气动系统元件的分类及其应用
气动系统元件的分类及气缸在机构中的应用
目的
在现代工业自动化设备中，气动元器件得到了广泛的运用。本节课主要带大家来了解气动系统中常用的气动元件及气缸应用情况。
课堂内容
一、气动元件简介
二、气动驱动系统的基本组成
1、气源
2、气缸
3、节流阀
4、电磁换向阀
5、磁性开关
6、真空吸盘
7、真空发生器
8、负压表（真空表）
9、快换接头
10、气管
三、气缸的安装形式
四、常用气动机构模块设计
1、气缸配直线轴承
2、气缸在快速夹具中的应用
3、气缸在步进送料系统中的应用
4、直线运动转换为旋转运动
一、气动元件简介
气动元件，指的是以压缩空气为动力的标准件（气缸），广泛应用于非标设计当中。
常见品牌有日本：SMC、CKD、小金井，台湾：亚德客、气立可，德国：费斯托、博世力士乐等。
选择气动元件的原则：以客户为向导，品质为前提，价格作参考三个原则来进行选择，进口品牌一般都比较贵，需要根据实际情况灵活选用。例如同样的一款气缸，亚德客的比SMC便宜不少，如果不是客户要求，可以优先选用。
气动和液动都属于流体传动范畴，他们各有特点。液动相对来说比较稳定，适用于大动力需求场合，而气动相对于液动来说有不少优势：
1、结构简单、轻便，介质是压缩空气，防火、防爆、防潮，和液动相比，气动可以在高温场合使用，安全性能好。
2、由于空气流动损失小，压缩空气可以集中供应、远距离输送，空气本身不花钱，压缩和排气处理简单，无污染。而油液需要回收处理，这也是在很多时候油路的电磁换向阀体通常比气动换向阀体多一通的原因。
3、输出力和速度的调节更加容易控制，气缸动作速度一般小于1m/s，比液动要快。
4、可靠性高，使用寿命长，由于液动元件要求密封性非常高，负载也是重型负载，负载决定油路工作压力的大小，所以更容易出现损坏。
二、气动驱动系统的基本组成
三、气缸常用的安装形式
四、常用气动机构模块设计
1、气缸配直线轴承
使用缓冲器、浮动接头的结构
特别注意：
1、浮动接头的运用：由于本机构在往复运动方向属于过约束状态，如果直接将气缸的活塞杆连接在运动件上则会导致运动件运动不顺滑、平稳，甚至卡死。
所以，选择将气缸活塞杆通过浮动接头连接在运动件上。当然，在对于运动件的位置要求不高的情况下，出于成本的考虑，也可以不使用浮动接头，而自制浮动构件连接。
2、缓冲器的运用：由于压缩空气的速度控制不能向电机一样可以做到软着陆（即通过控制电机的加速度达到缓慢、无冲击的停下），所以，通过缓冲器来控制气缸活塞停止的速度，吸收冲击。当然，另外一种方式就是可以通过选择带气缓冲的气缸来解决这个问题，但
通常这种气缸成本较高，所以，一般情况下，在结构空间允许的时候，选择配置外置缓冲器。
3：直线轴承与导向杆的配合公差：通常情况下，选择滚珠直线轴承，由于它们之间需要相对运动，所以，建议导向轴选择g6的公差带。
4：导向杆的表面硬度：由于运动件的频繁往复运动，所以需要对导向杆的表面硬度做出要求。通常，建议导向杆（镀铬棒、SUS304）表面硬度在HRC52-56（suj2：HRC58）。 使用缓冲垫、自制浮动构件的结构
注意事项：
1、自制浮动接头：由于对运动件运动要求不高，所以，选择了自制浮动接头的方式。其要点在于：D1=ΦD+Δ；l=d+Δ1。
2、取消缓冲器，使用橡胶缓冲垫：通常这种使用方式是对于运动件的停止位置要求不高的情况。橡胶缓冲垫的硬度在HS50-75。
2、气缸在快速夹具中的应用
快速夹具是利用机构的死点进行自锁的夹紧装置，在现代工厂中使用非常广泛。它通常被使用在半自动设备或全自动设备中对被加工产品或者产品的夹具进行夹紧。
加上气缸后，如下：
凸轮槽轨迹驱动：
直线气缸气动手爪：
3、气缸在步进送料系统中的应用
步进送料对于现代自动化设备具有重要的意义，由于产品的加工装配都需要一定的时间，所以大多数设备都采用的是：送料→加工→送料→加工这样的间歇循环工作方式。
通过以上两个步进送料机构的介绍，显然可以看出：步进送料也可以用于以短行程执行机构实现物料的远距离输送，这也是工厂自动化设备中常用的远距离输送方式。以上介绍的是两种典型的运用气缸进行步进送料的机构。其相对于齿轮连杆机构、连杆机构、槽轮机构、棘轮机构、凸轮机构等各种间歇运动机构来说：具有结构简单、零件少、柔性高（可以通过调节限制气缸行程限位螺钉或者缓冲器限位螺母来调节产品拨叉的行程）的优点。
4、气缸驱动齿轮齿条将直线运动转换为旋转运动
以上介绍了常用的普通直线气缸的结构设计模块，以上介绍的气缸结构都是基于单轴方向的运动结构。如果在需要多轴运动的情况，如XY方向、YZ方向、XYZ方向、XYZU（U 即代表旋转方向）方向等多轴运动，则基本上是以上单轴气动单元加上旋转气缸等的简单叠加即可。
系统的组成和分类
第一章系统的组成和分类 干粉灭火系统根据其灭火方式、保护情况、驱动气体储存方式等不同可分为10余种类型，本节主要介绍系统的组成及其分类。 一、干粉灭火系统的组成 干粉灭火系统在组成上与气体灭火系统相类似。干粉灭火系统由干粉灭火设备和自动控制两大部分组成。前者由干粉储存容器、驱动气体瓶组、启动气体瓶组、减压阀、管道及喷嘴组成；后者由火灾探测器、信号反馈装置、报警控制器等组成，见图3-8-1所示。 二、干粉灭火系统的分类 （一）按灭火方式分类
