智能仪器发展.doc

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1、智能仪器及其发展趋势1、智能仪器概述智能仪器以微处理器或单片机为核心，具有信息采集、显示、处理、传输以及优化检测与控制等多种功能：有些甚至还具有专家推断、逻笹分析与决策的能力。智能仪器的出现，极大地扩充了常规仪器的应用范伟I。2、智能仪器的发展趋势2.1微型化微型智能仪器指微电了技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器的生产屮，从而使仪器成为体积小、功能齐全的智能仪器。它能够完成信号的采集、线性化处理、数字信号处理，控制信号的输出、放大、与其他仪器的接口、与人的交互等功能。微型智能仪器随着微电了机械技术的不断发展，其技术不断成熟，价格不断降低，1大

2、1此其应用领域也将不断扩大。它不但具有传统仪器的功能，而且能在自动化技术、航天、军事、生物技术、医疗领域起到独特的作用。例如，目前要同时测量一个病人的几个不同的参量，并进行某些参最的控制，通常病人的体内要插进几个管-了，这增加了病人感染的机会，微型智能仪器能同时测量多参数，而且体积小，可植人人体，使得这些问题得到解决。2.2多功能化多功能木身就是智能仪器仪表的一个特点。例如，为了设计速度较快和结构较复杂的数字系统,仪器生产厂家制造了具有脉冲发生器、频率合成器和任意波形发生器等功能的函数发生器。这种多功能的综合型产品不但在性能上（如准确度）比专用脉冲发

3、生器和频率合成器高，而且在各种测试功能上提供了较好的解决方案。2.3人工智能化人工智能是计算机应用的一个崭新领域，利用计算机模拟人的智能，用于机器人、医疗诊断、专家系统、推理证明等各方面。智能仪髀的进一步发展将含有一定的人工智能，即代替人的一部分脑力劳动，从而在视觉（图形及色彩辨读）、听觉（语音识别及语言领悟）、思维（推理、判断、学习与联想）等方血具有一定的能力。这样，智能仪器可无需人的干预而H主地完成检测或控制功能。显然,人工智能在现代仪器仪表屮的丿应用，使我们不仅可以解决川传统方法很难解决的一类问题，而且可望解决用传统方法根木不能解决的问题。2.

4、4融合ISP和EMIT技术，实现仪器仪表系统的Internet接入（网络化）伴随肴网络技术的飞速发Internet技术正在逐渐向T业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透，实现智能仪器仪表系统基于Internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。在系统编稈技术（In-SystemProgramming,简称ISP技术）是对软件进行修改、组态或重组的一种最新技术。它是LATTICE半导体公司首先提出的一种使我们在产品设计、制造过稈屮的每个环节，甚至在产品卖给最终用户以后，具有对其器件、电路板或整个电子系统的逻辑和功能

5、随时进行组态或重纟R能力的最新技术。ISP技术消除了传统技术的某些限制和连接弊病，有利于在板设计、制造与编程。ISP硬件灵活且易于软件修改，便于设计开发。由于ISP器件可以像任何其他器件一样，在印刷电路板（PCB）上处理，因此编程ISP器件不需要专门编稈器和较复杂的流稈，只要通过PC机，嵌入式系统处理器其至INTERNET远程网进行编程。EMIT嵌人式微型因特网互联技术是emWare公司创立ETI（eXtendtheInternet）扩展Internet联盟时提出的，它是一种将单片机等嵌入式设备接入Internet的技术。利用该技术，能够将8位和16

6、位单片机系统接入Iternet,实现基于Internet的远稈数据采集、智能控制、上传/下载数据文件等功能。目前美国ConnectOne公司、emWare公司、TASKING公司和国内的P&S公司等均提供基于Internet的Device-Networking的软件、I古I件(Firmware)和硬件产品。2.5虚拟仪器成为智能仪器发展的新趋势传统的智能仪器的智能化主要是通过在仪器技术屮采用某种计算机技术来实现，而虚拟仪器则强调在通川的计算机技术屮吸收仪器技术。虚拟仪器采川同一个硬件系统，不同的软件编程，就可得到功能完全不同的测量仪器，具有通用性、可

7、视性、可扩展性和升级性，能为用户带来极大的利益。一台计算机只要配备相应的测量模板或扩展机箱，就可立即成为数字存储示波器、频谱分析仪、数字多用表、通用计数器、函数发生器或GPIB稈控器等等。因此，虚拟仪器将成为智能仪器发展的新趋势。3、智能仪器的组成智能仪器主要由驶件和软件两部分组成。(1)硬件硬件主要包括主机电路、模拟量输入输出通道、人机接口和标准通信接口电路等，智能仪器还可以与PC机纟R成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机一PC机，由FC机进行全局管理。(2)软件软件即程序，主要包括监控程序、接

8、口管理稈序和数据处理程序三大部分。监控程序而向仪器而板和显示器，负责完成如下T作：通过键盘操作，输入并存储所