智能仪器的组成及特点

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1、第1章导论1.1智能仪器的组成及特点1.2智能仪器及测试系统的发展1.3智能仪器的设计要点第1章导论微处理器在20世纪70年代初期问世不久，就被引进电子测量和仪器领域，所占比重在各项计算机应用领域中名列前茅。人们习惯将这种内含微型计算机、具有自动化操作和数据处理能力并带有GP-IB等通信接口的电子仪器称为智能仪器，以区别于传统的电子仪器。智能仪器:以计算机为核心的电子仪器。能进行自动化操作，并能对测量数据分析/运算/逻辑判断/等处理功能以及更高层次的知识处理功能。一般都带有GP-IB等标准仪器总线接口。双金属温度计双金属温度计电磁流量计1151型压力变送

2、器UL型阻移式物位计位移变送器：输出4~20mA、0~5V或0~10V、0~±5V的标准电信号轮辐式称重传感器：适用于平台秤、汽车衡、轨道衡及料仓物位测量与控制。扩散硅无腔压力传感器/变送器高频信号源（300MHz标准信号源）双踪示波器1.1智能仪器的组成及特点一、智能仪器的典型结构智能仪器由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。智能仪器的软件分为监控程序和接口管理程序两部分。监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序；接口管理程序是面向通信接口的管理程序，接收并分析来自通信接口总线的远控

3、命令。一、智能仪器的典型结构一、智能仪器的典型结构一、智能仪器的典型结构主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，它通常由微处理器、程序存储器、数据存储器及输入/输出接口电路等组成，或者它本身就是一个单片微型计算机；模拟量输入/输出通道用来输入/输出模拟信号，主要由A/D转换器、D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成；人机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系，主要由仪器面板中的键盘和显示器组成；通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接受计算机的程控命令，目前生产的智能仪器一般都配有GP–IB等通信接口。硬件部分主要包括

4、：主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。一、智能仪器的典型结构监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序，其内容包括：通过键盘输入命令和数据，以对仪器的功能、操作方式与工作参数进行设置；根据仪器设置的功能和工作方式，控制I/O接口电路进行数据采集、存储；按照仪器设置的参数，对采集的数据进行相关的处理；以数字、字符、图形等形式显示测量结果、数据处理的结果及仪器的状态信息。接口管理程序是面向通信接口的管理程序，其内容是接收并分析来自通信接口总线的远控命令，包括描述有关功能、操作方式与工作参数的代码；进行有关的数据采集与数据处理；通过通

5、信接口送出仪器的测量结果、数据处理的结果及仪器的现行工作状态信息。软件又分为：监控程序和接口管理程序两部分。1.1智能仪器的组成及特点二、智能仪器的主要特点(1)、智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连。有利于提高仪器技术指标，并方便了仪器的操作。例如，传统仪器中与衰减器相连的旋转式开关必须安装在衰减器正前方的面板上，这样，可能由于面板的布置受仪器内部结构的限制，不能充分考虑用户使用的方便性；也可能由于衰减器的安装位置必须服从面板布局的需要，而给内部电气连接

6、带来许多的不便。二、智能仪器的主要特点(2)微处理器的运用极大地提高了仪器的性能。例如：利用微处理器的运算和逻辑判断功能，按照一定的算法可以方便地消除由于漂移、增益的变化和干扰等因素所引起的误差，从而提高了仪器的测量精度。例如：传统的数字多用表(DMM)只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字多用表不仅能进行上述测量，而且还能对测量结果进行诸如零点平移、平均值、极值、统计分析以及更加复杂的数据处理功能，使用户从繁重的数据处理中解放出来。目前有些智能仪器还运用了专家系统技术，使仪器具有更深层次的分析能力，解决专家才能解决的问题。二、智能仪器的主要特

7、点(3)智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便地实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自诊断等功能，有力地改善了仪器的自动化测量水平。例如：智能型的数字示波器有一个自动分度键(Autoset)，测量时只要一按这个键，仪器就能根据被测信号的频率及幅度，自动设置好最合理的垂直灵敏度、时基以及最佳的触发电平，使信号的波形稳定地显示在屏幕上。例如：智能仪器一般都具有自诊断功能，当仪器发生故障时，可以自动检测出故障的部位并能协助诊断故障的原因，甚至有些智能仪器还具有自动切换备件进行自维修功能，极大地方便了仪器的维护。二、智能仪器的主要特点(4)

8、智能仪器具有友好的人机对话的能力，使用人员只需通过键盘打入命令，仪器就能实现某