1．全淹没干粉灭火系统 全淹没干粉灭火系统是指将干粉灭火剂释放到整个防护区，通过在防护区空间建立起灭火浓度来实施灭火的系统形式。该系统的特点是对防护区提供整体保护，适用于较小的封闭空间、火灾燃烧表面不宜确定且不会复燃的场合，如油泵房等类场合。 2．局部应用干粉灭火系统 局部应用干粉灭火系统是指通过喷嘴直接向火焰或燃烧表面喷射灭火剂实施灭火的系统。当不宜在整个房间建立灭火浓度或仅保护某一局部范围、某一设备、室外火灾危险场所等，可选择局部应用干粉灭火系统，例如用于保护甲、乙、丙类液体的敞顶罐或槽，不怕粉末污染的电气设备以及其他场所等。 （二）按设计情况分类 1．设计型干粉灭火系统 设计型干粉灭火系统是指根据保护对象的具体情况，通过设计计算确定的系统形式。该系统中的所有参数都需经设计确定，并按要求选择各部件设备型号。一般较大的保护场所或有特殊要求的场所宜采用设计型系统。 2．预制型干粉灭火系统 预制型干粉灭火系统是指由工厂生产的系列成套干粉灭火设备，系统的规格是通过地保护对象做灭火试验后预先设计好的，即所有设计参数都已确定，使用时只需选型，不必进行复杂的设计计算。保护对象不很大且无特殊要求的场合，一般选择预制系统。 （三）按系统保护情况分类 1．组合分配系统 当一个区域有几个保护对象且每个保护对象发生火灾后又不会蔓延时，可选用组合
《现代传感技术》复习要点
4.1 应变效应和应变式传感器 何为电阻应变效应？电阻丝阻值公式，由哪些参数决定？ 电阻丝灵敏度系数由哪两部分构成？与电阻丝材质的关系？ 温度如何影响应力传感器的输出电阻？
应力传感器的温度补偿方法有哪些？ 常用的温度补偿方法有三种： 1) 桥路补偿法，它主要是通过贴片和接桥方法消除温度的影响，补偿原理和方法将在后文中详细介绍； 2) 应变片的自补偿，它是从电阻应变片的敏感栅材料及制造工艺上采取措施，使应变片在一定的温度范围内满足的0)(21=++ββα S 关系； 3) 热敏电阻法，利用热敏电阻的特性和选择合适的分流电阻达到温度补偿的目的。 电阻应变式传感器在设计过程中，应该考虑哪些问题？ 1） 结构简单。 2） 有很好的刚性。 3） 结构的整体性。 4） 对作用力位置的变化和干扰力的影响不敏感。 5） 弹性元件有效工作区应有良好的线性。 6） 弹性元件有效工作区应具有最大应变值。 7） 工作区的最佳额定应变值。 8） 弹性元件工作区的工艺性能好。 9） 弹性元件自身具有过载保护能力或便于设置过载保护装置。 10） 安装方便，互换性好。 常用应变式传感器的工作原理。 在测力传感器中有一个弹性元件，利用它可把被测力的变化转换成应变量的变化，由于弹性元件上粘贴有应变片，因此可把应变量的变化转换成应变片电阻的变化。 4.2 电容、电感式传感器 电容式传感器的工作原理。电容的公式，由哪些参数决定？ 电容式传感器是将被测量(如位移、压力等)的变化转换成电容量变化的一种传感器。 电容式传感器实质上就是一个可变参数的电容器。由物理学可知，两平行极板组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为： A C εδ= 若A 、δ或ε任一参数发生变化，电容C 也随之变化。在交流电路中， 电容C 的变化改变了容抗X C ，从而使输出电流或电压发生变化。 常见电容式传感器的类型及其工作原理。 变极距式：动极板因测量值变化极板间距改变 变面积式：受到外力作用相对面积改变 差动结构的优点有哪些？
第三篇应用系统_11分类_12章层次
第三篇应用系统 应用系统是把概念、技术和企业的实际相联系的桥梁。它是建筑在硬件、系统软件、甚至通用软件上的系统，它直接面对用户，面对企业的高层领导、中层管理和基层业务人员。 本篇在介绍了应用系统的分类以后，着重介绍四种应用系统，即层次信息系统，只能信息系统，组织信息系统和决策信息系统，见图III.1 应用系统 层次信息系统职能信息系统组织信息系统决策支持系统 图III.1 几种应用系统 通过本篇的讲述，使读者对应用系统有个全面的了解，了解应用系统是什么? 能作什么? 从而具体了解计算机的潜力，善于把IT技术应用于管理，为学习系统开发和管理打下基础。
第11章应用系统分类 11．1 信息系统角色的演变 企业或组织中信息系统所担当的角色在不断的改变扩张。不计较分类的严格性，其演变有以下过程： 1950——1960年数据处理系统 电子数据处理(electronic data processing, EDP) 业务处理(transaction Processing, TP) 记录保存(record keeping) 传统的簿记应用。 1960—1970年管理报告系统 管理信息系统(狭义) 管理报告系统(management reporting systems) 信息管理系统(information management systems，IMS) 1970—1980年决策支持系统 决策支持系统(decision support systems，DSS) 管理支持系统(management support systems, MSS)等 1980—1990年战略和终端用户支持系统 终端用户运算系统(end-user computing systems，EUCs) 主管信息系统(executive information systems，EIS) 主管支持系统(executive support systems, ESS 专家系统(expert systems，ES) 战略信息系统(strategic information systems，SIS)等 以上这么多名词是根据其出现的前后顺序列出的，它也可以算分类的一维，就是时间维，但是按照其他概念的分类来说，它的概念是混乱的。分类应当根据一定的原则，一种原则形成分类空间中的一维，沿着这些维构成分类空间中的一个坐标系，其概念是由浅人深，而且是不相交的。分类空间中的坐标应当是正交的，即每一维是独立的。根据这个原则我们在下节讨论一下应用系统的分类。
试析现代测控系统的发展及其应用
