智能仪器课件第10章
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仪器分析 课件ppt
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保障人类健康
仪器分析在保障人类健康方面具有重 要意义，如环境监测、食品药品安全 检测等。
仪器分析的发展历程
早期仪器分析
早期的仪器分析方法比较简单， 如比重法、折光法等。
20世纪发展
20世纪是仪器分析发展的重要时 期，随着科技的不断进步，新的 仪器分析方法不断涌现，如光谱
法、色谱法等。
现代仪器分析
现代仪器分析已经进入了一个全 新的时代，各种高灵敏度、高分 辨率、高自动化程度的仪器不断 涌现，为科学研究和技术创新提
工业生产控制
总结词
仪器分析在工业生产控制中是重要的工具，能够监测 和控制生产过程中的各种参数。
详细描述
仪器分析通过实时监测和控制工业生产过程中的温度、 压力、流量、浓度等参数，确保生产过程的稳定性和产 品质量，提高生产效率和降低能耗。
05
仪器分析的挑战与未来发展
Chapter
提高仪器分析的灵敏度与准确性
结合纳米技术、生物技术、信 息技术等新兴领域，开发新型 仪器分析工具。
探索微型化、便携式仪器分析 设备，满足现场快速检测的需 求。
实现仪器分析的自动化与智能化
通过自动化技术实现仪器分析流 程的连续性与高效性，降低人为
误差和提高分析效率。
利用人工智能和机器学习算法对 仪器分析数据进行处理、建模和 预测，提高分析的智能化水平。
气相色谱法
总结词
基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 系数差异而建立的分析方法。
详细描述
气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配系数差异进行分析的方法，通 过分离和检测混合物中的各组分来测定各组 分的含量。该方法具有分离效果好、分析速 度快、应用范围广等优点。
仪表基础知识 ppt课件
而也得到迅速的发展。现代仪器仪表已成为测量、控制和实现自动化
必不可少的技术工具。
ppt课件
3
工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术 的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动 化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统 的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从 模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比 例达到60%以上；
ppt课件
15
压力仪表
现场压力表，从表盘直径看最常见的有 60mm,100mm,150mm 三种规格。从接口看最常见的有 M20X1.5, 1/2NPT, 法兰连接（有法兰尺寸和耐压等级 要求）
ppt课件
16
压力仪表
电接点压力表 一般有双节点 作为报警、或 启泵的条件。
ppt课件
17
压力仪表
压力变送器 最常见的分为电容式压力变送器和单晶 硅压力变送器。其它还有扩撒硅压力变送器。 目前主流压力变送器主流几乎都采用了智能协议。
我们这套液化天然气项目中采用了大量的PT100型号的铂热电阻体。又 分为单支、双支。PT100类型电阻体对应 0℃时阻值为100Ω。标准的热电阻 回路国内一般采用三线制，采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量 误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一 个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分， 这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将 导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相 邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。热电阻将铂热电阻 体的电阻信号直接转换为4~20mADC的标准信号一体化仪表就是温度变送 器中比较常见的一种。
C
电导率
【全文】智能传感器PPT课件 (1)
7
10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 1) 研究与开发传感器的自由度大。 (2) 精度高。 (3) 具有一定的可编程自动化能力。 (4) 输出形式多。 (5) 功能价格比大。
8
10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 智能传感器
• 近几年发展起来的无线传感器网络是智能传感器 的又一深层次研究，是又一个新的飞跃。
22
10.3
智能传感器的结构框图
第10章 智能传感器
10.3.1 μP主机模板
• 因此，在智能传感器设计时，应参照如下原则来选择 μP。
• (1) 根据任务选机型。
• 根据所研制的智能传感器是用于数据处理完成某些测 量任务，还是用于某种系统控制，对于不同的任务， 应选择不同的机型。
23
10.3
智能传感器的结构框图
24
10.3
智能传感器的结构框图
10.3.2 模拟量输入模板
第10章 智能传感器
• 传感器的输出一般为毫伏数量级模拟量。要满足A ／D转换电路的要求，还必须经过模拟量输入模板 上有关电路的放大、处理，再经A／D转换电路传 输到主机板上。
25
10.3
智能传感器的结构框图
10.3.3 IEEE-488标准总线模板
3
第10章 智能传感器
• 迅速发展的微处理机技术推动和影响着其他技术
10.1
领智域能的传变感革器。及把无微线处传理感机器技网术络引入传感器，可以
使传感器实现过去实现不了的功能，具有智能本
领，这就是新一代的传感器——智能传感器
(Intelligent Sensor或Smart Sensor)。
• “Intelligent Sensor”是英国人对智能传感器 的称谓，而“Smart Sensor”是美国人对智能传 感器的俗称。
仪器分析课件ppt
外参比电极‖被测溶液( ai未知)∣ 内充溶液( ai一定)∣ 内参比电极
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中 离子的活度也一定，则电池电动势为：
E
E
RT nF
ln ai
二、离子选择性电极的种类和结构
1.晶体膜电极
结构:（氟电极） 敏感膜：（氟化镧单晶）： 掺有EuF2 的LaF3单晶切片； 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液
2.电解与库仑分析法
电解分析:
在恒电流或控制电位的条件下，被测物在 电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。
电重量分析法:
电解过程中在阴极上析出的物质量通常可 以用称重的方法来确定。
库仑分析法:
依据法拉第电解定律，由电解过程中电极 上通过的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物 作用。
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构 成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
高选择性，需要在pH5～7之间使用，
pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换; pH较低时：溶液中的F -生成HF或HF2 - 。
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中 离子的活度也一定，则电池电动势为：
E
E
RT nF
ln ai
二、离子选择性电极的种类和结构
1.晶体膜电极
结构:（氟电极） 敏感膜：（氟化镧单晶）： 掺有EuF2 的LaF3单晶切片； 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液
2.电解与库仑分析法
电解分析:
在恒电流或控制电位的条件下，被测物在 电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。
电重量分析法:
电解过程中在阴极上析出的物质量通常可 以用称重的方法来确定。
库仑分析法:
依据法拉第电解定律，由电解过程中电极 上通过的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物 作用。
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构 成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
高选择性，需要在pH5～7之间使用，
pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换; pH较低时：溶液中的F -生成HF或HF2 - 。
化验员仪器分析、计算机应用、数据处理PPT课件
元素分析
气相色谱仪
2×10－14g/mol 气体和有机化合物的定性、 定量分析
.
