PLC发送,共7个字节: 1,T---固定发T(0x54,代表启始位
2,地址的百位,范围:0-2
3,地址的十位,范围:0-9
4,地址的个位,范围:0-9 地址不能大于254
5,备用位,任意值都可以,
6,累加和(16进制,前5个字节的累加和(大等于256时,减掉256 7,E(x045---结束标志
如发送:54 30 30 35 00 E9 45 取5号传感器的数据
54 30 30 31 00 E5 45 取1号传感器的数据
传感器返回数据,共7个字节:
1,R---固定发R(0x52,代表启始位
2,地址的百位,范围:0-2
3,地址的十位,范围:0-9
4,地址的个位,范围:0-9 地址范围:001-255,000地址不可用,会产生混乱。
5, 干簧管数据,bit7--代表第8个干黄管,1表示有反馈,0表示没有
bit6--代表第7个干黄管,1表示有反馈,0表示没有
bit1--代表第2个干黄管,1表示有反馈,0表示没有
bit0--代表第1个干黄管,1表示有反馈,0表示没有6, 累加和(16进制,前5个字节的累加和(大等于256时,减掉256
7, E(0x45---结束标志
如:PLC发送:54 30 30 31 00 E5 45 取1号传感器的数据
传感器返回:52 30 30 31 01 A4 45 表示1号传感器1号干簧管1有反馈信号
PLC发送:54 30 30 35 00 E9 45 取5号传感器的数据
传感器返回:52 30 30 35 42 fa 45 表示5号传感器7号和2号干簧管1有反馈信号
注意:地址000不可用。
校验位的用途:
PLC接收前5位的数据自己算出累加和,和发送端发来的累加和比对,如果一致说明
数据传输正确,数据有效,否则该数据丢弃,重新取数据
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。
1.传感器 定义 传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。 静态特性 指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入的关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出和输入的关系。 动态特性 输入量随时间动态变化时，传感器的输出也随之变化的回应特性。 扩展 一阶环节 微分方程为 a1dt dy +a0y=b0x 令τ=a1／a0为时间常数，K=b0／a0为静态灵敏度 即（τs+1）y=Kx 频率特性y （j ω）／x （j ω）=K ／（j ωτ+1）.课后习题1-10 2.金属的电阻应变效应：导体或半导体在受到外力的作用下，会产生机械形变，从而导致其电阻值发生变化的现象。 应变式电阻传感器主要由电阻应变计、弹性元件和测量转换电路三部分构成；被测量作用在弹性元件上，弹性元件作为敏感元件，感知由外界物理量（力、压力、力矩等）产生相应的应变。 3.实际应用中对应变计进行温度补偿的原因，补偿方法及其优缺点 原因：由于环境温度所引起的附加的电阻变化与试件受应变所造成的电阻变化几乎在相同的数量级上，从而产生很大的测量误差。 补偿方法：A 自补偿法a 单丝自补偿法 优点是结构简单，制造使用方便，成本低，缺点是只适用于特定的试件材料，温度补偿范围也狭窄。b 组合式补偿法 优点是能达到较高精度的补偿，缺点是只适用于特定的试件材料。B 线路补偿法a 电桥补偿法 优点是结构简单，方便，可对各种试件材料在较大温度范围内进行补偿。缺点是在低温变化梯度较大的情况下会影响补偿效果。b 热敏电阻补偿法 补偿良好。C 串联二极管补偿法 可补偿应变计的温度误差。 4.变隙式电感传感器的结构、工作原理、输出特性及其差动变隙式传感器的优点 由线圈、铁芯和衔铁构成；在线圈中放入圆柱形衔铁当衔铁上下移动时，自感量将相应变化，构成了电感式传感器 输出函数为L=ω2μ0S0／2δ 其中μ0为空气的磁导率，S0为截面积，δ为气隙厚度。优点 可以减小气隙厚度带来的误差。 5.