《试析现代测控系统的发展及其应用》 摘要：现代测控技术是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术，是测量技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术等多种技术相互渗透、相互结合、综合发展的一门新兴学科。本文主要论述了现代测控技术的特点及应用实例，并对其未来的发展前景进行了展望。 关键词：现代测控技术；智能化；虚拟化；集成化；应用 现代测控技术是一门高新技术，以测控、测量、电子等学科为基础，涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。随着现代科学技术的飞速发展和不断融入，加快了现代测控技术的发展，使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进。 一、现代测控系统概述 现代测控系统是一个综合系统，其目的是实现生产过程的自动化控制，它以计算机技术为核心，并集控制和测量为一体。 （一）现代测控系统的组成 现代测控系统的组成大致可以分为五个部分，即：①控制器部分。是系统的控制中心和指挥中心，主要指计算机、小型机、单片机等。②程控设备和仪器。包括：激励源、程控伺服系统、各种程控开关及仪器、执行元件、存储器件、显示器件等。③测控应用软件。包括I/O接口软件、可执行应用程序和仪器驱动程序等。④总线与接口部分。包括连接器、电缆、插槽、机械接插件等。它是连接控制器与各种设备、程控仪器的通路，以完成数据、命令及消息的交换与传输。⑤被测对象。主要是指生产线、系统、子系统、被测设备等，通过电缆、开关、接插件等于测控设备相连接。根据测控任务的不同，被测对象也是千差万别的。 （二）现代测控系统的基本类型 按照结构不同，现代测控系统可以分为三类：基本型、闭环控制型和标准通用接口型。基本型测控系统主要由传感器、数据采集卡、信号调理和计算机组成。它能够完成对多点的实时、快速测量，并能进行信号和数据分析，消除干扰，最终做出判别。闭环控制型是指应用于闭环控制系统的测试系统，其过程的自动控制可归纳为实时数据采集、实时控制、实时判断决策三个阶段。标准通用接口型是由模块组合而成，并且所有模块的对外接口都是按照规定标准设计的。
现代传感技术复习思考题
现代传感技术复习思考题 1.传感器的基本概念是什么？一般情况下由哪几部分组成？ 答：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件，转换元件和转换电路组成。 2.传感器有几种分类形式，各种分类之间有什么不同？ 答：根据传感器的工作机理（包括物理，化学，生物传感器等）；根据传感器的构成原理（结构型，物性型传感器）；根据传感器的能量转换情况（能量控制，能量转换传感器）。 3.举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的，包括动力场的运动定律，电磁场的电磁定律等。物理学中的定律一般是以方程式给出的。特点是传感器的工作原理是以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础，而不是以材料特性变化为基础。 物性型传感器是利用物质定律构成的,如虎克定律、欧姆定律等。定律、法则大多数是以物质本身的常数形式给出。这些常数的大小，决定了传感器的主要性能。 4.电阻传感器（应变式（电位器式）、热电式、光电式）工作原 理、测量电路及应用。 答：基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化，再经相应的测量电路而最后显示被测量值的变化。 电位器式（应变式）：工作原理是将物体的位移转换为电阻的变化。测量电路即为桥式电路。主要用于测量压力、高度、加速度、航面角
等各种参数。 热电式：通过温度的变化转换为电压的变化，接入测量电路。主要用于测温装置。 光电式：通过被测量的变化转换为光信号的变化最后转换为电信号的变化。应用：能转换成光量变化的其他非电量。 5.电容传感器、电感传感器工作原理、测量电路及应用。（差动 机构）。 6.压电式传感器工作原理、测量电路及应用。 7.磁电式传感器（霍尔传感器、变磁阻式传感器）工作原理、测 量电路及应用。 8.热电偶工作原理、测量电路及应用。 9.光电传感器工作原理、测量电路及应用。 10.光栅的工作原理、测量电路及应用。 11.传感器与传感技术概念有什么不同？ 答：传感器是获取信息的工具。传感器技术是关于传感器设计、制造及应用的综合技术。
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍
第一章【荐】共享平台架构图与详细说明 1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计 (逻辑指的是业务逻辑) 注:逻辑架构图--主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与
维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
1.2.【荐】技术架构设计 注:技术架构图 --主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.【荐】系统整体架构设计(也称为系统总体架构) 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：
现代传感技术第三章课后习题答案