4
分
析
三、分析仪器的分类
仪
器
物理、物理化学 性质分类
色谱法、波谱法、电化学 分析法、质谱法、化学发 光法等
分析处理对象分 类
鉴定分子、鉴定原子、分 离分析仪器、预处理仪器、 表面分析等
应用领域及专用 仪器分类
环保分析、医疗分析、材 料表面表征分析、土壤分 析、工业生产过程分析等
仪
同类原子辐射出的特征谱线。
器
➢当辐射投射到原子蒸气上时，如果
辐射波长相应的能量等于原子由基
态跃迁到激发态所需要的能量时，
则会引起原子对辐射的吸收，产生
吸收光谱。
➢原子吸收光谱根据郎伯-比尔定律来 确定样品中化合物的含量。通过测 定基态原子对特征辐射的吸收程度， 从而测量待测元素含量。
.
13
分
析 仪
➢ 1、多元素同时检出能力。
器
➢ 2、分析速度快。
➢ 3、选择性好。
➢ 4、检出限低。
➢ 5、用ICP光源时，准确度高，标准曲线
的线性范围宽，可达4～6个数量级。
➢ 6、样品消耗少，适于整批样品的多组分
测定，尤其是定性分析更显示出独特的优势。
.
11
分 析
原子吸收光谱仪
仪
器
.
12
分 析
➢原子吸收即：呈气态的原子吸收由
仪
器提供的高频能量加到感应耦合线圈上，并将等离子
器
炬管置于该线圈中心，因而在炬管中产生高频电磁场，
用微电火花引燃，使通入炬管中的氩气电离，产生电
子和离子而导电，导电的气体受高频电磁场作用，形
红外传感器 (最全的)ppt课件
.
37
红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用（续）
利用红色激光瞄准被测物（冷 藏牛奶和面食）
.
38
红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用（续） 温度采集系统
利用红色激光瞄准被测 物（电控柜、天花板内 的布线层）
.
39
2. 红外线气体分析仪
红外线气体分析仪是根据气体对红外线具有选择性的吸收 的特性来对气体成分进行分析的。不同气体其吸收波段（吸收 带）不同，从图中可以看出，CO气体对波长为4.65 μm附近的 红外线具有很强的吸收能力，CO2气体则发生在2.78 μm和4.26 μm附近以及波长大于13 μm的范围对红外线有较强的吸收能力。 如分析CO气体，则可以利用4.26 μm附近的吸收波段进行分析。
.
18
热释电传感器应用
热释电传感器用于自动 亮灯，当然也可以用于防盗。 如果人体静止不动地站在热 释电元件前面，它是“视而 不见”的。
热释电传感器的感 应范围
.
19
热释电感应灯
热释电传 感器
13.10.2023
20
.
20
自动感应灯
（参考施特朗公司资料）
13.10.2023
21
.
21
热释电传感器在智能空调中的应用
高分贝喇叭
.
14 14
热释电报警器（续）
菲涅尔透镜
Φ 5mm接
插件
13.10.2023
15
.
15
热释电报警器（续）
吸顶式 热释电报警器
13.10.2023
16
.
16
案例3.热释电红外线传感器
热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测 元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其 转换成电压信号输出。同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。 将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、 防盗防火报警、自动监测等。热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场 所，亦适于对人体伤害极为严重的高压电及×射线、 射线自动报警 等。
智能仪器课件第3版 (4)[49页]
![智能仪器课件第3版 (4)[49页]](https://img.taocdn.com/s3/m/e8c5de5aaeaad1f346933fcf.png)
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4.7.1 条码的特点
（4）可携带和复印。条码作为一种平面的黑白相间的微小标 签形式，具有携带方便与容易复印的特性，是所有可流通识读 手段中最好的方法。 （5） 灵活实用。条码标识既可以作为一种识别手段单独使用， 也可以与有关识别设备组成系统实现自动化识别和自动化管理。 同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。 （6） 易于制作、经济便宜。条形码称为“可印刷的计算机语 言”。条形码标签易于制作，对印刷设备和材料无特殊要求， 设备也相对便宜。识别设备结构简单，操作容易。目前，条形 码被广泛用于大型超市的商品、火车票、产品流水线、登机牌 等物品的识别。 （7）具有寿命长和不可更改的特点。条形码用保护膜方式加 以保护，便可长期保存，不会变形，不会因为时间而损失信息。 而且，条形码不能被随意更改，可防止滥用。
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4.7.1 条码的特点
（1） 可靠性高。键盘输入数据出错率为三百分之一，利用光 学字符识别技术出错率为万分之—，而采用条形码技术误码率 低于百万分之一。据统计，一维条形码的数据读入错误的概率 只有百万分之一，而二维条码的数据读入错误的概率仅为亿分 之一，相对于人工输入等其他数据录入方法来说，条形码数据 输入的方式具有非常高的可靠性。 （2） 输入速度快。与人工运用键盘输入相比，条形码输入的 速度是键盘输入的 5 倍，并能实现“即时输入”。如果采用二 维条码的记录及输入方式，则速度和效率会更高。 （3）采集信息量大。传统一维条形码的信息量为几十位字符， 二维条形码自身可携带有上千个字符的信息，能将标识的物品 信息全部反映出来。
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1、一维条码
一维条形码的用途非常广泛，不同的码制可用于不同 的应用领域。如
✓EAN 码是国际通用的符号体系，是一种长度固 定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字， 主要应用于商品标识； ✓39码（Code 39）是目前用途广泛的一种条形码， 可表示数字、英文字母以及“−”、“.”、“/”、 “*” 等 44 个符号，其中“*”仅作为起始符和终止符； ✓93码（Code93）密度较高，能够替代39码； ✓ISBN用于图书管理； ✓25码主要应用于包装、运输以及国际航空系统的 机票顺序编号等。
4.7.1 条码的特点
