《智能仪器概述》PPT课件

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1、智能仪器设计DesignofIntelligentInstrumentation主讲教师：赵凤强(机电B416）E-mail：fqzhao2002@yahoo.com.cn课程类型：专业教育课程必修先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、单片机原理及接口技术使用教材：程德福林君.智能仪器，机械工业出版社参 考 书：赵新民主编.智能仪器设计基础，哈尔滨工业大学出版社赵茂泰.智能仪器原理及应用，电子工业出版社宋万杰等.CPLD技术及其应用，西安电子科技大学出版社学时分配：本课程共32学时成绩的考察方法及评定标准

2、：总评成绩以百分制计算，平时成绩占30%，期末考试成绩占70%教学内容：章节内容第一章概述第二章数据采集技术第三章人机对话与数据通信第四章智能仪器的基本数据处理算法第五章软件设计第六章可靠性与抗干扰技术第七章可测试性技术第八章设计实例第九章智能仪器的新发展第一章概述一、从传统仪器到智能仪器仪器仪表、智能仪器、重要性认识二、智能仪器的分类、基本结构与特点2种结构、3个特点三、推动智能仪器发展的主要技术传感器，A/D，单片机和PC，DSPFPGA/CPLD，软件，网络与通信四、智能仪器的发展趋势一、从传统仪器

3、到智能仪器1.仪器仪表定义、作用、行业分类定义：仪器仪表是信息获取的工具、是认识世界的工具，是一个系统或装置。作用：最基本的作用：是延伸扩展补充或代替人的听觉、视觉、触觉等器官的功能。按应用分类：测量仪器，分析仪器，生物医疗仪器，地球探测仪器，天文仪器，航空航天航海仪表，汽车仪表，电力,石油,化工仪表等，遍及国民经济各个部门，深入到人民生活的各个角落。2、八类测试计量仪器按测量的物理量不同分类：几何量：长度、角度、相互位置、位移、距离测量仪器等机械量：各种测力仪、硬度仪、加速度与速度测量仪、力矩测量仪、振

4、动测量仪等热工量：温度、湿度、流量测量仪器等光学参数：如光度计、光谱仪、色度计、激光参数测量仪、光学传递函数测量仪等。电离辐射：各种放射性、核素计量，X、γ射线及中子计量仪器等。时间频率：各种计时仪器与钟表、铯原子钟、时间频率测量仪等电磁量：交、直流电流表、电压表、功率表、RLC测量仪、静电仪、磁参数测量仪等电子参数：无线电参数测量仪器如示波器、信号发生器、相位测量仪、频谱分析仪、动态信号分析仪等。注意！！！！以上八类测试计量仪器尽管测试对象不同，但有共同的测试理论，而且测量的数字化、测量过程的自动化、数

5、据处理的程序化等共性技术都成为现代仪器设计的主要内容。3、四代仪器仪表第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表第二代为数字式仪器仪表第三代就是智能式仪器仪表第四代虚拟仪器基于USB总线的数据采集卡基于PCI总线的数据采集卡操作系统：DOS,Windows2000/9x/NT最大I/0速度：1.5Mbytes/s（IEEE488.1)  7.7Mbytes/s(HS488)尺寸：133x107mmNI的PCI-GPIB卡GPIB（General-PurposeInterfaceBus）-通用接口总线NI的DAQ

6、及VXI产品示例DAQ是英文DataAcquisition（数据采集）VXI总线虚拟数字示波器的软面板4、智能仪器的概念与历史概念:智能仪器是微电子技术、网络技术和计算机及软件技术与测量仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量(或检测)仪器，它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用(表现为智能的延伸或加强等)。也可以理解为传统仪器仪表的智能化、数字化发展。智能仪器＝仪器科学＋计算机科学近年来，智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展。模糊判断、故障诊断、传感

7、器融合、机件寿命预测等，使智能仪器的功能向更高的层次发展。智能仪器对仪器仪表的发展以及科学实验研究产生了深远影响，是仪器设计的里程碑。5、对仪器仪表重要性的认识仪器仪表是：国民经济的“倍增器”科学研究的“先行官”现代战争的“战斗力”法庭审判的“物化法官”王大珩院士：“能不能创造高水平的科学仪器和设备体现了一个民族、一个国家的创新能力。发展科学仪器设备应当视为国家战略”钱学森：“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术是关键和基础”现代仪器仪表的发展

8、水平是国家科技水平和综合国家力的重要体现，仪器仪表的制造水平反映出国家的文明程度。二、智能仪器的分类、基本结构与特点1、智能仪器的分类(按智能化程度分)：聪敏（Smart）仪器：以电子、传感、测量为基础初级智能仪器：除电子、传感、测量技术外，还应用了计算机及信号处理技术模型化仪器：在初级智能仪器基础上应用建模技术和方法高级智能仪器：人工智能的应用智能仪器的4个层次高级智能人工智能趋势系统辨识、模式识别计算机、信号处理聪敏电子、