电感式传感器和差动变压器传感器的零点残余误差产生原因，如何消除 原因①两个电感线圈的等效参数不对称，使其输出的基波感应电动势的幅值和相位不同，调整磁芯位置时也不能达到幅值和相位同时相同； ②传感器的磁芯的磁化曲线是非线性的，所以在传感器线圈中产生高次谐波。而两个线圈的非线性不一致使高次波不能相互抵消。 措施 ⑴在设计和工艺上，要求做到磁路对称、线圈对称，磁芯材料要均匀，特性要一致；两个线圈要均匀，紧松一致。 ⑵采用拆圈的试验方法，调整两线圈的等效参数，使其尽量相同。 ⑶在电路上进行补偿。 6.改善单组式变极距型电容式传感器的非线性 传感器输出特性的非线性随相对位移△δ／δ0的增加而增加，为了保证线性度，应限制相对位移的大小。 一般采用差动式结构，使之在结构上对称，减小非线性误差。 电容式传感器工作原理：两平行极板组成的电容器，不考虑边缘效应，其电容C=εS ／δ式中ε 极板间介质的介电常数 S 极板的遮盖面积 δ 极板间的距离 当被测量的变化使式中的εδS 任一参量发生变化时，电容C 也随之变化。
A、读取数据(标准moｄbｕｓ协议） 地址默认为0ｘ0１,可以更改 1、读取数据 主机呼: ０１03 00 0０００ 01 840A 从机答: 0103 02 ＸX ＸX XＸ XX 上面02，XX等均为一个字节。数据为两个字节，高位字节在前。每帧的开头和结尾至少有３。5个字节时间的间隔. 2。读设备地址 ００20 CＲC (4个字节）(读取:00 2０ 0068) 00 20 Adress CRC （5个字节) 3．写设备地址 ０0 10 Adresｓ CRC (5个字节)（地址设为01:00 10 ０1 BD C0) 00 10CＲＣ?(4个字节）（返回：00 100０ 7Ｃ) 说明: １.读写地址命令的地址位必须是０0。 2。Adｒess为1个字节,范围为0－25５。 用户在为主机编程时,除了站号（地址)和ＣＲＣ校验码之外，其它字节的字符均采用上面的内容不变。主机格式中的读取点数为0１。从机回答帧中的功能码(03）和读单元字节数(０1）不变。
计算CＲC码的步骤: 1、预置16位寄存器为十六进制FFFＦ(即全为1）。称此寄存器为ＣRＣ寄存器; 2、把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRＣ寄存器; 3、把寄存器的内容右移一位（朝低位)，用0填补最高位，并检查右移后的移出位; ４、如果最低位为0：重复第３步（再次移位） 如果最低位为1:CＲC寄存器与多项式A0０1(１0１００000 ０000 ００01）进行异或； 5、重复步骤3和４,直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理; 6、重复步骤２到步骤5,进行下一步8位数据的处理; ７、最后得到的CＲＣ寄存器即为CRＣ码; 8、将ＣＲC结果放入信息帧时，将高低位交换,低位在前。 //*＊**＊*＊****＊＊**＊＊**＊＊＊＊＊**＊＊＊＊****＊*＊＊＊*＊***＊**＊＊＊＊****＊＊＊**＊＊＊*＊*＊**********＊*＊**＊***＊＊＊***＊*** //*＊名称：CRC16 //**说明:CＲＣ效验函数 ／/**形参：*p效验帧的指针帧长 dataｌen /／**返回值：效验字 /／*＊**＊＊＊***＊*＊＊＊＊**＊****＊*＊**＊***＊＊*＊****＊＊*＊*＊**＊＊*＊***＊＊****＊****＊＊＊＊＊*＊***＊**＊＊＊*＊**＊＊**＊*＊＊＊* ｕｎsignedｉnt CRC16（ｕnsigned chａr ＊ p, ｕint16 ｄaｔalen ) { unｓignｅd cｈar ＣRC16Lｏ,ＣRC16Hi,CL,CH，SaveHi，SａvｅLｏ； ｉｎt i,Flag; CRＣ16Lo =0ｘFF； CRC１6Hｉ＝ 0xFF; ＣL ＝ 0x01； CH= 0ｘＡ０; ｆor（ｉ=０；i
D RIVER L IST FOR G3,D ATA S TATION P LUS AND M ODULAR C ONTROLLER Current as of April 2011 Ethernet Drivers ?
