智能仪器原理与设计
智能仪器原理及设计教学设计
智能仪器原理及设计教学设计前言随着科技的不断发展，智能化已经成为现代制造业的趋势。
在这个背景下，智能仪器作为关键的工具，在检测、测量、实验等方面扮演着越来越重要的角色。
为此，本文将介绍智能仪器的原理及设计教学设计。
一、智能仪器原理智能仪器的核心是芯片，通过将芯片技术与检测技术相结合来实现智能化。
现代芯片技术的高度发展为我们提供了一种全新的思路。
芯片作为控制部分是智能仪器的核心，通过内部的程序实现对设备的控制和管理，同时也是设备数据采集、传输和处理的核心。
智能仪器的原理还牵涉到一些特殊的检测方法和技术，如红外线、紫外线、激光等。
这些检测方法和技术通常用于一些特殊的检测和测量领域，例如光学、材料、环保等。
此外，智能仪器的原理还包括中央处理器、传感器和信号处理器，它们共同构成了智能仪器的核心系统。
中央处理器负责控制系统的运行，传感器负责检测并采集样品的相关数据，而信号处理器则对采集得到的数据进行处理和分析。
二、智能仪器设计在智能仪器的设计中，首先要考虑的是设备的制造材料。
制造材料的选取直接影响到设备的质量、使用寿命和处理效率。
通常情况下，智能仪器的制造材料包括金属、陶瓷、塑料和玻璃等。
其次，需要考虑的是智能仪器的功能需求。
智能仪器的功能设计应当围绕着样品的测量对象和测量对象的物理特性等进行考虑。
在此基础上进行关键部件的选择，包括芯片、传感器和信号处理器等。
最后，需要考虑的是智能仪器的软件设计。
软件设计的重点包括控制指令的设计、控制模式的选用、编码技术的应用等。
在软件设计过程中，需要根据设备的功能需求和硬件设计进行相应的编程和测试。
三、智能仪器原理及设计教学设计在智能仪器原理及设计的教学设计中，需要将理论和实践相结合。
理论部分应包括智能仪器的原理、发展历程、重要技术和应用领域等；实践部分则应包括智能仪器的制造材料、关键部件的选择、软件设计等。
另外，在教学过程中还应注意以下几点：1.突出基础理论。
智能仪器原理及设计的授课应以基础理论为主，特别是芯片技术和传感器技术等。
智能仪器原理与设计
智能仪器原理与设计智能仪器是指具有自动感知、自主学习、自主决策和自主执行功能的仪器。
它们能够通过传感器感知外部环境的变化，通过内部的处理器进行数据分析和学习，最终实现自主决策和执行。
智能仪器的设计涉及到多个领域的知识，包括传感技术、数据处理、人工智能算法等。
本文将从智能仪器的原理和设计两个方面进行探讨。
首先，智能仪器的原理包括传感技术、数据处理和人工智能算法。
传感技术是智能仪器的基础，通过传感器可以获取到各种环境参数的数据，比如温度、湿度、光照等。
传感器可以将这些数据转化为电信号，然后通过模数转换器转化为数字信号，再经过数据处理器进行数字信号的处理和分析。
数据处理是智能仪器实现智能化的关键，它可以对传感器获取的数据进行处理和分析，提取出有用的信息，比如环境的变化趋势、异常情况等。
人工智能算法是智能仪器实现自主学习和决策的重要手段，它可以通过机器学习算法对数据进行分析和学习，最终实现智能决策和执行。
其次，智能仪器的设计需要考虑多个方面的因素。
首先是传感器的选择和布局，不同的应用场景需要选择不同类型的传感器，并且需要合理布局传感器以获取全面的环境数据。
其次是数据处理器和人工智能算法的设计，数据处理器需要具有较强的数据处理能力和计算能力，人工智能算法需要根据具体的应用场景选择合适的算法，并且需要进行模型训练和优化。
最后是执行器的设计，执行器需要根据智能仪器的具体功能进行设计，比如控制执行器、执行动作等。
在实际的智能仪器设计中，需要综合考虑以上因素，并且根据具体的应用场景进行定制化设计。
比如在智能家居领域，智能仪器可以通过传感器感知家庭环境的变化，通过数据处理和人工智能算法实现智能控制，比如智能照明、智能空调等。
在工业自动化领域，智能仪器可以通过传感器感知生产环境的变化，通过数据处理和人工智能算法实现智能监控和控制，提高生产效率和质量。
总之，智能仪器的原理和设计涉及到传感技术、数据处理和人工智能算法等多个领域的知识，需要综合考虑多个因素，并且根据具体的应用场景进行定制化设计。
智能仪器原理与设计-概论
思考：实际生活中接触到 哪些仪表，这些仪表有什
么不足，应如何改进？
举例：电表
仪器仪表的发展可以简单地划分为如下三代：
l 第一代为指针式仪器仪表（模拟式仪器仪表） 如指针式万用表，功率表
等，属于电磁式仪表。利用电 磁测量原理使指针来显示最终 测量结果。
其特点是读数直观，可靠 性好，但是精度不高，功能单 一，存在读数误差。
1、功能丰富、性价比高 微处理器的引入使智能仪器的功能较传统仪器有了
极大的提高，由于微处理器丰富的软件功能，使得硬件 设计变得极为简单，大多有硬件完成的功能现在可通过 软件实现。如函数运算、功率计算、非线性问题的处理 等。
