18SWP-TL系列液位变送器技术说明376

38．3．19SWP-TLC型缆式静压液位变送器378

38．3．20SWP-TLR型杆式静压液位变送器380

38．3．21SWP-TLD型直装式静压液位变送器382

38．3．22SWP-TLG型导压式静压液位变送器383

38．3．23SWP-T51/T61系列智能电容式变送器386

38．3．24CY3011型投入式液位变送器388

38．3．25CY3011A型铠装液位变送器391

38．3．26CY3058型射频电容物位变送器393

38．3．27JGX型密封式光栅线位移传感器395

38．3．28JYB-K-Y型液位变送器397

38．3．29CY—DB31/32/33/34系列一体/分体/插入式液位变送器399

38．3．30CY-YZ301型液位传感器400

38．3．31CY-YZ302型液位传感器401

38．3．32CY—YZ303型液位传感器402

38．3．33CY-DK31/32系列液位开关403

38．4温度传感器/变送器405

38．4．1GWC型温度变送器405

38．4．2GWCJ型温度变送器406

38．4．3GWE型温度变送器408

38．4．4GWEJ型温度变送器410

38．4．5SBWR（Z）系列温度变送器411

38．4．6AFT系列一体化温度变送器414

38．4．7SWP-CT80型现场温度变送控制器417

38．4．8SWP-ET100型现场温度变送控制器419

38．4．9SBW系列温度传感器421

38．4．10WR系列铠装热电偶424

38．4．11WZPK系列铠装热电阻428

38．4．12SBW系列一体化温度变送器430

38．4．13KYT100系列温度变送器433

38．4．14DBW系列温度变送器435

38．4．15TRH3600型温湿度变送器436

38．4．16CY3602型温湿度传感器438

38．4．17CYP系列温度传感器/变送器439

38．4．18CT15型电压温度传感器441

38．5电感电容式传感器接近开关443

38．5．1LJ系列接近开关特性及使用方法443

38．5．2电感式接近开关原理及接线图447

38．5．3带螺纹金属圆柱形电感式系列接近开关448

38．5．4电容式传感器452

38．5．5S18/30和J20/34型接近开关455

38．5．6S12/SQ40/B4/P12型接近开关456

38．5．7M8型接近开关458

38．5．8N12型接近开关459

38．5．9M18型接近开关461

38．5．10M30型接近开关462

38．5．11S14/16/24/38型接近开关464

38．5．12S45/40及SQ40/48型接近开关465

38．5．13电感式B1/2/3/4型接近开关466

38．5．14电感式B17/17A/18/18A型接近开关468

38．5．15电感式Q36/42/48/55型接近开关469

38．5．16电感式Q80/100/140/210型接近开关470

38．5．17M12/18/30型耐温电感式接近开关472

38．5．18M12/18/30和B4型增大距离电感式接近开关473

38．5．19S12P/20P型耐高压电感式接近开关474

38．5．20纺织机专用电感式H1/2/3//4型接近开关475

38．5．21电感式H11/12/13/14型接近开关476

38．5．22电感式H91/92/93/94型接近开关477

38．5．23电感式M6/8/12/14型圆柱型接近开关479

38．5．24电感式M18/22/24/30/20型圆柱接近开关481

38．5．25电感式M34/35/38/40型圆柱接近开关483

38．5．26电感式T1/2/3/5型角柱接近开关485

38．5．27电感式T6/7/8/9角柱型接近开关487

38．5．28电感式T10/12/13/15/16型角柱接近开关489

38．5．29电感式T36/37/38/39/40型平面接近开关491

38．5．30电感式T41/42/43/50型平面接近开关493

38．5．31电感式T55/75型和M36/48/55型平面接近开关495

38．5．32CM18/20/24/30型电容式接近开关497

38．5．33CM34/35/48型和CT16/37型电容式接近开关499

38．5．34H-JK/JB/JZ系列霍尔接近开关501

