1、Page 17/28/2022 本章主要学习检测技术在测量、本章主要学习检测技术在测量、控制系统中的综合应用，以及如何将多控制系统中的综合应用，以及如何将多种传感器与种传感器与计算机计算机组成智能化系统，并组成智能化系统，并了解检测系统中常用的部件。了解检测系统中常用的部件。项目十二项目十二 检测技术的检测技术的综合应用综合应用 Page 27/28/2022检测技术在控制系统中的综合应用检测技术在控制系统中的综合应用举例举例 一个现代化火力发电厂需要多台计算机来快速地测量锅炉、一个现代化火力发电厂需要多台计算机来快速地测量锅炉、汽轮机、发电机上许多重要部位的温度、压力、流量、转速、汽轮机、发
2、电机上许多重要部位的温度、压力、流量、转速、振动、位移、应力、燃烧状况等热工、机械参数，还必须测振动、位移、应力、燃烧状况等热工、机械参数，还必须测量发电机的电压、电流、功率、功率因数以及各种辅机的运量发电机的电压、电流、功率、功率因数以及各种辅机的运行状态，然后进行综合处理，将各被监测的重要参数进行数行状态，然后进行综合处理，将各被监测的重要参数进行数字或模拟显示，自动调整运行工况，对某些超限参数进行声字或模拟显示，自动调整运行工况，对某些超限参数进行声光报警或采取紧急措施。在上述这个系统中，需要数百个不光报警或采取紧急措施。在上述这个系统中，需要数百个不同的传感器将各种机械、热工量转换成电
3、量，供计算机采样同的传感器将各种机械、热工量转换成电量，供计算机采样和运算。和运算。项目十二项目十二 检测技术的检测技术的综合应用综合应用 Page 37/28/2022现代化火力发电厂及其控制系统现代化火力发电厂及其控制系统火力发电厂控制室火力发电厂控制室火力发电厂机组火力发电厂机组汽轮机汽轮机发电机发电机励磁机励磁机项目十二项目十二 检测技术的检测技术的综合应用综合应用 Page 47/28/2022第一节第一节 现代检测系统的基本结构现代检测系统的基本结构 现代检测系统可分为三种基本结构体系：现代检测系统可分为三种基本结构体系：1.1.智能仪器智能仪器 2.2.个人仪器个人仪器 3.3.
4、自动测试系统自动测试系统 1.1.智能仪器：智能仪器：将诸如微处理器、存储器、接口等芯片与传将诸如微处理器、存储器、接口等芯片与传感器融合在一起，可组成智能仪器。它有专用的小键盘、开感器融合在一起，可组成智能仪器。它有专用的小键盘、开关、按键及显示屏等，多使用汇编语言，体积小，专用性强。关、按键及显示屏等，多使用汇编语言，体积小，专用性强。项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 57/28/2022智能仪器的芯片及模块智能仪器的芯片及模块 51系列单片机芯片系列单片机芯片项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 67/28/20
5、22各种智能仪器各种智能仪器 最低、最高温度最低、最高温度项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 77/28/20222.2.个人仪器个人仪器 个人仪器又称个人计算机仪器系统。它是以个人计算个人仪器又称个人计算机仪器系统。它是以个人计算机（必须符合工控要求）配以适当的硬件电路与传感器机（必须符合工控要求）配以适当的硬件电路与传感器组合而成的检测系统。组合而成的检测系统。组装个人仪器时，将传感器信号传送到相应的接口板组装个人仪器时，将传感器信号传送到相应的接口板（或接口盒）中，再将接口板插到工控机总线扩展槽中或（或接口盒）中，再将接口板插到工控机总线扩展槽中或将
6、接口盒的将接口盒的USB插头插入计算机相应的插座上，编写相应插头插入计算机相应的插座上，编写相应的软件就可以完成自动检测功能。的软件就可以完成自动检测功能。项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 87/28/2022一体化工作站一体化工作站 平板式平板式工作站工作站（带触摸屏）（带触摸屏）军用便携式军用便携式工工作站作站项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 97/28/2022一体化工作站（续）一体化工作站（续）项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 107/28/2022工业计算机（工控机