智能仪器还具有丰富的接口和通讯功能，如RS 232、 RS 485、 USB或以太网接口等。
5、单个仪器自动化水平高，多个仪器可构成自动测试系 统（具有较强的联网功能）
智能仪器的单个自动化程度都比较高，控制能力也 很强，但是随着现代工农业生产过程的现代化、复杂 化，有些场合单个仪器无法完全胜任全部任务，需要多 个仪器共同协同完成。
智能仪器凭借强大的通信能力，可将多台仪器组成 局域网，每台仪器完成各自的功能，通过局域网实现信 息共享，协同完成比较复杂的任务。
ADIS16365的结构如图1.2所示。
7种技术
1.0 仪器仪表的发展
1.仪器仪表定义、作用、行业分类
仪器仪表是信息获取的手段、是认识世界的工具，
是一个系统或装置。
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。
分类(按照行业分类）：测量仪器，分析仪器，生物医 疗仪器（如心电图等），地球探测仪器，天文仪器 （望远镜），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。
智能化仪器原理及应用
智能化仪器原理及应用智能化仪器是指利用先进的信息技术、自动控制技术和传感器技术等，使仪器具备自主识别、自动调节和自动控制的能力。
它不仅可以提高实验的准确性和可靠性，还能提高工作效率和节省人力物力资源。
智能化仪器的原理和应用广泛存在于各个领域，如工业生产、医疗诊断、环境监测等。
智能化仪器的原理主要包括感知、处理和执行三个环节。
感知环节通过传感器采集待测信号，并将其转换为数字信号，然后通过模数转换器将其转换为计算机可处理的数字信号。
处理环节是利用计算机对采集到的信号进行处理和分析，运用各种算法和模型对数据进行解读和判断，从而得到实验结果。
执行环节是根据计算机的指令，通过执行机构对实验进行自动调节和控制。
智能化仪器在工业生产中的应用可以提高生产效率和产品质量。
例如，智能化仪器可以实现对生产过程中的各个参数进行实时监测和控制，及时发现并解决问题，避免了人为疏忽和操作失误带来的损失。
智能化仪器还可以自动调节生产线的速度和温度等参数，以确保产品的一致性和稳定性。
此外，智能化仪器还可以进行故障诊断和预测，及时进行维护和修理，减少停机时间和维修成本。
在医疗诊断领域，智能化仪器的应用可以提高诊断的准确性和效率。
例如，智能化医疗仪器可以对患者的生理参数进行实时监测，及时发现异常情况并报警，提醒医生及时处理。
智能化仪器还可以对医学图像进行处理和分析，辅助医生进行诊断和治疗。
智能化仪器还可以利用大数据和人工智能算法，对病例进行分析和比对，提供科学依据和决策支持。
在环境监测领域，智能化仪器的应用可以提高监测的精度和全面性。
例如，智能化仪器可以对大气、水质和土壤等环境参数进行实时监测，并将监测结果传输到计算机进行分析和处理。
智能化仪器还可以进行数据的实时存储和传输，方便数据的管理和查询。
智能化仪器还可以根据监测结果进行预警和调控，保护环境和人民的生命安全。
除了上述领域，智能化仪器还在科学研究、教育培训、军事防御等领域有着广泛的应用。
智能仪器原理及设计
一．设计目的及意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 示意图 (2)二.设计内容及要求 (3)2.1设计题目 (3)2.2设计内容 (3)2.3设计要求 (3)三.设计步骤及设备 (4)3.1设计步骤 (4)3.2设计所需设备 (4)四．硬件电路设计 (5)4.1单片机电路 (5)4.2显示及键盘接口电路 (5)4.3 D/A转换电路 (6)4.4 USB串口模块 (7)4.5 复位电路 (7)4.6路LED (8)4.7 PCB原理图 (10)五．程序设计 (11)六．软硬件调试 (19)6.1在单片机编程中主要出现问题： (19)七．心得体会 (20)八．波形图 (21)一．设计目的及意义1.1设计目的（1）掌握动态LED显示及键盘设计原理，使学生对智能仪器中最基本的输入输出方法具有感性认识。
（2）熟练掌握HC6800开发板的使用。
（3）通过一个相对完整的程序编程，使学生能够将单片机知识和智能仪器的设计融会贯通，同时掌握对智能仪器的软件构成及“硬件软化”方法。
波形发生器作为一种常用的信号源，是现代测试领域内应用最广泛的通用仪器之一。
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件及整机设备时，都需要用信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器、它可以产生多种波形信号，如正弦波、三角波、方波等，因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