38．5．35LJK系列电感式接近开关502

38．5．36H12系列霍尔式传感器504

38．5．37H2系列磁性传感器505

38．5．38NAMUR型安全防爆式传感器506

38．5．39带模拟量输出的电感式传感器507

38．6电流传感器508

38．6．1电流传感器使用方法508

38．6．2TA52NE系列测量用电流传感器511

38．6．3TA52LE系列测量用电流传感器512

38．6．4TA11S系列稳控用电流传感器512

38．6．5TA14S系列稳控用电流传感器513

38．6．6TA33S系列稳控用电流传感器515

38．6．7TA33HS系列稳控用电流传感器516

38．6．8TA26QE系列保护用电流传感器517

38．6．9TA27QE系列保护用电流传感器518

38．6．10TA52QE系列保护用电流传感器519

38．6．11TA54QE系列保护用电流传感器519

38．6．12TA39QK系列保护用电流传感器520

38．6．13TA29QK系列保护用电流传感器521

38．6．14TA34QE系列保护用电流传感器522

38．6．15TA63QE系列保护用电流传感器522

38．6．16TA25P系列保护用电流传感器523

38．6．17TA24AP系列保护用电流传感器524

38．6．18TA36N系列电表用电流传感器525

38．6．19TA38N系列电表用电流传感器526

38．6．20TA24M/24AM系列电表用电流传感器527

38．6．21TA24BM系列电表用电流传感器528

38．6．22TA20M系列电表用电流传感器529

38．6．23TA91M系列电流传感器529

38．6．24TA91BM系列电流传感器530

38．6．25TA92BM系列电流传感器530

38．6．26TA93M/P系列导轨式三相电流传感器531

38．6．27TAV32B-02型电流电压两用传感器532

38．6．28TAV61-02型电流电压两用传感器534

38．6．29GAA型单相交流电流变送器535

38．6．30GAAJ型单相交流电流变送器538

38．6．31GAA3型三相交流电流变送器539

38．6．32GAAJ3型三相交流电流变送器541

38．6．33GDA型单向直流电流变送器542

38．6．34零序电流互感器545

38．6．35部分互感器外形参考图545

38．6．36水浸变送器546

38．6．37变压器档位变送器546

38．7电压传感器（互感器）547

38．7．1电压传感器（互感器）使用方法547

38．7．2TV26系列电压型电压传感器548

38．7．3TV27系列电压型电压传感器549

38．7．4TV34系列电压型电压传感器550

38．7．5TV39/29系列电压型电压传感器550

38．7．6TV41系列电压型电压传感器551

38．7．7TV52/52B系列电压型电压传感器552

38．7．8TV54系列电压型电压传感器553

38．7．9TV63系列电压型电压传感器554

38．7．10TV31B/31C系列电流型电压传感器555

38．7．11GAV型单相交流电压变送器556

38．7．12GAVJ型单相交流电压变送器558

38．7．13GAV型三相交流电压变送器560

38．7．14GAVJ型三相交流电压变送器561

38．7．15GHVC型磁补偿式电压传感器563

38．7．16GHA/C型交直流通用电流传感器/变送器564

38．7．17GA（D）L型漏电流变送器567

38．8电流开关量变送器568

38．8．1GAAK型单相交流电流开关量变送器568

38．8．2GAAKJ型单相交流开关量变送器570

38．8．3GAAK3型三相交流电流开关量变送器571

38．8．4GAAKJ3型三相交流电流开关量变送器573

38．8．5GDAK型直流电流开关量变送器574

38．8．6开关量变送器部分外形参考图577

38．9电压开关量变送器577

38．9．1GAVK型单相交流电压开关量变送器577

38．9．2GAVKJ型单相交流电压开关量变送器579

38．9．3GAVK3型三相交流电压开关量变送器580

38．9．4GAVKJ型三相交流电压开关量变送器582

38．9．5GDVK型直流电压开关量变送器583

38．10霍尔系列传感器/变送器585

38．10．1GHAT型磁补偿式电流传感器585