7、）机箱工业计算机（工控机）机箱 工控机的抗电磁干扰能力、防振、防潮、防尘能力均较强，工控机的抗电磁干扰能力、防振、防潮、防尘能力均较强，有较多的扩展槽，它的电源系统有较好的抗电磁干扰能力。虽然有较多的扩展槽，它的电源系统有较好的抗电磁干扰能力。虽然工控机的价格比个人电脑贵，但可靠性强得多，性能价格比高，工控机的价格比个人电脑贵，但可靠性强得多，性能价格比高，适合在工业现场条件较恶劣的场合使用。适合在工业现场条件较恶劣的场合使用。项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 117/28/2022工业级底板工业级底板（参考研祥智能科技有限公司资料）（参考研祥智能科技有
8、限公司资料）底板上的扩展槽用于插接各底板上的扩展槽用于插接各种数据采集卡种数据采集卡PCI扩展槽扩展槽ISA扩展槽扩展槽项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 127/28/2022各种数据采集卡各种数据采集卡 ISA数据采集卡数据采集卡ISA数据采集卡的插脚间隔为数据采集卡的插脚间隔为2.54mm（0.1英寸）英寸）项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 137/28/2022各种数据采集卡（续）各种数据采集卡（续）PCI数据采集传输卡数据采集传输卡项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 1
9、47/28/2022ISA槽与槽与PCI槽的外形区别槽的外形区别ISA槽槽PCI槽槽将功能卡插到将功能卡插到ISA槽中槽中功能卡的镀金脚功能卡的镀金脚项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 157/28/2022端子板与功能卡的连接端子板与功能卡的连接 端子板作为功能卡的扩展附件，用于连端子板作为功能卡的扩展附件，用于连接传感器信号接传感器信号光耦光耦25芯排线芯排线数据锁存器数据锁存器去计算机去计算机ISA槽槽传感器信号线接线端子传感器信号线接线端子项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 167/28/2022端子板与功能卡
10、的连接端子板与功能卡的连接37芯排线芯排线端子板端子板PCI数据采集、控制数据采集、控制卡卡传感器信号线接线端子传感器信号线接线端子输出信号接线端子输出信号接线端子去计算机去计算机PCI槽槽项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 177/28/2022其他端子扩展板其他端子扩展板 34芯排线插座芯排线插座37芯排线插座芯排线插座项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 187/28/2022数据采集便携式工控整机数据采集便携式工控整机 项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 197/28/202
11、2笔记本电脑数据采集整机笔记本电脑数据采集整机 信号从信号从USB USB 插口插口输入输入项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 207/28/2022笔记本电脑数据采集整机笔记本电脑数据采集整机 USB接口盒及接口盒及接口线接口线利用利用USB扩展插头可配接多个扩展插头可配接多个接口盒接口盒信号输入信号输入项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 217/28/2022USB接口卡及接口卡及USB线线项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 227/28/2022嵌入式计算机数据采集系统嵌入式
12、计算机数据采集系统 传感器信号采集卡可多层叠合，插入到传感器信号采集卡可多层叠合，插入到嵌入式计算机的嵌入式计算机的总线接口中，就可以构成数据采集系统。总线接口中，就可以构成数据采集系统。项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 237/28/2022各种嵌入式计算机数据采集卡各种嵌入式计算机数据采集卡项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 247/28/2022自动测试系统自动测试系统 自动测试系统是以工控机为核心，以标准接口总线为自动测试系统是以工控机为核心，以标准接口总线为基础，以可程控的多台智能仪器为下位机组合而成的一基
