Touch ID：指纹识别的原理
　　苹果并非多指触控技术的开创者，但却是让该技术真正大规模惠及大众的最重要推手。在iPhone 5s的指纹识别技术上，苹果又一次做到了它最擅长的事——让用户享受新技术。　　指纹有两个重要特征，一个是两根不同手指的指纹纹脊样式不同，另一个是手指的指纹纹脊样式终生不变。这个19世纪初的研究成果是指纹在罪犯鉴别中被正式采用的理论基础。可以说指纹是天然的人体生物密码，科研人员已经花了很长时间探索以指纹为核心的身份验证系统。生活中比较常见的场合包括指纹门禁和考勤系统。　　在电子设备上，10年前就已经有很多主打商业用途的笔记本电脑配备了指纹扫描器。手机方面，2011年摩托罗拉在Atrix 4G手机上采用了指纹扫描器，可以实现开机解锁。HTC也于近期推出了一款集成指纹扫描器的大屏手机HTC Onemax。这两款手机都将指纹识别模块安排在机身背部，需要滑动手指进行操作。Atrix 4G很有创意地将电源键与扫描模块整合在一起，按下电源键之后滑动手指即可解锁屏幕。One max特意将电源键设计到机身右侧，引导用户用大拇指按电源键，而后通过滑动食指解锁。该手机设计上的硬伤在于相机镜头和指纹识别模块距离很近，每次扫描指纹之前都可能弄脏镜头保护玻璃。Atrix 4G的设计谈不上糟糕，但与iPhone 5s相比就能看出，摩托罗拉和HTC在对用户体验的把握上，与苹果完全不在一个段位。　　苹果在iPhone 5s上采用的指纹识别技术来自AuthenTec。2012年6月，苹果收购了这家公司。在被苹果收购之前，AuthenTec是全球最大的指纹识别芯片供应商，拥有名为TurePrint的专利技术，可以读取皮肤表皮之下的真皮层信息。按照AuthenTec的说法，真正的指纹藏在真皮层。包括ThinkPad在内的主流商务笔记本电脑都采用了该公司的技术。　　全球从事指纹识别研究的机构和公司众多，新技术和实现方式层出不穷。在获得指纹图像的方式中，主流的包括光学传感器、热传感器和电容传感器，它们无一例外地利用了皮肤表层纹脊和纹谷（空气层）对信号的不同反应来获取指纹图像。AuthenTec的独门绝技是利用射频传感器直接读取真皮层的指纹，这样不仅能生成更精准的指纹图像，而且不会像以上3种技术一样受到干性皮肤、油性皮肤、皮肤磨损、皮肤结茧甚至轻微脏污的影响。它是怎么做到的呢？　　首先，我们来到微观世界，回顾一下皮肤的结构（见左图）。皮肤的最外层是死皮层，导电性差，可以认为是一种介电质（可被电极化的绝缘体）。在死皮层与真皮层的交界处，就是真皮层发生角质化的地方，这个区域是有水分可以导电的。芯片上的信号生成器在手指和相连的半导体之间施加一个微弱的RF射频信号，导电的钢圈（在Home键周围）将RF射频信号与表皮下的导电层（真正的指纹）进行耦合。然后手指和芯片之间的射频场（RF Field）会将皮肤导电层的信号“传递”到像素感应器，每个像素感应器就像微型天线一样获得电压，纹脊部分获得的电压强，纹谷部分获得的电压弱。强弱不同的信号经过进一步的处理，就可以得到指纹图像。　　通常得到的指纹图像是灰度图。接下来将灰度图转化成便于计算机处理的二进制图像，提取指纹的特征。首先，Touch ID芯片会根据3种基本指纹类型（弧形纹、箕形纹或斗形纹）将指纹分类，然后提取指纹纹路中的特征点：包括纹路的起点、终点、分叉点和毛孔的位置等。最后将该手指的特征点数据加密之后保存为数学表达式。通过指纹识别进行身份验证的过程就是再次执行以上过程，然后将获得的指纹与已经注册的指纹数据进行比对，以确定是否匹配并解锁 iPhone。　　以上过程都发生在0.5s之内。以解锁手机功能来讲，苹果最具创造性的地方是把传感器放置到“用户与iPhone自然而然频频接触的地方”——Home键中，在丝毫不影响易用性的情况下，赋予iPhone用户不错的安全体验。现在，在App Store购买应用变得轻而易举，轻触Home键即可通过指纹来确认，免去密码输入的烦恼。　　但Touch ID的潜力显然不止于此，它不仅能用于其他需要身份验证的场合，而且也能与触摸屏的手势结合起来，实现让人意想不到的操作体验。
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指纹识别原理是什么？各种设备是如何录入并识别指纹的？
Hello大家好，我是风云哥，要说到人体特征识别，小伙伴们都会想到哪些应用呢，是充满黑科技的虹膜识别，还是最新的人脸识别，其中应用最广泛的，还就当属指纹识别了。
小伙伴们有关注过自己的手吗？我们打开双手，首先看到的就是看到的就是这些奇奇怪怪的纹路，在这些纹路的背后蕴含着的是我们天生就有的、几乎不可能重复的人体特征信息。
