1、博士學位論文答辯，微芯片基礎(chǔ)知識和科學技術(shù)革新，2010年十月，主持人：往復沖教授電話河南理工大學，牙齒章節(jié)內(nèi)容，第四章微芯片大學生科學技術(shù)創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，大會典型的競爭標題分析，微芯片基礎(chǔ)知識和科學技術(shù)創(chuàng)新，電力電路設(shè)計人類-受控對象的現(xiàn)場信息可以分為模擬量和數(shù)值量兩種，具體取決于物理數(shù)量的特性。4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章在單籌碼微機大學生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，1，數(shù)字輸入介面設(shè)計，1，光電耦合隔離器，光電耦合隔離器可根據(jù)輸出水平分為電晶體，單向晶閘管類型，雙向晶閘管類型等(見圖1)。它們的原理是一樣的。也就是說，都是通過傳記-光=電等信號轉(zhuǎn)換，利用光信號的傳

2、輸完成隔離功能，不受電磁場的干擾。4.4輸入通道電路設(shè)計、第4章在單籌碼微機大學生技術(shù)創(chuàng)新活動中的應(yīng)用、1、數(shù)字輸入介面設(shè)計、2、數(shù)字輸入通道、(1)開關(guān)輸入電路開關(guān)輸入電路中，應(yīng)考慮1)電平轉(zhuǎn)換：將現(xiàn)場電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號等問題。2)RC過濾器：使用RC過濾器過濾高頻干擾。3)過電壓保護：通過穩(wěn)定壓力管和限流電阻，用過電壓保護穩(wěn)定壓力管或壓力電阻器，將臨時峰值電壓鉗放在安全平上。4)反電壓保護：連接二極管以防止反極性電壓輸入。5)光電隔離：使用光電耦合器實現(xiàn)計算機和外部的完全傳記隔離。4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章在單籌碼微機上大學生技術(shù)創(chuàng)新活動的應(yīng)用，1，數(shù)字輸入介面設(shè)計，2，數(shù)字輸入通

3、道，(1)開關(guān)輸入電路，典型開關(guān)輸入信號調(diào)節(jié)電路如圖4所示。4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章單籌碼微型電腦大學生技術(shù)創(chuàng)新活動應(yīng)用節(jié)目，1，數(shù)字輸入介面設(shè)計，2，數(shù)字輸入通道，(2)脈沖數(shù)電路，4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章大學生科技創(chuàng)新活動中單籌碼微型計算機的應(yīng)用，1，數(shù)字輸入介面設(shè)計，2總的來說，研究分布類似于采樣，因此稱為采樣。以一定的間隔對連續(xù)信號進行采樣，將連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為時間上離散的脈沖序列。4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章大學生科技創(chuàng)新活動在單籌碼微機上的應(yīng)用，2，模擬輸入介面技術(shù)，1，基本概念，(2)采樣頻率。為了避免丟失由采樣信號傳遞的信息，實時采樣的采樣頻率必須滿足采樣清理(香農(nóng)清

4、理)的要求，如果采樣頻率不滿足采樣清理，則會發(fā)生信號鋸齒。采樣后波形添加了額外的低頻組件，導致失真并產(chǎn)生錯誤。在工程中，采樣頻率應(yīng)采用采樣信號中包含的最高頻率的K倍，通常為K1020。此外，在A/D轉(zhuǎn)換之前，應(yīng)添加消除鋸齒模擬濾波器AF以過濾不必要的高頻分量。香農(nóng)清理：采樣頻率S和連續(xù)信號e(t)最大頻率max之間的關(guān)系是s2max或：T/max，4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章應(yīng)用單籌碼微機上大學生技術(shù)創(chuàng)新活動，第2章模擬輸入介面技術(shù)，(2)采樣頻率(2)如圖所示。介面程序的操作包括：對介面初始化、采樣通道、采樣頻率、確定中斷方法、A/D啟動、讀取結(jié)果、處理舊數(shù)據(jù)、存儲指定單元等。4.4輸入通

