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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、AD582260

二、LF198/LF298/LF398260

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—5G14433282

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-IB371

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-A381

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