温度传感器的常见分类温度传感器应用大全 温度传感器在我们的日常生活中扮演着十分重要的角色，同时它也是使用范围最广，数量最多的传感器。关于它你了解多少呢？本文主要介绍的就是各种温度传感器的分类及其原理，温度传感器的应用电路。 温度传感器从17世纪温度传感器首次应用以来，依次诞生了接触式温度传感器，非接触式温度传感器，集成温度传感器，近年来在智能温度传感器在半导体技术，材料技术等新技术的支持下，温度传感器发展迅速，由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度，又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑，使用也更加方便。 1、热电偶传感器： 两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的，接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关，当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端，另一端温度为TO，称为自由端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势，这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 2、热敏电阻传感器： 热敏电阻是敏感元件的一类，热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变，与一般的固定电阻不同，属于可变电阻的一类，广泛应用于各种电子元器件中，不同于电阻温度计使用纯金属，在热敏电阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物，正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件，热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度，通常是-90℃?130℃。 3、模拟温度传感器： HTG3515CH是一款电压输出型温度传感器，输出电流1～3.6V，精度为±3％RH，0～100％RH相对湿度范围，工作温度范围-40～110℃，5s响应时间，0±1％RH迟滞，是一个带
绪论 一、传感器的定义、组成、分类、发展趋势 能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件构成。 如果传感器信号经信号调理后，输出信号为规定的标准信号（0~10mA,4~20mA;0~2V,1~5V;…），通常称为变送器， 分类： 按照工作原理分，可分为：物理型、化学型与生物型三大类。物理型传感器又可分为物性型传感器和结构型传感器。 按照输入量信息： 按照应用范围： 传感器技术: 是关于传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用的综合技术. 发展趋势: 一是开展基础研究，探索新理论，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化、多功能化与智能化。 1．发现新现象； 2．发明新材料； 3．采用微细加工技术； 4．智能传感器； 5．多功能传感器； 6．仿生传感器。 二、信息技术的三大支柱
现在信息科学（技术）的三大支柱是信息的采集、传输与处理技术，即传感器技术、通信技术和计算机技术。 课后习题 1、什么叫传感器，它由哪几部分组成？它们的作用与相互关系？ 传感器(transducer/sensor)：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置（国标GB7665—2005）。通常由敏感元件和转换元件组成。 敏感元件：指传感器中能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量(一般为非电量)部分。 转换元件：指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的可用输出信号(一般为电信号)部分。 信号调理电路(Transduction circuit) ：由于传感器输出电信号一般较微弱，而且存在非线性和各种误差，为了便于信号处理，需配以适当的信号调理电路，将传感器输出电信号转换成便于传输、处理、显示、记录和控制的有用信号。 第一章传感器的一般特性 1.传感器的基本特性 动态特性静态特性 2.衡量传感器静态特性的性能指标 （1）测量范围、量程 （2）线性度 传感器静态特性曲线及其获得的方法
智能传感器通讯协议 长度=[帧代号1]+[功能码2]+[地址段2]+[数据n]+[CRC 校验2]地址段位目标传感器的地址，高8位在前。数据由不同的帧代号决定。 CRC 校验从长度开始到数据段结束，校验产生的16位CRC ，低8位在前 返回数据 内容通道数保留通道数据长度 1 1 通道数*4 通道数据对照表： 传感器通道1通道2通道3备注 空气温湿度null 温度湿度溶解氧原始值 温度 工程值 pH EC 水位 例如： 空气温湿度的通道数为3，通道顺序为：1NULL ，2温度，3湿度溶解氧的通道数量为3，通道顺序：1原始值，2温度，3工程值 示例 目标地址65500 88FB FA 08040101FF DC 010648FC FC 目标地址1200 88FB FA 0804010104B0015A B9FC FC CRC 校验生成函数 /********************************************************Name:u16GetUniBusCrc 协议帧格式 说明帧头方向长度帧代号功能码地址段数据CRC 帧尾长度211 122 N 2 2发起88FB FA 10101下发数据FC FC 应答 88FB AF 1 0101 返回数据 FC FC 读取数据 说明方向帧长度帧代号功能码地址段数据长度11 122 1发起FA 04010101应答AF 04 0101返回数据
*Description:生成UniBus协议的CRC校验码 *Parameter:uint8*pu8FrmBuffer校验数据缓存 *uint8u8DataLen数据长度 *Return:uint16u16CrcData;CRC校验码 *Author:yl *Data:2009-07-08 *Last reviser: *Last Data: ********************************************************/ uint16u16GetCrcData_UniBus(uint8*pu8FrmBuffer,uint16u16DataLen) { uint16u16CrcData; int8u8MSBInfo; uint16u16Index; uint8u8Index; u16CrcData=0xFFFF; for(u16Index=0;u16Index
各种温度传感器分类及其原理.