13、础，以可程控的多台智能仪器为下位机组合而成的一种现代检测系统。一个自动测试系统还可以通过各种标种现代检测系统。一个自动测试系统还可以通过各种标准总线成为其它级别更高的自动测试系统的子系统。许准总线成为其它级别更高的自动测试系统的子系统。许多自动测试系统还可以作为服务器工作站加入到多自动测试系统还可以作为服务器工作站加入到Internet网络中，成为网络化测试子系统，从而实现远程监测、网络中，成为网络化测试子系统，从而实现远程监测、远程控制、远程实时调试等。远程控制、远程实时调试等。项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 257/28/2022网络化仪表示意图网
14、络化仪表示意图工业总工业总线线 项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 267/28/2022网络化仪表网络化仪表工业总线工业总线局域网局域网项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 277/28/2022钢厂自动化监控系统实例钢厂自动化监控系统实例项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 287/28/2022粮食温湿度测控系统实例粮食温湿度测控系统实例上位机（内插上位机（内插CANCAN通信卡）通信卡）温度分线器温度分线器CANCAN总线总线通风机械通风机械测湿探头测湿探头测温电缆测温电缆智能
15、分机智能分机通风控制器通风控制器湿度分线器湿度分线器项目十二项目十二 现代检测系统的现代检测系统的基本结构基本结构 Page 297/28/2022第二节第二节 带计算机的检测系统简介带计算机的检测系统简介 一、带计算机的检测系统的一、带计算机的检测系统的 特点及功能特点及功能1.1.性能价格比高；性能价格比高；2.2.设计灵活性高；设计灵活性高；3.3.操作方便；操作方便；4.4.有强大的运算功能；有强大的运算功能；5.5.具有记忆功能；具有记忆功能；6.6.有自校准功能；有自校准功能；7.7.能进行自动故障诊断。能进行自动故障诊断。项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统
16、简介Page 307/28/2022二、带计算机的检测系统的工作流程二、带计算机的检测系统的工作流程 巡回检测概念巡回检测概念:计算机首先向多路采样开关阵列的选通地址译码器写计算机首先向多路采样开关阵列的选通地址译码器写入准备采样的传感器地址，由译码器接通该地址对应的采入准备采样的传感器地址，由译码器接通该地址对应的采样开关，所要采样的信号被连接到放大器，放大后的信号样开关，所要采样的信号被连接到放大器，放大后的信号经经A/D转换器转换成数字量，计算机通过数据总线接受该信转换器转换成数字量，计算机通过数据总线接受该信号。号。一个采样点采样结束后，计算机转而发送第二个采样一个采样点采样结束后，计
17、算机转而发送第二个采样地址，对第二个传感器采样，直至全部被测点均被采样完地址，对第二个传感器采样，直至全部被测点均被采样完毕为止。计算机不可能在同一时刻读取所有传感器来的信毕为止。计算机不可能在同一时刻读取所有传感器来的信号，而是分时但快速地轮流读取所有的被测量，这种采样号，而是分时但快速地轮流读取所有的被测量，这种采样方式称为方式称为“巡回检测巡回检测”。项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 317/28/20228通道巡回检测数据采集器通道巡回检测数据采集器8个传感器信号输入个传感器信号输入端口端口项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统
18、简介Page 327/28/2022简易数字滤波技术概念简易数字滤波技术概念 在工业中经常采用如下软件抗干扰技术：在工业中经常采用如下软件抗干扰技术：对存在干扰和随机误差的信号进行等精度快速多次采样，对存在干扰和随机误差的信号进行等精度快速多次采样，然后先舍去第一个采样值，再舍去若干个最大值和最小值，将然后先舍去第一个采样值，再舍去若干个最大值和最小值，将余下的几个中间值求算术平均值，该算术平均值可以认为是排余下的几个中间值求算术平均值，该算术平均值可以认为是排除了干扰后的较正确的结果，这种方法有时也被称为简易数字除了干扰后的较正确的结果，这种方法有时也被称为简易数字滤波。滤波。项目十二项目十
19、二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 337/28/2022三、系统中的几种重要部件三、系统中的几种重要部件 1.1.采样开关采样开关 (1)(1)干簧继电器：干簧继电器主要由驱动线圈和干簧管干簧继电器：干簧继电器主要由驱动线圈和干簧管组成，驱动线圈绕在干簧管外面。当线圈通以额定电流后，组成，驱动线圈绕在干簧管外面。当线圈通以额定电流后，干簧管中的两根常开弹簧片互相吸引而吸合。它的耐压较干簧管中的两根常开弹簧片互相吸引而吸合。它的耐压较高，额定电流较大，导通电阻接近零，驱动功率约几十毫高，额定电流较大，导通电阻接近零，驱动功率约几十毫瓦。耗电较大、速度较慢是干簧继电器的主要
