仪器仪表中电路板基本常识

电路板分类

通讯电路板

通讯电路板主要负责数据的传输、通信和系统集成。其核心功能包括:

  • 数据采集与传输:
    • 通讯电路板从 CEMS 的各个传感器和分析仪(如气体分析仪、颗粒物监测仪、流量计等)采集实时数据。将这些数据传输到本地控制系统(如 PLC 或工控机)或远程监控平台(如环保部门的监管平台)
  • 协议转换与兼容:
    • CEMS 通常需要与多种设备(如分析仪、流量计、温湿度传感器)和系统(如 DCS、SCADA、环保监管平台)通信。
    • 通讯电路板负责将不同设备的数据协议(如 Modbus、Profibus、HART、4-20mA)转换为统一的通信协议(如 TCP/IP、OPC、MQTT),确保数据兼容性
  • 远程监控与诊断:
    • 通过通讯电路板,CEMS 可以实现远程监控和故障诊断,方便运维人员实时查看系统状态、接收报警信息并进行远程维护。
  • 数据存储与转发:
    • 通讯电路板通常配备存储模块,用于缓存数据,防止网络中断时数据丢失。
    • 在网络恢复后,将缓存的数据转发到目标系统。
  • 网络安全与加密:
    • 通讯电路板可能集成网络安全功能(如防火墙、数据加密),确保数据传输的安全性,防止数据被篡改或泄露。

信号调理电路板

  • 作用:对传感器输出的模拟信号(如 4-20mA、0-10V)进行放大、滤波和隔离,确保信号稳定可靠。
  • 应用:用于处理气体浓度、流量、温度、压力等传感器的原始信号。

数据采集电路板

  • 作用:采集多路传感器信号,并将其转换为数字信号供后续处理。
  • 应用:用于多通道数据采集系统,支持高精度、高频率的数据采集。

主控电路板(如 PLC 或嵌入式控制器)

  • 作用:作为 CEMS 的核心控制单元,负责数据处理、逻辑控制、报警触发和系统管理。
  • 应用:控制整个 CEMS 的运行,协调各模块的工作。

电源管理电路板

  • 作用:为 CEMS 各模块提供稳定的电源,支持过压、过流、短路保护。
  • 应用:用于工业环境中的电源分配和管理。

显示与操作电路板

  • 作用:驱动本地显示屏(如 LCD 或触摸屏),提供人机交互界面。
  • 应用:用于现场操作、参数设置和状态显示。

存储与备份电路板

  • 作用:存储历史数据、配置参数和日志信息,支持数据备份和恢复。
  • 应用:用于数据长期保存和故障分析。

报警与保护电路板

  • 作用:监测系统状态(如超限、故障、断电),触发声光报警或保护动作。
  • 应用:用于保障系统安全和及时提醒运维人员。

无线通信电路板

  • 作用:支持无线数据传输(如 4G/5G、LoRa、Wi-Fi),适用于远程或移动监测场景。
  • 应用:用于无法布设有线网络的场合。

纽扣电池在电路板上的作用

  • 维持实时时钟:许多电子设备(如电脑主板、智能家电、嵌入式系统)需要持续记录时间,即使设备断电。纽扣电池为实时时钟芯片供电,确保时间信息不会丢失。
  • 保存 CMOS 设置:在计算机中,纽扣电池为 BIOS/UEFI 芯片供电,存储硬件配置信息(如启动顺序、硬盘参数等)。如果电池耗尽,这些设置会恢复出厂默认值。
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