2、测量系统与典型物理量传感器详解

测量系统与典型物理量传感器详解

一、测量系统概述

计算机控制的工业测量系统旨在收集、处理并将物理量传感器测得的数据传输到计算机。其传输速度由传输通道的可用带宽（BW）和信噪比（SNR）决定，公式如下：
[CT = BW \log_2(1 + SNR) = BW \log_2\left(1 + \frac{P}{N}\right)]
其中，(P) 为传输信号有用分量的功率，(N) 为噪声分量的功率，在 (n) 位编码下，(N) 的功率为 (2^{-n} + \frac{2}{\sqrt{12}})。

传输速率可以用每秒比特（b/s）或每秒字节（B/s）表示，1 字节代表一个 8 位字。例如，以 1 MB/s 的速度传输一个 8 位字，对应的传输速率为 8 Mb/s。

测量系统的发展历程

测量系统起源于 20 世纪 70 年代初，发展至今有多种类型：
1. 集中式测量系统
- IEEE - 488 总线系统 ：最初由惠普公司在 1975 年设计，1987 年发布 IEEE - 488.1 标准，随后是 IEEE - 488.2 标准。这是一个 8 位总线，可连接多达 14 个功能单元，数据传输速率最高可达 1 Mb/s，连接电缆最大长度为 2 m。
- CAMAC 系统 ：被认为是最古老的集中式测量系统之一，在核技术中用于收集和处理核辐射传感器的数据。1972 年由 EUR 4100 标准标准化，1975 年由 IEEE 583 标准标准化。它有一个 24 位数据总线，数据传输速度最高可达 1 Mb