38．10．2GH/D（A）/AT型直检式电流传感器/变送器588

38．10．3DS-050LT系列直流漏电流霍尔传感器590

38．10．4CS200LB系列霍尔电流传感器591

38．10．5A-CS300B系列霍尔电流传感器592

38．10．6CS500B系列霍尔电流传感器594

38．10．7CS500E系列霍尔电流传感器595

38．10．8CS600N系列霍尔电流传感器596

38．10．9CS600CF系列霍尔电流传感器597

38．10．10CS1500FA系列霍尔电流传感器599

38．10．11CS10000HB系列霍尔电流传感器600

38．10．12CS600KF1系列直测可拆式霍尔电流传感器601

38．10．13CS2000KF2系列直测可拆式霍尔电流传感器602

38．10．14CS1000EK系列直测可拆式霍尔电流传感器603

38．10．15CSM005D型霍尔电流传感器604

38．10．16CSM025A系列霍尔电流传感器606

38．10．17CSM025AY系列霍尔电流传感器607

38．10．18CSM050CG系列霍尔电流传感器609

38．10．19CSM050NP系列霍尔电流传感器611

38．10．20CSM100LA系列霍尔电流传感器612

38．10．21CSM200B系列霍尔电流传感器613

38．10．22CSM300LT系列霍尔电流传感器615

38．10．23CSM500F系列霍尔电流传感器616

38．10．24CSM600FA系列霍尔电流传感器617

38．10．25CSK20LX型数字式霍尔电流传感器618

38．10．26YDG-HSB-9-口V型霍尔电压传感器619

38．10．27部分霍尔电流传感器/变送器外形参考图621

38．10．28VSM025A系列霍尔电压传感器621

38．10．29VSM500D型霍尔电压传感器623

38．10．30A-VSM500D型霍尔电压传感器624

38．10．31SM8/12/14/18型霍尔传感器626

38．11电感式传感器627

38．11．1JM8L型电感式传感器627

38．11．2JM12L型电感式传感器628

38．11．3JM18L型电感式传感器629

38．11．4JM30L型电感式传感器631

38．11．5XM18/24/30型电感式线性传感器632

38．11．6XT10/37/38型电感式线性传感器633

38．11．7电感调频式传感器技术说明635

38．11．8BWG系列电感调频式位移传感器635

38．11．9BWS系列电感调频式防水位移传感器637

38．12特种传感器638

38．12．1GAP型有功功率变送器638

38．12．2GAPJ型有功功率变送器639

38．12．3GAQ型无功功率变送器641

38．12．4GAQJ型无功功率变送器643

38．12．5视觉传感器（F10、F150V3、F160、F400V2、F250型）643

38．12．6测长传感器645

38．12．7E3MC及E3M-VG型应用传感器645

38．12．8GM40系列安全可靠的光幕传感器646

38．12．9HR系列涡流流量传感器/变送器648

38．12．10SV8系列智能传感器控制专用表649

38．12．11DP3-SVA系列传感器专用显示表651

38．12．12ST8-T智能温度传感器专用显示表652

第39章 传感器选用指南654

39．1光传感器选用指南654

39．2声传感器选用指南661

39．3电量传感器选用指南665

39．4热传感器选用指南667

39．5磁传感器选用指南672

39．6离子敏传感器选用指南675

39．7流量传感器选用指南678

39．8密度传感器选用指南682

39．9黏度传感器选用指南684

39．10浊度传感器选用指南685

39．11硬度传感器选用指南686

39．12速度传感器选用指南687

39．13加速度传感器选用指南688

39．14气体传感器选用指南697

39．15湿度传感器选用指南701

39．16位移/位置/尺度传感器选用指南704

39．17压力传感器选用指南711

39．18力矩传感器选用指南721

39．19力和测重传感器选用指南723

39．20射线传感器选用指南734

39．21传感器校准系统选用指南735

附录A 常用传感器实物外形汇集浏览图736

附录B 世界电子厂商商标图示一览表747

参考文献752