热电偶、电压输入USB数据采集模块
热电偶/电压输入USB数据采集模块
OMEGA OM-DAQ-USB-2401
8/16通道热电偶/电压输入USB数据采集模块
?8个差分或16个单端模拟输入
?24位分辨率，最大采样率达到1000次/秒
?用户可对J、K、T、E、R、S、B、N型热电偶输入或电压输入编程
?内置4个冷端补偿温度传感器和热电偶开路检测功能
?由USB端口直接供电或由外部直流电源供电
?与PC之间设有500V隔离，保证了安全、无噪声测量
?为Windows XP、Vista和Windows 7环境中的Visual Basic、C#和Visual C++提供免费NET API/驱动
程序
?提供+12 Vdc输出电压用于传感器激励
?带有用于工作台、DIN导轨或墙壁安装的安装件
OM-DAQ-USB-2401是一款全速USB 2.0热电偶/电压输入数据采集模块（完全兼容USB 1.1和USB 2.0端口）。该独立模块从USB 端口获得工作所需的电源也可以使用外部电源（可选）。所有可配置的选项（包括各通道输入类型与范围）都可以通过软件编程。OM-DAQ-USB-2401具有用户可编程的电压输入，其范围是±30 mV ～±10V（满量程）。紧凑、模块化的外形确保其在多种应用场合简单易用。利用随附安装件，可以将数据记录器安装到DIN导轨或墙壁上，还可以方便地在工作台上操作。所有模拟输入通道都可以按顺序测量，每条通道测量最快大约需1ms。每秒总共可以测量1000个采样，采样均分在所有打开的测量通道中。*
规格:
隔离：与PC之间设有500V隔离
外部激励输出电压：12 Vdc稳压电源，最大总电流输出为67 mA
电源要求：直接通过USB端口供电，最大电流500mA；或者由外部7.5 ～12Vdc电源供电
环境要求：0 ～50°C (0 ～122°F)，相对湿度95%（无冷凝）
工作温度：0 ～50°C (32 ～122°F)，相对湿度95%，无冷凝
储存温度：-40 ～85°C (-40 ～85°F)
重量：0.23 kg (0.5 lb)
外形尺寸：107（宽）x 128（长）x 39 mm（高）(4.2 x 5.1 x 1.5")
输入电压范围：可使用软件逐条通道对输入电压范围编程（差分/单端输入）
-10～10V -500～500mV
-5～5V -250～250 mV
-2.5～2.5V -125～125 mV
-2～2V -75～75 mV
-1～1V -30～30 mV
热电偶输入信号范围
J型：-18 ～1200°C (0 ～2192°F)
K型：-129 ～1372°C (-200 ～2502°F)
T型：-101 ～400°C (-150 ～752°F)
E型：-184 ～1000°C (-300 ～1832°F)
R型：204 ～1768°C (400 ～3214°F)
S型：204 ～1768°C (400 ～3214°F)
B型：538 ～1820°C (1000 ～3308°F)
N型：-129 ～1300°C(-200 ～2372°F)
热电偶输入
热电偶精度：通常，在极低速模式下，分辨率为24位
J = ±1.1°C
K = ±1.2°C
T = ±1.1°C
E = ±1.0°C
R = ±2.5°C
S = ±2.6°C
B = ±3.3°C
N = ±1.5°C
冷端补偿精度：±1.0°C
模拟输入精度：
差分输入：通常，在极低速模式下，精度为读数的0.015%+量程的0.004%+10uV（不包括噪声）单端输入：通常，在极低速模式下，精度为读数的0.05%+量程的+0.01%+50uV（不包括噪声）USB设备类型：USB 2.0（全速版）
设备兼容性：USB 1.1、USB 2.0
电源：通过USB或9 Vdc通用适配器（随附）供电
适用于导轨应用的DIN导轨安装式：可选
热电偶开路检测：当某条通道配置为热电偶传感器输入时，该功能便自动启用
简易数据采集系统的设计
简易数据采集系统设计 题目：二选一 1． 设计一个单片机控制的数据采集系统，要求A/D 精度12位，采样频率最高100KHz,输 入8路信号，分时复用A/D 芯片，将采集到的波形进行4K 的SRAM 存储，然后通过串行口发送给计算机 2． 设计一波形发生电路，计算机通过串行口向板卡发送波形电路，波形存储到板卡上的 SRAM 中，然后进行计算机控制的D/A 波形产生，板卡上用单片机进行控制 要求： 1． 选择器件，确定具体型号。 2． 画原理图。 3． 根据器件封装画PCB 图。 4． 写出相应的单片机和微机控制程序。 5． 写出详细的原理分析报告。 器件选择： TI 公司生产的8位逐次逼近式模数转换器ADC0809，8051，MAX232 原理图如下： 原理报告原理报告：： 采集多路模拟信号时，一般用多路模拟开关巡回检测的方式，即一种数据采集的方式。利用多路开关（MUX ）让多个被测对象共用同一个采集通道，这就是多通道数据采集系统的实质。当采集高速信号时，A/D 转换器前端还需加采样/保持(S/H)电路。 待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波等
