測控系統(tǒng)原理與設計

第一章緒論
11測控儀器和系統(tǒng)的地位與作用
12測控系統(tǒng)微機化的重要意義2
13微機化測控系統(tǒng)的類型和組成
131微機化檢測系統(tǒng)3
132微機化控制系統(tǒng)3
133微機化測控系統(tǒng)4
14本課程的內(nèi)容與性質(zhì)4
思考題與習題5
第二章測控通道(輸入/輸出通道)
21模擬輸入通道6
211模擬輸入通道的基本類型與
組成結(jié)構(gòu)6
212傳感器的選用8
213信號調(diào)理電路的參數(shù)設計和選擇9
214采集電路的參數(shù)設計和選擇
215模擬輸入通道的誤差分配與綜合23
22模擬輸出通道27
221模擬輸出通道的基本理論27
222模擬輸出通道的基本結(jié)構(gòu)31
223模擬輸出通道組成電路的選用33
23開關(guān)量輸入/輸出通道37
231開關(guān)量輸入通道37
232開關(guān)量輸出通道38
233開關(guān)量輸入/輸出通道設計舉例41
24單元電路的級聯(lián)設計46
241電氣性能的相互匹配46
242信號耦合與時序配合46
243電平轉(zhuǎn)換接口48
思考題與習題52
第三章主機及其接口
31主機電路53
311基于PC機的主機電路53
312基于單片機的主機電路55
32測控接口及程序58
321A/D與微機接口及程序58
322VFC與微機接口及程序63
323D/A與微機接口及程序65
324功率接口68
33人-機接口及程序70
331顯示器接口及程序70
332鍵盤接口及程序78
333鍵盤/顯示器接口及程序85
334打印機接口及程序94
335報警器接口及程序100
34通信接口103
341串行通信接口103
342并行通信接口118
思考題與習題127
第四章測量數(shù)據(jù)處理
41量程切換128
42標度變換130
421模擬顯示的標度變換131
422數(shù)字顯示的標度變換131
43零位和靈敏度的誤差校正134
44非線性校正135
441查表法136
442插值法136
443擬合法142
45越限報警145
451越限報警系統(tǒng)設計實例145
452上、下限報警處理程序設計148
46數(shù)字濾波150
461限幅濾波和中位值濾波150
462平均濾波152
463低通濾波156
464復合濾波158
思考題與習題158
第五章PID控制算法
51PID控制原理與程序流程160
511過程控制的基本概念160
512模擬PID調(diào)節(jié)器161
513數(shù)字PID控制器162
514PID算法的程序流程164
52標準PID算法的改進167
521微分項的改進167
522積分項的改進169
53數(shù)字PID參數(shù)的選擇172
531采樣周期的選擇172
532數(shù)字PID控制的參數(shù)選擇173
54數(shù)字PID控制的工程實現(xiàn)175
541給定值和被控量處理176
542偏差處理177
543控制算法的實現(xiàn)178
544控制量處理178
545自動/手動切換179
思考題與習題180
第六章監(jiān)控程序設計
61監(jiān)控程序的功能和組成181
62監(jiān)控主程序和初始化管理182
621監(jiān)控主程序182
622初始化管理184
63鍵盤管理184
631一鍵一義的鍵盤管理184
632一鍵多義的鍵盤管理186
633自動/手動切換189
64顯示、中斷與時鐘管理190
641顯示管理190
642中斷管理190
643時鐘管理192
65硬件故障的自檢193
651自檢方式193
652自檢算法194
653自檢軟件196
思考題與習題197
第七章抗干擾技術(shù)
71噪聲干擾的形成198
711噪聲源198
712噪聲的耦合方式199
713噪聲的干擾模式202
72硬件抗干擾技術(shù)203
721接地技術(shù)203
722屏蔽技術(shù)209
723長線傳輸?shù)母蓴_及抑制210
724共模干擾的抑制213
725差模干擾的抑制218
726供電系統(tǒng)抗干擾220
727印刷電路板抗干擾222
73軟件抗干擾技術(shù)225
731軟件冗余技術(shù)226
732軟件陷阱技術(shù)228
733"看門狗"技術(shù)232
734故障自動恢復處理程序240
思考題與習題244
第八章微機化測控系統(tǒng)設計及實例
81設計要求和研制過程246
811設計的基本要求246
812設計研制過程247
82總體設計248
83硬件設計251
831元、器件的選擇251
832電路設計的原則253
833硬件電路研制過程254
84軟件設計256
841軟件研制過程256
842軟件設計的依據(jù)--系統(tǒng)定義257
843軟件設計方法259
844軟件的測試和運行261
85設計實例262
851電冰箱溫度測控系統(tǒng)設計262
852防盜報警系統(tǒng)設計267
思考題與習題274
第九章虛擬儀器與測控網(wǎng)絡
9.1虛擬儀器275
9.1.1虛擬儀器概述275
9.1.2虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成278
9.1.3DAQ數(shù)據(jù)采集卡281
9.1.4VXI總線系統(tǒng)283
9.1.5軟件293
9.1.6基于PC和DSP系統(tǒng)的虛擬儀器299
9.2現(xiàn)場總線305
9.2.1簡介305
9.2.2現(xiàn)場總線的幾種類型309
9.2.3結(jié)論312
9.3測控網(wǎng)絡312
9.3.1簡介312
9.3.2現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)313
9.3.3現(xiàn)場總線的數(shù)據(jù)通信模式314
9.3.4網(wǎng)絡擴展與網(wǎng)絡互聯(lián)316
9.3.5測控網(wǎng)絡應用317
思考題與習題319
附錄1MCS51指令表
附錄2常用集成芯片引腳圖
參考文獻