燃油試驗系統(tǒng)測控系統(tǒng)

該測控系統(tǒng)用于燃油試驗過程燃油參數(shù)的采集（壓力、液位、流量、溫度等），另外可用于燃油試驗轉(zhuǎn)臺各參數(shù)狀態(tài)的采集（轉(zhuǎn)動角度、速度、慣量等），根據(jù)各傳感器的測量值和轉(zhuǎn)臺的姿態(tài)，分析和計算燃油系統(tǒng)特性（供油特性、重心變化、余油特性），該測控系統(tǒng)可實現(xiàn)模擬量信號、開關(guān)量信號、頻率信號實時采集。 2100433B

1） PXI總線系統(tǒng)，PXI4核計算機； 2） 系統(tǒng)通道數(shù)64，AD分辨率16位； 3） 采用高性能硬件平臺、傳感器/變送器、信號調(diào)理模塊、計算機網(wǎng)路、機柜、控制臺； 4） 系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)換算、工程計算、結(jié)果分析、特性曲線繪制、綜合報表的回放和查詢，生成試驗報告并打印數(shù)出； 5） 軟件具有數(shù)據(jù)通訊和網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)與發(fā)動機試車臺、轉(zhuǎn)臺以及遠程計算機的通訊，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲接口和導(dǎo)入、導(dǎo)出工具。

第0章 緒論 1

0.1 測控系統(tǒng)的含義與特點 1

0.2 計算機測控系統(tǒng)的任務(wù)和工作原理 4

0.3 計算機測控系統(tǒng)的輸入/輸出信號 6

0.4 計算機測控系統(tǒng)的組成 7

0.5 計算機測控系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 11

0.6 現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展特點 15

第1章 基于PC與單片機的測控系統(tǒng) 17

1.1 典型單片機實驗開發(fā)板簡介 17

1.1.1 單片機概述 17

1.1.2 單片機實驗開發(fā)板B的組成 18

1.1.3 單片機實驗開發(fā)板的主要電路 19

1.2 PC與單片機實驗開發(fā)板組成的測控系統(tǒng)程序設(shè)計 23

1.2.1 系統(tǒng)組成 23

1.2.2 設(shè)計任務(wù) 25

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自動測控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了如下的幾個階段：

自動測控系統(tǒng)第一階段

第一階段為50年代初到60年代中期，這一階段所應(yīng)用的自動測控系統(tǒng)是將不同輸入輸出電路的幾種可程控儀器總裝在一起，為進行某種專門測量而組建的，因此必須用一種專門的接口轉(zhuǎn)換裝置才能把計算機和各種可程控儀器聯(lián)接起來。這種轉(zhuǎn)換裝置包括計算機和程控儀器各自的接口電路，它們分別被裝在一塊印刷電路板上，每一塊電路板稱為一個接口卡片，插在專用的接口卡片箱內(nèi)的一條槽中。這類接口箱和接口卡片都是為專用的系統(tǒng)設(shè)計制造的，因此不能通用。因為接口不能通用，組建一個自動測控系統(tǒng)不僅耗資巨大而且要花相當(dāng)長的時間。

自動測控系統(tǒng)第二階段

第二階段是60年末期。在此時期，美國HP公司研制出了一種新型的接口系統(tǒng)，并生產(chǎn)了與之相適應(yīng)的計算機。新的接口系統(tǒng)的特點是把接口卡片箱裝在專用的計算機內(nèi)，該公司生產(chǎn)的程控儀器相應(yīng)的接口卡片便可插入該卡片箱中。但這種接口系統(tǒng)只適用于HP公司生產(chǎn)的計算機和程控儀器，如果選用其它廠家生產(chǎn)的儀器時，還得重新設(shè)計接口，因此具有一定的專用性。

由于各廠家生產(chǎn)的儀器接口結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，給使用者帶來了很大困難。因為要想把不同廠家生產(chǎn)的儀器組裝到所需要的自動測試或過程控制系統(tǒng)中去時，往往要花很大力氣去設(shè)計制造聯(lián)接它們的特殊接口電路，因此人們提出了接口標(biāo)準化的要求。