环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 通常希望输入到A/D 转换器的信号能接近A/D 转换器的满量程以保证转换精度，因此在直流电流电源输出端与A/D 转换器之间应接入放大器以满足要求。 本题要求中的被测量为0～5V 直流信号，由于输出电压比较大，满足A/D 转换输入的要求，故可省去放大器，而将电源输出直接连接至A/D 转换器输入端。 关于A/D 转换器的选取： 1.转换时间的选择 转换速度是指完成一次A/D 转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。通常，8位逐次比较式ADC 的转换时间为100us 左右。由于本系统的控制时间允许，可选8位逐次比较式A/D 转换器。 2.ADC 位数的选择 A/D 转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。 要求精度为0.5%。对于该8个通道的输入信号，8位A/D 转换器，其精度为 8 0.39%2 ?= 输入为0～5V 时，分辨率为 8 50.019611 22Fs N V v ==?? Fs v —A/D 转换器的满量程值 N —ADC 的二进制位数 量化误差为 8 50.0098(1)2 (1)2 22Fs N Q V v = = =?×?× ADC0809是8位逐次逼近式模数转换器，包括一个8位的逼近型的ADC 部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑，为模拟通道的设计提供了很大的方便。
八通道热电偶采集模块(热电偶,电压,电流)说明书
FLEX4011八通道模拟量(热电偶/电压/电流) 采集模块用户手册
目 录 1 产品介绍 (3) 2 电气连接及安装 (5) 3 通讯协议 (9) 3.1 Modbus RTU/ASCII通信协议 (9) 3.1.1 Modbus寄存器地址映射 (9) 3.1.2 读取数据以及处理 (13) 3.2 ADAM研华通信协议 (16) 3.2.1 研华通信协议命令 (16) 3.2.1.1 读取单通道的数据命令 (16) 3.2.1.2 读取所有通道的数据命令 (18) 3.3 ASCII码对照表 (20) 4 设置软件使用说明 (20) 4.1 设置软件与处于设置状态的模块通信 (20) 4.2 串口通信参数如何设置 (23) 5 使用串口调试软件读取数据 (24) 5.1 Modbus-RTU通信协议 (24) 5.2 ADAM研华通信协议 (24) 附录A (26) A.1 模拟量数据格式 (26) A.2 模拟量输入范围 (26)
1 产品介绍 FLEX-4011热电阻采集模块是FLEX-4000系列智能测控模块之一，广泛应用于温度测量的工业场合，提供了多种热电偶信号的采集以及转换，线性处理并转换成线性化的数据值，经RS-485 总线传送到控制器。FLEX-4011具有八个测量通道，可连接J, K, T, E, R, S, B, N, C, D, G, L, U等多种规格热电偶进行测量。模块内部各处理单元之间提供了高于1500V 的电气隔离，有效的防止模块因外界高压冲击而损坏，为工厂自动化以及楼宇自动化提供了高效的解决方案。模块主要特点如下： · 八通道模拟量(热电偶/电压/电流)输入 · 可由软件设置传感器的类型以及模块参数 · 支持多种标准的热电偶 · 宽电压范围输入(18-36V DC)，功耗低 · RS-485网络连接，支持Modbus RTU/ASCII协议 · 内置看门狗，运行稳定可靠 · 外部供电/RS485通讯/模拟量输入之间3000V电气隔离 · 宽温度范围运行 · 安装方便，标准导轨卡装或螺钉固定
热电偶接线端子(欧米茄DRTB系列)
热电偶接线端子 ---可安装于DIN导轨，方便进行检查和故障排除 ?螺丝接线端可提供安全且免维护的连接 ?可用于K、J、T、E、N、R/S和U型分度号热电偶 ?内置小型热电偶母连接器，可进行检查和故障排除 ?全封闭式—无需使用端板 ?可进行DIN导轨安装—宽度小，仅10.7 mm ?带有分度号与"+，-" 连接标识 ?内含书写窗 产品描述 全新DRTB系列热电偶接线盒采用热电偶级合金加工而成，保证可提供精确读数。内置SMP兼容母插座可插接小型热电偶连接器。母连接器让用户可以连接到手持式仪表，用于数据采集、质保合规、功能研究以及故障排除安装或维修等应用。 塑料外壳采用灰色聚酰胺6.6热塑性树脂加工而成，达到UL 94 V0等级(85°C)。这些热电偶接线端为全封闭式，无需使用任何端板。螺钉和夹子都经过镀锌，它们配合使用可提供一种无振动、免维护、抗腐蚀的连接。 DRTB接线盒可安装在标准35 mm DIN导轨或32 mm G型导轨中，可用分度号类型以及正极(+)和负极(-)连接标识它们。导线入口为漏斗形，即便是标准导线，也能实现导线快速插接。 规格:
接线端宽度： 10.7 mm (0.422") 接线端长度／高度： 51 mm (2.008")／42.3 mm (1.666") 安装到35 x 7.5 mm／ 35 x 15 mm DIN导轨中的高度： 43.5 mm (1.713")／51 mm (2.009") 导线最大尺寸： 12 AWG／2.5 mm2 裸线长度： 8 mm (0.31") 扭矩（Nm (in-lb)）： 0.4 (3.54) ±10% 额定温度： -40 ~ 85°C (-40 ~ 185°F)
热电偶信号检测
热电偶信号检测 一、系统组成： 信号放大模块的放大倍数为125，当K型热电偶温度达到1000℃时，输出的电压接近40mv，放大125倍后，电压接近5V。调整的方法为：40mv对应5V输出。 二、电压采集校准参数的设定： 对热电偶的采集，首先是对热电偶输出的电压信号采集，由于热电偶输出的电压信号非常微弱，因此需要放大。采集系统采集到放大后的电压值，通过校准换算为热电偶的输出毫伏信号。 根据公式：工程量＝A+B*电压 由于采集板和调理模块S104都已经调零，所以A=0 当工程值＝40mv时，电压值＝5V，所以B=40/5000=0.008 这样就可以直接采集到mv信号。 软件操作方法： 主菜单\系统参数\通道属性配置\模拟量设置界面如下: 设定通道类型为K型热偶即可
三、低温补偿设定 在主菜单\系统参数\通道属性配置设置环境温度为当前环境温度，温度设定完成后，要求先退出程序，该参数只有进入程序才读取有效。 当正确设定环境温度后，当设定的通道类型为K型热偶时，就会自动增加该温度值。当设置通道类型为补偿K型热偶时，该参数不起作用。软件界面如下所示。 四、显示软件设定 在主菜单\显示\组合显示面板右击进行通道设置。