事实上，我们似乎更关心的是一些有关指纹的疑问吧！比如指纹是怎么来的、长出指纹到底是为了什么、手机指纹解锁安全吗、指纹可不可以被抹去等等一系类的问题。风云哥今天就带大家了解一下这个神奇的存在-----指纹。
风云哥一直都是以为指纹就是手指上的一些凹槽，相信也有不少的小伙伴们也是这样理解的吧！但是这个说法并不正确，指纹不是凹槽，而是表皮上凸起的特殊纹线。
有科学资料表明，当还处在5到6周的胚胎期婴儿，手这个重要的组织就开始发育了，这个时候真的是没有指纹的，在随后的发育中逐渐一些表皮组织弯折，差不多达到25周左右时，指纹才会完全成型，并陪伴我们终生。
值得一提的是，指纹在随后的日子里只是不断的变粗变大，纹路不会改变。即使受到了外伤，只要不损伤到真皮层，指纹还会重新长出来的。
如果我们仔细观察自己和别人的指纹，大概能发现有三种不同的形状，分别是“斗形”“箕形”’“弓形”这种形状的分布和地区有着很大的关系，比如，中国人、日本人的指纹中，斗形纹和箕形纹的出现率大致相当，共占整体的 90% 以上；欧洲人的指纹中，箕形纹出现率较高；美国人的指纹中，则是弓形纹的出现率较高。
就算是同卵双胞胎，DNA都可以完全相同，但是指纹的重复率是150亿分之一，在概率学上就被判定成不可能事件了。就连同卵双胞胎也不例外。
有人就提出这样的问题：人为什么要有指纹？你肯定要说，不就是为了鉴定身份嘛。不错，的确是有这个功能。早在2500年前的战国后期，就有出土的竹简提到了用指纹来判案的例子，但是请仔细想一想，指纹用于准确判断身份（古代不算哈）才开始多少年呢？
而指纹却伴随了人类发展的全部时期，甚至一些其他的动物也存在这样的现象。这使得为什么产生指纹变成了科学界的一个课题。
关于这个问题，学术界有这样几种不同的假说。一是说指纹充满沟壑的结构是为了减少了摩擦力，使皮肤更容易拉伸和变形，这样可以避免皮肤受到伤害。就像是如果拉一张褶皱的纸张和平整的纸张，当然是褶皱的纸张能够被拉伸是一个道理。
另一个说法是远古人类的遗传说，当时由于没有盛水的工具，往往需要用手去河边盛水，而指纹的作用正是为了保持更多的水可以留存在手上。就算是科技如此发达的现在，科学家依然无法找到一种可以经得住论证的假说，人类为什么有指纹也许永远都是一个谜团。
即便是我们并不清楚指纹的成因，也并不能阻碍我们使用指纹的特殊性质来进行身份认证。那么问题来了，这些设备到底是如何识别指纹的呢？
发着绿光的指纹打卡机
我们常见的这种叫做“光学式指纹识别系统”是利用光线反射成像识别指纹的，这类型指纹模块对使用环境的温度湿度都有一定的要求，如果你大冬天的骑自行车，这时候跑到门前打卡经常是打不上的，还要把冰凉的手指头放到嘴边哈气一会才能识别，别提多尴尬了。由于这种设备体积过于庞大，并不适合在手机上使用。
手机上的指纹识别按键
手机上那个小小的按键其实是一个电容式指纹模块，利用硅晶元与导电的皮下电电解液成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。这种方式适应能力强，对使用环境无特殊要求，同时整个组件体积还比较小，因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。
公安系统的指纹采集器
我们去办理身份证和补办身份证的时候是需要录入指纹的，这个录入设备就是生物射频指纹识别系统，这种设备的精度是非常高的。它通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。
指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区：适合特别寒冷或特别酷热的地区。因此射频技术是目前最可靠，最有力有解决方案。
但是不论何种采集方式，采集到的信息并不是指纹的图片，而是以一种特殊算法计算的到的一串代码，就像是根据指纹，排列组合成一个相对应条形码，如果逆向对比，就可以通过计算获得两个指纹是否出自同一人，一般是有四个步骤的。
1、指纹采集。第一次采集指纹的时候，经常同一个手指也要全方位的录入一遍，这是为了将整个指纹完整的记录下来，因为指纹片段并不能作为识别的证据。
2、指纹评估。对整个信息进行严格的判断，如果不合格是需要重新采集。
3、提取特征。这一步是相当关键的一步，需要强大的算法软件进行支持，将采集到的指纹终结点，分叉点，分歧点，孤立点，环点，短纹等等信息进行数学转换，并且保存在数据库中。
4、指纹匹配。如果再次识别到的指纹具有以上信息，就可以确定身份信息并且执行操作。
这时候我们回到前面的话题，来看看指纹锁到底安全不安全。一般的法医学上要确定两个指纹是否出自同一个人，指纹比对的特征需要30个以上相符才能判定，而我们的手机并不会如此精确的计算，不过随着算法的不断更新，手机的识别水平也是在飞速的发展，安全性也有质的飞跃。风云哥觉得指纹锁能够在手机上铺天盖地的普及开来，一个重要的原因就是大多数人懒得输入密码吧。