思考题 1.传感器一般包括哪些部分，各部分的作用是什么？ 答：1、敏感元件：直接感受被测量，以确定的关系输出某一物理量（包括电学量）。 2、转换元件：将敏感元件输出的非电量物理量转换为电学量（包括电路参数量）。 3、转换电路：将电路参数（如电阻、电容、电感）量转换成便于测量的电学量（如电压、电流、频率等）。 2.从传感器的结构形式来划分，可将传感器按其构成方法分为哪几类？各类型的特点是什么？并画出各类型的结构简图。 答:1.通用型、2.参比型、3.差动型、4.反馈型。 1.通用型根据组成可分为：能量变换基本型、能量控制基本型、能量变换特殊型（辅助能源型）、电路参数型和多级变换型。 （1）能量变换基本型 特点：（1）只由敏感元件构成。（2）不需外 加电源，敏感元件就是能量变换元件，能量从被测对象获得，输出能量较弱。（3）利用热平衡现象或传输现象中的一次效应制成是可逆的。（4）对被测对象有负荷效应（因输出逆效应而影响输入）。（5）输出能量不可能大于被测对象的能量。 （2）能量控制基本型特点： （1）也由敏感元件组成，但需外加电源才能将被测非电量转换成电量输出。（2）输出能量可大于被测对象具有的能量。（3）无需变换电路即可有较大的电量输出。 （3）能量变换特殊型（辅助能源型）特点：（1）只由敏感元件构成。（2）能量从被测对象获得，属能量变换型。（3）辅助能源是为了增加抗干扰能力或提高稳定性，或取出信号，或为原理所需要而使用固定磁场。 （4）电路参数型特点：(1) 敏感元件对输入非电信号进行阻抗变换。(2) 转换电路含有该敏感元件。(3) 电源向转换电路提供能量从而输出电量，属于能量控制型。(4) 输出能量远大于输入能量。(5) 利用传输现象中的二次效应都属于此类传感器。
气动执行元件和控制元件共8页
第十三章气动执行元件和控制元件 气动执行元件是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。气动执行元件分为气缸和气马达两大类。气缸用于提供直线往复运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移。气马达用于提供连续回转运动，输出转矩和转速。 气动控制元件用来调节压缩空气的压力流量和方向等，以保证执行机构按规定的程序正常进行工作。气动控制元件按功能可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。 第一节气缸 一、气缸的工作原理、分类及安装形式 1.气缸的典型结构和工作原理 图13－1 普通双作用气缸 1、3－缓冲柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－导向套 6－防尘圈7－前端盖 8－气口 9－ 传感器 10－活塞杆 11－耐磨环 12－密封圈 13－后端盖 14－缓冲节流阀 以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如图13－1所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。 当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。 2.气缸的分类 气缸的种类很多，一般按气缸的结构特征、功能、驱动方式或安装方法等进行分类。分类的方法也不同。按结构特征，气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种。按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类。 3.气缸的安装形式 气缸的安装形式可分为 1）固定式气缸气缸安装在机体上固定不动，有脚座式和法兰式。 2）轴销式气缸缸体围绕固定轴可作一定角度的摆动，有U形钩式和耳轴式。 3）回转式气缸缸体固定在机床主轴上，可随机床主轴作高速旋转运动。这种气缸常用于机床上气动卡盘中，以实现工件的自动装卡。 4）嵌入式气缸气缸缸筒直接制作在夹具体内。 二、常用气缸的结构原理 1.普通气缸 包括单作用式和双作用式气缸。常用于无特殊要求的场合。 图13－2为最常用的单杆双作用普通气缸的基本结构，气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。 缸筒7与前后缸盖固定连接。有活塞杆侧的缸盖5为前缸盖，缸底侧的缸盖14为后缸盖。在缸盖上开有进排气通口，有的还设有气缓冲机构。前缸盖上，设有密封圈、防尘圈3，同时还设有导向套4，以提高气缸的导向精度。活塞杆6与活塞9紧固相连。活塞上除有密封圈10，11防止活塞左右两腔相互漏气外，还有耐磨环12以提高气缸的导向性；带磁性开关的气缸，活塞上装有磁环。活塞两侧常装有橡胶垫作为缓冲垫8。如果是气缓冲，则活塞两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞，同时缸盖上有缓冲节流阀和缓冲套，当气缸运动到端头时， 图13－2 普通双作用气缸 1，13－弹簧挡圈 2－防尘圈压板 3－防尘圈 4－导向套 5－杆侧端盖 6－活塞杆 7－缸筒8－缓冲垫9－活塞10－活塞密封圈11－密封圈12－耐磨环14－无杆 侧端盖 缓冲柱塞进入缓冲套，气缸排气需经缓冲节流阀，排气阻力增加，产生排气背压，形成缓冲气垫，起到缓冲作用。 2.特殊气缸 图13－3 薄膜气缸 1－缸体 2－膜片 3－膜盘 4－活塞杆
医院系统分类
一般来说分以下几大类应用系统： 系统管理平台(SMS) 临床信息系统(CIS) 病人管理系统(PAS) 临床工作站系统(CWS) 管理信息系统(MIS) 决策支持系统(DSS) 知识管理系统(KMS) 公共应用服务(CAS) 协作交互支持服务(TES) 也有医院按各应用系统模块分法，常见的有： HIS (Hospital Information System) 医院信息系统 CIS (Clinical Information System) 临床信息系统 LIS (Laboratory Information System)实验室（检验科）信息系统 PACS (Picture Archiving and Communication Systems) 影像归档和通信系统RIS (Radiology Information System) 放射科信息管理系统 EMR (Electronic Medical Record) 电子病历 OA (Office Automation) 办公自动化 CRM (Customer Relationship Management)客户关系管理 PEIS (Physical Examination Information System) 体检信息系统 ORIS (Operation Room Information System) 手术室信息系统 CCIS (Critical Care Information System) 重症监护信息系统 WMIS (Wireless Medical Information System) 无线医疗信息系统