如上图所示，主菜单\显示\组合显示面板，显示组合面板，在组合面板上鼠标右击弹出菜单，选中顶层窗口，显示时自动显示等选项，并通过“定义显示格式及内容”进入设置功能，设置显示的行数与列数，并设置显示方式为块内平均值，设定各个通道的表示文字，就可以显示各个通道的结果了。 五、硬件连接及注意事项 在主菜单\显示\组合显示面板右击进行通道设置。 直流电源的＋15伏接S104的＋15伏电源；直流电源的－15伏接S104的－15伏电源；直流电源的地线接S104的AGND。 S104的AGND接采集系统的模拟地线。 S104的输出V1至V4分别接采集硬件的通道1至通道4。 热电偶的红端接S104相应通道的＋端，热电偶的非红端接S104相应通道的－端。 当用户采用补偿方式时，软件选用的通道类型应该为“补偿K型热偶” 注意事项： 1、外部电源千万不要接错，连接好并确认后才能通电。 2、采集硬件的地线要求与S104共地。
多路数据采集系统设计毕业论文
多路数据采集系统设计毕业论文 第1章绪论 1.1 多路数据采集系统介绍 随着工、农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。 此外，计算机的发展对通信起了巨大的推动作用。算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统，也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。数据通信是计算机广泛应用的必然产物[2]。 数据采集系统，从严格的意义上来说，应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 数据采集系统一般由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。输入通道要实现对被测对象的检测，采样和信号转换等
工作。数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中，删除有关干扰噪声，无关信息和必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息。另外，就是对数据进行统计分析，以便于检索；或者把数据恢复成原来物理量的形式，以可输出的形态在输出设备上输出，例如打印，显示，绘图等。数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。 由于RS-232在微机通信接口中广泛采用，技术已相当成熟。在近端与远端通信过程中，采用串行RS-232标准，实现PC机与单片机间的数据传输。在本毕业设计中对多路数据采集系统作了初步的研究。本系统主要解决的是怎样进行数据采集以及怎样进行多路的数据采集，并将数据上传至计算机[2]。 1.2 设计思路 多路数据采集系统采用ADC0809模数转换器作为数据采集单元和AT89C51单片机来对它们进行控制,不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高采集数据的灵敏度及指标。通过MAX232电平转换芯片实现单片机与PC 机的异步串行通信，设计中的HD7279实现了键盘控制与LED显示显示功能。本文设计了一种以AT89C51和ADC0809及RS232为核心的多路数据采集系统。 多路数据采集系统就是通过键盘控制选择通路，将采集到的电压模拟两转换成数字量实时的送到单片机里处理从而显示出采集电压和地址值，最终控制执行单片机与PC机的异步串行通信。 连接好硬件后，给ADC0809的三条输入通路通入直流电压。4-F键为功能键，4-E键为复位键，F键为确认键。1－3键为通道选择键，分别采集三个通道的数据值并实时显示出数值和地址值。结合单片机RS232串口功能还实现了与PC机的异
FM147A 八路热电偶模拟量输入模块使用说
硬件产品手册 北京和利时系统工程股份有限公司 4/12/2006
目录 1FM147A模块的基本说明 (1) 1.1 简介 (1) 1.2 组成 (1) 1.3 特点和功能 (2) 2原理说明 (2) 3使用说明 (4) 3.1状态指示灯说明 (4) 3.2底座端子接线说明 (5) 3.2.1 底座接线端子的定义 (5) 3.2.2热电偶信号或毫伏电压信号接线说明 (6) 4技术指标 (7) 5温度补偿方法 (8) 6附录 (10) 热电偶温度测量范围 (10)
HollySys 块式I/O HollySys 1 表1-1 FM147A 的采样信号范围 序号 信号范围 1 -5～+75mV 2 -5～+35mV 3 0～+78.125mV 4 0～+39.0625mV FM147A 八路热电偶模拟量输入模块 1 FM147A 模块的基本说明 1.1 简介 FM147A 型模块是智能型8路热电偶模拟量输入模块，是HollySys 公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP 总线)而新开发的工业现场级热电偶模拟量输入模块。通过与配套的底座 FM131A 连接，用于处理从现场来的热电偶毫伏电压1 和一般毫伏电压输入信号。FM147A 作为ProfiBus-DP 的从站通过ProfiBus-DP 总线把采集到的信号及 相关诊断信息上传到ProfiBus-DP 的主站。它是智能型的现场 总线产品，是构成HollySys 公司的MACS TM 系统的通用I/O 单元的一种。 FM147A 与J 、K 、N 、E 、S 、B 、R 、T 型热偶一次测温元件 相连，可处理工业现场的温度信号。由于它的测量信号范围可 达-5mV ，因此可以采样一定范围的负温。通过组态软件正确 组态，该模块可以对在-5mV ～+78.125mV 范围内的线性毫伏信号采样处理。因此它使用范围广、功能全面。 1.2 组成 FM147A 模块由8路双端输入型TC 模拟输入板、I/O 通用型智能处理板和外壳结构件组成。在使用中，FM147A 模块需要与端子底座FM131A 相连，构成完整的8路热电偶信号采样单元，其外观如图1-1所示：模块正面标签夹中可以插入纸卡，纸卡上可以写上1～8通道的测点名称或标识，便于工 1 常用热电偶的测温范围和对应毫伏信号范围见最后的附录