那指纹会不会消失呢？这个还真有可能，的确发现极少一部分药物是会使指纹短暂模糊甚至消失，如果这时候需要进行出入境，是需要随身携带医生开出的证明才可以的。
如果想彻底的毁灭指纹，那也不是不可能的，通过各种暴力手段使手指的真皮层受损，指纹的确不会重新长出来。
今天就说这么多，估计你心里就想怎么弄个假指纹代替打卡，风云哥告诉你，还是洗洗睡吧，明天还要上班呢！都散了吧。数据采集与监控系统中传感器输出信号的处理 - 全文
　　SCADA系统概述
　　SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
　　由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
　　在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
　　SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
　　数据采集与监视控制系统（SCADA）中，各类型传感器信号隔离、放大、转换IC选型参考
　　SCADA系统要实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，就要把现场的压力、温度、湿度、流量、速度、液位、位移等传感器感应的信号进行采集、隔离转换处理。而不同的传感器由于工作方式、配电、输出信号类型等方面的差异，对隔离放大器产品的功能选择和匹配上也不相同。
　　现场各种类型传感器信号隔离放大、变换应用举例：
　　1、安全
　　为了确保人身和设备的安全，安装、检修、更换本系列产品时，请务必完全关闭设备运行并切断电源。以免因错误信号导致控制系统失控而造成事故，给人身和设备安全带来危害。
　　ISO系列 隔离放大器现场安全保护典型应用方案图：
　　2、SCADA系统在电力、轨道交通设备中内置RS485通讯接口抗浪涌、防静　电、高隔离模块电源选型
　　型号：WRFW　VDW
　　说明： VD / WRF 系列模块电源，是一款具有高电气隔离和抗浪涌、防静电特性，且输出具有自恢复过载和短路保护的国家专利产品（国家专利号：ZL .1）。近期该产品在电力负荷管理控制终端（用户管理终端）仪表外接RS485/RS232接口安全高隔离（4500V）、抗静电（外端子直接接触：8000V）的相关技术送检中，顺利通过高隔离/抗浪涌/防静电测试。目前已在电力仪器仪表制造行业广泛使用。
　　VD / WRF 系列的DC-DC隔离模块电源，采用陶瓷基板、印刷电阻的可靠性工艺制作，能满足工业级振动、潮湿、静电干扰、宽温度（-45-+85 ℃）及其它恶劣环境下的工作。产品有SIP单列和DIP双列封装方式。主要应用领域：电气设备地线干扰抑制，仪器仪表的外接（RS485/RS232 /RS422/USB/IEEE1394等通讯接口）端口电源隔离及变换，仪表壳体接口端子外露金属部位的安全高隔离/抗浪涌/防静电隔离（国家安规标准：8KV以上）。
　　3、传感器两线制4-20mA输出信号的隔离和调理
　　3.1 两线制4-20mA 电流环路 隔离器
　　型号：ISO 4-20mA
　　说明： ISO 4-20mA电流环隔离器是单片两线制隔离接口芯片，该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻，使该IC的输入电压达到超宽范围（7.5-32V），以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVAC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。ISO 4-20mA系列产品使用非常方便无需外接任何元件即可实现4-20mA电流环隔离功能。
　　典型应用方案图：
　　3.2 两线制4-20mA 隔离配电器
　　型号：ISO 4-20mA-F
　　说明： ISO 4-20mA-F是一种两线制4-20mA 信号环路式隔离配电器，具有节能、安全防爆功能。该IC为两线制传感器配电16V~21.5V，方便了一些两线制传感器的信号测量、远传、隔离等功能。该 IC输出是针对24VDC和取样电阻（负载电阻）相串联的二线制供电回路（现场防爆功能）来设计的，同当前流行的模拟量输入接口板（上位机）、PLC、 DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配，ISO 4-20mA-F产品在使用时，其输入端外接传感器上的电源和信号是由4-20mA配电器模块从输出端耦合过来的，这个电信号可以用PLC、DCS、工控机来控制，当需要采集数据时就给传感器加电，不需要时可以关断电源和信号，从而实现节能、防爆的功能，同时可实现现场多点数据采集和控制，也可以延长传感器的使用寿命。ISO 4-20mA-F使用非常方便，无需外接任何器件，即可实现4-20mA信号的隔离、传输和变送功能。