此次课程设计使我们能够学以致用，将自己所学的理论知识用于实践，提高我们动手能力，也使我们初步掌握一些分析问题和解决问题的方法，使我们从中体会到理论问题转化为实际问题所要经过的过程和两者之间的差距。
1.2示意图二.设计内容及要求2.1设计题目输出上斜锯齿波、正弦波。
2.2设计内容（1）显示亮度大且均匀。
（2）按键需去斗抖。
智能仪器原理与设计教学大纲
智能仪器原理与设计教学大纲《智能仪器原理与设计》教学大纲课程代码：31040180学位课程/非学位课程：非学位课程学时/学分：46/3（其中实验8学时）先修课程：《电子技术基础》、《传感器原理与应用》、《微机原理与接口技术》适用专业：电子信息工程专业课程简介：本课程是电子信息工程专业的主干专业课。
本课程介绍智能仪器的特点、技术标准、发展概况、基本构成和先进控制技术。
本课程还着重介绍了智能仪器的设计思想和设计方法。
一、教学目标1、知识水平教学目标掌握智能仪器的输入输出通道及接口技术、常用组件的原理及性能指标；理解智能控制系统误差的形成原理及自动校准和自诊断技术、基本抗干扰技术；2、能力培养目标在学习电子技术基础，传感器原理及微机原理等技术基础课程的基础上，了解智能仪器的概念及其设计内容，学会利用单片机设计智能仪器的各种功能模块，了解每个环节上的抗干扰措施。
以便今后能从事智能仪器的设计、研发工作。
3、素质培养目标（1）求实精神：通过本课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。
（2）创新意识：通过学习，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。
二、教学重点与难点1、教学重点：掌握智能仪器的输入输出通道及接口技术、常用组件的原理及性能指标；理解智能控制系统误差的形成原理及自动校准和自诊断技术、基本抗干扰技术；了解智能仪器设计的基本原则、步骤；了解智能控制系统的控制软件的基本结构及设计方法、硬件的基本构成及设计方法以及系统的调试方法。
2、教学难点：智能仪器中的抗干扰技术以及智能仪器系统的设计思想。
三、教学方法与手段四、教学内容、学习目标与学时分配教学内容教学目标课时分配（38学时）1导论了解22智能仪器模拟量输入/输出通道82.1模拟量输入通道掌握22.2高速模拟量输入通道掌握22.3模拟量输出通道掌握22.4数据采集系统掌握23智能仪器人机接口83.1键盘与接口掌握23.2LED显示及接口掌握23.3键盘/LED显示器接口设计掌握23.4CRT显示及接口了解13.5微型打印机及接口掌握14智能仪器通信接口84.1GPIB通用接口总线掌握24.2GPIB接口电路的设计掌握24.3串行通信总线掌握24.4串行通信接口电路的设计掌握25智能仪器典型处理功能65.1硬件故障的自检掌握25.2自动测量功能掌握25.3仪器测量精度的提高掌握15.4干扰与数字滤波掌握16电压测量为主的智能仪器66.1智能化DVM原理掌握26.2智能化DMM原理掌握26.3智能化RLC测量仪原理掌握2实验项目与学时分配表注：实验类型代码为1—演示性；2—验证性；3—综合性；4—设计研究；5—其它五、作业要求1、课外作业：布置与授课知识点相关课后习题2、阅读与自学：自学各种智能仪器的实用电路六、考核方式与考试范围1、考核方式：考试2、考试范围：全部教学内容1、教材。
《智能仪器原理与设计》重点总结
智能仪器：1概念：是计算机技术与测量仪器相结合的产物，实际上是一个专用计算机系统，它由硬件和软件两大部分组成。
2组成：硬件：主机电路、信号输入输出通道、人机接口电路、通信接口电路；软件：监控程序、接口管理程序。
3特点：功能强、性能优越、操作自动化、友好的人机对话能力、可程控操作能力数据采集系统：1.概念：就是将被测对象的各种参量通过各种传感器变换后，再经信号调理、采样、保持、量化、编码、传输等步骤送到微机进行数据处理或存储记录的过程。
用于数据采集的成套设备成为数据采集系统。
2组成：一般由传感器、多路模拟开关、测量放大器、采样/保持电路、A/D转换器、微机等构成。
3.使用注意：4.怎样采集：被测对象的各种参量通过各种传感器变换后，进入信号调理电路，通过多路模拟开关后经测量放大器放大后，进入采样保持电路、A/D转换器进入接口电路，最后被传输到微机的PC总线。
测量放大器：1使用原因：智能仪器对物理量进行测量时，首先需要将物理量经过传感器转换为电信号，一般传感器输出信号很微弱，不能直接进行A/D转换，需经放大器放大到A/D 转换器要求的幅度。
2特点：具有高共模抑制比、高稳定增益、高输入阻抗、低输出阻抗、低失调电压等优点，因此，非常适合于对微弱信号的放大，以及有较大共模干扰的场合。
注意问题：1要注意为偏置电流提供回路2信号源通过电缆与测量放大器发生连接3在远距离传输时敏感端接负载，参考端接电压跟随器的输出（电压跟随器输入接参考电压）发现噪声怎么办：在采样量化后接一个低通滤波器即可滤除基带外的高频化噪声LCD的两种驱动方式原理：1静态驱动法：是指在每个像素的前后电极上施加交变电压时呈显示状态，不施加交变电压时则呈非显示状态的一种驱动方法。
