微型计算机与传感器技术PDF电子书下载

第一篇 总论 1

第—章 微型计算机与传感器概述 1

第一节 微型计算机与传感器的关系 1

目录 1

第二节 微型计算机与传感器的作用 4

一、提高劳动生产率 4

二、提高产品质量 4

三、减轻劳动强度和改善劳动条件 4

四、节约能源和降低消耗 4

五、提高设备使用寿命和保证安全运行 4

六、加强科学管理，缩短生产周期，加速资金周转 5

七、促进科学研究的发展 5

第二章 传感器概述 6

第一节 传感器的应用范围 6

第二节 传感器的分类 7

三、智能化 8

二、多功能化 8

第三节 传感器的发展趋势 8

一、小型化 8

四、利用最新原理研制新型传感器 10

第四节 传感器存在的问题 10

第三章 微型计算机概述 11

第一节 微型计算机的分类 11

一、单板机 11

二、单片机 13

三、微型机化的小型计算机 13

四、位片式微型计算机（Bit slice computer） 14

五、微型计算机系统 14

第二节 Z80简介 14

一、Z80管脚功能 15

二、Z80内部结构 16

三、Z80指令系统 18

第三节 Intel 8085简介 19

一、Intel 8085的管脚功能 19

二、Intel 8085内部结构 20

三、Intel 8085指令系统 21

第四节 单片微型计算机 21

一、MCS-48系列单片机 23

二、MCS-51系列单片机 30

第五节 微型计算机智能化仪器的组成及功能 32

一、智能化仪器的硬件接口 32

二、智能仪表的软件 34

三、智能仪表的功能 35

第二篇 传感器 37

第四章 温度传感器 37

第一节 热电偶传感器 37

一、热电效应 38

二、热电偶的种类及结构 39

三、热电偶的使用 42

四、用微型机对热电偶的非线性进行补偿 44

五、热电偶模拟输入板 48

第二节 热电阻传感器 50

一、热电阻温度传感器 50

二、热敏电阻温度传感器 52

三、用微型机对热敏电阻的非线性进行补偿 53

第三节 红外测温传感器 54

一、辐射的三个基本定律 56

二、红外线温度检测原理 57

三、实际红外测温仪 58

四、微型机控制的红外测温技术 59

第四节 温度传感器的近况及发展方向 60

一、几种新型温度传感器 61

二、温度测量的发展方向 68

第一节 差压式流量计 69

一、工作原理 69

第五章 流量传感器 69

二、节流装置的结构及使用注意事项 72

三、标准孔板的结构 73

四、差压流量计的安装及使用注意事项 75

五、差压变送器 75

第二节 电磁流量计 77

一、电磁流量计的工作原理 77

二、电磁流量传感器的结构 78

三、电磁流量变送器原理 79

第三节 其它流量传感器 80

一、转子流量计 80

二、涡衡流量传感器 81

第四节 微型计算机在流量测量中的应用 83

一、计算机流量测量系统 84

二、流量测量系统的程序设计 84

三、国外流量计算机概况 86

第一节 弹性式压力计 91

第六章 压力传感器 91

一、弹簧管压力计 92

二、薄膜式压力计 94

三、波纹管式压力计 96

第二节 压力传感器 96

一、应变式压力传感器 97

二、压电式压力传感器 97

第三节 微型计算机在压力测量中的应用 98

一、智能压力计 98

二、锅炉汽包水位的压力修正 100

第七章 机械量测量传感器 102

第一节 电阻应变片 102

一、金属电阻应变片 104

二、半导体应变片 110

三、应变片的粘贴 111

第二节 荷重及力传感器 112

一、应变电阻式荷重（或力）传感器 113

二、压磁式传感器 123

第三节 电子秤 126

一、电子吊车秤 128

二、皮带电子秤 129

三、电子料斗秤 132

四、电子平台秤 132

五、电子轨道秤 132

六、微型计算机在电子秤中的应用 133

一、电位计式位移传感器 138

第四节 直线位移传感器 138

二、电感式位移传感器 141

三、差动变压器式位移传感器 143

四、电容式位移传感器 148

五、感应同步器 157

六、光栅传感器 163

七、微型计算机在位移测量中的应用 165

一、旋转变压器 166

第五节 角位移传感器 166

二、自整角机 168

三、角度—数字传感器 173

第六节 转速传感器 178

一、测速发电机 178

二、数字式转速传感器 181

三、微型计算机马达速度控制系统 184

第八章 成分自动分析传感器 188

第一节 氧含量传感器 189

一、固体电解质及浓差电池 189

二、钢水定氧传感器 191

三、微型机在钢水定氧中的应用 195

四、燃烧废气氧含量传感器 199

第二节 红外线气体分析仪 202

一、红外线气体吸收原理 202

二、红外线分析仪的结构 203

三、取样系统 204

第三节 湿度传感器 205

一、湿度的定义及其表示方法 205

二、几种常用的湿度传感器 207

三、微型机在湿度测量中的应用 209

