计算机控制技术：温度与电压转换分析

"该资源为计算机控制技术的习题课件，主要涉及模拟与数字转换在温度测量中的应用，包括ADC和DAC的工作原理以及在不同情况下的计算。" 计算机控制技术是现代工业自动化中的核心部分，它涉及到数字信号处理、模拟电路、微处理器等多个领域。在本课件中，主要探讨了以下几个关键知识点： 1. ADC (模拟-to-数字转换器) 的分辨率计算：以ADC0808为例，用于测量30℃到50℃的温度，线性温度变送器输出0到5V。分辨率计算公式为 (最大值 - 最小值) / (2^n - 1)，其中n为ADC的位数。在本例中，n=8，因此分辨率= (50-30) / 255 = 0.0784℃。 2. DAC (数字-to-模拟转换器) 输出电压计算：对于一个8位D/A转换器，当CPU分别输出80H、40H、10H时，对应的输出电压可以通过以下方式计算：80H=128，40H=64，10H=16，然后将这些十进制数值除以255得到相应的电压比例，再乘以5V的满量程输出，即2.5098V、1.2549V和0.3137V。 3. 系统分辨率的调整：若热处理炉的温度范围是0~1000℃，温度变送器输出0~5V，通过数学公式可以计算出字长N至少为10位。如果将系统零点迁移至200℃，则分辨率为 (1000-200) / 1024 = 0.78℃。 4. A/D转换器的量化单位：12位A/D转换器的满量程电压为10V，量化单位为满量程电压除以2^12，即2.44mV。 5. A/D转换器字长的选择：若要实现3℃的分辨率，且温度范围为0~1500℃，可计算所需位数n，通过公式 (最高温度 - 最低温度) / (2^n - 1) = 3，得到n约等于9位。 6. A/D转换器的零点迁移：在字长不变的情况下，如果测试起点从0℃迁移到600℃，分辨率为 (1500-600) / 2^8 = 3℃。 7. D/A转换器的字长选择：为了满足执行机构输入变化范围4~20mA，灵敏度为0.05mA的要求，计算所需位数n，即 (最大值 - 最小值) / 灵敏度 >= 2^n - 1，得出n至少为9位，因此选择10位D/A转换器。 8. ADC0809的温度计算：当ADC0809的转换结果为6AH时，可以通过反向计算得到对应的温度值。6AH = 106，根据温度与电压的对应关系，可推算出此时的炉内温度约为5.3 * (1350/255) = 530℃。 9. 流量测量：流量范围0~100m³/min，通过压差变送器变为1~5V信号。该部分涉及流量与电压的关系，需要进一步的信息才能进行具体的计算。 以上内容涵盖了计算机控制技术中ADC和DAC的基本应用，以及在温度和流量测量中的具体计算方法。理解这些知识点对于理解和设计自动化控制系统至关重要。