【正文】 現(xiàn)自動控制。一個自動化系統(tǒng)通常由多個環(huán)節(jié)組成，分別完成信息獲取、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息傳送及信息執(zhí)行等功能。因此，自動檢測與轉(zhuǎn)換是自動化技術(shù)中不可缺少的組成部分。帶有微處理機(jī)的各種智能化儀表已經(jīng)出現(xiàn)，這類儀表選用微處理機(jī)做控制單元，利用計算機(jī)可編程的特點，使儀表內(nèi)的各個環(huán)節(jié)自動地協(xié)調(diào)工作，并且具有數(shù)據(jù)處理和故障診斷功能，成為一代嶄新儀表，把檢測技術(shù)自動化推進(jìn)到一個新水平。 傳感器是邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)傳感器已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域。傳感器是獲取被測量信息的元件，其質(zhì)量和性能的好壞直接影響到測量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確度，衡量其質(zhì)量的特性有許多，主要包括靜態(tài)和動態(tài)兩個方面。表示它們之間關(guān)系的是一個不含時間變量的代數(shù)方程，在這種關(guān)系的基礎(chǔ)上確定的性能參數(shù)為靜態(tài)特性；當(dāng)被測量隨時間變化很快時，就必須考慮輸人量和輸出量之間的動態(tài)關(guān)系。 位移傳感器主要有以下幾種：電容式位移傳達(dá)室感器、差動式電感受式位移傳感器和電阻應(yīng)變式位移傳感器一般用于小位移的測量（幾微米至毫米）；差動變壓器用于中等位移的測量，這種傳感器在工業(yè)測量中應(yīng)用得最多；電阻電位器式傳感器適用于較大范圍位移的測量，但精度不高；感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、激光位移傳感器等用于精密檢測系統(tǒng)的位移的測量，測量精度高（可達(dá)1pm )量程也可大到幾米。；動態(tài)響應(yīng)好；能在惡劣環(huán)境中（高、低溫，各種形式的輻射等）工作。它主要用于高精度直線位移和角位移的數(shù)字檢測系統(tǒng)。電感式位移傳感器是把被測移量轉(zhuǎn)換為線圈的自感或互感的變化，從而實現(xiàn)位移的測量的一類傳感器。,輸出信號比較大,電壓靈敏度一般每毫米可達(dá)幾百毫伏,177。電感式位移傳感器具有無滑動觸點，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下。 這次設(shè)計主要用于電感式位移傳感器測量電路。正弦波振蕩器為電感式傳感器和相敏檢波器提供了頻率和幅值穩(wěn)定的激勵電壓，正弦波振蕩器輸出的信號加到測量頭中。當(dāng)銜鐵處于兩線圈的中間位置時，兩線圈的電感量相等，電橋平衡。交流阻抗相應(yīng)地變化，電橋失去平衡從而輸出了一個幅值與位移成正比，頻率與振蕩器頻率相同，相位與位移方向相對應(yīng)的調(diào)制信號。電感式傳感器測位移時，由于線圈中的電流不為零，因而銜鐵始終承受電磁吸力，會引起附加誤差，而且非線性誤差較大；另外，外界的干擾(如電源電壓頻率的變化，溫度的變化)也會使輸出產(chǎn)生誤差。兩個完全相同的單個線圈的電感式傳感器共用一個活動銜鐵就構(gòu)成了差動式電感傳感器。零點殘余電壓也是反映差動變壓器式傳感器性能的重要指標(biāo)。其數(shù)值約為零點幾毫伏，有時甚至可達(dá)幾十毫伏，并且無論怎樣調(diào)節(jié)銜鐵的位置均無法消除?？朔k法主要是提高次級兩繞組的對稱性(包括結(jié)構(gòu)和匝數(shù)等)，另外輸出端用相敏檢測和采用電路補(bǔ)償方法，可以減小零點殘余電壓影響。微控制器對它進(jìn)行信號處理、存儲以及顯示，獲得較高精度的測量結(jié)果，然后按系統(tǒng)組成態(tài)設(shè)定的輸出方式，以要求的信號形式將測量結(jié)果輸出。89C51是Intel公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，在一小塊芯片上集成了一個微型計算機(jī)的各個組成部分。最高允許振蕩頻率是12MHZ。下面簡單介紹下其各個部分的功能。算術(shù)邏輯單元的硬件結(jié)構(gòu)與典型微型機(jī)相似?？刂破鞑考怯芍噶罴拇嫫鳌⒊绦蛴嫈?shù)器Pc、定時與控制電路等組成的。枷執(zhí)行指令時，從程序存儲器中取來經(jīng)譯碼器譯碼后，根據(jù)不同指令由定時與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，送到存儲器、運(yùn)算器或I／o接口電路，完成指令功能。 