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T
模块一传感器概述练习题 一、填空题： 1、依据传感器的工作原理，通常传感器由、和转换电路三部分组成，是能把外界转换成的器件和装置。 2、传感器的静态特性包含、、迟滞、、分辨力、精确度、稳定性和漂移。 3、传感器的输入输出特性指标可分为和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的指标，而频率响应特性是传感器的指标。 4、传感器可分为物性型和结构型传感器，热电阻是型传感器，电容式加速度传感器是型传感器。 5、已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为。 6、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和三类。 7、相对误差是指测量的与被测量量真值的比值，通常用百分数表示。 8、噪声一般可分为和两大类。 9、任何测量都不可能，都存在。 10、常用的基本电量传感器包括、电感式和电容式传感器。 11、对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 12、传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。 13、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。 14、若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。 15、如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用作为传感器。 16、动态标定的目的，是检验测试传感器的指标。 17、确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和。 18、传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持条件。 19、为了提高检测系统的分辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行 _ 。
20、传感器的核心部分是。 21、在反射参数测量中，由耦合器的方向性欠佳以及阻抗失配引起的系统误差是。 22、传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度称为。 二、判断题： 1、灵敏度高、线性误差小的传感器，其动态特性就好。（） 2、测量系统的灵敏度要综合考虑系统各环节的灵敏度。（） 3、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。（） 4、一台仪器的重复性很好但测得的结果不准确，是由于存在系统误差的缘故。（） 5、线性度是传感器的静态特性之一。（） 6、时间响应特性为传感器的静态特性之一。（） 7、真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而且是可以测量的。（） 8、真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而且是可以测量的。（） 9、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。（） 10、选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。（） 11、弹性敏感元件的弹性储能高，具有较强的抗压强度，受温度影响大，具有良好的重复性和稳定性等。（） 12、敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（） 13、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。（） 14、灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数。（） 15、传感器是与人感觉器官相对应的原件。（） 三、选择题： 1、传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间，其输出一输入特性曲线不重合的现象称为（）
线路设备——传感器485传输协议V2.02.821 1.技术指标 ?输入电压（VDC）：8～26 ?波特率（bps）：9600 ?传感器接口类型：RS485 ?工作温度（℃）：-40～85 ?其它技术参数按合同要求制作 2.帧结构 表1-1 帧结构定义 帧头报文长度传感器类型通讯地址帧类型报文类型报文内容校验位2 Bytes 2 Bytes 1 Byte 1 Bytes 1 Byte 1 Byte 变长1Byte 表1-1各参数定义如下： a)帧头：固定为0xBB71。 b)报文长度：指帧字节数（含帧头和校验位）。 c)通讯地址：RS485通讯地址，2个字节分配如下： 第一个字节为传感器类型，定义如下： 表1-2 传感器类型定义 气象站双轴倾角 传感器 光纤盐密拉力传感器集成式拉力倾角 温湿度气压 传感器 图像传感器 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x10 第二个字节为传感器地址字节，不同传感器系列可以具有相同的传感器地址字节。 d)帧类型：按功能对数据帧进行区分、标识，具体定义见下表。 表1-3 帧类型定义 序号帧类型值含义 1 0xAE(<<) 上传报文（设备←传感器） 2 0xAF(>>) 下发报文（设备→传感器）