静态驱动法中，每个像素的像素电极均需引出，故它适应于像素较少的场合。
2动态驱动法：也称时间分割驱动法或多路驱动法。
为了适应多像素显示，将显示器件的电极制作成矩阵结构，把水平一组像素的背电极连在一起引出，称之为行电极，把纵向一组像素的像素电极连在一起引出，称之为列电极，每个显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确定。
智能仪器原理与设计教学设计
智能仪器原理与设计教学设计一、教学目标通过本教学设计，学生应能够掌握以下内容：1.理解智能仪器的概念、分类和基本原理；2.掌握智能仪器的设计思路、设计流程和设计方法；3.熟悉智能仪器的组成、结构和工作原理；4.掌握智能仪器的测试和校准方法；5.能够独立设计、制作并测试一款简单的智能仪器原型。
二、教学内容及进度安排第一章：智能仪器的基本概念和分类（本章预计授课时间2课时）1.智能仪器的定义和特点2.智能仪器的分类及其应用领域3.智能仪器与传统仪器的区别和联系第二章：智能仪器的基本原理（本章预计授课时间4课时）1.智能仪器的信号处理原理2.传感器和信号调理模块的原理3.数据采集和处理的原理4.通讯接口和应用程序的原理第三章：智能仪器的设计思路和方法（本章预计授课时间6课时）1.智能仪器的整体设计流程2.系统功能和性能指标的确定3.模块化设计与组件选型4.电路图设计和PCB设计5.程序设计和软件开发6.测试和调试方法及过程第四章：智能仪器的组成、结构和工作原理（本章预计授课时间4课时）1.智能仪器的构成和模块结构2.核心模块的功能和实现原理3.智能仪器的工作流程和控制原理第五章：智能仪器的测试和校准方法（本章预计授课时间4课时）1.智能仪器的测试方法和测试标准2.智能仪器的校准方法和校准标准3.标准参考仪器的选择和应用第六章：智能仪器的应用案例分析（本章预计授课时间4课时）1.智能仪器在各领域的应用案例介绍2.智能仪器在工业自动化中的应用实例3.智能仪器在生物医学中的应用实例实验内容及进度安排1.模拟信号采集、处理和控制实验（4次，每次2课时）2.数字信号采集、处理和控制实验（4次，每次2课时）3.智能仪器设计和制作实验（8次，每次4课时）三、教学方法1.讲授法2.实验教学法3.项目式教学法4.课程设计四、教学手段1.PPT混合式授课2.实验平台和设备3.电路模拟软件和PCB设计软件4.编程软件和开发工具五、教材参考1.周林波，吕宜钦，周景民. 智能仪器原理及应用（第2版）[M]. 北京：国防工业出版社，2011.2.李锦一，赵小辉. 智能仪器[M]. 北京：中国轻工业出版社，2007.3.张金泉. 现代数字仪器与实验技术[M]. 北京：电子工业出版社，2006.4.吉国强，吴崇邦. 嵌入式系统设计与开发[M]. 北京：清华大学出版社，2016.。
智能仪器原理与设计课后答案
智能仪器原理与设计课后答案【篇一：《智能仪器设计》复习题及答案】>答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（3）自动修正各类测量误差（4）数字滤波（5）数据处理（6）各种控制规律（7）多种输出形式（8）数据通信（9）自诊断（10）掉电保护。
2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。
答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行总调。
智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。
3、在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个i/o端口？答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2口。
4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不同的，其中8031的为片外程序存储器的读选通信号，而和为片外数据存储器的读和写选通信号。
5、mcs-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？答：mcs-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串行口。
它们各自的中断服务程序入口地址见下表。
6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。
7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。
