一、產品功能和特點 P51和S51系列智能溫度、電流和電壓——數字轉換微機接口板是將溫度傳感器（熱電偶，熱電阻等）的輸出信號或電流、電壓直接轉換成數字量，通過系統總線（PC或STD）將數據傳送給主機。在接口板上由89C51單片機管理接口板自動工作，通道轉換、ADC啟動、采集數據、參比端補償（熱電偶）、引線電阻補償（熱電阻）、數字校零、非線性校正和數據處理等，均由接口板上單片機完成，主機僅在需要數據時，選中接口板，用約1毫秒時間就能把8個通道16個字節數據按順序讀走。讀取的數據是已經線性化了的溫度的數字量，技術人員不需要有關溫度檢測專門知識即可使用，大大節省開發時間，顯著提高了人機效率。本產品主要用于ISA總線或STD總線計算機的數據采集和控制系統。 主要特點： 1．溫度接口板，不用變送器和調理電路，傳感器直接接到接口板輸入端。 2．輸入加有完善保護電路，輸入開路甚至誤加數拾伏電壓，也不會損壞器件。 3．采用雙積分A/D轉換器，用晶振產生時鐘使采樣周期是工頻的整數倍，高抗共模數據放大器（共模抑制比可達120dB）和軟件濾波程序，抗干擾能力強。 4．采用數字校零技術，從根本上消除了放大器和ADC漂移產生的誤差，用軟件擬和算法和連續式非線性A/D轉換法對傳感器進行非線性校正，穩定性好，精度高。 5．加有監視計數器（看門狗電路），在任何強干擾情況下，單片機均會自啟動，保證不會死機。 6．熱電阻板，加有引線電阻補償電路，基本消除了引線電阻引起的誤差。用比率法測量電阻，消除基準電源不穩定的影響，顯著提高了穩定性和精度，在全溫度范圍內，精度達到0.05%，出廠時校準精度達到0.02%。 7．熱電偶板，板內加有參比端補償電路，由軟件進行處理，補償精度高。參比端溫度傳感器可以安裝在現場，用普通導線代替補償導線，以降低系統開銷。 8．光電隔離接口板，只需單一5伏電源供電，隔離電源由板內自行產生，用戶不用外加電源。變換器頻率很高，變壓器繞組少，隔離完善，抗干擾能力強。接口板采用全CMOS器件，低功耗設計，僅消耗70mA電流，此種板也可用于用戶開發的單片機系統中。 二、技術指標 1． 輸入和范圍 1） 熱電阻：PT100,Cu50,Cu100,熱敏電阻（特殊定制），全溫度范圍 2） 熱電偶：K,S,B,T,E,J,W,R,N，全溫度范圍 3） 電 流：4～20mA,0～20mA 4） 電 壓：0～5V,1～5V,0～60mV 2． 分辨率 1） 熱電阻：0.0625℃/字 2） 熱電偶：0.125℃/字, S和B也提供0.25℃/字 3） 電 流：512碼/mA 4） 電 壓：2048碼/V，256碼/mV 3． 精度 優于±0.05% 4． 通道 8個通道或4個通道，由跳線選擇 5． 轉換時間 濾波方式：2.16S/8通道，1.2S/4通道 無濾波方式：720mS/8通道，400mS/4通道 6． 使用端口： 兩個端口：一個狀態口，一個數據口 7． 輸出數據： 每個通道為16位二進制有符號數原碼，8個通道按順序輸出 8． 外型尺寸 PC總線： 190mm×100mm STD總線：165mm×114mm 9． 電源與功耗 +5伏電源，電流約70mA。隔離電源在板上變換。 三、接口板工作原理 工作原理如圖1所示，傳感器連接到接口板上，經信號轉換電路，多路開關和放大器，加到A/D轉換器，變成數字信號，經光電耦合器傳給單片機。單片機接收數據，經過各種處理，變成溫度的數字量存于RAM中，根據主機的請求，再送給主機。主機選中接口板，向單片機申請中斷，單片機響應中斷，把數據送到輸出鎖存器74HC374，主機從鎖存器取走數據。 模擬部分電源由板內+5V電源經變換產生隔離的+5V和-5V電源。 四、主機采集數據方法 接口板有兩個端口：一個狀態口，用來查詢輸出鎖存器有無新數據，狀態位連接到數據線D0上。D0=1沒有新數據，主機查詢等待；D0=0表示輸出鎖存器有新數據，主機可以從數據口讀取一個字節數據，同時清除狀態位。主機連續查詢…讀數據…再查詢…再讀數據，......直至到重復16次，讀完8個通道16個字節數據為止。讀取數據時間大約一個毫秒。 隨產品為用戶提供DOS操作系統下使用C語言和匯編語言采集接口板數據、Windows下使用VC和VB采集接口板數據的源程序。還提供組態軟件GENIE和組態王的驅動程序。這些程序也可以從網頁上下載。 五、外型尺寸與連接 如圖2所示，為PC總線接口板的正視圖，J1為傳感器的輸入插座，該插座為25腳D型連接器，引腳定義如圖3所示。J2為PC總線插腳，直接插入PC總線槽內。S1為雙向跳線開關用來設置接口板的地址。SW1～SW8用以選擇接口板的傳感器類型和工作方式。傳感器輸入插座為25腳D型連接器，引腳定義如圖3所示，每個通道有3個輸入引腳，編號C、 B、A；通道數8個，編號0～7。如果輸入為熱電偶，連接如圖3.1所示。其中C連熱電偶的正，B連熱電偶的負，A連屏蔽線。熱電阻輸入采用3線制以克服引線電阻的影響，要求三根導線為同一規格（引線電阻相等）， 連接如圖3.2所示。C連接熱電阻傳感器的一端，B和A連接另一端，且兩根引線要在傳感器一端連接在一起，這樣的測量電路引線電阻僅影響滿度，不影響零點，且影響率為r/5000，r為一根引線的電阻。如果輸入為電流或電壓，輸入連接如圖3.3所示，C連接正極，B連接負極，A接屏蔽。