数据采集规范
数据采集规范
附件： 农村电子商务和社区商业信息系统 数据采集规范 （试行） 农村电子商务和社区商业信息系统由商务部市场建设司委托中国国际电子商务中心建设和维护，主要用于对电子商务进农村综合示范工作进展和资金使用等信息数据进行收集、分析和利用。 一、系统功能架构 信息系统目前包括商务部用户、省级商务主管部门用户、示
范县用户和企业用户等四类用户。 省级商务主管部门用户功能包括数据审核、报表查询、数据汇总、报送汇总、用户管理等功能。 示范县用户功能包括数据上报、报表查询、数据汇总、用户管理等功能。 企业用户功能包括数据上报、报表查询、用户管理等功能。 二、数据采集指标 农村电子商务和社区商业信息系统数据采集指标包括日报指标、月报指标和年度指标。 （一）日报数据采集指标。 日报数据主要采集站点交易数据，具体指标包括：站点代买商品类别、代买总金额、代买总订单数、销售商品类别、销售总金额、销售总订单数。（数据表格见表一） （二）月报数据采集指标。 月报数据主要采集电子商务进农村综合示范工作进展和资金拨付等信息，具体包括：农村电子商务物流配送体系建设情况、农村电子商务公共服务体系建设情况、支持开展农村产品电子商务情况、农村电子商务培训情况。（数据表格见表二）（三）年报数据采集指标。 年报数据主要包括地区生产总值、社会消费品零售总额、面积、乡镇数量、行政村数量、常住人口、城镇人口、农村人口、居民人均可支配收入等指标。（数据表格见表三）
（四）数据采集频率。 日报数据由示范县综合示范项目承办单位通过数据传输接口，自动传输至全国平台。 月报数据由示范县每月初填报上月月度进展信息。 年报数据由示范县每年年初填报上一年年度县域经济发展数据。 三、日报数据接口设计规范与假定约束 （一）数据接口设计规范。 协议规范：访问和数据返回都采用WebService协议的方式； 格式规范：数据的传输参数和返回的结果数据串都以XML 的形式表达； 安全控制：本接口需要农村电子商务和社区商业信息系统中各企业的企业编码来进行身份验证。 性能控制参数： 1.服务时间段：控制访问的服务时间段；目前为0-24点 2.两次访问的时间间隔：避免用户频繁访问；访问间隔不能小于3秒钟。 （二）假定约束。 1.请求方和响应方均以对接接口数据传输格式为契约标准； 2.用户传输过程中提供的节点编码ID与用户在XXX网站中备案的节点编码ID一致；
热电偶安装手册(中英文)
WR系列热电偶 WR Series Thermocouple WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 使用安装手册Installation & Operation Manual 安徽天康（集团）股份有限公司Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd
目录 Index 1、概述General Description (1) 2、工作原理Operation Theory (1) 3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation & Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9)
1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-40～1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度； As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-200～500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃. 2、工作原理Operation Theory1 热电偶工作原理Operation Theory of Thermocouple 热电偶工作原理是基于两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。 热电偶由两根不同导线(热电极)A和B组成，它们的一端T1是互相焊接的，形成热电偶的测量端T1(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中；而热电偶的另一端T0(参比端或自由端)则与显示仪表相连，如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。 热电偶的热电动势随着测量端温度的升高而增大，它的大小只与热电偶的材料和热电偶两端的温度有关，而与热电级的长度、直径无关。 Thermocouple is based on physical phenomenon that two conductor of different materials is connected to form return circuit, when temperature on both contact is different, it results in thermoelectric potential in return circuit. 热电阻工作原理Operation Theory of Thermal Resistance 热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上，当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。 