浅析自动化仪表测量中光电技术及其应用

浅析自动化仪表测量中光电技术及其应用

赵立铭

珠海市长陆工业自动控制系统股份有限公司广东省珠海市519090

摘要：在当前经济全球化快速发展的状况下，我们国家当前的现代工业需要积极的去促进自动化技术的合理与快速应用，通过这样的方式去使得工业自动化生产水平获得快速稳定的提升。通过不断的对自动化测量仪器和技术进行研发以及使用，其能够对于工业领域自动化生产目标给予实现，极大的使得工业生产本身的质量以及效率得到提升，使其可以为怒气企业塑造出更多的经济效益。可是当前因为受到其自身条件的限制，为了能够令测量工作达到自动化的目标，有必要把一些先进的光电子技术使用到自动化仪器的测量上，这能够极大的降低测量人员自身的工作量同时还能够使得测量工作时间得到节约。使得整体测量效率得到提升的同时令自动化测量技术朝着现代化的方向发展。

关键词：自动化；仪表测量；光电技术；运用

1自动化仪表测量及光电技术的相关原理

1.1自动化仪表的工作原理

当前自动化仪表被普遍的使用，在电力和化工以及医药以生态环保等多个领域，尽管其自身的结构构成和实际功能存在较大的差异，可是其工作原理基本一致，自动化仪表作为一种监测和观察以及计算物理变量的设备，其核心结构主要包含了传感器变送器，还有显示器以及中央处理器等。可以说其具体的工作流程是首先签证传感器对于信号进行检测，然后对被测信号进行收集，将收集好的信号传递到变送器里，其次变送器对于信号需要进行初步的加工，然后把信号进行放大之后，使其能够被传输到中央处理器中，中央处理器则按照其内部程序去完成相关的设定，从而完成对信号的再次加工和整理，最后使其能够在显示器上以一种比较直观的方式进行输出设备的管理人员还能够按照显示器上存储的内容及时的去对设备的实际运行情况加以了解，并且使用仪表区对界面发送的控制指令进行控制，使其形成一种闭环的控制结构。

1.2光电技术的工作原理

微机控制和交流标准控制可以说是光电控制技术中不可忽视的构成部分，其对于实现计量仪表的自动化以及智能化控制起到了非常主要的作用，当前来看光电技术里的微机控制，一般都是单片机为主，其主要是使用c语言去完成编程控制，并且结合三项交流标准源使其能够对仪表内部的电压信号和频率信号以及功率信号等进行同步的检测，这样的一种情况使得检测结果的准确度得到了提升，其自身的工作原理是首先单片机对仪表指针以及指数值有着一定的处理，并且还能够把数据的相关性分析储存到数据里，随后单片机调用指令程序同时还能够运用中值滤去对噪音信号进行处理，同时还能够把处理结果和数据库里的有关数据进行有效的对比，然后还可以把对比的结果进行拟合加工，并通过生效的有效处理，把处置结果输送至显示器中，从而使其能够在仪表终端予以显示。

2光电技术在自动化仪表测量中的实践应用

在日常的自动化测试工作中，相关技术人员必须首先开发一种能够取代人眼并具有人眼功能的自动测量仪器，然后使用该仪器完成各种参数的科学测量。这种具有人眼功能的自动测量仪器通常需要高水平的定位和自动化。在当前的自动测量仪器市场中，实现测量的基本自动化并不是非常困难。将CDD器件作为人眼模拟技术，在此基础上对模拟技术进行深入研究，可以促进中国电参数测量技术的全自动化发展，为人类社会带来更多便利。

2.1光电技术成像系统

通过将光电技术应用于自动仪表测量工作，可以充分利用成像系统的作用。光电技术成像系统的基本原理是利用远心光学系统在CCD表面上的被测仪器上显示刻度盘和指针系统的图像信息。在驱动器的帮助下，区域阵列CCD可以携带表盘和指针的信息。视频信号有效地传输到A/D数据采集系统，然后在系统的操作下进行模数转换操作。转换后的数据以矩阵形式存储在存储器中。通常，光电成像系统的灵敏度单位尺寸是10m×10m，面积阵列CDD被定义为1024像素×1024像素。光学渲染系统通过同轴照明自动调节光源的亮度。为了避免数据采集期间的非线性误差并提高数据采集效率，CI总线的16位A/D通常用于A/D数据采集系统。数据采集卡。

2.2软件控制系统

软件控制系统主要由计算机控制系统软件和数字图像处理软件两部分组成。前一种控制方法是使用计算机科学设置指针表测试点。在正常情况下，工作人员将指针表测试点设置为5个测试点，每个测试点将对应计算机网络中的5个A点。借助该功能，每个点都能成功发出信号。当电流移动直到指针与刻度盘的20％处的拨号线完全重叠时，计算机系统将及时向标准源发出命令，并接收相关的命令信号。成功读取标准源的显示值并存储显示值数据。当控制系统有效地完成每个测试点的测量结果和误差计算分析时，可以最终打印出相关的测试证书。数字图像处理软件的应用优势在于它可以准确识别拨号线和指针信号，提高精度。数字图像处理技术的工作原理是通过首先处理系统软件的指针信号和相应的刻度尺信号，在高斯滤波和中值滤波中完全消除信号噪声。当然，CANNY运算符可用于降低信号噪声。干扰，最大限度地提高测量结果的准确性和可靠性。

2.3交流标准源控制系统

通过将三相AC标准源集成到自动测量仪器中，可以使仪器显示更多参数信号，改善测量仪器的功能，并有效地驱动负载超过20W。三相交流标准源数字合成技术精度高，可与锁相环技术和脉冲相移技术相结合，设计频率合成器和移相器，完成调频和相位调制操作。在测量仪器中，传统的电压和电流放大器只能承受20W的负载，如果采用前馈控制技术，可以避免负载变化影响跟踪信号参考，从而保证放大器。输出与输入信号相同。在自动仪器的测量中，矢量采样技术的应用不仅可以获得信号中的幅度信息，还可以为相关人员提供相位和谐波等信息。矢量采样处理后，这些信息可以及时。转移到控制循环。

结论

光电子技术的发展也极大地促进了现有自动化仪器测量精度的提高。随着相关技术的不断发展和人们生产要求的提高，光电子技术也必须与时俱进，增加数量。新电子元件的使用为高效实施自动化仪器测量提供了硬件支持。针对现阶段自动化仪表测量存在的问题，有必要及时发现问题的原因，并采取相应的对策，确保测量功能的实现。

参考文献：

[1]赵宏泽.自动化仪表测量中的光电技术及其应用[J].科技创新与应用，2014（27）：127-127.

[2]罗鹏.浅谈光电技术在自动化仪表测量中应用的价值[J].中国化工贸易，2015（4）：190-190.

[3]董莉梅.浅谈自动化仪表测量中光电技术的应用[J].四川水泥，2014（9）：168-168.

[4]王洪亮.自动化仪表测量中光电技术及其应用[J].科技传播，2011（21）：110-123.