（4）可携带和复印。条码作为一种平面的黑白相间的微小标 签形式，具有携带方便与容易复印的特性，是所有可流通识读 手段中最好的方法。 （5） 灵活实用。条码标识既可以作为一种识别手段单独使用， 也可以与有关识别设备组成系统实现自动化识别和自动化管理。 同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。 （6） 易于制作、经济便宜。条形码称为“可印刷的计算机语 言”。条形码标签易于制作，对印刷设备和材料无特殊要求， 设备也相对便宜。识别设备结构简单，操作容易。目前，条形 码被广泛用于大型超市的商品、火车票、产品流水线、登机牌 等物品的识别。 （7）具有寿命长和不可更改的特点。条形码用保护膜方式加 以保护，便可长期保存，不会变形，不会因为时间而损失信息。 而且，条形码不能被随意更改，可防止滥用。
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4.7.1 条码的特点
（1） 可靠性高。键盘输入数据出错率为三百分之一，利用光 学字符识别技术出错率为万分之—，而采用条形码技术误码率 低于百万分之一。据统计，一维条形码的数据读入错误的概率 只有百万分之一，而二维条码的数据读入错误的概率仅为亿分 之一，相对于人工输入等其他数据录入方法来说，条形码数据 输入的方式具有非常高的可靠性。 （2） 输入速度快。与人工运用键盘输入相比，条形码输入的 速度是键盘输入的 5 倍，并能实现“即时输入”。如果采用二 维条码的记录及输入方式，则速度和效率会更高。 （3）采集信息量大。传统一维条形码的信息量为几十位字符， 二维条形码自身可携带有上千个字符的信息，能将标识的物品 信息全部反映出来。
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1、一维条码
一维条形码的用途非常广泛，不同的码制可用于不同 的应用领域。如
✓EAN 码是国际通用的符号体系，是一种长度固 定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字， 主要应用于商品标识； ✓39码（Code 39）是目前用途广泛的一种条形码， 可表示数字、英文字母以及“−”、“.”、“/”、 “*” 等 44 个符号，其中“*”仅作为起始符和终止符； ✓93码（Code93）密度较高，能够替代39码； ✓ISBN用于图书管理； ✓25码主要应用于包装、运输以及国际航空系统的 机票顺序编号等。
labview课件PPT
• 1．性能高 • 2．扩展性强、灵活性好 • 3．智能化程度高 • 4．界面友好
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景，在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如， HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器，但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
推荐参考教材
第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍，也是对以后所学知识的 总体介绍和总结，然后引出LabVIEW。学 习完本章后，要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
（显示）
者的结合粗略地讲，虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是，前者把计算机装入 数据 传输
仪器，后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
（数据采集）
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用，经历 的短短的几十年，可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术，它的迅速发展，主要是有 以下几点特征。
• 2．什么是LabVIEW？LabVIEW的主要优势 是什么？
• 3．LabVIEW系统由哪几部分组成？它被应 用在了哪些领域？
• 4．什么是G语言？它和其他文本化编程语 言有哪些异同？
信号分析处理
（波形操作、数据滤 波、数组处理、等）
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景，在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如， HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器，但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
推荐参考教材
第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍，也是对以后所学知识的 总体介绍和总结，然后引出LabVIEW。学 习完本章后，要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
（显示）
者的结合粗略地讲，虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是，前者把计算机装入 数据 传输
仪器，后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
（数据采集）
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用，经历 的短短的几十年，可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术，它的迅速发展，主要是有 以下几点特征。
• 2．什么是LabVIEW？LabVIEW的主要优势 是什么？
• 3．LabVIEW系统由哪几部分组成？它被应 用在了哪些领域？
• 4．什么是G语言？它和其他文本化编程语 言有哪些异同？
信号分析处理
（波形操作、数据滤 波、数组处理、等）
新编仪器分析课件
▪
标准曲线的直线部分所对应的被测物质
浓度（或含量）的范围成为该方法的线性范
围，选择的分析方法应有较宽的线性范围。
一、标准曲线
▪ 2、标准曲线的绘制
▪
标准曲线是依据标准系列的浓度（或含
量）和具有相应的响应信号测量值绘制的。
▪
y=a+bx
一、标准曲线
▪ 3、相关系数 r
▪
在分析化学中，相关系数是用来表征被
（二）电化学分析法
▪ 根据物质在溶液中的电化学性质建立的 一类 分析方法：如电导法，电位法电解法，库仑 法，伏安法，极谱法等。