20、缺点。瓦。耗电较大、速度较慢是干簧继电器的主要缺点。干簧管干簧管项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 347/28/2022 (2)CMOS模拟采样开关模拟采样开关 CMOS模拟采样开关是一种传输模拟信号的可控半导体模拟采样开关是一种传输模拟信号的可控半导体开关。它的控制端处于开关。它的控制端处于“有效有效”状态时，内部的状态时，内部的P沟道沟道MOS管或管或N沟道沟道MOS管导通，模拟开关处于导通状态，导通电阻管导通，模拟开关处于导通状态，导通电阻约几欧至几百欧（视型号而定）。当控制端处于约几欧至几百欧（视型号而定）。当控制端处于“无效无效”状状态时开关截止
21、，截止电阻大于态时开关截止，截止电阻大于108。CMOS模拟开关的优点模拟开关的优点是集成度高，动作快（小于是集成度高，动作快（小于1 s）、耗电省等。缺点是有一定）、耗电省等。缺点是有一定的导通电阻、各通道间有一定的漏电、击穿电压低、易损坏的导通电阻、各通道间有一定的漏电、击穿电压低、易损坏等。等。项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 357/28/20222.2.放大器放大器 从从传感器来的信号有许多是毫伏级的弱信号，须经放大传感器来的信号有许多是毫伏级的弱信号，须经放大才能进行才能进行A/D转换。系统对放大器的主要要求是：精度高、转换。系统对放大器的主要
22、要求是：精度高、温度漂移小、共模抑制比高、频带宽至直流。温度漂移小、共模抑制比高、频带宽至直流。目前常用的放大器有以下几种型式：一种是高精度、低目前常用的放大器有以下几种型式：一种是高精度、低漂移的双极型放大器；另一种为隔离放大器，它带有光电隔漂移的双极型放大器；另一种为隔离放大器，它带有光电隔离或变压器隔离的低漂移信号放大器，以及一个高隔离的离或变压器隔离的低漂移信号放大器，以及一个高隔离的DC/DC电源。电源。项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 367/28/2022精密隔离精密隔离放大器举例放大器举例 线性误差：小于线性误差：小于0.01%输入阻抗：输
23、入阻抗：1M 隔离度：隔离度：2500V/50Hz/1min 工作温度：工作温度：-10+60项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 377/28/20223.A/D转换器（转换器（ADC）放大器放大后的模拟信号必须进行放大器放大后的模拟信号必须进行A/D转换才能由计算转换才能由计算机进行运算处理。目前采用较多的机进行运算处理。目前采用较多的A/D转换器有两大类：一转换器有两大类：一类是并行类是并行A/D转换器，另一类是串行转换器，另一类是串行A/D转换器。转换器。在并行在并行A/D转换器中，又有逐位比较型和双积分型之分。转换器中，又有逐位比较型和双积分型之分。
24、前者转换速度较快，有前者转换速度较快，有8位、位、12位、位、16位等规格。位数越高，位等规格。位数越高，精度也越高，但价格也相应提高；后者转换速度较慢（每精度也越高，但价格也相应提高；后者转换速度较慢（每秒秒10次左右），但价格便宜。常见的有次左右），但价格便宜。常见的有3位半、位半、4位半等规位半等规格。格。项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 387/28/2022A/D转换器的光耦接口电路转换器的光耦接口电路 项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 397/28/20224.D/A转换器（转换器（DAC）与接口电路）与接
25、口电路 计算机运算处理后的数字信号有时必须转换为模拟信计算机运算处理后的数字信号有时必须转换为模拟信号，才能用于工业生产的过程控制。它的输入是计算机送号，才能用于工业生产的过程控制。它的输入是计算机送出的数字量，它的输出是与数字量相对应的电压或电流。出的数字量，它的输出是与数字量相对应的电压或电流。如果在计算机与如果在计算机与D/A之间插入多路光耦合器就能较好地防之间插入多路光耦合器就能较好地防止工业控制设备干扰计算机的止工业控制设备干扰计算机的工作。如果使用多路采样保工作。如果使用多路采样保持器，只要使用一只持器，只要使用一只D/A即可进行多路即可进行多路D/A转换。转换。项目十二项目十二