　　典型应用方案图：
　　3.3 两线制4-20mA 隔离调理器
　　型号：ISO 4-20mA-P
　　说明： ISO 4-20mA-P是一种两线制4-20mA 信号隔离调理器，可以将传感器的有源信号转换成无源信号直接送到PLC、DCS上采集。该IC输出是针对24VDC和取样电阻（负载电阻）相串联的二线制供电（现场防爆）回路来设计的，同当前流行的模拟量输入接口板（上位机）、PLC、DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配。 ISO 4-20mA-P产品使用非常方便，只需外接一个50K&O的多圈电位器进行ADJ校正，即可实现有源信号转换成无源信号隔离、传输和变送功能或信号的一进二出、二进二出等变换功能。
　　典型应用方案图：
　　3.4 两线制4-20mA　隔离变送器
　　型号：ISO 1003
　　说明： ISO 1003是专为两线制热电阻传感器设计的信号隔离变送器。该芯片内部包含有一个电流信号调制电路，光电耦合隔离变换电路及解调电路。 该芯片具有4-20mA的供电电压范围宽（16.5V-36V），输入等效电阻小，线性度高等特点，可提供5V/3.5mA的隔离电压输出、2.5V基准电源，输入信号的电压为0-0.8V，相对应输入侧信号路中电流的变化。输入及输出侧宽爬电距离及内部特殊绝缘的隔离措施使该芯片可达到3000VDC绝缘电压。
　　典型应用方案图：
　　4、传感器信号的高精度模拟量数据采集、监控、通信及A/D转换（4-20mA转RS232/485）
　　型号：ISO 4011
　　说明： ISO 40xx系列产品实现传感器和主机之间的信号采集，用以检测模拟信号或控制远程设备（SCADA）。通过软件的配置，可用于多种传感器类型，包括模拟信号输入/输出和数字信号输入/输出（I/O）。ISO 40xx系列产品可应用在 RS-232/485总线工业自动化控制系统，温度信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。产品包括电源隔离、信号隔离及线性化，A/D转换和RS-485串行通信。每个串口最多可接256只 ISO 40xx系列模块，通讯方式采用ASCII码、MODBUS通讯协议，其指令集兼容于ADAM模块，波特率可由代码设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一 RS-485总线上，便于计算机编程。
　　ISO 40xx系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的校准值，报警上下限，地址，输入范围，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。ISO 40xx系列产品可以测量各种传感器信号，包括热电阻，热电偶，应变片等，具体选型请参看不同型号产品所支持的类型编码。ISO 40xx系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出 / 辅助电源之间3KV三隔离，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+85℃。
　　原理参考图：
　　5、多路模拟信号采集隔离转RS485/232输出
　　型号：ISO 4014
　　说明： ISO 4014可实现四路模拟信号采集隔离转RS485/232输出，传感器出来的0-5V/0-100mV等电压信号或4-20mA/0-20mA电流信号输入可以选择使用，并且用户可根据现场要求编程设置模块地址、波特率等。其它功能与ISO 4011产品相同。
　　原理参考图：
　　6、ISO EM系列 直流（电压/电流）信号 磁电隔离放大器
　　型号：ISO EM-A（U）-P-O
　　说明： ISO EM系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到5000VDC绝缘电压。Sunyuan　ISO EM系列产品使用非常方便，免零点和增益调节，无需外接调节电位器等任何元件，即可实现工业现场信号的隔离转换功能。产品有PCB板上焊接和标准DIN 35导轨卡槽固定两种安装方式，导轨式安装的可以实现模拟信号一进二出、二进二出的功能。0-5V/0-10V/0-75mV/0-2.5V/0-1mA /0-10mA/0-20mA/4-20mA等国际标准信号输入/输出标准的隔离信号。精度等级：0.1级、0.2级；全量程范围内极高的线性度（非线性度《0.1%），免零点和增益调节。备注：对EMC（电磁干扰）有特殊要求的场合（有大电流、高频干扰信号的环境中），请使用ISO U-P-O 或 ISO A-P-O 光电隔离系列的产品。