自動測控系統(tǒng)第三階段

第三階段是70年代以后，美國和歐洲都開始研究自動測控系統(tǒng)的接口標(biāo)準化問題，希望研制出一種適用于任何自動測控系統(tǒng)的通用的標(biāo)準化接口系統(tǒng)，以便世界各國都能按同一接口標(biāo)準來設(shè)計可程控儀器的接口電路。美國HP公司在原設(shè)計的接口電路基礎(chǔ)上，首先提出了接口標(biāo)準化方案，該方案經(jīng)進一步修改和完善，于1974年正式命名為HP-IB（這里的IB即接口母線Interface Bus）。該接口系統(tǒng)有很多優(yōu)點（如采用了積木式結(jié)構(gòu)，易于組成所需要的自動測控系統(tǒng)：使用靈活、方便、價格低廉），因此得到了美國電氣與電子工程師學(xué)會和國際電工委員會等織織的承認，并分別命名為IEEE-488和IEC-625標(biāo)準，通稱GP-IB，即通用接口母線標(biāo)準。這些標(biāo)準經(jīng)進一步補充完善，于1979年形成“可程控測量儀器的接口系統(tǒng)”的IEC625-1-79文本，1980年又形成“可程控測量儀器信息編碼格式約定”的IEC625-2-80文本。這兩個文本都是國際標(biāo)準，世界上任何廠家只要按這些標(biāo)準生產(chǎn)測量儀器，都可被用來組建自動測控系統(tǒng)。我國是IEC組織的參加國，所以于1984年正式頒布ZBY207-1-84（相當(dāng)于IEC625-1-79）和ZBY207·2-84（相當(dāng)于IEC625-2-80）文本，作為中華人民共和國專業(yè)標(biāo)準，1985年又升級為國家標(biāo)準GBn249-85，正式公布實施，這對發(fā)展我國的儀器接口技術(shù)及自動測控系統(tǒng)起了很大的推動作用。

在儀器接口技術(shù)及自動測控系統(tǒng)方面，目前國際上除了正在推廣應(yīng)用的IEC-625（或IEC-488）通用接口標(biāo)準系統(tǒng)外，另一種接口系統(tǒng)（CAMAC系統(tǒng)）也正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。CAMAC是“計算機自動化測量和控制”的英文首字母。自動控制接口系統(tǒng)首先由歐洲核電子標(biāo)準（ESONE）委員會研制，主要用于核物理電子測量。到1957年，歐洲CAMAC協(xié)會ECA、美國電氣及電子工程師協(xié)會和“國際電工委員會”相繼采用CAMAC標(biāo)準。經(jīng)進一步完善，于1982年正式發(fā)表了諸如“組件儀器和數(shù)字接口系統(tǒng)”、“串行數(shù)據(jù)公路接口系統(tǒng)”、“CAMAC系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊傳遞”等7個CAMAC標(biāo)準文件。CAMAC系統(tǒng)不僅能自動和快速地測量大量電量和非電量，而且有數(shù)據(jù)采集、記錄、監(jiān)控處理、調(diào)節(jié)、控制和遠傳等多種功能。CAMAC系統(tǒng)為組件式結(jié)構(gòu)，組件任何一個系統(tǒng)，只需要改變組件的類型和數(shù)量以及所用的程序，因此具有高度的靈活性和通用性。正是由于CAMAC系統(tǒng)具有如此強的功能和上述的許多優(yōu)點，因此自從CAMAC問世以來，各國均積極采用與推廣，現(xiàn)已成為國際標(biāo)準。它除了大量用于原子能和核物理研究領(lǐng)域外，也開始被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、醫(yī)療衛(wèi)生、交通管理、數(shù)字儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和實驗室自動化等各個方面。

由接口系統(tǒng)發(fā)展所經(jīng)歷的3個階段看出，第1、2階段發(fā)展起來的接口系統(tǒng)往往是為了一種測試目的而專門設(shè)計的，不具有通用性。在第3階段，形成、并得到廣泛應(yīng)用的通用接口系統(tǒng)，雖有許多優(yōu)點，但建立在該接口系統(tǒng)基礎(chǔ)上的自動測控系統(tǒng)，在本質(zhì)上仍然是人工測控的一種模仿，是用計算機代替了人工測控的各個步驟，未在測試方法上進行重大變革。因此近年來，許多科學(xué)工作者又在開始進行新的自動測控系統(tǒng)的研究，力圖充分發(fā)揮計算機的軟、硬件功能，使計算機除了擔(dān)任系統(tǒng)控制和進行數(shù)據(jù)處理外，其本身也成為測量功能的一個主要組成部分而與測量系統(tǒng)完全融合成為一體?？梢灶A(yù)料，未來的測控系統(tǒng)不僅能大大簡化系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)，而且還會引起傳統(tǒng)測試技術(shù)的徹底變革。

【標(biāo)準統(tǒng)一測控系統(tǒng)】standard unified TT&C system

標(biāo)準統(tǒng)一測控系統(tǒng)的定義是：在一個載波上，用n個副載波調(diào)制，實現(xiàn)頻分復(fù)用的n路信號傳輸，每一個副載波實現(xiàn)一個功能，從而實現(xiàn)測控中的多功能綜合，即將測控的多種功能統(tǒng)一在一個載波上，故稱統(tǒng)一載波測控系統(tǒng)。如果一個載波不夠，可仍用頻分方法在同一頻段內(nèi)采用2~3個載波，當(dāng)采用S/C/X頻段時稱為S/C/X頻段統(tǒng)一測控系統(tǒng)（USB/UCB/UXB）。