流程圖的說(shuō)明：

接觸采集部分是系統的參數采集部分。它將所需采集的電氣參量采集送進(jìn)該系統中，并進(jìn)行初步處理變化（如降電壓，降電流等），為后面部分服務(wù)。金屬探測器| 試驗機| 扭力計| 流速儀| 粗糙度儀| 流量計| 平衡儀|

變化處理部分是對接觸采集部分所送出的信號進(jìn)行各種變化處理加工，如對信號進(jìn)行濾波，整流，模/數轉換等等。經(jīng)過(guò)這樣的變化處理使之變?yōu)橐恍┖虾跣枰�的數字參數信號輸出，以利于以后對信號進(jìn)行數字處理。

輸進(jìn)接口部分是將被第二部分電路進(jìn)行變化處理過(guò)的信號送進(jìn)單片機進(jìn)行處理。

單片機部分和監測控制中心相連，對第二部分輸出的數字信號進(jìn)行一定的處理，然后將所需要的符合要求的這些數字信號送進(jìn)監控中心。

上述各個(gè)部分都是功能模塊的含義，在實(shí)際工作中，這些功能塊所表達的具體裝置或儀 器的伸縮性是很大的。

本模塊是采集并輸出可以直觀(guān)識別被采集對象中人們所需要的某些參數信號，不管中間 經(jīng)過(guò)多少環(huán)節的變化，在這些變換中必須真實(shí)地從信號參數采集源點(diǎn)把所需的信息通過(guò)其載 體傳輸到輸出端，整個(gè)過(guò)程不失真也不受干擾，這就要求系統本身具有不失真傳輸信號的能 力，還需要具有在外界各種干擾情況下能夠提取信號中所包含的有用信息的能力。

在設計之前，需要對系統要求作具體的了解和分析。

①被采集對象的極限變化范圍和常用范圍；②參數采集所要求的精度和正確度；③輸出要求，輸出形式，參數的標準化要求；④被采集對象的變化情況，動(dòng)態(tài)精度要求；⑤被采集對象的性質(zhì)；⑥使用環(huán)境、溫度、濕度和氣壓等。

設計過(guò)程：

(1)方案選擇。為了設計一個(gè)符合要求的系統，首先是選擇一個(gè)理想的方案，在設計之前，提出幾種可能的方案，然后進(jìn)行比較，最后選擇一個(gè)最佳方案。
(2)系統各部分結構形式的確定。方案確定后，綜合工作原理、精度要求及元器件、材料工藝的可能性來(lái)確定系統各電路部分結構形式。
(3)各個(gè)環(huán)節的設計與制造。在系統的結構形式確定后，對各組成環(huán)節進(jìn)行設計，包括機械、電氣線(xiàn)路的設計和元器件的選擇。
(4)總裝調試和實(shí)驗分析。各環(huán)節設計制造完成后與模擬的被采集對象相聯(lián)系進(jìn)行總裝和調試。進(jìn)行對整個(gè)系統的整體分析和評估。

在單片機部分中，硬件和軟件對系統都很重要，因此要留意硬件設計和軟件設計兩大部分。

2系統框圖

由于發(fā)電機輸出的是高電壓、大電流。一般普通的采集丈量工具無(wú)法直接進(jìn)行采樣工作。所以首先需要對輸出的電壓和電流進(jìn)行初步的降壓和降流，可以在發(fā)電機的輸出線(xiàn)端分別接電壓互感器和電流互感器，將大電流和高電壓轉換成適合于普通采集丈量工具工作的電壓和電流。假如經(jīng)過(guò)互感器轉換過(guò)的電壓和電流還是大于本系統所用器件的電壓和電流的額定值或安全值，那么還可以選擇降幅電路對電壓和電流進(jìn)行進(jìn)一步降幅，使它們完全符合整個(gè)系統的幅值要求，最好留有一定的裕度。

本系統要求采集的電壓和電流是50 Hz的正弦波。在理想情況下，發(fā)電機的輸出電壓和輸出電流應該是頻率為50 Hz的標準正弦波。但是，由于受到各種因數的影響，如發(fā)電機轉子轉速的波動(dòng)，運行環(huán)境的改變等等，都會(huì )引起輸出波形的畸變，即在波形中除了50 Hz的標準正弦波外還有其他諧波分量（主要是高次諧波）。因此系統還需要有濾波電路，對經(jīng)降幅電路輸出的電壓和電流進(jìn)行濾波，使輸出只是50 Hz的標準正弦波。

單片機的輸進(jìn)只能是數字信號，而前面都是模擬量，所以需要加上模/數轉換器，把從前面傳輸過(guò)來(lái)的電氣參數模擬量轉換為數字量，再經(jīng)該A/D轉換器送進(jìn)單片機。

由于本數據采集傳輸系統采集傳輸的是電壓和電流的有效值，而經(jīng)濾波電路傳輸出的波形是50 Hz的正弦波，因此為了得到電壓和電流的有效值，還要在濾波電路和模/數轉換器之間再加上一個(gè)整流電路，把正弦波轉換為直流，以方便系統采集電壓和電流的有效值。

為了在正確地觸發(fā)單片機開(kāi)始工作，可以在濾波電路和單片機的中斷接口之間接一個(gè)電壓比較電路或過(guò)零比較電路。當濾波電路對從前面的互感器和降幅電路傳輸出的電氣參數信號進(jìn)行濾波后，在后加一個(gè)支路，濾波后的電氣信號從該支路經(jīng)電壓比較電路（過(guò)零比較電路）進(jìn)進(jìn)單片機的外中斷接口，用于單片機的觸發(fā)工作或其他用途，因此要對單片機的中斷口進(jìn)行公道的設置。

3 結語(yǔ)

介紹了一種發(fā)電機電氣參數微機采集傳輸模塊的設計方法，參照該方法在實(shí)際中可以設計出較滿(mǎn)足的采集傳輸系統。