（三）色谱分析法
▪ 色谱法是以物质在两相（流动相和固定相） 中的分配比例的差异而进行分离和分析的方 法，如：气相色谱法，液相色谱法，薄层色 谱法，离子色谱法，超临界色谱法等。
1、什么是化学分析法 ？
✓ 化学分析法是以化学反应为基础的 一种分析方法，如重量分析法、滴定分 析法等。化学分析法作为一种经典的分 析方法具有准确度高，适于高含量或中 等含量组成的测定，并不需要特殊复杂 的仪器设备，因而应用十分广泛，是分 析化学的基础。
2、什么是仪器分析 ？
✓ 一般的说，仪器分析是指采用比较复杂 或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物 理或物理化学性质的参数及其变化来获取物 质的化学组成、成分含量及化学结构等信息 的一类方法。
测物质浓度（或含量）与其响应信号值之间
线性关系好坏程度的一个统计参数。
二、灵敏度
▪
物质单位浓度或单位质量的变化引起响
应信号值变化的程度，用S表示。
▪
许多方法的灵敏度随实验条件而变化，
所以，现在一般不用S作为方法的评价指标。
三、精密度
▪
《智能仪器设计》课件
技术更新
智能仪器技术不断发展，如何及时更新设 备和技术以保持其竞争力是一个挑战。
THANK YOU
通信技术
通信技术是智能仪器实现远程 控制和数据传输的关键技术之 一。
通信技术包括有线通信和无线 通信两种方式，能够实现仪器 与计算机、仪器与仪器之间的 数据传输和控制。
通信技术的性能指标包括传输 速率、传输距离、传输质量和 可靠性等，直接影响智能仪器 的远程控制和数据传输效果。
随着通信技术的不断发展，智 能仪器可以实现更快速、更稳 定、更可靠的数据传输和控制 。
04
智能仪器设计实例
智能温度计设计
总结词
实时监测、远程控制、高精度测量
详细描述
智能温度计采用高精度传感器和微处理器，能够实时监测环境温度，并通过无 线通信技术将数据传输到手机等设备上。用户可以通过手机应用程序远程查看 温度数据和控制温度计的开关，方便实用。
智能血压计设计
总结词
一键测量、自动分析、云端存储
智能仪器的发展历程
01
02
03
04
20世纪70年代
随着微处理器和计算机技术的 快速发展，智能仪器开始出现
。
20世纪80年代
智能仪器在工业生产中得到广 泛应用，成为工业自动化领域
的重要支柱。
20世纪90年代
随着计算机技术的不断进步， 智能仪器的功能越来越强大，
智能化程度越来越高。
21世纪
智能仪器已经成为工业自动化 领域不可或缺的重要部分，广
详细描述
智能血压计具备一键测量功能，用户只需将手臂放在血压计的感应区域内，血压计即可自动测量并记录数据。同 时，血压计内置的微处理器会对测量结果进行自动分析，并将数据上传至云端存储，方便用户随时查看和跟踪自 己的血压状况。
电子测量技术课后习题答案林占江幻灯片PPT
第4章 数字测量方法
4.1见P115 4.2见P119 4.3见P115 4.4 4位，4位半，3位半，3位半，0.01mV 4.5 0.005%, 4.6 0.0008V, 8个字 4.7 0.000058V, 0.0032%,0.0000418,0.023% 4.8见P135 4.9见P143 4.10 0.00002%, 0.0002%, 0.002% 4.11 1.01s 4.12 100kHz 4.13 75μs
4.14 P144 4.15 0.05%, 20% 4.16 0.056% 4.19 用外触发方式 4.20 滞后电源电压 45°
超前 45°
第5章 时域测量
5.1,5.2 参阅本间相关内容 5.3 李沙育图形，是圆形。 5.4 李沙育图形（1）椭圆形（2）“8”字形 5.5 被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍，图形向左“跑动”。 5.6 被测信号频率与扫描信号频率不成整数倍，波形紊乱。 5.7 前沿有上冲，前沿弯曲。 5.8 最小周期T=0.2μs×10×10=20μs, 频率50k 5.9 最高工作频率是20MHz 5.10 最低工作频率是0.4Hz 5.11 0.02μs/cm 5.12 40ms，3ms，29ms 5.13 （1）聚焦不良（2）回扫消隐失效 5.14 引入50Hz交流电源的干扰 5.15 参阅本章相关内容
第3章模拟测量方法
3.1 20%, 4.8%, 4V, 4.76 3.2 1.414, 1.11, 1; 1, 1, 1; 1.73, 1.15, 1 3.3 7.07, 10, 5.78 3.4 2格 3.5 输入已知参数的方波、三角波 3.6 不同，波形系数不同 3.7 平均值表,波形系数更接近1 3.8 见P89 3.9见P108 3.10 0.5%, 2%, 5% 3.11 27.4%, 23.1%, 20.2%
传感器与检测技术第十章智能传感技术PPT课件
XYXY0 a1
YXY0 YRY0
XR
10-16
式中 YX—被测目标参量X为输
入量时的输出值；
YR—标准值XR为输入量 时的输出值；
Y0—零点标准值X0为输入 量时的输出值.
图10-12 检测系统自校准原理框图
9
第10章 智能传感技术 三噪声抑制技术 如果信号的频谱和噪声的频谱不重合,则可 用滤波器消除噪声；当信号和噪声频带重合或噪 声的幅值比信号大时就需要采用其他的噪声抑制 方法,如相关技术、平均技术等来消除噪声.
30
第10章 智能传感技术
图10-48 基于IEEE1451.2的 网络传感器结构
31
第10章 智能传感技术
其中STIM由符合标准的变送器自身带有内部信息包 括制造商、数据代码、序列号、使用的极限、未定量及 校准系数等组成.当电源接通时,这些数据可提供给NCAP 及系统其他部分.当NCAP读入一个STIM中TEDS数据时 ,NCAP可知道这个STIM的通信速度、通道数及每个通道 上变送器的数据格式,并知道所测物理量的单位及怎样将 所得到的原始数据转换为国际标准单位.
21
第10章 智能传感技术
§10-3 网络传感器
一、网络传感器及其特点 网络传感器是指在现场级就实现了TCP/IP协议这里 ,TCP/IP协议是一个相对广泛的概念,还包括UDP、HTTP 、SMTP、POP3等协议的传感器,这种传感器使得现场 测控数据能就近登临网络,在网络所能及的范围内实时 发布和共享.
22
第10章 智能传感技术
网络传感器就是采用标准的网络协议,同时采用模块 化结构将传感器和网络技术有机地结合在一起的智能传 感器.它是测控网中的一个独立节点,其敏感元件输出的模 拟信号经A/D转换及数据处理后,能由网络处理装置根据 程序的设定和网络协议封装成数据帧,并加上目的地址,通 过网络接口传输到网络上.反之,网络处理器又能接收网络 上其他节点传给自己的数据和命令,实现对本节点的操作. 网络传感器的基本结构如图10-46所示.
