Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp: Chương 3 - Bùi Quốc Anh

Bài giảng "Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 3: DAS data acquisition systems" trình bày các nội dung: DAS overview; measurement, sensors, transducers; conditioners, các bộ chuẩn hóa tín hiệu; MUX, S&H, ADCs; microcontrollers and Data Processing, database, case studies - Monitoring systems. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp: Chương 3 - Bùi Quốc Anh 8/26/2012 Ch. 3 DAS DATA ACQUISITION SYSTEMS • DAS overview • Measurement, sensors, transducers • Conditioners, các bộ chuẩn hóa tín hiệu • MUX, S&H, ADCs • Microcontrollers and Data Processing • Database • Case studies: monitoring systems Ch3 - DAS 13.1. DAS Overview• Define: – Data Acquisition System: The system for acquiring data (status, metric information) from industrial processes (or environment) then update to database, one of importance part of a SCADA, DCS… – The collection of sensors and communication links to sample or collect and then return data to a central location for further processing, display, or archiving.• Structure: next Ch3 - DAS 2 1 8/26/20123.1. DAS Overview Ch3 - DAS 33.1. DAS Overview• Student’s define for structure: – Object: – Sensor: – Conditioner: WorkBench, LabView – MUX: – S&H: – ADC: – Embedded System – Computer Desktop: database and networking Ch3 - DAS 4 2 8/26/20123.1. DAS Overview• Operate: – Process – Sensor – Conditioner – MUX – S&H and ADC – ES – Database system Ch3 - DAS 53.1. DAS Overview• Classification: – The number of data elements/points, – Distance/wide area – Rate of signal – Address of application and type of information: • Industrial fields: level, flow, temperature, pressure,… in cement, paper, textile, steel mill, mechanical factories… • Civil engineering: dams, bridges, underground/ under- water constructions, high building… => constructions supervision system • Environmental supervision system Ch3 - DAS 6 3 8/26/20123.1. DAS Overview • Transportation: Vehicles, ship, aero plane: velocity, accelerate, gasoline ratio, safety equipment, Navigation…; Traffic signals • Bio-medicine: Cardiograph, Monitoring, smart garden and growth • Defense: DGPS, • Entertainment: • Smart house: temperature, lighting, air conditioning (heating/ freezing), plant watering, auto-answering, smart cooking… iBMS Ch3 - DAS 73.1. DAS Overview• Questions and Answers• Student’s examples Ch3 - DAS 8 4 8/26/20123.2 Measurement• Sensor Defines: – Là thiết bị nhận các tín hiệu vật lý từ thế giới thật (nhiệt, ás, âm thanh, áp suất…), tạo ra các tín hiệu điện tương ứng. (A device that responds to a physical stimulus in real world (heat, light, sound, pressure, motion, flow, and so on), and produces a corresponding electrical signal) – Là một phần của thiết bị đo, nó đáp ứng trực tiếp ứng với sự thay đổi của môi trường (The part of a measuring instrument which responds directly to changes in the environment)• Transducers are ENERGY CONVERTERS or MODIFIERS – Là thiết bị thay đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác (A device for converting energy from one form to another) – For example, a thermocouple transduces heat energy into electrical energy• (Tuy nhiên trong thực tế thường hay coi là 1) Ch3 - DAS 93.2.1. Sensor characteristics• Transducers, sensors và phép đo• Calibration, interfering và thay đổi tín hiệu vào• Static sensor characteristics• Dynamic sensor characteristics Ch3 - DAS 10 5 8/26/2012Measurement: Ch3 - DAS 11Measurements:• Mô hình đo lường đơn giản: – Giá trị quan sát được X đọc được từ đối tượng đo • X liên hệ với phép đo trong một số phương pháp đã biết (i.e., measuring mass) – Sensor phát ra tín hiệu thay đổi và được xử lý theo nhiều kiểu, truyền dẫn hoặc hiển thị – Trong ví dụ trên, tín hiệu đo được đưa qua bộ hiển thị và đưa đến thiết bị đo.• Phép đo (Measurement) – Là quá trình so sánh đại lượng chưa biết với giá trị chuẩn có cùng đơn vị (đo độ dài, khoảng cách) hoặc giá trị chuẩn của nhiều các đại lượng liên quan (đo vận tốc, gia tốc) Ch3 - DAS 12 6 8/26/2012Khắc độ (Calibration)• Là quan hệ giữa đại lượng đo vật lý (X) và giá trị tín hiệu (S)• Sensor hoặc th ...