26、带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 407/28/2022 D/A转换器的光耦接口电路转换器的光耦接口电路 420mA项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 417/28/2022四、可编程序控制器中的传感器接口板四、可编程序控制器中的传感器接口板 传感器与传感器与PLC的联系主要是输入的联系主要是输入接口。不同的接口。不同的“I/O模板模板”与各种不与各种不同的传感器配套：同的传感器配套：模拟量输入模板、开关量输入模模拟量输入模板、开关量输入模板、计时板、计时/计数模板、中断控制模板、计数模板、中断控制模板、温度输入控制模板等。用户不必自温度
27、输入控制模板等。用户不必自行设计接口电路，只要按照说明书行设计接口电路，只要按照说明书选购不同功能的模板即可构成完整选购不同功能的模板即可构成完整的自动检测控制系统。的自动检测控制系统。三菱系列三菱系列 可编程控制器可编程控制器项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 427/28/2022可编程序控制器中的光耦接口电路分析可编程序控制器中的光耦接口电路分析 PLC的开关量输入电路的开关量输入电路1现场开关盒现场开关盒 2传输线传输线 3电源电源 4光耦合器光耦合器 当现场开关当现场开关S（例如行程开关）闭合时，反相器（例如行程开关）闭合时，反相器IC2的的输出是
28、高电平还是低电平？输出是高电平还是低电平？LED亮还是暗？（请说出分亮还是暗？（请说出分析过程）析过程）。项目十二项目十二 带计算机的带计算机的检测系统简介检测系统简介Page 437/28/2022第三节第三节 带计算机的检测技术应用实例带计算机的检测技术应用实例 一、陶瓷隧道窑温度、压力监测控制系统一、陶瓷隧道窑温度、压力监测控制系统 该该系统涉及热工参数的测量系统涉及热工参数的测量。它采用工控机，它带有硬盘、它采用工控机，它带有硬盘、总线接口、彩色显示器、打印机等。该系统将巡回数据采集电总线接口、彩色显示器、打印机等。该系统将巡回数据采集电路及控制电路装在独立的接口箱中，其中装有定时器、
29、计数器、路及控制电路装在独立的接口箱中，其中装有定时器、计数器、并行输入输出接口等，接口箱与主机之间通过并行接口插卡并行输入输出接口等，接口箱与主机之间通过并行接口插卡与计算机通信。与计算机通信。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 447/28/2022隧道窑外形隧道窑外形 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 457/28/2022隧道窑计算机检测控制系统框图隧道窑计算机检测控制系统框图 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 467/28/2022二、智能化流
30、量积算仪二、智能化流量积算仪 所谓智能化流量积算仪，就是使用计算机技术，将一次仪所谓智能化流量积算仪，就是使用计算机技术，将一次仪表送来的流量信号对时间作积分，求出流量累积总量的仪器。表送来的流量信号对时间作积分，求出流量累积总量的仪器。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 477/28/2022智能化流量积算仪原理智能化流量积算仪原理（以上图（以上图NY-型为例）型为例）智能化流量积算仪采用差压法测量瞬时流量，因此必须智能化流量积算仪采用差压法测量瞬时流量，因此必须首先测出差压首先测出差压p。由于温度和压力会引起流体的密度的变。由于温度和压力会引起
31、流体的密度的变化，有时还需要进行温度补偿和压力补偿，所以必须测出流化，有时还需要进行温度补偿和压力补偿，所以必须测出流体的温度和压力。如果使用热电偶，体的温度和压力。如果使用热电偶，还必须测量热电偶的冷还必须测量热电偶的冷端（室温）端（室温）温度上述四种信号先由标准的一次仪表转换为温度上述四种信号先由标准的一次仪表转换为420mA 的电流信号，经信号传输线传送到本积算仪的输入的电流信号，经信号传输线传送到本积算仪的输入端，再用取样电阻（端，再用取样电阻（250.）转换成个低内阻的）转换成个低内阻的15V电电压信号：压信号：Up、Up、Ut、Uto。上述四个电压信号按顺序轮流。上述四个电压信号按
32、顺序轮流通过采样继电器通过采样继电器K1K2传送至模传送至模/数转换器的输入端，再经光数转换器的输入端，再经光耦，由单片机计算出累积流量。耦，由单片机计算出累积流量。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 487/28/2022NY-型智能化流量积算仪计算机接口电路原理框图型智能化流量积算仪计算机接口电路原理框图 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 497/28/2022三、传感器在模糊控制洗衣机中的应用三、传感器在模糊控制洗衣机中的应用 所谓模糊控制系统是模拟人智能的一种控制系统。所谓模糊控制系统是模拟人