现代传感器与智能仪器课件
（4）智能化传感器既能够很方便地实时处 理、存储所探测到的大量数据。
(5)可以进行通信，与计算机进行通信联络 和交换信息
（6） 可以用于构成传感器网络
24
6．无线网络化(wirelessnetworked) 无线传感器网络是由具有无线通信与计算
能力的微小传感器节点构成的自组织分布式网 络系统，是能根据环境自主完成指定任务的” 智能”系统。
15
新材料、新原理、新效应、新工艺、新方法 将使传感器技术产生革命性的发展
开发新材料、
研究新工艺、
利用新概念和 新原理、新设 计方法
研究传感器的 高精度、微型
新型 传感器
微型化、 数字化、 智能化、 多功能化、
化、集成化、 智能化、网络
系统化、
化、以及多传
网络化
感器的融合和
集成。
16
新型材料的开发和利用将对传感器的发展 带来新的变化，如：半导体材料、陶瓷材 料，光导纤维、纳米材料、超导材料等
按输出信号分类：模拟式传感器、数字式传感器
按构成分类：结构型传感器、物性型传感器
9
按外界信息及变换效应分类：物理传感器、 化学传感器、生物传 感器
按功能分类：单一功能、多功能、智能化、 传感器网络
按与被测量关系分类：接触式、非接触式
10
★传感器技术的应用
传感器已经渗透的各个行业的各个角落。 如：在航天、航空、兵器、船舶、交通、冶金、 机械、电子、化工、轻工、能源、环保、煤碳、 石油、医疗卫生、生物工程、宇宙开发等领域 以及农、林、牧、渔业，甚至人们日常生活的 各个方面，几乎无处不使用传感器，无处不需 要传感器技术。
监护监测、呼吸、神经、心血管疾病的诊断与 治疗等方面
▲在军事方面的应用 促进了武器、作战指挥、控制、监视和通
(5)可以进行通信，与计算机进行通信联络 和交换信息
（6） 可以用于构成传感器网络
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6．无线网络化(wirelessnetworked) 无线传感器网络是由具有无线通信与计算
能力的微小传感器节点构成的自组织分布式网 络系统，是能根据环境自主完成指定任务的” 智能”系统。
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新材料、新原理、新效应、新工艺、新方法 将使传感器技术产生革命性的发展
开发新材料、
研究新工艺、
利用新概念和 新原理、新设 计方法
研究传感器的 高精度、微型
新型 传感器
微型化、 数字化、 智能化、 多功能化、
化、集成化、 智能化、网络
系统化、
化、以及多传
网络化
感器的融合和
集成。
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新型材料的开发和利用将对传感器的发展 带来新的变化，如：半导体材料、陶瓷材 料，光导纤维、纳米材料、超导材料等
按输出信号分类：模拟式传感器、数字式传感器
按构成分类：结构型传感器、物性型传感器
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按外界信息及变换效应分类：物理传感器、 化学传感器、生物传 感器
按功能分类：单一功能、多功能、智能化、 传感器网络
按与被测量关系分类：接触式、非接触式
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★传感器技术的应用
传感器已经渗透的各个行业的各个角落。 如：在航天、航空、兵器、船舶、交通、冶金、 机械、电子、化工、轻工、能源、环保、煤碳、 石油、医疗卫生、生物工程、宇宙开发等领域 以及农、林、牧、渔业，甚至人们日常生活的 各个方面，几乎无处不使用传感器，无处不需 要传感器技术。
监护监测、呼吸、神经、心血管疾病的诊断与 治疗等方面
▲在军事方面的应用 促进了武器、作战指挥、控制、监视和通
智能仪器课件第3版 (12)[86页]
![智能仪器课件第3版 (12)[86页]](https://img.taocdn.com/s3/m/e70868507cd184254b353578.png)
一个模块一般占一个槽位，但VXI系 统允许设计和使用多槽位的更厚的 模块。
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典型的VXI标准机箱（D尺寸）
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VXI系统的全部总线都印制在主机箱内的背板上， 并通过P1、P2、P3连接器与各模块连接。 其中，P1是各种尺寸模块都必须配备的，B、C尺 寸模块可选择使用P2，D尺寸模块可P2，也可以 选择P3。 模块和板上的连接器都是96引脚，分成A、B、C 三行，每行32个引脚。VXI总线标准和VME总线 标准对P1连接器引脚的定义相同，VME总线标准 只定义了P2连接器的9排32个引脚，而VXI总线标 准定义了P2、P3连接器的全部引脚。 VXI主机箱也为系统提供仪器工作所要求的公用电 源、冷却和电磁屏蔽环境条件。
(5) 容易实现系统网络控制。VXI规范定义了仪器系统与 计算机网络系统的连接，使仪器系统不仅可以实现本地局 域网控制，也可以实现远程广域网控VXIbus主机箱、若干 VXIbus器件、一个VXIbus资源管理器和主控制器组成。
零槽模块完成系统背板管理，包括提供时钟源和背板总线仲 裁等，也可以同时具有其他的仪器功能。 资源管理器在系统上电或者复位时对系统进行配置，以使系 统用户能够从一个确定的状态开始系统操作。在系统正常工 作后，资源管理器就不再起作用。 VXI资源管理器实际上是一个软件模块，它可以装在VXI模块 或者外部计算机上，与0槽模块一起进行系统中每个模块的识 别、逻辑地址的分配、内存配置、并用字符串协议建立命令 者/从者之间的层次体制。 主机箱容纳VXIbus仪器，并为其提供通信背板、供电和冷却。
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组件模块的机械载体是主机箱。与模块尺寸类型相适应， 主机箱也有A、B、C、D四种尺寸可供选择。
模块的互连载体是主机箱的背板，背板与模块之间通过 总线连接器衔接。VXIbus系统允许较大尺寸机箱使用较 小尺寸模块，但必须有附加的安装装置。
智能仪器模拟量输入输出通道课件
二、 ADC0809芯片及其接口
二、 ADC0809芯片及其接口
2.1.2 逐次比较式A／D转换器与计算机接口
