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目录 1

第一章 使用微型机的检测技术基础知识 1

1.1　使用微型机的检测装置的结构 1

1.2　检测信号及其处理方法 5

1.2.1　由现场的前置放大器统一输出信号 5

1.2.2　可靠的统一信号传送仪表的使用 8

1.2.3　直流4～20mA传送／1～5V接收方式的优点 8

1.2.4　能否将微弱信号直接输入到微型机 11

1.3　微型机的应用与数据传送的效果 11

第二章　使用微型机的检测系统 14

2.1　多点检测中低电平模拟输入电路的构成方法 15

2.1.1　具有抗干扰性能的系统结构 16

2.1.2　多路转换器集成电路中毫伏级信号的切换 18

2.1.3　继电器式多路转换器的缺点 20

2.1.4　无噪声故障的飞渡电容方式 20

2.1.5　热电动势和绝缘电阻在继电器选择中的重要性 21

2.1.6　继电器多路转换器扫描速度的改善 23

2.1.7　理想的变压器隔离式半导体多路转换器 24

2.1.8　用商品化的模块易于实现变压器隔离式多路转换器 25

2.1.9　设定A-D变换器输入电平的重要性 27

2.1.10　A-D变换器的溢出判断法 28

2.1.11 程序控制放大器的功能 28

2.2　有效地利用微型机的系统技术 30

2.2.1　编制输入数据的表格 31

2.2.2　电路的零点和跨度的自动校正 32

2.2.3　热电偶基准温度接点的集中补偿 34

2.2.4　传感器检查 36

2.2.5　数字滤波器的利用 37

2.2.6　模拟滤波器与数字滤波器的组合 39

2.2.7　信号的监视和报警 40

第三章　线性化技术 42

3.1　模拟式线性提升器结构 42

3.1.1　模拟式线性提升器的原理 42

3.1.2　用折线电路实现非线性近似 44

3.1.3　简单折线近似电路的作法 46

3.1.4　使用理想二极管电路的折线近似 46

3.1.5　用高次多项式近似 48

3.1.6　使用集成电路乘法器的高次函数发生器 49

3.2.1　使用正反馈的测温电阻电路的线性化 51

3.2　温度变换器中的模拟线性提升器举例 51

3.2.2　稳压电桥误差的线性化 53

3.2.3　采用折线近似的热电偶线性提升电路 55

3.3　采用数字技术的线性提升器 57

3.3.1　使用ROM表的数字式线性提升器 58

3.3.2　比例乘法器的应用 58

3.3.3　非线性A-D变换器的应用 59

3.4　数字式温度计中的线性提升器 61

3.4.1　适合于线性化结构的CMOS A-D变换器（AD7555） 61

3.4.2 比例乘法器所需要的初始处理 63

3.4.3　折线计数器的设定 64

3.4.4　CA型热电偶线性化的例子 65

3.5　用微型机进行线性化 68

3.5.1　改善折线近似的一次插入法 68

3.5.2　CA热电偶的线性化举例 69

3.5.3　使用高次多项式的线性化 70

3.6　对传感器特性进行近似的高次多项式的作法 70

3.6.1　泰勒展开法 71

3.6.2　切比雪夫展开法 72

3.6.3　用切比雪夫展开法计算线性化特件 77

补充（1）测温电阻（Pt）的线性化计算 82

第四章　微型机与A-D变换器的连接方法 84

4.1　微型机与I/O电路的连接方法 84

4.1.1　I/O电路的寻址 85

4.1.2　地址结构与译码器的功能 86

4.1.3　I/O电路与CPU总线时序 89

4.2　I/O电路的数据传送控制方法 92

4.2.1　简便而有效的握手控制方式 92

4.2.2　可附加监督功能的查询方式 93

4.2.3　中断控制方式 94

4.2.4　DMA方式 95

4.3　微型机与A-D变换器的连接举例 96

4.3.1　A-D变换器的三态输出结构 96

4.3.2　缓冲寄存器的增设与变换高速化 98

4.3.3　与微型机总线适配的A-D变换器 99

4.3.4　用三态输出也不能与微型机总线适配的A-D变换器 100

4.3.5　与10/12位A-D变换器的接口 101

4.3.6　面板仪表用的A-D变换器接口 101

4.3.7　利用I/O端口与非同步电路连接 103