制造热电阻的材料应具有以下特点：大的温度系数，大的电阻率，稳定的化学物理性能和良好的复现性等。在现有的各种纯金属中，铂、铜和镍是制造热电阻的最合适的材料。其中铂因具有易于提纯，在氧化性介质中具有高的稳定性以及良好的复现性等显著的优点，而成为制造热电阻的理想材料。 It is based on that temperature change of material results in change of its resistance. When resistance value changes, the working instrument will display relevant temperature. 3、结构Configuration 感温元件直径及材料Diameter & Material of Thermal Elements 热电偶Thermocouple
多路高精度热电偶采集板研制
第28卷第1期2011年1月 机电工程 Journal of Mechanical ＆Electrical Engineering Vol．28No．1Jan．2011 收稿日期：2010－06－09 作者简介：袁建挺（1986－），男，浙江慈溪人，主要从事智能仪表与控制装置，嵌入式系统方面的研究．E-mail ：yuanouwen@sina．com 通信联系人：姜周曙，男，教授，硕士生导师．E- mail ：jzs@hdu．edu．cn 多路高精度热电偶采集板研制 袁建挺，姜周曙* ，黄国辉 （杭州电子科技大学自动化学院，浙江杭州310018） 摘要：为了满足工业应用现场多点测温的需求，研制了16路热电偶高精度数据采集板。选取ADI 公司的高性能芯片AD μC834作为主芯片，利用其片上24位∑-Δ型A /D 、外部高精度参考电压模块，结合信号调理电路和下位机软件的设计，实现了高精度数据采集。采用多路转换芯片，可实现了16路采集通道间的切换。采用热电阻PT100传感器采集热电偶冷端温度实现冷端补偿。实验结果表明，该采集板具有多通道、精度高、成本低、测温范围宽、操作简单等优点。关键词：AD μC834；热电偶；16路；冷端补偿；高精度中图分类号：TH811；TP274 文献标志码：A 文章编号：1001－4551（2011）01－0087－03 Development of multi-channel high-accuracy thermocouple acquisition-board YUAN Jian-ting ，JIANG Zhou-shu ，HUANG Guo-hui （School of Automation ，Hangzhou Dianzi University ，Hangzhou 310018，China ） Abstract ：In order to meet the requirement that industrial field need to measure lots of temperatures ，16-channels high-accuracy thermocou-ple acquisition-board was developed ，the AD μC834chip made by ADI Corporation was chased as main chip．By using the on-chip 24bit ∑-Δtype A /D ，external high-accuracy reference-voltage module ，combined with the rational design of signal conditioning circuit and MCU pro-gram ，the high-accuracy acquisition was realized．Multi-channel conversion chip could switch 16channels．To realize cold junction compen-sation ，thermal resistance PT100was used to acquire the cold-side temperature．The experiments show that the acquisition-board has the merits of multi-channel switch ，high-accuracy ，low cost ，wide metrical range of temperature ，simple operation ，etc．．Key words ：AD μC834；thermocouple ；16-channels ；cold junction compensation ；high-accuracy 0引言 随着工业的不断发展，测温技术越来越多地应用在化工、冶金、机械、食品等行业，在生产过程中有极其重要的地位。工业测温元件主要有热敏电阻、热电阻和热电偶等。热电偶作为工业上最常用的温度检测元件之一，它主要有测量精度高、测量范围广、构造简单、使用方便等特点。 很多工业现场都需测量多个温度点，为此，笔者研究开发了16路热电偶高精度采集板。该采集板采用了美国ADI 公司AD μC834芯片作主芯片，利用片上24位的∑-Δ型A /D 和外部高精度参考源，用热电阻 PT100传感器实现热电偶的冷端补偿，结合单片机程序的合理设计，可实现16路热电偶高精度采集。 1硬件电路设计 采集板选用的核心芯片是美国ADI 公司生产、内含 24位A /D 转换器的SoC 芯片—AD μC834。AD μC834是全集成的高性能数据采集系统，内部集成了200μA 恒流源和2路独立的高精度（16位和24位）∑-Δ型A /D ，体积小，功耗低，非常适用于各类智能仪表。AD μC834芯片有3个主要的优点：率先集成了精密ADC 、DAC 及快闪存储器于微转换器中，这一特点特别适合于测控系统和仪表；用RS232或一根口线实现