浅析现代测控技术的发展现状及趋势
浅析现代测控技术的发展现状及趋势 一、引言 现代测控技术隶属于现代信息技术,是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术。21世纪的测控将是一个开放的系统概念,通过组建网络来形成实用测控系统,提高生产效率和实现信息资源共享,已成为现代测控技术以及仪器仪表的发展方向。 二、现代测控技术的发展现状 20世纪70年代以来,测量技术与仪器不断进步,相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其测控系统,计算机与现代仪器设备间的界限日渐模糊,测量领域和范围不断拓宽。近10年来,以Internet为代表的网络技术的出现及它与其他高新技术的相互结合,不仅已开始将智能互联网产品带入现代生活,而且也为现代测控技术带来了前所未有的地发展空间和机遇。现代测控技术呈现出如下的发展现状。 1、“计算机就是仪器” 自从计算机技术及微电子技术渗透到测量和控制技术领域,便使得该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器都无一例外的利用了计算机软件和硬件优势,从而既增加了测量功能,又提高了技术性能。 由于信号被采集变成数字形式后,更多的分析和处理工作由计算机来完成,因此仪器与计算机之间的界限日益模糊。近年来,新型微处理器的速度不断提高,又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。与计算机技术紧密结合已是当今测控技术发展的主潮流。 2、“计算机是测控系统的中坚” 总线式仪器,虚拟仪器等微机化仪器技术的应用,使组建集中和分布式测控系统变得更为容易。但集中测控越来越满足不了复杂、远程和范围较大的测控任务的需要,对此,组建网络化的测控系统显得非常必要,而计算机软、硬件技术的不断升级与进步给组建测控网络提供了越来越优异的技术条件。如OSI的开放系统互联参考模型,Internet上使用的TCP/IP协议,在开放性、稳定性方面均有很大优势,采用它们很容易实现测控网络的体系结构。 3、网络技术是关键职称技术 随着以Inernet 为代表的计算机网络的迅速发展及相关技的日益完善,突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍,使得更大范围内的通信变得十分容易,Internet拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用,比如远程数
管理信息系统信息分类
数据是存储在一种媒体上的非随机的记号或符号，它对客观世界中某种实体（具体对象、事件、状态或活动）的特征进行描述，是可以识别的抽象符号。 信息是经过加工处理后有价值的数据，是人们用来描述客观世界的事物。 是数据加工处理后的结果 是对决策或行为有现实或潜在价值的数据。 信息与数据的区别：数据经过处理后，其表现形式仍然是数据。它们的关系是原料与成品的关系。信息是有一定含义的数据，是经过提炼、筛选、分析和加工等处理过程的数据。 信息分类： 按企业主体：系统部信息与外部环境信息 按规性分类：格式化信息与非格式化信息 按描述性分类: 定量信息与定性信息 按描述字符分类：文字信息与数字信息 按重要性分类：重要信息与次要信息 按社会中的应用领域：政治、军事、管理、科技、文化、体育 按企业管理层次：战略规划层、战术层、作业控制层、 信息的属性：信息价值性、可加工性、可传输性、可存储性、共享性、信息滞后性、信息时效性 信息系统是对信息进行收集、整理、存储、加工、查询、传输并输出信息的处理系统（以计算机作为信息处理工具的人机系统）。由人、计算机、软件和数据资源组成。 信息系统的特点：目的性、集合性、相关性、层次性、整体性、环境适应性 系统工程思想分为：总体最优思想：系统工程的基本任务是开发最优的系统组合思想：系统由各种具有一定功能的要素所构成 分解协调思想：结构复杂的大系统分解成结构较为简单而又相互关联的若干子系统。 系统工程思想：在建设管理信息系统过程中，基本遵循系统工程这一过程。 信息系统分类：过程控制系统：用于过程控制的信息控制系统。 信息资源服务系统：提供专门的信息资源服务 管理信息系统：为企业管理决策服务 其他信息系统：电子数据交换系统（EDI）、电子商务（EC）系统、企业资源规划系统（ERP）、自动化办公系统（OA） 信息系统功能：信息的收集（手工、自动化）、存储、加工（数值运算、非数值处理）、传输、输出 管理信息系统是一个利用计算机硬件和软件，手工作业、分析、计划、控制和决策模型以及数据库的用户-机器系统。它能提供信息支持企业或组织的运行、管理和决策功能。(以现代管理理论为指导，以计算机和网络通信设施等现代信息技术为基础，以系统思想为主导，建
现代传感技术