4.3.8　多路转换器的接口 106

4.3.9　适于高速处理的多路转换器的顺序驱动 107

4.3.10　保证最大执行速度的双端口RAM 109

补充（2）存储器映像I/O和I/O映像I/O 111

第五章　A-D变换器的使用技巧 113

5.1 A-D变换器集成电路的选择要点 113

5.1.1　变换精度 113

5.1.2　误差的主要来源 117

5.1.4　变换精度与测定精度的差异 119

5.1.3 基准电源对增益变化的影响 119

5.2　集成化A-D变换器的选择 121

5.2.1　变换速度取决于变换方式 121

5.2.2　适于测定直流信号的积分式A-D变换器 121

5.2.3　高速A-D变换器中的采样-保持电路 123

5.2.4　在采样保持的前级需要适宜的滤波器 126

第六章　V-F变换电路的设计和应用技巧 128

6.1　V-F变换器的使用技术 128

6.1.1 增设计数器构成A-D变换器 128

6.1.2　微型机定时功能的利用 130

6.1.3　V-F变换器的隔离 131

6.1.4　与F-V变换器组合为模拟隔离器 132

6.1.5　V-F变换器用作信号传送器 132

6.1.6　频率传送法的抗干扰性 133

6.1.7　光导纤维传送模拟信号 135

6.1.8　V-F变换器在消耗量测定中的应用 136

6.2　V-F变换器的工作原理和应用技术 138

6.2.1　单积分式V-F变换器 138

6.2.3　单一电源集成化V-F变换器 139

6.2.2　双积分式V-F变换器 139

6.2.4　F-V变换器的简单制作 140

6.2.5 电池驱动的V-F变换器传送 142

6.2.6　二线式V-F变换器传送 143

6.2.7 AD 537用作温度传送器 144

6.2.8　V-F变换器在电流累加器中的应用 145

6.2.9　脉冲的权换算和累加器电路的结构 146

6.2.10　累加电路中的输入不灵敏区 147

6.3　适于模拟传送的电压-脉冲序列变换电路 148

6.3.1 △→∑调制器的原理 149

6.3.2　解调电路 151

6.3.3　分时多路传送 152

6.3.4　双向数据传送 153

6.3.5　与微型机的连接 153

6.3.6　数据与时钟信号一起传送的方法 154

补充（3）V-F变换器的动态范围 156

补充（4）V-F变换器的精度 156

第七章　D-A变换器的应用技术 158

7.1 D-A变换器应用的基础知识 158

7.1.1 D-A变换器的检查要点 158

7.1.3 D-A变换器的三种输出形式 161

7.1.2 D-A变换器的输入-输出特性 161

7.1.4　实现四象限乘法功能的CMOS D-A变换器 163

7.1.5 CMOS D-A变换器输出端的肖特基二极管 164

7.1.6 D-A变换器的变换速度 166

7.1.7　高速D-A变换器中的尖峰抑制措施 167

7.2 D-A变换器的应用举例 169

7.2.1 D-A变换器的基本输出结构 169

7.2.2 D-A变换器的调整方法 170

7.2.3　以适当数字定义LSB，调整方便 171

7.2.4　低电平模拟输出电路的分压输出 173

7.2.5 D-A变换器中模拟偏置电压的加法 174

7.2.6 D-A变换器附加溢出的方法 176

7.2.7　偏置二进制数法和双极性输出 177

7.2.8　符号加绝对值的输出 179

7.2.9　四象限乘法式D-A变换器构成数控电位器 181

7.2.10 D-A变换器用作数字衰减器 182

7.2.11　用BCD输入方式作成任意直流信号发生器 183

7.2.12　用BCD输入控制的二进制式变换器 185

1．接收高电平信号时防锁死模拟多路转换器 187

附录一　模拟输入实用电路 187

2．电桥测定用的模拟多路转换器电路 188

3．电桥测定用的CMOS差动检测电路 190

4．用于差动检测的CMOS集成电路 192

5．适于差动检测的多路转换器的结构 194

6．热电偶用偏置抵消式交流变换器放大电路 195

7．飞渡电容式多路转换器增加偏置抵消功能 197

附录二　各种热电偶及测温电阻的线性化表 201

参考文献 207

汉日名词对照索引 208