　　典型应用方案图：
　　7、ISO系列 模拟直流信号光电隔离放大器
　　型号：ISO A（U）-P-O
　　说明： ISO系列光电隔离放大器产品采用了直流信号模拟调制技术，而不是ISO EM系列磁电隔离产品所采用的信号载波技术。光电隔离放大器产品与磁电隔离的相比具有较强的抗EMC电磁干扰和高频信号空间干扰特性。ISO系列模拟信号隔离放大器，是一种将输入信号隔离放大、转换成按比例输出的直流信号混合集成电路。产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。该IC在同一芯片上集成了一个磁电耦合DC/DC变换电源和一个模拟信号输出的光电耦合隔离放大器。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可以实现信号输入/输出/辅助电源，3KVDC 三隔离。SUNYUAN　ISO系列产品使用非常方便，只需少量外部元件，即可实现信号长线无失真传输。
　　8、4-20mA一路转多路信号隔离放大低成本、小体积解决方案
　　型号：DIN 1*2 ISO A-P-O
　　说明： 工业现场传感器输出的4-20mA信号，可以采用ISO系列隔离放大器来实现低成本、小体积信号一路转多路（一进二出、一进四出、一进八出等）的方案来实现。ISO系列隔离放大器是一种光电隔离或磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组光电或磁电耦合的模拟信号隔离放大电路，每路电流信号输出的带载能力可达650欧姆。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离工艺措施使该系列的产品达到信号输入/输出/辅助电源 3000V 三隔离的功能。
　　采用磁电隔离方案的产品使用方便，无需进行零点和增益调节，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。
　　采用光电隔离方案的产品，可以实现零点和增益的任意调节，以满足工业现场传感器信号源与单片机、PLC等控制系统在数据采集上的匹配。
　　典型应用方案图：
　　9、 Pt100热电阻四线制隔离变送器
　　型号：ISO Z-W-P-O
　　说明： ISO Z-W-P-O系列隔离变送器是一种将热电阻信号按温度高低隔离转换成与温度成线性标准信号的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的 DC/DC电源，几个高性能的信号隔离器和热电阻线性化、长线补偿、干扰抑制电路，特别适用于Pt100热电阻信号隔离转换成标准信号，温度信号的变送与无失真远传，工业现场PLC或DCS系统的温度信号采集与隔离。
　　温度信号隔离放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可实现Pt100热电阻信号的隔离变送。并可以实现工业现场温度控制信号一进两出、一进四出的功能。
　　典型应用方案图：
　　10、真有效值（RMS）用于失真正弦波及方波、锯齿波、梯形波等非正弦波信号的准确测量。
　　型号：ISO & RMS - P- O
　　说明： ISO RMS系列真有效值（RMS）信号隔离放大器，主要用于失真正弦波信号，以及方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等非正弦波信号的精确测量。普通直流电压表只能测量直流电压信号，而测量交流信号必须增加AC/DC转换电路。这种电路是按照标准的正弦波平均值与有效值的关系 （VRMS=1.111Vp）来定义的，因此这类仪表只能测量标准无失真的正弦波电压值。对于正弦波失真的交流电压信号，这类仪表测量就会出现误差，而使用这类仪表测量方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波、阶梯波等非正弦波信号的偏差更大，检测结果与信号的实际值不相符。运用真有效值数字仪表可准确测量各种波形的有效值，满足现代电子测量控制的需要。