答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。
多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于高速数据采集系统。
（2）多路通道共享放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。
智能化仪器原理及应用
智能化仪器原理及应用随着科技的发展和进步，智能化仪器在各个领域的应用越来越广泛。
智能化仪器是指集成了计算机、传感器、控制器等智能化技术的仪器设备，它能够自动采集、处理和分析数据，实现自动化操作和控制。
本文将从智能化仪器的原理和应用两个方面进行介绍。
一、智能化仪器的原理智能化仪器的原理主要包括智能化技术和传感器技术两个方面。
1. 智能化技术智能化技术是智能化仪器实现自动化操作和控制的核心。
它包括计算机技术、人工智能技术、模式识别技术等。
计算机技术是智能化仪器实现数据处理和分析的基础，通过计算机的高速运算和强大的存储能力，可以对采集到的数据进行复杂的计算和分析。
人工智能技术可以使智能化仪器具备学习和决策的能力，通过对大量数据的学习和分析，可以自主地做出判断和决策。
模式识别技术可以使智能化仪器自动识别和分析采集到的数据，从而实现对被测对象的特征和状态的判断。
2. 传感器技术传感器是智能化仪器采集被测量信息的重要组成部分。
传感器可以将被测量信息转化为电信号或其他形式的信号，然后通过智能化仪器进行采集和处理。
传感器技术的发展为智能化仪器提供了更加精确和灵敏的测量能力。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
这些传感器可以实时采集被测量对象的温度、压力、流量等信息，并将其转化为电信号或其他形式的信号，供智能化仪器进行处理和分析。
二、智能化仪器的应用智能化仪器的应用范围非常广泛，涉及到各个领域的实验、监测和控制。
1. 工业领域在工业领域，智能化仪器可以应用于生产过程的监测和控制。
例如，通过采集和分析生产线上的温度、压力、流量等数据，可以及时发现并解决潜在的问题，提高生产效率和产品质量。
另外，智能化仪器还可以实现对生产设备的远程监控和控制，减少人工干预，提高生产的自动化程度。
2. 环境监测智能化仪器在环境监测领域的应用也非常广泛。
例如，通过采集和分析大气中的污染物浓度、水源中的水质指标等数据，可以实时监测环境的变化情况，及时采取措施进行治理和保护。
智能仪器原理及设计课件第1、2、6章
第1章 绪论
2. 仪器的性能优越 智能仪器中通过微处理器进行数据存储
和处理，很容易实现多种自动补偿、自动校 正、多次测量平均等技术，使测量精度大大 提高。通过执行适当和巧妙的算法，常常可 以克服或弥补仪器硬件本身的缺陷和弱点， 改善仪器的性能。智能仪器中，对于随机误 差通常用求平均值的方法来克服； 对于系统 误差，则根据误差产生的原因采用适当的方 法处理。
第1章 绪论
我国电磁测量信息处理仪器学会于 1984年正式成立“自动测试与智能仪器 专业学组”，1986年国际测量联合会以 “智能仪器”为主题召开了专门的讨论 会，1988年国际自动控制联合会在其当 年的理事会上正式确定“智能元件及仪 器”为其系列学术委员会之一。
第1章 绪论
此外，1989年5月在我国武汉召开了第一 届测试技术与智能仪器国际学术讨论会。 以后，在国内外的学术会议上，以智能 仪器为内容的研讨已层出不穷。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，它体现为模糊判断、 故障诊断、容错技术、传感器融合、机 件寿命预测等，使智能仪器的功能向更 高层次发展。
第1章 绪论
1.3.1独立式智能仪器及GP-IB自动测试系统 独立式智能仪器（简称智能仪器）是自
身带有微处理器和GP-IB接口的能独立进行 测试工作的电子仪器。独立式智能仪器在结 构上自成一体，因而使用灵活方便，并且仪 器的性能可以做得很高。这类仪器在技术上 比较成熟，同时借助于新技术、新器件和新 工艺的不断进步，这类仪器还在不断发展， 不断推陈出新。
第1章 绪论
例如HP3455型数字电压表的实时自动校 正是先进行三次不同方式的测量，然后 由微处理器自动把测量数据代入校准方 程进行计算，以消除由漂移、增益不稳 定所带来的误差。借助于微处理器，不 仅能校正由漂移、增益不稳定等引起的 误差，还能校正由各种传感器、变换器 及电路引起的非线性或频率响应等误差。
智能仪器原理与设计
《智能仪器原理与设计》课程教学大纲课程编码：15121121 课程类型：专业课总学时：54 学分：3第一部分相关说明一、课程的性质和任务课程的性质：《智能仪器原理与设计》是电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。