5、道電路設(shè)計，第4章單籌碼微電腦大學生技術(shù)創(chuàng)新活動應(yīng)用節(jié)目，2，模擬輸入介面技術(shù)，1，基本概念，(3)數(shù)據(jù)收集通道：-每個組件的作用，傳感器和轉(zhuǎn)換器：收集現(xiàn)場的各種信號，轉(zhuǎn)換為傳記信號現(xiàn)場信號為電壓、電流、電磁量等多種傳記還有非定量信號，例如溫度、濕度、壓力、流量、位移量等。必須根據(jù)物理量選擇適當?shù)膫鞲衅鳌?.4輸入通道電路設(shè)計，第四章單籌碼微電腦大學生科技創(chuàng)新活動應(yīng)用節(jié)目，2，模擬輸入介面技術(shù)，1，基本概念，(3)數(shù)據(jù)收集通道：-每個組件的作用，放大器：傳感器輸出的微弱信號，放大處理傳感器輸出信號需要A/D轉(zhuǎn)換過濾器：減少各種產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場的干擾信號。4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章單籌碼微計算機在大

6、學生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，第二章模擬輸入介面技術(shù)，1，基本概念，(3)數(shù)據(jù)收集通道3360-每個組件的作用，采樣固定器：在單籌碼微計算機的控制下，主要轉(zhuǎn)換或改變A/D轉(zhuǎn)換器分時多路復用信號，4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章將單籌碼微電腦應(yīng)用于大學生科技創(chuàng)新活動，2，模擬輸入介面技術(shù)，1，基本概念，(3)數(shù)據(jù)收集通道：-每個組件的作用，多路復用開關(guān)：A/D轉(zhuǎn)換器時分多路復用信號實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器：將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字并量化。4.4輸入通道電路設(shè)計，第四章單籌碼微電腦在大學生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，2，模擬輸入介面技術(shù)，2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：(1)常用溫度傳感器1)熱電偶溫度傳

7、感器：基于熱電效應(yīng)，電路中產(chǎn)生熱電動勢，如圖1所示。單磁盤應(yīng)用程序中常用的測量參數(shù)包括溫度、壓力、濕度、水位、速度、變位等。我們詳細介紹了常用的傳感器。4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微電腦大學生科技創(chuàng)新活動應(yīng)用節(jié)目，第2章模擬輸入介面技術(shù)，常用熱電偶代碼，索引號和測量范圍為表，2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微電腦大學生科技創(chuàng)新活動(這些傳感器的復蓋范圍為-200- 650C，靈敏度高。常用的钚電阻傳感器為Pt100，Pt100表示0C時钚電阻的電阻值為100。在-50- 650C范圍內(nèi)經(jīng)常使用。常用的銅電阻傳感器為Cu100和Cu50，表示0C上

8、銅電阻的電阻值為100和50。在-50- 150C范圍內(nèi)常用。熱敏電阻是利用一些金屬氧化物按比例混合燒結(jié)電阻值隨溫度變化的傳感器。靈敏度高，體積小，反應(yīng)快，壽命長。適用的測量范圍為-50C- 300C。2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微型計算機在大學生技術(shù)創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，2，模擬I/o介面技術(shù)，(1)常用溫度傳感器2)熱阻溫度傳感器，2，常用傳感器(2) 常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道(1)常用溫度傳感器3)半導體集成溫度傳感器，典型應(yīng)用節(jié)目圖，2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微電腦大學生技術(shù)創(chuàng)新