　　真有效值仪表的的核心器件是TRMS信号隔离放大器模块。TRMS模块是以单片 TRMS／DC转换器为核心并采用了全新的D-S计算技术，配置高精度信号隔离放大器构成的。ISO系列真有效值隔离放大器产品具有集成度高、功能完善、外围元件少、电路连接简单、电性能指标容易保证等诸多优点，使用这种模块能准确、实时测量各种信号波形的有效值，无须考虑波形参数和失真。
　　11、0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV 微小信号隔离放大及转换
　　型号：ISO 1002-I
　　说明： ISO 1002-I系列隔离放大器是一种将模拟信号按比例隔离转换的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源和几个高性能的信号隔离器，特别适用于：0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV的小信号放大。该芯片的隔离电源除了为内部放大电路供电外，还可以向信号输入端提供一组隔离的直流电源和一个基准电压源，可供外部电路扩展用，如电桥电路、基准电路等。SMD工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到：电源、信号的输入/输出 3000VDC三隔离。并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。该系列隔离放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可实现模拟小信号的隔离变送。
　　12、 0-&10V/0-&20mA 交流（双向直流电压/电流）信号隔离放大器
　　型号：电流输出型 ISO EM U（A）-P-O；电压输出型 ISOEM 1001
　　说明： ISO 1001系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到3000VDC绝缘电压。ISOEM 1001系列产品的最大特点是：当双向直流信号输入，而输出为电压信号时，零点和满度可以做相应的高精度调整。所以，当输入双向直流信号而输出是电流信号时，请选用本公司ISOEM U-P-O 或ISOEM A-P-O系列的产品。
　　13、V/F转换器（电压或电流转为单位脉冲信号）和F/V转换器（频率信号转直流电压或电流）
　　型号：ISO V（A）-P-F 和 ISO F-P-O
　　说明： ISO V（A）-P-F是V/F转换器（变换器），采用标准DIN导轨安装方式。可以将（0-20mA/4-20mA/0-5V/1-5V/0-10V）的直流电压或电流信号转换为单位脉冲信号。国际标准信号输入：0-5V/0-10V/1-5V，0-10mA/0-20mA/4-20mA等。输出标准信号：0-5KHz/0-10KHz/1-5KHz等。全量程范围内极高的线性度（非线性度《0.1%），精度等级：0.1级、0.2级。产品出厂前已检验校正，用户无需调节可直接使用。
　　ISO F-P-O是频率信号隔离变换器，可以将正弦波、方波、锯齿波等信号隔离放大后转换成模拟直流电压或电流信号输出。 ISO系列频率信号隔离变换器是一种将频率信号按比例隔离转换成标准信号的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源和一个高速的频率信号隔离及变换器，适用于任意一种频率信号的隔离变换。该芯片的隔离电源除了为内部变换电路供电源外，还可以向输入端提供一组隔离的直流电源，作为外部集电极开路输入应用等。SMD工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到：辅助电源、信号输入、信号输出之间的2500VDC，三隔离。并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。ISO系列频率信号隔离变换器使用非常方便，只需很少的外部元件，即可实现频率信号的隔离变送。
　　F/V转换器（频率信号转直流电压或电流）
　　V/F转换器（电压或电流转为单位脉冲信号）
　　SCADA系统发展历程
　　SCADA（Supervisory Control and Data Acquision）系统，全名为数据采集与监视控制系统。SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。SCADA系统发展到今天已经经历了三代。
　　第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代。