智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。
通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。
课程的任务：使学生掌握智能仪器的基本工作原理，具备智能仪器的初步应用能力，为将来从事智能仪器的工作打下坚实的基础。
智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。
旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。
本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。
二、课程的基本要求本课程主要研究智能仪器的基本原理与基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。
通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：1、对智能仪器各组成单元的基本工作原理、性能指标以及它们在整机中的作用形成明确的认识。
2、掌握这些单元电路的分析、计算和设计方法，以及实验操作技能。
三、教学方法与重点、难点教学方法：针对本课程学时少，内容多，技术发展快，实践性强等的特点，应采取探讨式和启发式教学；教学过程以课堂为主。
重点：人机接口电路、通信接口电路和软件编程。
难点：智能仪器的应用。
四、本课程与相关课程的联系学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。
因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程，为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础，是该专业学生的毕业前的综合性设计课程。
五、学时分配总学时：54学时，其中理论教学时数为36学时，实验教学时数为18学时。
智能仪器原理与设计课后答案
智能仪器原理与设计课后答案【篇一：《智能仪器设计》复习题及答案】>答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（3）自动修正各类测量误差（4）数字滤波（5）数据处理（6）各种控制规律（7）多种输出形式（8）数据通信（9）自诊断（10）掉电保护。
2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。
答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行总调。
智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。
3、在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个i/o端口？答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2口。
4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不同的，其中8031的为片外程序存储器的读选通信号，而和为片外数据存储器的读和写选通信号。
5、mcs-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？答：mcs-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串行口。
它们各自的中断服务程序入口地址见下表。
6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。
7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。
答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。
多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于高速数据采集系统。
（2）多路通道共享放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。
智能仪器设备的设计与开发
智能仪器设备的设计与开发智能仪器设备的设计与开发已经成为现代科技领域中的热门研究课题。
随着信息技术的快速发展和人工智能的兴起，智能仪器设备具备了更高的智能化水平和功能拓展性，成功地应用于各个行业和领域，极大地提高了生产效率、降低了成本，推动了科技创新的进程。
一、智能仪器设备的定义智能仪器设备是指集传感器、控制单元、数据处理单元和执行器等功能于一体的高科技仪器设备。