第四节 pH值传感器 211

一、pH值传感器的测量原理 212

二、工业pH计 213

三、微型机在pH计中的应用 215

第九章 物位传感器 219

第一节 液位传感器 219

一、浮力式液位传感器 219

二、差压式液位传感器 221

三、色带指示仪 224

第二节 电容式物位传感器 225

一、检测原理 225

二、电容器液位传感器 226

三、电容式固体料位传感器 227

第三节 其它物位传感器 228

一、热敏物位传感器 228

二、γ射线料位传感器 228

三、音叉料位传感器 229

四、激光料面传感器 230

第四节 微型机在料位测量中的应用 233

一、测量系统结构及原理 233

二、料位高度的测量原理及储量的换算 235

三、软件设计 236

第三篇 接口及数据处理 237

第十章 检测信号的测量及放大 237

第一节 电桥 237

一、直流电桥 237

二、交流电桥 240

三、电桥的电源 241

一、通用运算放大器 243

第二节 模拟信号的放大 243

二、仪器用放大器 246

三、隔离放大器 247

四、可编程增益放大器 249

第十一章 数据的采样及保持 254

第一节 多路开关连接方法 254

一、几种常用的多路开关 255

二、多路开关的扩展 258

第二节 采样／保持电路 259

一、AD582 260

二、LF198/LF298/LF398 260

第十二章 模／数、数／模转换技术 262

第一节 D/A转换器原理及接口 262

一、D/A转换器原理 263

二、集成电路D/A转换器 264

三、D/A转换器的输出极性 266

四、D/A转换器与CPU接口及程序设计 267

第二节 A/D转换器原理及其接口 270

一、逐次逼近型A/D转换器原理 271

二、集成电路A/D转换器 271

三、A/D转换器与CPU的连接 276

四、A/D转换器的程序设计 279

第三节 31/2位A/D转换器—5G14433 282

一、5G14433的转换原理 282

二、数字输出方式及显示方法 284

三、5G14433的典型应用 285

第四节 12位数据采集系统 288

一、概述 288

二、AD363的结构 288

三、AD363操作原理 290

四、AD363的应用 293

第五节 A/D、D/A转换器的应用 297

一、模拟量输入通道的结构形式 297

二、模拟量输出通道的结构形式 299

三、A/D、D/A接口的设计 300

第十三章 数据处理方法 304

第一节 数字滤波程序的设计 304

一、几种常用的数字滤波方法 305

二、高通滤波器 313

三、带通滤波器 313

四、各种数字滤波方法的比较 314

第二节 标度变换程序的设计 314

一、标度变换原理 314

二、线性刻度的标度变换 315

三、非线性参数的标度变换 317

第三节 非线性补偿及误差修正 319

一、线性插值法 319

二、二次抛物线插位法 323

三、查表法 324

五、零位漂移的补正 328

四、传感器温度误差的修正 328

第十四章 数字显示和打印技术 330

第一节 LED数码管显示 330

一、LED数码管的结构及显示原理 330

二、LED七段数码管十进制显示程序的设计 331

第二节 CRT显示终端 339

一、CRT显示的原理 340

二、CRT显示器与CPU的接口 345

三、CRT显示终端的应用 347

第三节 打印机及其接口 348

一、普通行式打印机 349

二、点阵式打印机 352

三、微型打印机 355

第十五章 数据通信技术 360

第一节 数据转送方式 361

一、并行输入／输出方式 361

二、串行输入／输出方式 362

一、S-100总线 366

第二节 并行接口总线 366

二、通用仪器接口总线GP-IB 371

三、GB-IB总线接口芯片 374

第三节 串行接口总线 376

一、RS-232-C标准接口总线 376

二、RS-449、RS-422-A和RS-423-A 381

三、常用串行接口集成电路 387

一、REMDACS系统 391

第四节 数据通信的应用 391

二、REMDACS系统的插件板 393

第四篇 微型机化设计原理 396

第十六章 微型计算机系统设计 396

第一节 微型计算机化设计原理及步骤 396

一、微型计算机的选择 397

二、微型计算机化仪器设计方法及步骤 399

二、硬件设计 402

第二节 微型机系统设计实例 402

一、系统概述 402

三、软件设计 416

第十七章 微型机在智能仪器中的应用 435

第一节 多通道光谱分析仪 435

一、吸收光谱分析仪的工作原理 435

二、仪器方程及信号处理 436

三、带微型计算机的红外线分析仪 438

第二节 正弦电压有效值测量仪 440

一、系统硬件设计 440

二、系统软件设计 443

第三节 多托辊电子皮带秤 446

一、工作原理 446

二、系统硬件 447

三、系统软件 450

参考文献 457