热电偶
热电偶非线性讨论及分度表的解读 摘要：热电偶的传感特性是非线性的，这种非线性直接影响到温度的测量精度，所以必须对其非线性传感特性进行建模和辨识。目前对热电偶非线性辨识的方法主要有：硬件补偿、多项式拟合法、神经网络法、支持向量机法等。采用硬件补偿需要增加模拟电路，从而产生温漂、增益和误差，同时也提高了测试系统的成本；采用多项式拟合需要较长的计算时间；查表法虽然较快，但是并不是很准确。上述方法不能满足高精度的温度测量和控制要求。本文主要介绍几种非线性补偿方法，如：查表法，曲线拟合法，多项式拟合法等。 为了在电势和需要的温度值之间搭建一座桥梁,从而完成温度值和电势值之间的转换。国家标准规定了部分仪器热电势与温度的关系和允许误差,并统一的绘制成表格的形式,即分度表，得到了分度表以后，需要进一步了解其原理及表达信息，因此通过解读分度表得到需要的温度和热电势相关信息。 关键词：非线性，热电势，查表发，曲线拟合法,分度表解读，工作温度，温度电压转换。
引言：在大量的热工仪器中，热电偶作为温度传感器，得到了广泛使用。它是利用热电效应来进行工作的，其热电势率一般为几十到几μV/0℃。它直接和被测对象接触，不受中间介质的影响，因而测量精度高，并且可以在-200~+1600℃范围内进行连续测量，甚至有些特殊热电偶，如钨—铼，可测量高达+2800℃的高温，且构造简单，使用方便。基于如上优点，热电偶在温度测量领域得到了广泛的应用。 随着科学技术的发展,传感器的作用越来越显著,它是实现自动检测和控制的首要环节]。热电偶是目前应用广泛技术完善的温度传感器,它在很多方面都具备了一种理想温度传感器的条件。它的测温是基于热电效应,即在两种不同的导体(或半导体)组成的闭合回路中,如果它们两个结点的温度不同,则回路中产生一个电动势。得到的都是电势值,而作为测温系统要得到的显然是温度值。由此产生了分度表一种包含温度和电势关系的表格）。
数据采集及处理系统的设计
学号：14 课程设计 题目数据采集及处理系统的设计 学院自动化学院 专业自动化 班级0902班 姓名何润 指导教师张丹红 2012年07月03日
课程设计任务书 学生姓名：何润专业班级：自动化0902班 指导教师：张丹红工作单位：自动化学院 题目: 数据采集及处理系统的设计 初始条件： 设计一个64路巡回数据采集及处理系统，系统循环周期为1秒，16路模拟信号输入，16路开关信号输入，16路模拟输出，16路数字输出。 要求完成的主要任务: 1．输入通道及输出通道设计（0~20mV输入），（0~10V输出）2．每周期内各通道采样10次； 3．对模拟信号采用一种数字滤波算法； 4．完成系统硬件电路设计，软件流程及各程序模块设计； 5．完成符合要求的设计说明书。 时间安排： 2012年6月25日~2010年7月4日 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 数据采集及处理系统是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采用非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理的过程。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。而数据处理就是通过一些滤波算法，删除原始数据中的干扰和不必要的信息，分离出反映被测对象的特征的重要信息。本次课程设计采用A/D和D/A转换器和MCS-51单片机组成数据采集系统，数据采集系统可以通过A/D转换把模拟信号转换成数字信号，并且可以方便的实现数字信号存储。该设计具有结构简单、操作方便、高性价比、具有显示、记录存储功能，能够适应油田野外恶劣环境,；具有性能稳定、可靠性高、响应速度快操作简单、费用低廉、回放过程的信号可以直观的观察。它与有线数传相比主要有布线成本低、安装简便、便于移动等性能。 数据采集器的市场需求量大，以数据采集器为核心构成的小系统在工农业控制系统、医药、化工、食品等领域得到了广泛的应用。数据采集器具有良好的市场前景，在我们工业生产和生活中有着举足轻重的地位，因此，本次课程设计数据采集及处理系统有着一定的实际意义 关键词：数据采集，处理，A/D转换，D/A转换，采样保持
热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析
1.10 热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析 热电阻接入电路两线制三线制接线法 1．分析两线制由于引线电阻的误差 图1-12中，r为引线的电阻，R t为Pt电阻，其中由欧姆定律可得： 当R r=R t时（电桥平衡），V0=-I22r 。 从V0的表达式可以看出，引线电阻的影响十分明显，两线制接线法的误差很大。 2．分析三线制如何消除引线电阻的误差 三线制接线法由图1-13所示，由欧姆定律可得： 当R r=R t时，电桥平衡，I1=I2，V0=0。 可见三线制接线法可很好的消除引线电阻，提高热电阻的精度。 工业用热电阻温度计的使用注意事项