e)报文类型： 表1-4 报文类型定义 序号 报文类型值 含义 备注 1 0x01 设置地址 2 0x02 查询地址 仅限于总线上只有一个同类型的传感器时使用 3 0x03 设置工作方式 4 0x04 查询工作方式 5 0x05 读取即时数据 6 0x06 读取平均数据 本规范版本仅对气象站有效 注：对拉力、倾角、风速等传感器而言，存在零值标定和斜率校准等控制指令，这些指令只允许在出厂调试时使用，不允许设备运行过程中发送，因此在本文件中不进行规范。 f)报文内容：数据长度不定，具体定义参考第3节。 g)校验位：累加和校验，包括报文中除校验位外的所有报文数据，取末尾字节。 3.帧数据排列格式 整形（占2bytes）、长整形（占4bytes），均采用高字节在前、低字节在后的方式存储。 除特殊说明，各传感器上传的采样数据均采用浮点数（占4bytes），采用高字节在前、低字节在后的方式存储。 4.数据报文格式 4.1.1.设置传感器地址命令：0x01 传感器地址设置报文格式见下表： 表3-1 传感器地址设置报文格式 序号报文名称长度（Byte）定义 1 帧头 2 帧头：0xbb71 2 报文长度 2 0x000a 3 通讯 地址传感器类型 1 参见表1-2 4 传感器地址 1 5 帧类型 1 0xAF（参见表1-3） 6 报文类型 1 0x01（参见表1-4） 7 报文内容 1 传感器新地址（1字节） 8 校验位 1 累加和 响应方式的数据报文格式见下表： 表3-2 响应方式的数据报文格式
◆HSC-系列 1.1、HSC-DPM－通讯协议转换模块(Profibus-DP转Modbus) HSC-DPM用于 Profibus 现场总线与Modbus 设备之间交换数据，采用 Profibus 专用芯片，支持所有Profibus-dp 现场总线系统。 主要特点 ● 通讯 1 口：Profibus-DP 从站通讯方式，支持连接到 PLC、DCS、计算机等多种主站； ●通讯口 2：Modbus RTU/ASCII 主/从可选 ● Profibus-DP 通讯速率：9.6Kbps～6 Mbps 自适应波特率选择； ● Modbus 通讯速率：4.8Kbps～115.2bps 用户参数软件设置(Hsconfig)； ● 连接从 Modbus 设备数量：最多 10 个； ● 交换数据：可选指定范围的交换数据量，具备通讯故障信息输出（占 1 个输入字）； ●通讯回路相互隔离，隔离电压 1KV 且均带 TVS 防雷击、过流自恢复保险保护； ● 24VDC 输入电源极性保护。 HSC-DPM应用示意图 1.2、HSC-CAM （CAN 转MODBUS） 1.3、HSC-CCM（CC－LINK转MODBUS CAN 转MODBUS） 2、HSC-OTE (Profibus－dp／RS485) 电气接口转换光纤接口模块 用于Profibus/RS485 现场总线,将电气通讯接口转换为光纤通讯(单模、多模)，提高分布式IO系统的抗干扰性能和通讯距离，支持Profibus-dp现场总线系统和普通 RS-485 的透明高速传输。
主要参数 ●多模 62.5/125um、50/125um 传输距离 0 ～ 4km ●单模 9/125、10/125、8.3/125um 传输距离 0 ～ 12km ●通讯速率 0～5MBps 可选 ●光纤接口 标配 ST 接头(可选配 SC、 FC 接头) ●通讯回路相互隔离，隔离电压 1KV 且均带 TVS 防雷击、过流自恢复保险保护； ●电源输入DC 9～30V 宽范围电源输入、防雷击和电源反接保护。 ●工作温度 -40 ～ + 85 ℃ HSC-OTE应用示意图 HSC-DPM和HSC-OTE尺寸图
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量 (取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T 的微分热电势为热电势率, 又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2. 热电偶的种类
传感器的基本知识 一、传感器的定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 二、传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种： 1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器 2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和"０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。 三、传感器的静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。 四、传感器的动态特性