A／D转换器与微处理器连接方式以及智能仪器要求的不同，实现A／D转换软件的控制方式就不同。目前常用的控制方式主要有： 1． 程序查询方式： 2． 延时等待方式： 3． 中断方式：
三、A／D转换器的分类
① 逐次比较式A／D转换器：转换时间一般在μs级，转换精度一般在0.1％上下，适用于一般场合。 ② 积分式A／D转换器：其核心部件是积分器，因此转换时间一般在ms级或更长，但抗干扰性能强，转换精度可达0.01％或更高。适于数字电压表类仪器采用。 ③ 并行比较式又称闪烁式：采用并行比较，其转换时间可达ns级，但抗干扰性能较差，由于工艺限制，其分辨率一般不高于8位。可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。 ④ 改进型是在上述某种形式A／D转换器的基础上，为满足某项高性能指标而持原有较高转换速率的前提下精度可达0.01％以上。
2.1 模拟量输入通道
2.1.1 A／D转换器概述
A／D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但在一般情况下，模拟量是指电压而言的。
一、A／D转换器的定义
分辨率与量化误差 转换精度 转换速率 满刻度范围
二、A／D转换器的技术指标
b． 延时等待方式 MOV DPTR， #0FEF8H MOV A， #00H MOVX ＠DPTR， A ；启动IN0通道 MOVX R2， #48H WAIT：DJNZ R2， WAIT ；延时约140μs MOVX A， ＠DPTR MOV 30H， A ；转换结果存30H
二、A／D转换器的技术指标
分辨率与量化误差
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。例如：某A/D转换器为12位，若用百分比表示，即表示该转换器可以用212个二进制数对输入模拟量进行量化，其分辨力为1LSB。 若用百分比表示，其分辨率为（1/212)×100％ =0.025％，若允许最大输入电压为10V，则它能分辨输入模拟电压的最小变化量为10V×1/212 = 2.4mV。 A/D转换器的分辨率取决于A/D转换器的位数，所以习惯上也以BCD 码数的位数直接表示。
二、 ADC0809芯片及其接口
2.1.2 逐次比较式A／D转换器与计算机接口
A／D转换器与微处理器连接方式以及智能仪器要求的不同，实现A／D转换软件的控制方式就不同。目前常用的控制方式主要有： 1． 程序查询方式： 2． 延时等待方式： 3． 中断方式：
三、A／D转换器的分类
① 逐次比较式A／D转换器：转换时间一般在μs级，转换精度一般在0.1％上下，适用于一般场合。 ② 积分式A／D转换器：其核心部件是积分器，因此转换时间一般在ms级或更长，但抗干扰性能强，转换精度可达0.01％或更高。适于数字电压表类仪器采用。 ③ 并行比较式又称闪烁式：采用并行比较，其转换时间可达ns级，但抗干扰性能较差，由于工艺限制，其分辨率一般不高于8位。可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。 ④ 改进型是在上述某种形式A／D转换器的基础上，为满足某项高性能指标而持原有较高转换速率的前提下精度可达0.01％以上。
2.1 模拟量输入通道
2.1.1 A／D转换器概述
A／D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但在一般情况下，模拟量是指电压而言的。
一、A／D转换器的定义
分辨率与量化误差 转换精度 转换速率 满刻度范围
二、A／D转换器的技术指标
b． 延时等待方式 MOV DPTR， #0FEF8H MOV A， #00H MOVX ＠DPTR， A ；启动IN0通道 MOVX R2， #48H WAIT：DJNZ R2， WAIT ；延时约140μs MOVX A， ＠DPTR MOV 30H， A ；转换结果存30H
二、A／D转换器的技术指标
分辨率与量化误差
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。例如：某A/D转换器为12位，若用百分比表示，即表示该转换器可以用212个二进制数对输入模拟量进行量化，其分辨力为1LSB。 若用百分比表示，其分辨率为（1/212)×100％ =0.025％，若允许最大输入电压为10V，则它能分辨输入模拟电压的最小变化量为10V×1/212 = 2.4mV。 A/D转换器的分辨率取决于A/D转换器的位数，所以习惯上也以BCD 码数的位数直接表示。
智能仪器人机接口介绍课件模板
智能仪器人机接口介绍课件
演讲人
目录
01. 智能仪器人机接口概述 02. 智能仪器人机接口设计原则 03. 智能仪器人机接口设计方法 04. 智能仪器人机接口发展趋势
智能仪器人机接口概述
人机接口的定义
01
人机接口是人 与机器之间的
通信通道
02
人机接口包括 输入设备和输
出设备
03
输入设备包括 键盘、鼠标、
案例六：智能教 育系统的设计 6
案例五：智能交 通系统的设计 5 案例四：智能医 疗设备的设计 4
案例一：智能语音 1 助手的设计
案例二：智能家居 2 控制系统的设计 案例三：智能穿戴 3 设备的设计
智能仪器人机接口发展趋 势
智能化趋势
1
人工智能技术的 应用：智能仪器 将更加智能化， 能够自主学习和 适应环境
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
易用性：界面设 计应易于理解和 使用，降低用户 的学习成本
实用性：界面设 计应满足实际需 求，提供有效的 功能
灵活性：界面设 计应具备可扩展 性和可定制性， 满足不同用户的 需求
稳定性：界面设 计应保证系统的 稳定性和可靠性， 避免出现错误和 崩溃
美观性原则
04
交互功能：提供用户 与仪器之间的交互方 式，如菜单、提示信 息等
05
通信功能：实现仪器 与计算机或其他设备 的数据传输和通信
06
安全功能：保障用户 和仪器的安全，如密 码保护、安全认证等
人机接口的重要性
01
04
增强用户体验：人机接口 可以提供更直观、友好的 操作界面，增强用户体验。
03
提高安全性：人机接口可 以实时监控设备运行状态， 提高设备安全性。
演讲人
目录
01. 智能仪器人机接口概述 02. 智能仪器人机接口设计原则 03. 智能仪器人机接口设计方法 04. 智能仪器人机接口发展趋势
智能仪器人机接口概述
人机接口的定义
01
人机接口是人 与机器之间的
通信通道
02