9、活動應(yīng)用節(jié)目它們之間的關(guān)系包括表1:2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章在大學生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，第2章，模擬輸入介面技術(shù)，(2)常用壓力傳感器各壓力(也稱為壓力)單元之間的關(guān)系，表中列出了第4章根據(jù)牙齒效果開發(fā)了壓力傳感器。壓力傳感器不能用于靜態(tài)測量。因為經(jīng)過外力作用的電荷只有在電路中存在無限輸入阻抗的情況下才能存儲。實際情況不能。因此，這決定了壓電傳感器只能測量動態(tài)應(yīng)力。主要用于壓電傳感器的壓電材料有石英、錫酸鉀鈉、磷酸二氫胺。2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章大學生技術(shù)創(chuàng)新活動應(yīng)用節(jié)目，2，模擬輸入介面技術(shù)，(2)常用壓力

10、傳感器1)壓電傳感器-主要應(yīng)用電壓加速傳感器是一般加速度計。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，壽命長的特點。廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑物的振動和沖擊測量，在航空和航空宇宙領(lǐng)域具有更特殊的地位。壓力傳感器可用于測量發(fā)動機內(nèi)部的燃燒壓力和真空度?？捎糜谲娛鹿I(yè)。例如，可以用來測量槍炮在長戰(zhàn)中被激發(fā)的瞬間的壓強變化和炮口的沖擊波壓力?？梢詼y量大壓力和小壓力。壓力傳感器既可以測量大壓力，也可以測量小壓力。在生物醫(yī)學測量中，心室導管微音器等。，2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微機在大學生技術(shù)創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，2，模擬輸入介面技術(shù)，(2)常用壓力傳感器2)其他壓

11、力傳感器容量壓力傳感器：使用測量的壓力減小金屬膜片之間的距離。硅壓力電阻壓力傳感器：硅壓力電阻壓力傳感器是在單個晶體硅的基板上通過擴散過程制造的新壓力傳感器，變形元件通過壓力作用引起電阻值變化，在類型硅片上形成4個電阻值相等的電阻帶，形成惠氏橋，體積小，系數(shù)高，測量范圍廣。(威廉莎士比亞、溫德伯格、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅)、2、常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4硅壓力電阻壓力傳感器：硅壓力電阻壓力傳感器是在單個晶體硅的基板上通過擴散過程制造的新壓力傳感器，變形元件通過壓力作用引起電阻值變化，在類型硅片上形成4個電阻值相等的電阻帶，形成惠氏橋，體積小，系數(shù)高，

12、測量范圍廣。(威廉莎士比亞、溫德伯格、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅、硅)、2、常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4 第四章單籌碼微機在大學生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，第二，模擬輸入介面技術(shù)，(4)紅外光電傳感器，光電傳感器通過將光強度的變化轉(zhuǎn)換為傳記信號的變化來控制。 光電傳感器通常由三部分組成：發(fā)射器、接收器和檢測電路。發(fā)射器向目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束通常來自半導體光源、發(fā)光二極管(LED)、激光二極管和紅外發(fā)射二極管。光束不停地發(fā)射，或者脈沖寬度發(fā)生變化。接收器由光電二極管、光電極管、光電管組成。接收機前面裝有光學元件，如透鏡或光圈。檢測電路可以過濾和應(yīng)用有效信號。2，

13、常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微機在大學生技術(shù)創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，2，模擬輸入介面技術(shù)，(4)紅外光電傳感器-分類，槽型光電傳感器將光發(fā)射機和接收器直接安裝在插槽兩側(cè)。發(fā)光器發(fā)出紅外線或可見光，在不受干擾的情況下，光接收器能接收光。但是，如果檢測到的物體在插槽中過時，光就會被遮住，光電開關(guān)就會移動。輸出開關(guān)控制信號，切斷或打開負載電流，完成控制動作。槽開關(guān)的檢測距離受整體結(jié)構(gòu)的限制，一般只有幾厘米。2，常用傳感器(轉(zhuǎn)換器)和選擇問題：4.4輸入通道電路設(shè)計，第4章單籌碼微機在大學生技術(shù)創(chuàng)新活動中的應(yīng)用，2，模擬輸入介面技術(shù)，(4)紅外光電傳感器-分類由發(fā)光器和拋光器組成的光電開關(guān)稱為大使