　　第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统，在第二代中，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。在这一阶段，SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析，自动发电控制（AGC）以及网络分析结合到一起构成了EMS系统（能量管理系统）。第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。
　　90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国SCADA /EMS系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期，国家计划未来三年内投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度。
　　第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经或即将具备，预计将与21世纪初诞生。该系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大 SCADA/EMS系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。
　　SCADA系统在电气化铁道远动系统的应用技术上已经取得突破性进展，应用上也有迅猛的发展。由于电气化铁道与电力系统有着不同的特点，在SCADA系统的发展上与电力系统的道路并不完全一样。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有HY200微机远动系统以及由西南交通大学开发的DWY微机远动系统等。这些系统性能可靠、功能强大，在保证电气化铁道供电安全，提高供电质量上起到了重要的作用，对SCADA系统在铁道电气化上的应用功不可没。
　　SCADA系统发展瞻望
　　SCADA系统在不断完善，不断发展，其技术进步一刻也没有停止过。当今，随着电力系统以及铁道电气化系统对SCADA系统需求的提高以及计算机技术的发展，为SCADA系统提出新的要求，概括地说，有以下几点：
　　SCADA/EMS系统与其它系统的广泛集成
　　SCADA系统是电力系统自动化的实时数据源，为EMS系统提供大量的实时数据。同时在模拟培训系统，MIS系统等系统中都需要用到电网实时数据，而没有这个电网实时数据信息，所有其它系统都成为&无源之水&。所以在这今十年来，SCADA系统如何与其它非实时系统的连接成为SCADA研究的重要课题；现在在SCADA系统已经成功地实现与DTS（调度员模拟培训系统）、 企业MIS系统的连接。SCADA系统与电能量计量系统，地理信息系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统以及办公自动化系统的集成成为SCADA系统的一个发展方向。
　　变电所综合自动化
　　以RTU、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。变电所的综合自动化已经成为有关方面的研究课题，我国东方电子等公司已经推出相应的产品，但在铁道电气化上还处于研究阶段。
　　专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用
　　利用这些新技术模拟电网的各种运行状态，并开发出调度辅助软件和管理决策软件，由专家系统根据不同的实际情况推理出最优化的运行方式或出来故障的方法，以达到合理、经济地进行电网电力调度，提高运输效率的目的。
　　面向对象技术、Internet技术、及JAVA技术的应用
　　面向对象技术（OOT）是网络数据库设计、市场模型设计和电力系统分析软件设计的合适工具，将面向对象技术（OOT）运用于SCADA/EMS系统是发展趋势。
　　随着Internet技术的发展，浏览器界面已经成为计算机桌面的基本平台，将浏览器技术运用于SCADA/EMS系统，将浏览器界面作为电网调度自动化系统的人机界面，对扩大实时系统的应用范围，减少维护工作量非常有利；在新一代的SCADA/EMS系统中，传统的MMI界面将保留，主要供调度员使用，新增设的Web服务器供非实时用户浏览，以后将逐渐统一为一种人机界面。
　　JAVA语言综合了面向对象技术和Internet技术，将编译和解释有机结合，严格实现了面向对象的四大特性：封装性、多态性、继承性、动态联编，并在多线程支持和安全性上优于C++，以及其它诸多特性，JAVA技术将导致EMS/SCADA系统的一场革命。
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