通过传感器采集数据，经过控制单元进行处理分析，并通过数据处理单元运算得出结果，最终通过执行器实现对物理环境的控制和反馈。
智能仪器设备具备自主学习能力和适应性，能够自动感知和反应环境的变化，并作出相应的决策，实现智能化操作和控制。
二、智能仪器设备的设计要点1. 系统集成设计：智能仪器设备的设计需要考虑各个功能模块的集成，以尽可能减小设备的体积和重量，并提高整体性能和可靠性。
2. 传感器选择与优化：合理选择传感器种类和参数，根据应用场景对传感器进行优化设计，以确保测量精度和稳定性。
3. 控制算法设计：根据系统需求，设计合适的控制算法，包括数据采集、信号处理、决策判断和反馈控制等步骤，以实现智能化的操作。
4. 数据处理与分析：采用合适的数据处理和分析方法，对采集到的大量数据进行处理和提取有用信息，为后续的决策和控制提供支持。
5. 人机交互设计：为用户提供友好的人机交互界面，使其能够方便地操作和监控智能仪器设备，提供良好的用户体验。
三、智能仪器设备的开发流程智能仪器设备的开发流程一般包括需求分析、系统设计、硬件开发、软件开发、调试测试和产品发布等多个阶段。
1. 需求分析：明确智能仪器设备的功能需求和性能要求，包括测量范围、测量精度、响应速度等方面。
2. 系统设计：根据需求分析结果进行系统整体设计，包括硬件设计、软件设计和算法设计等。
3. 硬件开发：根据系统设计要求，进行电路设计和电路板布局，选取合适的元器件进行组装和连接。
4. 软件开发：实现系统的控制和数据处理等功能，编写相应的程序代码，确保系统的稳定运行。
智能仪器第8章 智能仪器设计(2)
3 软件调试
软件调试可在个人计算机上安装模拟开发软件构成。模拟开发系 统可在计算机上利用模拟软件实现低单片机的硬件模拟、指令模拟运 行状态模拟，从而完成软件开发的全过程。
4
动态在线调试
在静态调试中，对智能仪器的硬件进行了初步调试，只排除了一 些明显的静态故障。智能仪器使用开发系统进行在线调试。
8.5 智能仪器抗干扰技术
1.3 干扰的来源与特点
干扰窜入仪器的渠道主要有三个：空间电磁场；传输通道；配电 系统
2 串模干扰及其抑制
2.1 串模干扰
串模干扰也称常态干扰。它是由外界条件引起的、叠加在被测电压上的 干扰信号，并通过测量仪器的输入端，与被测信号一起进入测量仪器而引起 的测量误差
IE e Ex Rx Vi
B 数字式电 压表
屏蔽 Ex
Rx
数字电压 表
工频串模干扰的屏蔽
2.2 串模干扰的抑制
2.2.1 采用滤波器 如果串模干扰频率比被测信号频率高，采用输入低通滤波器抑制高 频串模干扰；如果串模干扰频率比被测信号频率低，采用输入高通滤波 器抑制低频串模干扰；如果串模干扰频率落在被测信号频谱的两侧，则 采用带通滤波器较为合适。 2.2.2 选择器件 双积分式A/D转换器是对输入信号的平均值进行转换，对周期性干扰 具有很强的抑制能力。一般积分周期等于工频周期的整数倍，可以抑制 工频信号产生的串模干扰。另外，可以采用高抗扰度逻辑器件，通过提 高阈值电平来抑制低噪声的干扰。还可用电容器吸收高频干扰。 2.2.3 对信号进行预处理 如果串模干扰主要来自传输线电磁感应，可以尽早的对被测信号进 行前置放大，以提高信噪比，从而减少干扰的影响；或者尽早的完成A/D 转换，传输抗干扰能力较强的数字信号。 2.2.4 电磁屏蔽 对测量元件或变送器（如热电偶、压力变送器、差压变送器）进行 良好的电磁屏蔽，
智能仪器原理与设计-采样保持器和模拟多路开关
从发出保持命令开始到采样/保持器输出达到保持终值（在确定的
一个n位二进制数共有2n个离散值，定义基本度量单
位 Q = VFS / 2n 。 模拟量的量化就是算出模拟量Vin用多少个Q表示，即
D=rnd（Vin/Q）
注：函数“rnd”表示对括弧中的项取整到最接近的整数（用n位二进制数表示）。
量化过程的输入输出关系
图中特性曲线呈阶梯状，每个台阶的宽度称为量化带。输入模拟量的 幅度在DQ与(D+1)Q之间时，输出都以D表示。显然，这是以有限的量 化值代替无限数目的模拟量的过程，因此，必然存在量化误差。由图
1.低速ADC（≥1ms） 2.中速ADC（1ms～10µs） 3.高速ADC（10µs～1µs） 4.超高速ADC（<1µs）
ADC的发展是在三个方面进行的。
一是专攻速度，牺牲一些精度指标。例如，速度已达 1000MHz的超高速ADC的分辨率只有8位，实际应用时的 有效精度只有6～7位。
二是专攻精度。24位的ADSl210/1211在保证精度下工作， 转换速度仅为10Hz，这是由于校正、滤波要花费大量的时 间，特别是滤波，需要有很多个周期数据才能完成。
3.5.2.4 量化噪声和有效分辨率 该部分内容请同学自学
3.5.3 ADC的种类及特点
分类方法 按器件工艺结构
类型
