儀器儀表系統設計與應用
本書是教育部、財政部中等職業學校教師素質提高計劃中儀器儀表專業師資培訓包開發項目(LBZD025)成果之一。本書以現代儀器儀表系統的典型案例為載體，以知識應用為目標，圍繞儀器儀表系統智能化、網絡化、集成化的...
本書是教育部、財政部中等職業學校教師素質提高計劃中儀器儀表專業師資培訓包開發項目(LBZD025)成果之一。本書以現代儀器儀表系統的典型案例為載體，以知識應用為目標，圍繞儀器儀表系統智能化、網絡化、集成化的發展趨勢，介紹儀器儀表設計、開發和應用的新理論、新思想、新技術、新結構，分析儀器儀表技術應用的基本規律，訓練儀器儀表專業技能。主要內容包括智能傳感器、現場總線儀表、智能儀器、可編程序控制器(PLC)、FPGA/CPLD、分布式測控系統、無線傳感網絡、虛擬儀器等。在各章，還安排了一定篇幅對相關內容
出版說明
前言
第1章 智能傳感器
1.1任務一：1?Wire接口的測溫系統設計
1.1.1任務情景
1.1.2任務分析
1.1.3任務實施
1.1.4知識拓展
1.2任務二：I2C接口的測溫系統設計
1.2.1任務情景
1.2.2任務分析
1.2.3任務實施
1.2.4知識拓展
1.3任務三：模擬I2C接口的溫濕度測量系統設計
1.3.1任務情景
1.3.2任務分析
1.3.3任務實施
1.3.4知識拓展
1.4任務四：RS485接口的壓力測量系統設計
1.4.1任務情景
1.4.2任務分析
1.4.3任務實施
1.4.4知識拓展
1.5智能傳感器回顧
1.5.1智能傳感器
1.5.2智能傳感器的結構
1.5.3智能傳感器的主要功能
1.5.4智能傳感器的特點
1.5.5智能傳感器的局限性
1.5.6知識拓展
第2章 現場總線儀表
2.1任務一：雷達物位變送器應用
2.1.1任務情景
2.1.2任務分析
2.1.3任務實施
2.1.4知識拓展
2.2任務二：壓力變送器應用
2.2.1任務情景
2.2.2任務分析
2.2.3任務實施
2.2.4知識拓展
2.3任務三：差壓變送器應用
2.3.1任務情景
2.3.2任務分析
2.3.3任務實施
2.3.4知識拓展
2.4任務四：物位計應用
2.4.1任務情景
2.4.2任務分析
2.4.3任務實施
2.5現場總線儀表回顧
2.5.1現場總線
2.5.2現場總線的基本特征
2.5.3現場總線的發展現狀
2.5.4現場總線儀表
第3章 智能儀器
3.1任務一：簡單輸入/輸出系統設計
3.1.1任務情景
3.1.2任務分析
3.1.3任務實施
3.1.4知識拓展
3.2任務二：頻率計設計
3.2.1任務情景
3.2.2任務分析
3.2.3任務實施
3.2.4知識拓展
3.3任務三：溫濕度計設計
3.3.1任務情景
3.3.2任務分析
3.3.3任務實施
3.4任務四：超聲測距儀設計
3.4.1任務情景
3.4.2任務分析
3.4.3任務實施
3.4.4知識拓展
3.5智能儀器回顧
3.5.1智能儀器
3.5.2智能儀器的基本結構
3.5.3智能儀器的發展趨勢
第4章 可編程序控制器
4.1任務一：認識可編程序控制器
4.1.1任務情景
4.1.2任務分析
4.1.3任務實施
4.1.4知識拓展
4.2任務二：電動機控制
4.2.1任務情景
4.2.2任務分析
4.2.3任務實施
4.2.4知識拓展
4.3任務三：工業鍋爐點火及熄火控制
4.3.1任務情景
4.3.2任務分析
4.3.3任務實施
4.3.4知識拓展
4.4任務四：機械手控制
4.4.1任務情景
4.4.2任務分析
4.4.3任務實施
4.4.4知識拓展
4.5任務五：數據采集與數據遠程通信
4.5.1任務情景
4.5.2任務分析
4.5.3任務實施
4.6可編程序控制器回顧
4.6.1可編程序控制器
4.6.2可編程序控制器的基本硬件結構
4.6.3可編程序控制器的基本工作原理
4.6.4可編程序控制器的主要功能
4.6.5可編程序控制器的主要特點
第5章 FPGA/CPLD應用開發
5.1任務一：利用Xilinx ISE開發環境
5.1.1任務情景
5.1.2流程介紹
5.1.3知識拓展
5.2任務二：LED跑馬燈設計
5.2.1任務情景
5.2.2任務分析
5.2.3任務實施
5.2.4知識拓展
5.3任務三：數字頻率計設計
5.3.1任務情景
5.3.2任務分析
5.3.3任務實施
5.3.4知識拓展
5.4任務四：電子計時秒表設計
5.4.1任務情景
5.4.2任務分析
5.4.3任務實施
5.4.4知識拓展