2010年春季学期研究生课程考试试题 Q1 填空题（共10分，每空1分） a)现代信息技术的三大支柱是传感技术、通讯技术和计算机技术，它们分别构成信息系统 的“( ①感觉器官)”、“神经”和“（大脑②）”。 b)往往一种量值在传感或检测技术上的突破，会带来对另外一种量值的突破。例如，约瑟 夫森效应器件的出现，不仅解决了对于10-13T超弱（磁场③）的检测，同时还解决了对微弱（电压④）量的检测。 c)汽车气囊安全系统的启动，应该依据汽车安装的（压力⑤）和（加速度⑥）等 传感器输出的信号值。 d)传感技术的发展主要体现在以下几个方面，如集成化智能化、无线化（网络⑦）化、 微机械微（电子⑧）化。 e)传感器结构设计采用反馈形式，可以使传感器的延迟时间常数（变小⑨）；采用双 敏感元件差动方式，不仅可以改善传感器的非线性问题，还可以抑制例如（温度⑩）等变量参数的干扰。 Q2 简答题（共10分，每小题2分） a)如果使用霍尔传感器测量小电流，请简述原理或给出测量示意图。 是霍尔元件在聚集磁路中检测到与原边电流成比例关系的磁通量后输出霍尔电压信号，经放大电路放大后输送到仪表显示或计算机采集来直观反映电流的大小。 b)比较说明热电阻和热敏电阻的测温特点。 热电阻是金属材料，热敏电阻是半导体材料。热电阻比热敏电阻测温范围大（如铂热电阻-200~960℃，热敏电阻只有-50~300℃左右）。热电阻线性好，热敏电阻非线性严重,且热敏电阻互换性较差。热电阻比热敏电阻灵敏度低。(因热电阻温度系数较小，＜1%/℃；热敏电阻－2%/℃至－6%/℃)。热电阻都是正温度系数（即阻值随温度的上升而上升），而热敏电阻
现代测控技术与系统课程简介
现代测控技术与系统 课程代码：80096003 课程名称：现代测控技术与系统 学分： 3 开课学期：第3学年第2学期 授课对象：测控技术与仪器专业 先修课程：模拟电子技术，数字电子技术，微机原理及应用，单片机原理及应用，传感器原理及应用 课程主任：董晓剑 课程简介： 测控技术近年来发展迅速，是一门集光、机、电、算于一体的工程性和综合性技术。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展，测控的内涵已发展为具有信息获取、存储、传输、处理和控制等综合功能的测控系统；微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化成为以计算机为核心的现代测控技术的一个发展趋势。本课程从应用角度出发，系统地讲述了现代测控技术的特点、发展概况及其应用。本课程内容包括新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、电子设备测控系统集成技术、自动测试设备及软件设计等。 实践教学环节： 1.现代测控总线技术实验 2.机器视觉技术实验 3.虚拟仪器实验 4.大型系统PLC综合实验
5.现代传感器实验 6.通信测控仪器实验 课程考核： 课程最终成绩=平时成绩*30%+期末考试成绩*70%； 平时成绩由出勤率、作业的完成情况决定； 期末考试采取灵活方式，采用开卷，题目难度要大，采取闭卷，题目难度适中。 指定教材： 韩九强主编．现代测控技术与系统．北京：清华大学出版社2007.9 参考书目： 孙传友主编．测控系统原理与设计．北京：北京航空航天大学出版社，2002 王福瑞等．单片微机测控系统设计大全．北京：北京航空航天大学出版社，1999.3 浦昭邦，王宝光主编．测控仪器设计．北京：机械工业出版社2001 程德福，林君主编．智能仪器．北京：机械工业出版社2005．2
软件系统架构图参考案例
软件系统架构图-参考案例
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各种软件开发系统架构图案例介绍
第一章【荐】共享平台架构图与详细说明 1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计 (逻辑指的是业务逻辑） 注:逻辑架构图－－主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图,上图整体展现说明包括以下几个方面： １应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发,从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过ＳOＡ面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建,采集后的数据经
过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询,从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
现代传感技术第四章课后习题答案
思考题 1.传感器与测量系统有什么关系？ 答：传感器属于测量系统的第一级，即测量信息传感级。其主要功能是检测和敏感被测量。 2.什么叫测量？什么叫计量？它们之间有什么异同？ 答：测量是将被测量同已知量相比较，以确定被测量与选定单位的比值。 计量是规范测量的测量。 异同：工作对象不同；测量的直接目的是得到测得值，计量的目的是保证测量的准确； “测量”就是为获取量值信息的活动；“计量”不仅要获取量值信息，而且要实现量值信息的传递或溯源；“测量”可是以孤立的，“计量”则存在于量值传递或溯源的系统中；“测量”作为一类操作，其对象很广泛，“计量”作为一类操作，其对象就是测量仪器。 3.什么叫量值传递和量值溯源？ 答：将国家计量基准所复现的计量单位量量值，通过检定（或其它传递方式）传递给下一等级的计量标准，并依次逐级传递到工作计量器具，以保证被计量的对象的量值准确一致，称为量值传递。通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准（通常是国家计量标准或国际计量标准）联系起来的特性，称为量值溯源性。 4.传感器的误差主要有哪些？产生的原因是什么？ 答：原理性误差，动态误差，环境噪声干扰误差，测量定标误差，接入系统时的负载误差，人员操作误差等。由环境，原理，噪声干扰，人员等造成。 系统误差，随机误差，(也称偶然误差)和粗大误差三类 在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变,或在条件改变时,按一定规律变化的误差称为系统误差；在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机误差；超出在规定条件下预期的误差称为粗大误差,或称“寄生误差”。