所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。 五、传感器的线性度 通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。 拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。 六、传感器的灵敏度 灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。 它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。
传感器原理复习提纲 第一章 绪论 1. 检测系统的组成。 2. 传感器的定义及组成。 3. 传感器的分类。 4. 什么是传感器的静态特性和动态特性。 5. 列出传感器的静态特性指标，并明确各指标的含义。 n n a x + 理论灵敏度，a 2非线性项系数传感器在稳态下，输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。 k
线性传感器非线性传感器 迟滞 正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。 产生迟滞的原因：由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械另部件的缺陷 所造成的，如弹性敏感元件弹性滞后、运动部件摩擦、传动机构的间隙、 紧固件松动等。 线性度传感器的实际输入-输出曲线的线性程度。 4种典型特性曲线 非线性误差 % 100 max? ? ± = FS L Y L γ ，ΔLmax——最大非线性绝对误差，Y FS——满量程输出值。 直线拟合线性化：出发点→获得最小的非线性误差（最小二乘法：与校准曲线的残差平方和最小。） 例用最小二乘法求拟合直线。 设拟合直线y=kx+b 残差△i=yi-（kxi+b） 分别对k和b求一阶导数，并令其=0，可求出b和k 将k和b代入拟合直线方程，即可得到拟合直线，然后求出残差的最大值Lmax即为非线性误差。重复性重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时， 所得特性曲线不一致的程度。重复性误差属于随机误差，常用标准 差σ计算，也可用正反行程中最大重复差值计算，即 或 零点漂移传感器无输入时，每隔一段时间进行读数，其输出偏离零值，即为零点漂移。 零漂＝ 0100% FS Y Y ? ? ，式中ΔY0——最大零点偏差；Y FS——满量程输出。 % 100 2 max? ? = FS H Y H γ 最小 ∑ = ? n i i 1 2 % 100 )3 ~ 2( ? ± = FS R Y σ γ% 100 2 max? ? ± = FS R Y R γ
目前在企业信息化、楼宇BAS、工控项目中监控设备种类繁多，系统联网中通信协议的多样化问题，越来越突出，已严重影响到自动化系统的性能、工期、成本和系统稳定，解决自动化系统通信协议的转换及通信标准化的问题意义重大。 PC-GATEWAY网关服务器的核心软件是一个脱离于具体硬件设备的接口通信服务平台，依据其开放的实时数据库，可以简化系统中异种协议的转换和系统联网过程，异种协议容易接入并可转换为标准协议（如OPC方式）并与其它系统联网。 PC-GATEWAY网关服务器运行软件可运行于桌面操作系统或嵌入式操作系统中，适用于电力自动化系统及工业自动化系统。可广泛应用于发电、变电、化工、石油、楼宇、水利、冶金、机械、交通、环保等领域的企业信息化项目中。 主要功能： ◆ 实时数据采集和处理，不但可以实现串口、以太网、现场总线物理层的通信协议转换、同时在数据链路协议层的通信协议也可以相互转换； ◆ 具备将非标准通信协议转化为标准通信协议的功能，具有开放性的OPC接口； 应用方式 ◆ 网络通信数据网关：支持SNMP协议的代理与服务，方便联网； ◆ 实时数据接口站：计量现场数据管理采集站； ◆ 楼宇IBMS系统设备集成网关：实现楼宇不同厂家设备与子系统连接； ◆ 电力数据通信网关：作为电力通信前置机实现规约转换；
PC-GATEWAY产品适用于不断更新且快速变化的数据及事件处理，能够以各种方式对数据库进行各种操作，包括：数据运算处理、历史数据存储、统计处理、报警处理、服务请求等。 PC-GATEWAY产品利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法，针对不同的应用需求和特点，采用L树索引技术、专用的内存分配和管理方法、数据字典和结构化的设计，并采用了多线程和并行处理方式等技术。 通信协议转换部分 特点： ◆ 支持串口、以太网、现场总线等多种通信方式； ◆ 提供端到端的“协议转发”方案，灵活可扩展通信口多达32个； ◆ 支持故障容错，集高可靠性、可扩展性、灵活性于一体； ◆ 支持多转多的协议转换模式，方便不同系统共享相同数据； ◆ 高效稳定的软件内核，高速数据交换通道； ◆ 支持OPC方式数据转换； ◆ 对于不便公开的保密协议，用户可利用驱动开发包自行开发采集设备的驱动程序；