33、智能的一种控制系统。它将人的经验、知识和判断力作为控制规则，根据诸多它将人的经验、知识和判断力作为控制规则，根据诸多复杂的因素和条件作出逻辑推理去影响控制对像。复杂的因素和条件作出逻辑推理去影响控制对像。模糊洗衣机能自动判断衣物的数量（重量）、布料模糊洗衣机能自动判断衣物的数量（重量）、布料质地（粗糙、软硬）、肮脏程度来决定水位的高低、洗质地（粗糙、软硬）、肮脏程度来决定水位的高低、洗涤时间、搅拌与水流方式、脱水时间等，将洗涤控制在涤时间、搅拌与水流方式、脱水时间等，将洗涤控制在最佳状态。不但使洗衣机省电、省水、省洗涤剂，又能最佳状态。不但使洗衣机省电、省水、省洗涤剂，又能减少衣物磨损。减少衣
34、物磨损。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 507/28/2022模糊洗衣机的推理模糊洗衣机的推理项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 517/28/2022第十四章第十四章 检测技术的综合应用（下）检测技术的综合应用（下）检测技术的综合应用（下）检测技术的综合应用（下）主要学习传主要学习传感器在汽车、机器人和智能楼宇中的应用。感器在汽车、机器人和智能楼宇中的应用。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 527/28/2022第四节第四节 传感器在现代汽车中的应用
35、传感器在现代汽车中的应用 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 537/28/2022一、汽车结构及工作过程概述一、汽车结构及工作过程概述 汽车类型繁多，结构汽车类型繁多，结构比较复杂，大体可分为发比较复杂，大体可分为发动机、底盘和电气设备三动机、底盘和电气设备三大部分，可分成燃料系、大部分，可分成燃料系、点火系、传动系、轿厢系点火系、传动系、轿厢系等几个系统，每一部分均等几个系统，每一部分均安装有许多检测和控制用安装有许多检测和控制用的传感器。的传感器。（参考南京交通技师学院资料，（参考南京交通技师学院资料，以几幅下同）以几幅下同）项目十二项目十二
36、 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 547/28/2022汽车底盘示意图汽车底盘示意图后轮悬挂后轮悬挂传动轴传动轴转向机构转向机构项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 557/28/2022福特林肯福特林肯NavigatorNavigator底盘底盘发动机发动机传动轴传动轴排气管排气管前刹车盘前刹车盘后轮悬挂后轮悬挂减速箱减速箱项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 567/28/2022汽车发动机汽车发动机 发动机是汽车的动力装置，其作用是使吸入的燃料燃发动机是汽车的动力装置，
37、其作用是使吸入的燃料燃烧而产生动力，通过传动系统，使汽车行驶。汽油发动烧而产生动力，通过传动系统，使汽车行驶。汽油发动机主要由汽缸、燃料系、点火系、起动系、冷却系及润机主要由汽缸、燃料系、点火系、起动系、冷却系及润滑系等组成。汽车的工作过程均是在电控单元滑系等组成。汽车的工作过程均是在电控单元ECU控制控制下进行的。下进行的。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 577/28/2022汽车发动机的解剖图汽车发动机的解剖图项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 587/28/2022与发动机配套使用的各种传感器
38、与发动机配套使用的各种传感器进气压力进气压力传感器传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器进气压力、进气压力、温度传感器温度传感器项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 597/28/2022ECU结构结构 a a）外形）外形 b b）ECU内内部部 原原理框理框图及输入图及输入/输出信号输出信号 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 607/28/2022各种各种ECU外形外形（参考（参考北京元业隆公司资料）北京元业隆公司资料）项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 61