人机接口包括 输入设备和输
出设备
03
输入设备包括 键盘、鼠标、
案例六：智能教 育系统的设计 6
案例五：智能交 通系统的设计 5 案例四：智能医 疗设备的设计 4
案例一：智能语音 1 助手的设计
案例二：智能家居 2 控制系统的设计 案例三：智能穿戴 3 设备的设计
智能仪器人机接口发展趋 势
智能化趋势
1
人工智能技术的 应用：智能仪器 将更加智能化， 能够自主学习和 适应环境
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
易用性：界面设 计应易于理解和 使用，降低用户 的学习成本
实用性：界面设 计应满足实际需 求，提供有效的 功能
灵活性：界面设 计应具备可扩展 性和可定制性， 满足不同用户的 需求
稳定性：界面设 计应保证系统的 稳定性和可靠性， 避免出现错误和 崩溃
美观性原则
04
交互功能：提供用户 与仪器之间的交互方 式，如菜单、提示信 息等
05
通信功能：实现仪器 与计算机或其他设备 的数据传输和通信
06
安全功能：保障用户 和仪器的安全，如密 码保护、安全认证等
人机接口的重要性
01
04
增强用户体验：人机接口 可以提供更直观、友好的 操作界面，增强用户体验。
03
提高安全性：人机接口可 以实时监控设备运行状态， 提高设备安全性。
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(3) 模块识别线 (MODID)。用于检测特定位臵上的模块存 在与否，或者识别一个特定器件的物理槽位。这些线自0 号槽分别送至1号槽至12号槽。系统自动配臵时必须用到 MODID线。
返 回 上 页 下ຫໍສະໝຸດ 页(4) 触发总线。为适应仪器的触发、定时和消息传 递的要求，VXI总线系统增加了三种触发线，分别是 TTL、ECL和星型触发线。
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计算机在测量测试领域的应用 ——20世纪80年代初期
•插入式仪器组件
•个人仪器
•个人仪器系统
在个人仪器或个人仪器系统中，标准通用的个人计 算机代替了智能仪器中的微计算机和仪器中的人机 接口，通过插入式结构把个人计算机和智能仪器的 插入式组件相连，共同完成仪器的功能。
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组件模块的机械载体是主机箱。与模块尺寸类型相适应， 主机箱也有A、B、C、D四种尺寸可供选择。 模块的互连载体是主机箱的背板，背板与模块之间通过 总线连接器衔接。VXIbus系统允许较大尺寸机箱使用较 小尺寸模块，但必须有附加的安装装臵。 A、B尺寸主机箱的插槽间距为 20.32mm，C、D尺寸则为30.48 mm。 一个机箱最多有13个槽位，其中0号 槽比较特殊，位于机箱的最左边或 最底部。 一个模块一般占一个槽位，但VXI系 统允许设计和使用多槽位的更厚的 模块。
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10.2 VXI总线仪器
没有统一的标准，不同厂家的产品互不兼容，用户 在组建仪器系统时难以选配不同厂家的产品，影响 了仪器技术的进一步发展
1987年4月，由美国的Colorado Data Systems、 Hewlett-Packard、Racal、Dana Instruments、 Tektronix和Wavetek等5家著名仪器公司率先在国际上成 立了VXI总线联合体(VXIbus Consortium Inc.)，表示用 基于当时国际上公认的一种比较完善的开放式计算机总线 VMEbus，同时吸取GPIB易于组合的优点，来开发开放 式模块化仪器系统的总线标准，并于7月宣布了VXIbus技 术规范草案初稿，开创了VXI的新纪元。
VXI总线系统具有标准化、通用化、系列化、模块化的显 著优点，集测量、计算、通信功能于一体，它不仅继承了 GPIB智能仪器和VME总线的特点，还有多功能、高密度、 高效率、高性能、模块化等优势。首先是在军事、航空航 天、兵器系统，继而在工业上得到了广泛的应用。
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VXI的主要优点
(1) 开放标准。VXI总线是一种真正的开放标准，得到世 界上众多仪器生产厂家的支持，用户可以选择不同厂家的 仪器模块组建仪器系统。 (2) 模块化结构。采用共用电源、消除面板、共用冷却、 高密度紧凑的结构设计，有利于减少尺寸。 (3) 较高的测试系统吞吐量。采用背板结构，数据传输速 率最高可以达到40MB/s，吞吐量大。具有分布性，可以在 共享存储器体系结构基础上在背板上安装多个微处理器。 可以设定多级优先级别，提供严格的中断处理。
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VXI总线标准对基于VXI总线的虚拟仪器系统没有提出详细 的规范，特别是对系统软件结构几乎没有作任何的规定。
1993年9月22日，National Instruments、Genrad、 Racal Instruments、Tektronix和Wavetek等5家公司联合 成立了VXI即插即用系统联盟(VXI Plug&Play System Alliance，VPP) VPP宗旨是通过制定一系列的VXI仪器软件(系统级)标准 来提供一个开放性的系统结构，真正实现VXI仪器总线的 即插即用，解决多厂家的VXI系统的易操作性与互操作性 问题，并为最终用户提供进行系统维护、支持与再开发 的能力。
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VXI总线系统结构
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(1) VME计算机总线。包括数据传输总线(Data Transfer Bus, DTB)、DTB仲裁总线(Data Transfer Bus Arbitration)、优先级中断线(Priority Interrupt Bus)、 公用总线(Priority Nierrupt Bus)。
美国西北仪器系统公司 (Northwest Instrument Systems, NWIS) 1982年研制成功了世界上第一台 个人仪器。 HP公司在1986年推出一套含有8种常见仪器的个 人仪器系统。