（绝对误差，相对误差和引用误差三类标准量具的误差；仪器误差；附件误差；环境误差；方法误差；人员误差） 5.简述传感器线性化的主要方法及其原理。 答： 6.说明差动技术的原理及技术环节。 答：采用两个（或两个以上）性能完全相同的敏感元件，同时感受相同的环境影响量和方向相反的被测量。 测量时输入信号同时加到原理相同，性能一致的两个敏感元件上的，但对于输入信号，两个敏感元件的参数变化是成相反方向的；而对于环境变化，两个敏感元件的变化是成相同方向的，通过变换电路，使有用输出量增加，干扰量相减便可以消除环境变动的影响。 7.举例说明误差平均效应的原理。 答：误差平均效应原理是利用n个相同的传感器单元同时感受被测量，因而其输出将是这n 个单元输出的总和。 8.相对于开环测量系统，说明闭环技术的原理和特点。 答：通过输出与输入的比较，其差值去控制系统的输出，来消除输入与输出的偏差进而提高系统的稳定性与精度。 由于各环节之间相互串联，所以系统总的灵敏度为各环节灵敏度之积，系统总的相对误差为各环节相对误差之和。 特点：精度高、稳定性好，动态特性好 9.说明传感器标定与校准的概念及标定的基本方法。 答：利用标准器具对传感器性能进行定度的过程，称为标定。
气动元件命名规则
就我公司目前常用的气控元件进行规命名，使用下表所列元器件时必须按本规执行，未列元器件按样本执行 气路辅助元件 名称型号规格示例图片 命名规则命名示例 快速接头1、螺纹–管径 2、管径–管径 注： 1、一端有螺纹时，螺 纹写前面 2、一端有螺纹且为螺 纹时，在名称后面 加“（）”注明 3、管径有大小时，大 管径写前面ZG1/2-φ12 φ12 -φ12 φ12-φ10 快速接头（）快速接头 快速角接1、螺纹–管径 2、管径–管径ZG1/2-φ12 φ12 - φ12
T型快速三通管径–管径–管径φ12-φ10-φ12 φ12-φ12-φ12 T型快速三通管径–螺纹–管径φ12- ZG1/2-φ12 T型快速三通螺纹–管径–管径ZG1/2 -φ12-φ12 Y型快速三通管径–管径φ12-φ10 φ10-φ10 Y型快速三通螺纹–管径ZG1/2-φ12 快拧接头1、螺纹–管径 2、管径–管径ZG1/2-φ12 φ12 -φ12 快拧接头（）
快拧角接1、螺纹–管径 2、管径–管径ZG1/2-φ12 φ12 - φ12 快拧角接 T型快拧三通管径–螺纹–管径φ12- ZG1/2-φ12 T型快拧三通管径–管径–管径φ12-φ10-φ12 φ12-φ12-φ12 堵头螺纹 注： 1、产品材质在PDM “材料”栏注明 2、默认为金属材质 3、六角头堵头需在名 称上注明ZG1/2 六角头堵头
消声器螺纹 注： 1、无品牌样式要求的 为默认按螺纹命名 2、有品牌或者样式材 料要求的按样本命 名ZG1/2 （默认结构）按样本 节流阀按样本 气管管径 注： 1、默认为橙色PU材 质 2、材料写PDM“材 料”栏 3、颜色写PDM“备 注”栏 4、特殊气管按供应商 φ12
主流操作系统分类
主流操作系统分类 Microsoft Windows 中文有译作微软视窗或微软窗口，是微软公司比尔·盖茨推出的一系列操作系统。它问世于1985年，起初仅是MS-DOS之下的桌面环境，而后其后续版本逐渐发展成为个人电脑和服务器用户设计的操作系统，并最终获得了世界个人电脑操作系统软件的垄断地位。成为了最受欢迎的个人电脑操作系统，也是人们最喜爱的操作系统。 Windows采用了GUI图形化操作模式，比起从前的指令操作系统——DOS更为人性化。Windows操作系统是目前世界上使用最广泛的操作系统。随着电脑硬件和软件系统的不断升级，微软的Windows操作系统也在不断升级，从16位、32位到64位操作系统。从最初的Windows 1.0和Windows3.2到大家熟知的Windows 95、Windows 97、Windows 98、Windows 2000、Windows Me、Windows XP、Windows Server、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1各种版本的持续更新，微软一直在尽力于Windows操作的开发和完善。UNIX 操作系统是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统，最早由KenThompson、DennisRitchie和DouglasMcIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。 目前它的商标权由国际开放标准组织所拥有，只有符合单一UNIX规范的UNIX系统才能使用UNIX这个名称，否则只能称为类UNIX（UNIX-like）。 UNIX的特性 UNIX系统是一个多用户，多任务的分时操作系统。 UNIX的系统结构可分为两部分：操作系统内核，系统的外壳。外壳由Shell解释程序，支持程序设计的各种语言，编译程序和解释程序，实用程序和系统调用接口等组成UNIX系统大部分是由C语言编写的，这使得系统易读，易修改，易移植。 UNIX提供了丰富的，精心挑选的系统调用，整个系统的实现十分紧凑，简洁。 UNIX提供了功能强大的可编程的Shell语言作为用户界面具有简洁，高效的特点。 UNIX系统采用树状目录结构，具有良好的安全性，保密性和可维护性。 UNIX系统采用进程对换的内存管理机制和请求调页的存储方式，实现了虚拟内存管理，大大提高了内存的使用效率。 UNIX系统提供多种通信机制，如：管道通信，软中断通信，消息通信，共享存储器通信，信号灯通信。 Linux 是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。 Linux操作系统诞生于1991 年的10 月5 日（这是第一次正式向外公布的时间）。Linux 存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形