39、7/28/2022汽车汽车ECU的应用的应用 ECU ECU用于控制用于控制 方向盘的助力系统方向盘的助力系统项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 627/28/2022ECU在在汽车四轮独立悬挂避振中的应用汽车四轮独立悬挂避振中的应用前悬挂前悬挂后悬挂后悬挂 为了减小汽车在崎岖的道路上的颠簸，提高舒适性，为了减小汽车在崎岖的道路上的颠簸，提高舒适性，ECU还能根据四个车轮的独立悬挂系统的受力情况，控制油压系统，还能根据四个车轮的独立悬挂系统的受力情况，控制油压系统，调节四个车轮的高度，跟踪地面的变化，保持轿厢的平稳。调节四个车轮的高度，跟踪地面的变
40、化，保持轿厢的平稳。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 637/28/2022汽车汽车ECU的应用（续）的应用（续）ECU用于防碰撞和控制安全气囊用于防碰撞和控制安全气囊 传感器将速度、传感器将速度、距离等与碰撞有关的距离等与碰撞有关的参数传送给参数传送给ECU。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 647/28/2022汽车避撞系统原理框图汽车避撞系统原理框图安安全全气气囊囊项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 657/28/2022 ECU在接收到碰在接收到
41、碰撞传感撞传感 器的信号后，器的信号后，打开打开折叠式安全气囊。折叠式安全气囊。折叠式安全气囊折叠式安全气囊项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 667/28/2022二、传感器在汽车运行中的作用二、传感器在汽车运行中的作用 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 677/28/2022空气系统中的传感器空气系统中的传感器 为了得到最佳的燃烧状态和最小的排气污染，必须对油气为了得到最佳的燃烧状态和最小的排气污染，必须对油气混合气中的空气混合气中的空气 -燃油比例（空燃比）进行精确的控制。空燃油比例（空燃比）进
42、行精确的控制。空气系统中传感器的作用是计量和控制发动机燃烧所需要的空气系统中传感器的作用是计量和控制发动机燃烧所需要的空气量。气量。空气进气量还与油门踏板有关。驾驶员通过操作油门踏板空气进气量还与油门踏板有关。驾驶员通过操作油门踏板控制进气道的节气门开度，以改变进气流通截面积，从而控控制进气道的节气门开度，以改变进气流通截面积，从而控制进气量，由此控制发动机的功率。制进气量，由此控制发动机的功率。ECU必须知道节气门的必须知道节气门的开度，才能控制喷油器的喷油量。开度，才能控制喷油器的喷油量。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 687/28/202
43、2空气流量传感器空气流量传感器 空气流量传感器有多种类型，使用较多的有热丝式气体空气流量传感器有多种类型，使用较多的有热丝式气体测速仪以及卡门涡街流量计。测速仪以及卡门涡街流量计。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 697/28/2022节气门及节气门角位移开度传感器节气门及节气门角位移开度传感器节气门角度位移传感器节气门角度位移传感器节气门节气门项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 707/28/2022 受受ECU控制的喷油器控制的喷油器项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应
44、用实例 Page 717/28/2022汽车水温传感器汽车水温传感器 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 727/28/2022氧含量传感器在汽车中的应用氧含量传感器在汽车中的应用 当汽车节气门的开合度不正确时，汽缸中的燃油燃烧可当汽车节气门的开合度不正确时，汽缸中的燃油燃烧可能不正常。通过测量尾气的氧含量，并将信号传输给能不正常。通过测量尾气的氧含量，并将信号传输给ECU，从而改变节气门的开合度，使燃油的燃烧达到最佳工况。现从而改变节气门的开合度，使燃油的燃烧达到最佳工况。现代汽车还在排气总管前端安装一只氧含量传感器。当排气中代汽车还在排气总管前