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个人仪器的结构和特点
个人仪器发展初期 多功能个人仪器系统
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一、VXI总线系统的机械结构
VXIbus系统的最小物理单元是组 件模块，由带电子元件和连接器的 组件板、前面板和任选的屏蔽壳组 成。VXI规范定义了四种尺寸的 VXI模块，参见图所示。较小的尺 寸A和B是VMEbus模块定义的尺寸， 较大的C和D尺寸模块是为高性能 仪器所定义的，它们增大了模块间 距，以便对包含用于高性能测量场 合的敏感电路的模块进行完全屏蔽。 每个模块都必须有规定的边沿导轨 机构，以便能顺利插入机箱。
1986年以后出现的一种个人仪器系统
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个人仪器的特点： • 低成本高性能 • 使用方便 • 研制周期短 • 个人仪器系统可以实现多种测试功 能 • 可以组建自动测试系统
注意
尽管个人仪器及个人仪器系统在20世纪80年代曾经风靡一时， 但其扩展性和标准化进程等局限阻碍了其进一步发展，目前 已经为VXI总线仪器、虚拟仪器和虚拟仪器系统所取代。
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(5) 本地总线(Local Bus, LBUS)。采用菊花链路连接， 分布在P2和P3连接器上，是一条专用的相邻模块间通信总 线。本地总线可以为不同模块提供不同的通信方式，数据 传输速率可分别高达250Mb/s和1Gb/s。VXI规范规定了使 用LBUS传送TTL、ECL、模拟低、模拟中和模拟高五种信号 的标准。 (6) 模拟加法总线(SUMBUS)。是VXIbus系统背板上的一条 模拟相加接点。每个模块都可以用一个模拟电流源驱动器 来驱动这条线，或者通过一个高阻接收器如一个高阻抗模 拟放大器接收来自该总线的信息。 此外，VXIbus系统的电源可为每个仪器模块提供268W的功 率，通过VXI背板提供7种不同的电压。+5V、±12V是VME 标准规定的，其余4种电压是VXI规范增加的，其中， ±24V是为模拟电路设计的，-5.2V和-2V是为高速ECL电路 设计的。
– TTL触发线共8条，即TTLTRG0~TTLTRG7，是一组用于模块间通信的、 集电极开路的TTL信号线，分布在P2连接器上。包括0号槽在内所有模 块都可以驱动这些线或者从这些线上接受信息。这是一组通用线，可 用于触发、挂钩、时钟或逻辑状态的传送。数据传输速率最高可达 125Mb/s。VXIbus规范定义了同步触发、时钟传送、数据传送、启/停 和外部触发缓冲7种标准工作方式。 – ECL触发线共6条，即ECLTRG0-ECLTRG5，同TTL触发线一样，是一组用 于模块之间通信和定时的信号线，但具有更高的工作速度。分布在P2、 P3连接器上。VXIbus规范定义了7种跟TTL触发线类似的标准工作方式。 – 星型触发总线STARX和STARY分布在P3连接器上，用于模块间的异步通 信。两条STAR线连接在各模块插槽和0号槽之间。0号槽可提供一个交 叉矩阵开关，通过对该开关进行编程可以确定任何两根STARX和STARY 线之间的信号路径。
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三、VXI总线系统的电磁兼容、冷却和电源
VXIbus总线标准规定了系统传导及辐射电磁兼容(EMC)产 生和敏感度的上限值。EMC的限定保证了包含敏感电路的 模块具有各自的灵敏度且互不干扰。 在VXI系统中，必须采用严格的方法确保环境的冷却性以 使系统正常工作。每个仪器模块的功率消耗、空气流量以 及机柜空间和冷却能力都必须考虑。 VXI总线的电源特性为用户组建VXI系统提供了方便，每种 供电电压都提供了一个峰值DC电源输出值和一个峰值动态 电流输出值，以便用户在选择模块时对电压和电流的要求 与机箱进行对比。动态电流特性确保了被选择的模块不会 在机箱的供电线路上产生超过其他模块可以承受的波纹噪 声。 为了方便系统集成，VXIbus规范要求机箱制造商和模块制 造商在其产品规范中给出机箱供电和冷却能力以及模块的 电源需求和冷却指标。系统集成者可以根据这些指标选择 合适的机箱和模块。
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典型的VXI标准机箱（D尺寸）
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VXI系统的全部总线都印制在主机箱内的背板上， 并通过P1、P2、P3连接器与各模块连接。 其中，P1是各种尺寸模块都必须配备的，B、C尺 寸模块可选择使用P2，D尺寸模块可P2，也可以 选择P3。 模块和板上的连接器都是96引脚，分成A、B、C 三行，每行32个引脚。VXI总线标准和VME总线 标准对P1连接器引脚的定义相同，VME总线标准 只定义了P2连接器的9排32个引脚，而VXI总线标 准定义了P2、P3连接器的全部引脚。 VXI主机箱也为系统提供仪器工作所要求的公用电 源、冷却和电磁屏蔽环境条件。
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(4) 单机箱多模块。VXI仪器系统由传统的“多机箱堆放 式”发展成“单机箱多模块式”。具有安装密度高、体积 小、重量轻、易于携带等优点。因其外形尺寸小，故可提 高被测信号的保真度，能减小仪器与被测装臵的引线长度， 降低系统噪声和改善屏蔽效果。此外，VXI系统也易于与 机架层叠式仪器结构相连。 (5) 容易实现系统网络控制。VXI规范定义了仪器系统与 计算机网络系统的连接，使仪器系统不仅可以实现本地局 域网控制，也可以实现远程广域网控制。
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二、VXI总线系统的总线结构
VXIbus完全支持32位VME计算机总线，并在此基础 上增加了用于模拟供电和ECL供电的额外电源线、 用于测量同步和触发的仪器总线、模拟相加总线 以及用于模块之间通信的本地总线，以适应高速 高性能仪器组件模块的需要。 VXI总线系统所涉及的总线有：VME计算机总线， 时钟和同步总线，模块识别线 (MODID)，触发总 线，本地总线(Local Bus, LBUS)，模拟加法总线 (SUMBUS) 等