气动控制系统设计
气动控制系统设计 2007-08-23 11:43 气动控制系统设计 1、气动控制系统的组成。 在气动控制系统中，气动发生装置一般为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能；气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作；在这两部分之间，根据机械或设备工作循环运动的需求、按一定顺序将各种控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、传感元件和气动辅件连接起来。 设计程序有关事项 2.1设计程序 2.1.1调研主机工作要求，明确设计依据。 A.了解主机结构、循环动作过程、执行元件操作力、运动速度及调整范围、运动平稳性、定位精度、传感器元件安装位置、信号转换、联锁要求、紧急停车、操作距离和自动化程度等。 B.工作环境，如温度及变化范围、湿度、振动、冲击、灰尘、腐蚀、防爆要求等。 C.是否要和电气、液压系统相配合，如需要须了解相应的安装位置等。 D.其他要求，如气控装置的重量、外形尺寸、价格要求等要求。 2.1.2气动回路设计 A.由执行元件数目、工作要求和循环动作过程，拟出执行元件的工作程序图。根据工作速度要求确定每一个气缸在一分钟内的动作次数。 B.根据元件的工作程序，参考各种气动基本回路，按程序控制回路设计方法，设计气动回路。 为了得到最合理的气动回路，设计时可做几种法案比较，如气控制，气-----电控制，射流控制方案等进行选择，绘出气动回路图，使用电磁阀的场合，同时还绘出电气回路图。 2.1.3执行元件选择和计算 气动执行元件的类型一般应与主机相协调，即直线往复运动应选择气缸，回转运动应选择气动马达，往复摆动应选择摆动缸。 2.1.4控制元件选择 根据系统或执行元件的工作压力和通过阀的最大流量，选用各生产厂制造的阀和气动元件。选择各种控制阀或逻辑元件时应考虑的特性有： 1工作压力 2额定流量 3响应速度 4使用温度范围 5最低工作压力和最低控制压力 6使用寿命 7空气泄漏量 8尺寸及联接形式 9电气特性等 选择控制阀时除了根据最大流量外，还应考虑最小稳定流量，以保证气缸稳定工作。
现代测控技术与系统
填空选择： 1光电效应：因光照引起的材料电学特性改变的现象称为光电效应，分为外光电效应（光电管和光电倍增管）和内光电效应，内光电效应又包括光电导效应（光敏电阻）和光生伏特效应（光敏二极管，光敏三极管，光电池） 2热电偶的基本定律： a.均质导体定律：两种均质导体组成的热电偶的热电势大小与电极的直径、长度以及长度方向的温度部分无关，只与热电极材料和温差有关。如果材质不均匀，当热点，极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计得测量误差，因此热电极材料的均匀性是衡量热电偶质量的重要指标之一。 b.标准电极定律:若导体ABC分别与三种导体C组成热电偶，那么由导体AB组成的热电偶的热电势可以由标准电极定律来确定。标准电极定律指出：如果将导体C（热点极，一般为纯铂丝）作为标准电极（也叫做参考电极），并且已知标准 c.中间导体定律:在热电偶回路中，只要中间导体两端温度相同，对热电偶回路的总电势没有影响。 D.中间温度定律：在热电偶回路中，当结点温度为T,T0时，总热电势等于该热电偶在节点温度为T,Tn 和Tn，T0时相应的热电势的代数和。 3误差来源：方法误差、环境误差、数据处理误差、使用误差、仪器误差、人身误差。 误差分类：系统误差：在相同条件重复测量同一量时，误差的绝对值和符号保持不变，或在条件改变时按照一定的规律变化。产生的主要原因是仪表制造，安装或使用不当。是一种有规律的误差，系统误差越小、则表明准确度越高。 随机误差：在相同条件下多次重复测量同一量时，误差绝对值和符号无规律变化的误差。主要来源有机械干扰、热和湿干扰、电磁场变化、放电噪音，光空气原件噪声。总体来说服从统计规律，误差大小放映数据的分散程度，误差越小，精密度越高。 粗大误差：测量值偏离实际值的误差。操作不当造成的。测得的值明显地偏离实际值所形成的的误差。判断哪个测量值是坏值或是异常值，处理数据时应剔除。 4数字PID算法是比例、积分、微分算法。（增量型算法与位置型算法） 5人耳可以听到的声波频率范围是16~20kHz，超过20kHz的声波称为超声波。6 超声波传感器的原理及应用 原理：超声波传感器以超声波为检测手段，因此必须有发射超声波和加收超声波的装置，一般将它们称为超声换能器或超声探头。 分类：超声波传感器按工作原理分为压电式、磁致伸缩式和电磁式等，在检测技术中应用最为广泛的是压电式。 应用：超声波测厚，超声波测物位，超声波测流量，超声波无损探伤 7 生物敏传感器的组成 原理：生物敏传感器由分子识别软件（敏感基元）和与之结合的信号转换器件（换能器）两部分组成。 分类：按所用分子识别元件分为：酶传感器、微生物敏传感器、组织传感器、细胞传感器、免疫传感器等。 8 红外传感器的分类 红外传感器是能将红外辐射转换为电能的装置，其按工作原理可分为光敏型（或称光子型、量子型）和 热敏型两类。大题： 1.测控系统的基本任务： 测控系统的基本任务是借助专门的传感器感知对象信息并传输到系统处理器，系统处理器中，通过信号处理方法对对象信息进行处理与数据分析，得到控制对象的有效状态信息和测试结果，进而将这些对象的控制信息传输给控制环节进行对象的行为控制，并将测试结果通过显示装置输出。实现测控系统所涉及的感知技术、通信技术、控制技术、处理技术以及软硬件集成技术都是测控技术的重要内容。