45、端安装一只氧含量传感器。当排气中的氧含量不足时，由的氧含量不足时，由ECUECU控制增大空燃比，改变油气浓度，提控制增大空燃比，改变油气浓度，提高燃烧效率，减少黑烟污染。高燃烧效率，减少黑烟污染。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 737/28/2022氧含量传感器及其在汽车中的安装位置氧含量传感器及其在汽车中的安装位置 排气总管排气总管项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 747/28/2022传感器在汽车传感器在汽车ABS中的作用中的作用 当汽车紧急刹车时，使汽车减速的外力主要来自地面作用当汽车紧急刹
46、车时，使汽车减速的外力主要来自地面作用于车轮的摩擦力，即所谓的地面附着力。而地面附着力的最大于车轮的摩擦力，即所谓的地面附着力。而地面附着力的最大值出现在车轮接近抱死而尚未抱值出现在车轮接近抱死而尚未抱死的状态。这就必须设置一个死的状态。这就必须设置一个“防抱死制动系统防抱死制动系统”又称为又称为ABS。ABS由车轮速度传感器、由车轮速度传感器、ECU以及电以及电液控制阀等组成。液控制阀等组成。ECU根据车轮速度传感器来根据车轮速度传感器来的脉冲信号控制电液制动系统，使各车轮的制动力满足少量滑的脉冲信号控制电液制动系统，使各车轮的制动力满足少量滑动但接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不致
47、失去方动但接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不致失去方向性和稳定性。向性和稳定性。项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 757/28/2022汽车防抱死解决方案汽车防抱死解决方案刹车装置刹车装置项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 767/28/2022汽车防抱死使用效果及注意事项汽车防抱死使用效果及注意事项在用力紧急刹车时，在用力紧急刹车时，ABS自动启动。自动启动。使用使用ABS能改善刹车效果能改善刹车效果使用使用ABS前易发生前易发生“甩尾甩尾”项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测
48、技术应用实例应用实例 Page 777/28/2022汽车防侧滑系统汽车防侧滑系统 汽车在行驶过程中必须保持驱动车汽车在行驶过程中必须保持驱动车轮在冰雪等易滑路面上的稳定性并防轮在冰雪等易滑路面上的稳定性并防止侧偏力的产生，故在前后四个车轮止侧偏力的产生，故在前后四个车轮中安装有车轮速度传感器（转速传感中安装有车轮速度传感器（转速传感器）。当发生侧滑时，器）。当发生侧滑时，ECU分别控制分别控制有关车轮的制动控制装置及发动机功有关车轮的制动控制装置及发动机功率，提高行驶的稳定性和转向操作性。率，提高行驶的稳定性和转向操作性。安装防安装防侧滑传感器前侧滑传感器前后比较后比较项目十二项目十二 带计
49、算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 787/28/2022防侧滑系统涉及到的的传感器防侧滑系统涉及到的的传感器 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 797/28/2022汽车在雪地中的安全行驶有赖于防侧滑系统汽车在雪地中的安全行驶有赖于防侧滑系统 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 807/28/2022汽车性能测试仪表及各点信号汽车性能测试仪表及各点信号 项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 817/28/2022汽车部件的检测汽车部
50、件的检测项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 827/28/2022现代汽车性能测试用的部分仪表现代汽车性能测试用的部分仪表ECU模拟信号发生器模拟信号发生器ECU历史记录读出器（汽车历史记录读出器（汽车故障诊断仪）故障诊断仪）项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 837/28/2022汽车性能测试仪表汽车性能测试仪表汽车尾气分析仪汽车尾气分析仪电喷系统清洗测电喷系统清洗测试仪试仪项目十二项目十二 带计算机的检测技术带计算机的检测技术应用实例应用实例 Page 847/28/2022第六节第六节 传感器在机