热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的性质来测量温度的，在工业生产中广泛用来测量(-100～500)℃范围的温度，其主要特点是测温准确度高，便于自动测量。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小，因而对测量仪表要求严格，而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。 热电阻温度计按结构形式可分为普通工业型、铠装型及特殊型等。 常用的普通工业型热电阻主要有: 1.铂热电阻:广泛用来测量(-200～850)℃范围内的温度。在少数情况下，低温可测至1K，高温可测至1000℃。其物理、化学性能稳定，复现性好，但价格昂贵。铂热电阻与温度是近似线性关系。其分度号主要有Pt10和Pt100。 2.铜热电阻:广泛用来测量(-50～150)℃范围内的温度。其优点是高纯铜丝容易获得，价格便宜，互换性好，但易于氧化。铜热电阻与温度呈线性关系。其分度号主要有Cu50和Cu100。 铠装热电阻是在铠装热电偶的基础上发展来的，由热电阻、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成，其特点是外形尺寸可以做得很小(最小直径可达20毫米)，因而反应速度快，有良好的机械性能，耐振耐冲击，具有良好的挠性，且不易受有害介质的侵蚀。 使用热电阻前必须检查它的好环，简易的检查方法是将热电阻从保护管中抽出，用万用表测量其电阻。若万用表读数为“0"或者万用表读数小于R0值，则该热电阻已短路，必须找出短路处进行修复；若万用表读数为“∞"，则该热电阻已断路，不能使用；若万用表读数比R0的阻值偏高一些，说明该热电阻是正常的。 热电阻的阻值不正确时，应从下部端点交叉处增减电阻丝，而不应从其它处调整。完全调好后应将电阻丝排列整齐，不能碰接，仍按原样包扎好。 经修复的热电阻，必须经过检定合格后方可使用。 热电阻安装时，其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍～10倍，尽可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装，以防在高温下弯曲变形。热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差，应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近，减小热电阻保护套管的黑色系数。 当用与热电阻相配的二次仪表测量温度时，热电阻安置在被测温度的现场，而二次仪表则放置在操作室内。如果用不平衡电桥来测量，那么连接热电阻的导线都分布在桥路的一个臂上。由于热电阻与仪表之间一般都有一段较长的距离，因此两根连接导线的电阻随温度的变化，将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个臂上，使测量产生较大的误差。为减小这一误差，一般在测温热电阻与仪表连接时，采用三线制接法(图1)，即从热电阻引出三根导线，将连接热电阻的两根导线正好分别处于相邻的两个桥臂内(图2)。当环境温度变化而使导线电阻值改变时，其产生的作用正好互相抵消，使桥路输出的不平衡电压不会因之而改变。另一导线电阻R1的变动，仅对供桥电压有极微小的影响，但在准确度范围内。其示意图如下所示:
数据采集处理项目技术方案
xxx大数据库中心数据库 投资商和企业数据采集处理项目项目编号：I5300000000617001206 技术方案 xxx有限公司 二○一七年六月
目录
1 引言 1.1 项目背景 XXX大数据中心建设出发点考虑从投资者角度涵盖招商全流程，尽可能为投资者解决项目实施过程中的困难和问题，便于招商部门准确掌握全省招商数据，达到全省招商项目数据共享，形成全省招商工作“一盘棋、一张网、一体化”格局。大数据中心将充分发挥大数据优势，加强对企业投资项目、投资轨迹分析，评估出其到XX投资的可行性，为招商过程留下痕迹、找到规律、明辨方向、提供“粮食”、提高效率，实现数据寻商、数据引商、数据助商，实现数据资源实时共享、集中管理、随时查询，实现项目可统计、可监管、可协调、可管理、可配对、可跟踪、可考核。 本次数据运营服务主要是为大数据平台制定数据运营规范及管理办法，同时为“企业数据库”提供数据采集、存储与分析服务，并根据运营规范要求持续开展数据运营服务。 1.2 项目目标 ●制定招商大数据运营规范及管理办法。 ●制定招商大数据相关元数据标准，完成相关数据的采集、整理与存储。 ●根据业务需求，研发招商大数据招商业务分析模型，并投入应用。 ●根据运营规范及管理办法的要求持续开展数据运营工作。 1.3 建设原则
基于本项目的建设要求，本项目将遵循以下建设原则： ●前瞻性和高标准整个项目要按照企业对大数据应用的需要的高要求和高标准建 设，参考行业标杆应用，建立满足需求，面向未来的目标，整个项目具有一定 前瞻性。 ●经济性和实用性整个项目以现有需求为基础，充分考虑未来发展的需要来确定 系统的架构，既要降低系统的初期投入，又能满足服务对象的需求，同时系统 设计应充分考虑对已有投资的保护，对已建立的数据中心、基础平台、应用软 件应提供完备的整合方案。 ●先进性和成熟性为了确保项目具有较长的生命周期，应充分考虑到管理创新、 技术发展需要，按照先进的建设理念，选择先进的技术架构和成熟技术，满足 业务需求。 ●高性能和安全性规范地进行系统建设和开发，提供合理且经济有效的应急方 案，确保系统的稳定，向各类服务对象提供可靠的服务。具有安全性，在系统 遭到攻击或崩溃时能快速恢复，确保重要数据的机密性和完整性。 1.4 参考规范 ●GB/T 20269-2006 信息安全技术—信息系统安全管理要求 ●GB/T 20984-2007 信息安全技术—信息安全风险评估规范
数据采集系统设计