C型数字传感器通讯协议 基本协议 波特率：多机通讯—9600 通讯模式：方式3，数据位共9位。 主机指令格式：0X00，INC1，INC2 ，LC，DATA，BCC，0XFF 0X00 —发送指令起始（PC机奇偶位须为1） INC1—指令+多机通讯时地址（PC机奇偶位须为1） INC2—指令2（PC机奇偶位须为0） LC—发送数据数（4个）（PC机奇偶位须为0） DATA—发送数据（LC个）（PC机奇偶位须为0） BCC—校验（INC1~DATA异或）（PC机奇偶位须为0） 0XFF—结束（PC机奇偶位须为0） 注：读取数据只发0X00,INC1。从机传感器发回数据的奇偶位始终为0。 １.读传感器内码： PC主机—>传感器下位机 （1）、调用１号传感器内码： 主机发：0X00，0XF1; （2）、调用2号传感器内码： 主机发：0X00，0XF2; （3）、调用3号传感器内码： 主机发：0X00，0XF3; （4）、调用4号传感器内码： 主机发：0X00，0XF4; （5）、调用5号传感器内码： 主机发：0X00，0XF5; （6）、调用6号传感器内码： 主机发：0X00，0XF6; （7）、调用7号传感器内码： 主机发：0X00，0XF7; （8）、调用8号传感器内码： 主机发：0X00，0XF8; 如地址相同的传感器接收正确则发回：４个字节的浮点数内码 如传感器接收错误则不发回数据 2.读传感器地址： PC主机—>传感器下位机（接一个传感器） 主机发：0X00,NC=0X80,0X11,0X00,0X11,0X33,0X66, 0X99,BCC,0XFF 传感器接收正确则发回：0x00,address,address,0xff 4个字节，address地址号。 2.写传感器地址： PC主机—>传感器下位机（接一个传感器，address地址号） 主机发：0X00,NC=0X80,0X22,0X01,address,0X33,0X66, 0X99,BCC,0XFF 传感器接收正确则发回：0x00,0xaa,0xaa,0xff 4个字节。 传感器接收不正确则发回：0x00,0x55,0x55,0xff 4个字节或不发数据。
常用温度传感器的对比分析及选择 大致的要点： 1．温度传感器概述：应用领域，重要性； 2．四种主要的温度传感器类型的横向比较 3．热电偶传感器 4．热电阻传感器 5．热敏电阻传感器 6．集成电路温度传感器以及典型产品举例 7．温度传感器的正确选择及应用 在各种各样的测量技术中，温度的测量可能是最为常见的一种，因为任何的应用领域，掌握温度的确切数值，了解温度与实际状态之间的差异等，都具有极为重要的意义。就以测量为例，在力的测量，压力，流量，位置及电平高低等测量的过程中，为了提高测量精度，通常都会要求对温度进行监视，如压力或力的测量，往往是使用惠斯登电阻电桥，但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差，往往会大大超过待测力引起的电阻值变化，如不对温度进行监控并据此校正测量结果，则测量完全不可能进行或者毫无效果。其他参数测量也有类似问题，可以说，各种的物理量都是温度的函数，要得到精确的测定结果，必须针对温度的变化，作出精确的校正。本文就是帮助读者针对特定的用途，选择最为合适的温度传感器，并进行精确的温度测量。 工业上常用的温度传感器有四类：即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器；每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围，有自己适用的温度环境；没有一种温度传感器可以通用于所有的用途：热电偶的可测温度范围最宽，而热电阻的测量线性度最优，热敏电阻的测量精度最高。表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。表2是四类传感器的典型应用领域。
热电偶--通用而经济 热电偶由二根不同的金属线材，将它们一端焊接在一起构成，如图1所示；参考端温度（也称冷补偿端）用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差；而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压，电压数值是所有联接端温度的函数，热电偶无需电压或电流激励。实际应用时，如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端，其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现；如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属，通常是铜，那末事情真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实，实际上又建立了新的一对热电偶，在系统中引入了极大的误差，消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度（参见图1），以硬件或硬件-软件相结合的方式将这一联接所贡献的误差减掉，纯硬件消除技术由于线性化校正的因素，比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下，参考端温度的精确检测用热电阻RTD，热敏电阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说，热电偶可由任意的两种不同金属构建而成，但在实践中，构成热电偶的两种金属组合已经标准化，因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。