CPU功能，總的來說是以不同的方式，執(zhí)行各種指令。有的指令涉及到枷各寄存器之間的關(guān)系；有的指令涉及到單片機(jī)核心電路內(nèi)部各功能部件的關(guān)系；有的則與外部器件如外部程序存儲器發(fā)生聯(lián)系。所謂cRJ的時序是指控制器控照指今功能發(fā)出一系列在時間上有一定次序的信號，控制和啟動一部分邏輯電路，完成某種操作。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 2．時序 MGL5l單片機(jī)的一個執(zhí)器周期由6個狀態(tài)(s1—s6)組成，每個狀態(tài)又持續(xù)2個接蕩周期，分為P1和P2兩個節(jié)拍。若采用12MHz的晶體振蕩器，則每個機(jī)器周期為1us，每個狀態(tài)周期為1／6us；在一數(shù)情況下，算術(shù)和邏輯操作發(fā)生在N期間，而內(nèi)部寄存器到寄存器的傳輸發(fā)生在P2期間。如果是雙字節(jié)指令，則在同一機(jī)器周期的s4讀人第二字節(jié)。在加結(jié)束時完成指令操作。 對于雙字節(jié)單機(jī)器指令，通常是在一個機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲器中讀人兩個字節(jié)，但Movx指令例外，Movx指令是訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令，在執(zhí)行Movx指令期間，外部數(shù)據(jù)存儲器被訪問且被選通時跳過兩次取指操作。下面按引腳功能分為4個部分?jǐn)⑹鰝€引腳的功能。 外接晶振引腳XTAL1和XTAL2XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。當(dāng)采用外部時鐘時，對于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4種形式。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平，就可實現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。（B）．ALE/ P （30腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機(jī)器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低（C）．PSEN(29腳):片外程序存儲器讀選通輸出端,低電平有效。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，PESN信號將不出現(xiàn)。當(dāng)EA端保持高電平時，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器4KB（MS—52子系列為8KB）。當(dāng)EA端保持低電平時，無論片內(nèi)有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。 （I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口(A).P0口（39腳～22腳）：～。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴(kuò)展I/O口時，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，當(dāng)EPROM編程時，從P0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗程序時，則輸出指令字節(jié)。對于MCS—52子系列單片機(jī)，：；。(C).P2口（21腳～28腳）：～，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。對于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗時，P2口接收輸入的8位地址。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。根據(jù) 磁 路 的基本知識，線圈的自感可按下式計算L=N2/Rm其中N— 線圈的匝數(shù) ,Rm 磁路總磁阻數(shù),在氣隙厚度較小的情況下，可以認(rèn)為磁場是均勻的，其中L為線圈自感，N為各 段 導(dǎo) 磁體的磁導(dǎo)率線圈的電感跟氣隙厚度、氣隙的面積、導(dǎo)磁體的長度等有關(guān)。氣隙型傳感器靈敏度高，對后續(xù)測量電路的放大倍數(shù)要求低，它的缺點是非線性嚴(yán)重，為了限制非線性，示值范圍只能較小，由于銜