目录 摘要 (1) 1 引言 (2) 1.1 数据采集系统的简介. (2) 1.2 课程设计内容和要求 (3) 1.3 设计工作任务及工作量的要求 (3) 2 内容提要 (3) 3 系统总体方案 (3) 3.1 系统设计思路 (3) 3.2 系统总体框图 (4) 4 硬件电路设计及描述 (4) 4.1 8253芯片及工作原理 (4) 4.1.1 基本组成及工作原理 (4) 4.1.2 8253与系统连接 (5) 4.2 ADC0809内部功能与引脚介绍 (5) 4.2.1 引脚排列及各引脚的功能 (6) 4.2.2 ADC0809工作方式 (7) 4.2.3 ADC0809与系统连接 (8) 4.3 单片机89C51的引脚与功能介绍 (8) 4.4 8255并行口芯片基本组成及工作原理 (10) 4.4.1 8255的内部结构 (11) 4.4.2 8255的工作方式 (12) 4.2.3 8255与系统连接 (12) 4.5 LED显示部分接线及工作原理 (13) 4.5.1 LED显示工作原理 (13) 4.5.2 LED显示部分接线 (14) 4.6 总体电路图 (14) 5 软件设计流程及描述 (15) 5.1 主程序设计思路 (15)
5.2 部分程序设计流程图 (16) 5.2.1 8253程序流程图 (16) 5.2.2 8255程序流程图 (17) 5.2.3 数据处理流程图 (17) 5.2.4 LED显示流程图 (17) 5.3 汇编语言程序清单 (18) 5.4 仿真结果 (21) 6 课程设计体会 (21) 参考文献 (23)
摘要 数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 本课程设计采用89C51系列单片机，89C51系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性。设计的系统由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要完成数据采集，软件部分完成数据处理和显示。数据采集采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，采样的周期由可编程定时/计数器8253控制。完成采样的数据后输入单片机内部进行处理，并送到LED显示。软件部分用Keil软件编程，操作简单，具有良好的人机交互界面。程序部分负责对整个系统控制和管理，采用了汇编语言进行了判别通道、数据采集处理、数据显示、数据通信等程序设计，具有较好的可读性。 随着计算机在工业控制领域的不断推广应用，将模拟信号转换成数字信号已经成为计算机控制系统中不可缺少的重要环节，因此数据采集系统有着重要的意义。
热电偶维修作业指导书
热电偶维修作业指导书 一、编制目的：为了提高园区仪表维护人员的技术水平，在生产维护中能及时处理仪 表故障，特编制此指导书。 二、适用范围:本作业指导书适用于自动化仪表专业班组维护人员处理石油化工装置测 温热电偶的各种故障，并提供安全指导 三、热电偶测温基本原理和结构形式： 1．热电偶的测温原理： 图1-7.1热电偶工作原理图 如图1-7.1所示，将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起，置于温度为t的被测介质中，称为工作端；另一端称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势送入显示仪表进行显示或记录，或送入微机进行处理，即可获得温度值。当组成热电偶的热电极的材料均匀时，其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关，只与热电极材料的成分及两端的温度有关。热电偶两端的热电势差可用下式表示： E t=e AB(t)-e AB(t0) 式中: E t -----热电偶的热电势； e AB(t)-----温度为t时工作端的热电势； e AB(t0)-----温度为t0时自由端的热电势； 2．热电偶的结构（如下图）： 2006
图1-7.2 1)普通型热电偶普通型热电偶按其安装时的连接型式可分为固定螺纹连 接、固定法兰连接、活动法兰连接、无固定装置等多种形式。虽然它们的结 构和外形不尽相同，但其基本组成部分大致是一样的。通常都是由热电极、 绝缘材料、保护套管和接线盒等主要部分组成。 2)铠装热电偶铠装热电偶是由热电偶丝、绝缘材料和金属套管三者经拉伸加 工而成的坚实组合体。它可以做得很细、很长，在使用中可以随测量需要任意弯 曲。套管材料般为铜、不锈钢或镍基高温合金等。热电极与套管之间填满了绝缘 材料的粉末，常用的绝缘材料有氧化镁、氧化铝等。铠装热电偶的主要特点是 测量端热容量小，动态响应快；机械强度高；挠性好，可安装在结构复杂的装 置上，因此已被广泛用在许多工业部门中。 3．三种常用热电偶分度号及补偿导线： 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100oC。我厂常用的热电偶有三种，如表1-7.1所示： 表1-7.1 4．热电偶的检查： 1）．外观检查：热电偶的热接点应焊接牢固，表面光滑，无气孔，无明显的缺损及裂纹。热电偶的瓷管、绝缘层、保护套管、接线座、垫片及头盖应完好无损。 2）．对于使用中的热电偶应定期检查其热电特性，检定周期一般为3~5年。重要的及特殊使用的场合，按实际需要定期检查。 3）．保护套管一般4~5年检查一次，对于安装在腐蚀及磨损严重部位的保护套管，停工检查期间均应检查。使用于2.5MPa以下的保护管应能承受1.5倍的工作压力而无渗漏,用于高压容器的热电偶保护套管使用前应经探伤或拍片检查,达到二级合格标准。 四、热电偶维修作业危害分析和安全措施 1．在维修前询问工艺，如果该点带联锁，则要开出联锁作业票，切除联锁后才能维修，防止联锁动作 2．在检查补偿导线时，摇绝缘只能使用500V兆欧表，并且要将补偿导线两端脱离回路，防止摇绝缘时损坏仪表。 3．在现场高空作业时必须采取安全措施，搭好脚手架和系好合格安全带，防止跌落伤人。4．在拆卸热电偶套管时，如果要用到铁锤敲打，要注意抓好板手，正确击打，防止铁锤打偏伤手。 5．在拆卸生产现场热电偶套管时，必须要先将管道介质放空，防止介质喷出伤人，同时要穿戴好防护衣服和眼镜。 6．在检查高温热电偶时要穿戴好防护衣服和手套，防止烫伤。