5.5任務五：RS232接口設計
5.5.1任務情景
5.5.2任務分析
5.5.3任務實施
5.5.4知識拓展
5.6FPGA/CPLD回顧
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第6章 無線傳感器網絡
6.1任務一：ZigBee網絡燈控
6.1.1任務情景
6.1.2任務分析
6.1.3任務實施
6.1.4知識拓展
6.2任務二：ZigBee網絡傳輸
6.2.1任務情景
6.2.2任務分析
6.2.3任務實施
6.2.4知識拓展
6.3任務三：分布式無線測溫系統設計
6.3.1任務情景
6.3.2任務分析
6.3.3任務實施
6.3.4知識拓展
6.4任務四：基于ZigBee的壓力監控網絡設計
6.4.1任務情景
6.4.2任務分析
6.4.3任務實施
6.4.4知識拓展
6.5無線傳感器網絡回顧
第7章 分布式測控系統
7.1任務一：船舶多艙室振動測量
7.1.1任務情景
7.1.2任務分析
7.1.3任務實施
7.1.4知識拓展
7.2任務二：分布式溫度監測
7.2.1任務情景
7.2.2任務分析
7.2.3任務實施
7.2.4知識拓展
7.3任務三：監測網絡中繼器設計
7.3.1任務情景
7.3.2任務分析
7.3.3任務實施
7.3.4知識拓展
7.4任務四：分布式控制系統綜合設計
7.4.1任務情景
7.4.2任務分析
7.4.3任務實施
7.4.4知識拓展
7.5分布式測控系統回顧
第8章 虛擬儀器
8.1任務一：虛擬儀器軟件開發平臺導航
8.1.1任務情景
8.1.2任務分析
8.1.3任務實施
8.1.4知識拓展
8.2任務二：超低頻信號發生器設計
8.2.1任務情景
8.2.2任務分析
8.2.3任務實施
8.2.4知識拓展
8.3任務三：簡單的雙通道示波器設計
8.3.1任務情景
8.3.2任務分析
8.3.3任務實施
8.4任務四：典型測控系統設計
8.4.1任務情景
8.4.2任務分析
8.4.3任務實施
8.5虛擬儀器回顧
8.5.1虛擬儀器的組成與特點
8.5.2虛擬儀器的硬件支持
8.5.3虛擬儀器的軟件標準與開發環境
8.5.4網絡化虛擬儀器
參考文獻
1.濕度的定義
在計量法中規定，濕度定義為"物象狀態的量"。日常生活中所指的濕度為相對濕度，用％RH表示，即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。
濕度很久以前就與生活存在著密切聯系。濕度用數量來表示較為困難，對濕度的表示方法有濕度、相對濕度、露點、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等。
2.濕度的測量方法
濕度測量方法按原理劃分有二三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領域中著名的難題之一。一個看似簡單的量值，深究起來，涉及相當復雜的物理一化學理論分析和計算，初涉者可能會忽略在濕度測量中必須注意的許多因素，因而影響傳感器的合理使用。
常見的濕度測量方法有動態法(雙壓法、雙溫法、分流法)、靜態法(飽和鹽法、硫酸法)、露點法、干濕球法和電子式濕度傳感器法。
(1)雙壓法、雙溫法基于熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長；分流法基于濕氣和干空氣的混合。由于采用了現代測控手段，測量設備可以做得相當精密，卻因設備復雜、昂貴、運行費時費工，這些方法主要作為標準計量之用，其測量度可達±2％RH以上。
(2)靜態法中的飽和鹽法是濕度測量中最常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求嚴格，對環境溫度的穩定性要求也較高，需要等很長時間去平衡，對于低濕點要求則更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時，每次開啟都需要平衡6～8h。
(3)露點法通過測量濕空氣達到飽和時的溫度來測量濕度，度高，測量范圍寬。計量用的精密露點儀度可達±0.2℃甚至更高，其中用現代光電原理制成的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發生器配套使用。
……
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