该测控系统用于燃油试验过程燃油参数的采集（压力、液位、流量、温度等），另外可用于燃油试验转台各参数状态的采集（转动角度、速度、惯量等），根据各传感器的测量值和转台的姿态，分析和计算燃油系统特性（供油特性、重心变化、余油特性），该测控系统可实现模拟量信号、开关量信号、频率信号实时采集。 2100433B

1） PXI总线系统，PXI4核计算机； 2） 系统通道数64，AD分辨率16位； 3） 采用高性能硬件平台、传感器/变送器、信号调理模块、计算机网路、机柜、控制台； 4） 系统可实现数据换算、工程计算、结果分析、特性曲线绘制、综合报表的回放和查询，生成试验报告并打印数出； 5） 软件具有数据通讯和网络接口，实现与发动机试车台、转台以及远程计算机的通讯，系统提供数据存储接口和导入、导出工具。

第0章 绪论 1

0.1 测控系统的含义与特点 1

0.2 计算机测控系统的任务和工作原理 4

0.3 计算机测控系统的输入/输出信号 6

0.4 计算机测控系统的组成 7

0.5 计算机测控系统的典型结构 11

0.6 现代测控技术的发展特点 15

第1章 基于PC与单片机的测控系统 17

1.1 典型单片机实验开发板简介 17

1.1.1 单片机概述 17

1.1.2 单片机实验开发板B的组成 18

1.1.3 单片机实验开发板的主要电路 19

1.2 PC与单片机实验开发板组成的测控系统程序设计 23

1.2.1 系统组成 23

1.2.2 设计任务 25

................2100433B

自动测控系统的发展经历了如下的几个阶段：

自动测控系统第一阶段

第一阶段为50年代初到60年代中期，这一阶段所应用的自动测控系统是将不同输入输出电路的几种可程控仪器总装在一起，为进行某种专门测量而组建的，因此必须用一种专门的接口转换装置才能把计算机和各种可程控仪器联接起来。这种转换装置包括计算机和程控仪器各自的接口电路，它们分别被装在一块印刷电路板上，每一块电路板称为一个接口卡片，插在专用的接口卡片箱内的一条槽中。这类接口箱和接口卡片都是为专用的系统设计制造的，因此不能通用。因为接口不能通用，组建一个自动测控系统不仅耗资巨大而且要花相当长的时间。

自动测控系统第二阶段

第二阶段是60年末期。在此时期，美国HP公司研制出了一种新型的接口系统，并生产了与之相适应的计算机。新的接口系统的特点是把接口卡片箱装在专用的计算机内，该公司生产的程控仪器相应的接口卡片便可插入该卡片箱中。但这种接口系统只适用于HP公司生产的计算机和程控仪器，如果选用其它厂家生产的仪器时，还得重新设计接口，因此具有一定的专用性。

由于各厂家生产的仪器接口结构不统一，给使用者带来了很大困难。因为要想把不同厂家生产的仪器组装到所需要的自动测试或过程控制系统中去时，往往要花很大力气去设计制造联接它们的特殊接口电路，因此人们提出了接口标准化的要求。

自动测控系统第三阶段

第三阶段是70年代以后，美国和欧洲都开始研究自动测控系统的接口标准化问题，希望研制出一种适用于任何自动测控系统的通用的标准化接口系统，以便世界各国都能按同一接口标准来设计可程控仪器的接口电路。美国HP公司在原设计的接口电路基础上，首先提出了接口标准化方案，该方案经进一步修改和完善，于1974年正式命名为HP-IB（这里的IB即接口母线Interface Bus）。该接口系统有很多优点（如采用了积木式结构，易于组成所需要的自动测控系统：使用灵活、方便、价格低廉），因此得到了美国电气与电子工程师学会和国际电工委员会等织织的承认，并分别命名为IEEE-488和IEC-625标准，通称GP-IB，即通用接口母线标准。这些标准经进一步补充完善，于1979年形成“可程控测量仪器的接口系统”的IEC625-1-79文本，1980年又形成“可程控测量仪器信息编码格式约定”的IEC625-2-80文本。这两个文本都是国际标准，世界上任何厂家只要按这些标准生产测量仪器，都可被用来组建自动测控系统。我国是IEC组织的参加国，所以于1984年正式颁布ZBY207-1-84（相当于IEC625-1-79）和ZBY207·2-84（相当于IEC625-2-80）文本，作为中华人民共和国专业标准，1985年又升级为国家标准GBn249-85，正式公布实施，这对发展我国的仪器接口技术及自动测控系统起了很大的推动作用。

在仪器接口技术及自动测控系统方面，目前国际上除了正在推广应用的IEC-625（或IEC-488）通用接口标准系统外，另一种接口系统（CAMAC系统）也正在得到越来越广泛的应用。CAMAC是“计算机自动化测量和控制”的英文首字母。自动控制接口系统首先由欧洲核电子标准（ESONE）委员会研制，主要用于核物理电子测量。到1957年，欧洲CAMAC协会ECA、美国电气及电子工程师协会和“国际电工委员会”相继采用CAMAC标准。经进一步完善，于1982年正式发表了诸如“组件仪器和数字接口系统”、“串行数据公路接口系统”、“CAMAC系统中的数据块传递”等7个CAMAC标准文件。CAMAC系统不仅能自动和快速地测量大量电量和非电量，而且有数据采集、记录、监控处理、调节、控制和远传等多种功能。CAMAC系统为组件式结构，组件任何一个系统，只需要改变组件的类型和数量以及所用的程序，因此具有高度的灵活性和通用性。正是由于CAMAC系统具有如此强的功能和上述的许多优点，因此自从CAMAC问世以来，各国均积极采用与推广，现已成为国际标准。它除了大量用于原子能和核物理研究领域外，也开始被广泛应用于工业过程控制、医疗卫生、交通管理、数字仪器设备的数据处理系统和实验室自动化等各个方面。

由接口系统发展所经历的3个阶段看出，第1、2阶段发展起来的接口系统往往是为了一种测试目的而专门设计的，不具有通用性。在第3阶段，形成、并得到广泛应用的通用接口系统，虽有许多优点，但建立在该接口系统基础上的自动测控系统，在本质上仍然是人工测控的一种模仿，是用计算机代替了人工测控的各个步骤，未在测试方法上进行重大变革。因此近年来，许多科学工作者又在开始进行新的自动测控系统的研究，力图充分发挥计算机的软、硬件功能，使计算机除了担任系统控制和进行数据处理外，其本身也成为测量功能的一个主要组成部分而与测量系统完全融合成为一体。可以预料，未来的测控系统不仅能大大简化系统本身的结构，而且还会引起传统测试技术的彻底变革。

【标准统一测控系统】standard unified TT&C system

标准统一测控系统的定义是：在一个载波上，用n个副载波调制，实现频分复用的n路信号传输，每一个副载波实现一个功能，从而实现测控中的多功能综合，即将测控的多种功能统一在一个载波上，故称统一载波测控系统。如果一个载波不够，可仍用频分方法在同一频段内采用2~3个载波，当采用S/C/X频段时称为S/C/X频段统一测控系统（USB/UCB/UXB）。