1.组件型ADC 2.混合（集成）电路型ADC 3单片式ADC （1）双极型；（2）MOS型；（3）双极MOS型
智能仪器原理及应用教学设计
智能仪器原理及应用教学设计1. 引言随着科技的发展，智能仪器已经被广泛应用于工业、医学、能源等领域，并成为现代生产、科研中不可替代的重要工具。
智能仪器不仅可以提高生产效率，减少人力浪费，更可以提高检测精度，确保产品质量。
因此，掌握智能仪器原理及应用已成为现代科技人才必备技能之一。
而智能仪器原理及应用教学设计，就是为了让学生更好地掌握智能仪器原理及应用，从而更好地适应未来的科技发展。
2. 教学目标本教学设计旨在让学生掌握智能仪器的原理、体系结构、应用等基本知识，以及相关软件的使用方法，培养学生的工程实践能力和创新意识，使其能够适应未来的科技发展，具备较好的应用能力。
3. 教学内容1.智能仪器基本概念–仪器的概念–智能仪器的定义及特点2.智能仪器的体系结构–测量系统的组成–智能传感器的原理及应用–智能执行器的原理及应用3.智能仪器的工作原理–信号处理原理–控制原理4.智能仪器的应用与发展–智能仪器在工业上的应用–智能仪器在医学上的应用–智能仪器在能源上的应用5.相关软件的使用方法–Matlab的基本操作–LabVIEW的基本操作–Python的基本操作4. 教学方法1.课堂讲授：通过讲解基本理论及实际应用案例，传授智能仪器的基本概念、体系结构、工作原理、应用等相关知识。
2.实验操作：通过实际操作智能仪器及相关软件，让学生对仪器的工作原理有更深入的了解，同时培养学生的实践能力。
3.讨论交流：在课堂上组织学生进行讨论及交流，引导学生自主思考，提高学生的创新意识。
4.课堂练习：通过课堂练习，检验学生对课程内容的掌握情况，提高学生的学习积极性。
5. 教学评估针对本课程的教学评估，将分为以下三个方面：1.学生课前管理情况评估：通过查看学生的课前学习情况，了解学生对课程内容的掌握程度。
2.学生日常表现评估：通过学生的实验操作、课堂讨论、课堂练习等进行评估，了解学生的学习态度、学习效果等。
3.学生成果评估：通过学生独立完成实验报告等进行评估，了解学生的实践能力和掌握情况。
智能仪器原理与设计- (12)
5）特殊的DSP指令为了更好地满足数字信号处理应用的需要，在DSP的指令系统中，设计了一些特殊的DSP指令。
例如：TMS320C25中的MAD(乘法、累加和数据移动)指令，具有执行LT、DMOV、MPY和APAC等4条指令的功能。
6）指令周期短Ø早期的DSP的指令周期约400ns。
其运算速度为2.5MIPS(每秒执行250万条指令)Ø随着集成电路工艺的发展，DSP广泛采用亚微米CMOS制造工艺，其运行速度越来越快ØTMS320C54x运行速度可达100MIPSØTMS320C6203的时钟为300MHZ，运行速度达到2400MIPS7) 运算精度高Ø早期DSP的字长为8位，后来逐步提高到16位、24位、32位Ø为了防止运算过程中溢出，有的累加器达到40位Ø此外，一批浮点DSP，例如TMS320C3x、TMS320C4x、ADSP21020等，则提供了更大的动态范围8)硬件配置强Ø新一代DSP的接口功能也愈来愈强，更易于完成系统设计。
Ø许多DSP芯片都可以工作在省电方式，使系统功耗降低，一般为0.5-4W，而采用低功耗技术的DSP芯片只有0.1W。
五、DSP的应用•通用数字信号处理: 数字滤波、FFT、相关、卷积等•通信：高速MODEM、编/解码、传真、移动电话、扩频通信、语音信箱、电视会议、移动基站等•声音/语音信号处理：语音识别、合成、语音矢量编码等•图形/图象信号处理：三维图形变换处理、机器翻译视觉、图象鉴别、电子地图、动画等•控制：磁盘/光盘伺服控制、机器人控制、发动机控制等•仪器：谱分析、函数发生、数据采集等•医学电子学：X-射线断层扫描（CT）、超声设备、核磁共振等•军事：雷达与声纳信号处理、导航、制导、全球定位等•计算机：多媒体计算机、工作站、图形加速器•消费电子：数字电视、高清晰电视、DVD、音响、摄录机等DSP技术在智能仪器中的广泛应用，极大地增强了智能仪器的信号处理能力。
智能化仪器的设计与开发研究
智能化仪器的设计与开发研究在当今科技飞速发展的时代，智能化仪器已经成为各个领域不可或缺的重要工具。
从医疗保健到工业生产，从环境监测到科学研究，智能化仪器以其高效、精准和便捷的特点，为我们的生活和工作带来了巨大的改变。
本文将深入探讨智能化仪器的设计与开发，包括其基本原理、关键技术以及未来的发展趋势。
一、智能化仪器的基本概念智能化仪器是指将计算机技术、传感器技术、通信技术等多种先进技术融合在一起，能够自动采集、处理、分析和传输数据的仪器设备。
与传统仪器相比，智能化仪器具有更高的精度、更强的适应性和更便捷的操作方式。
它能够根据不同的测量任务自动调整测量参数，对测量数据进行实时处理和分析，并通过网络将数据传输到远程终端，实现远程监控和管理。
二、智能化仪器的设计原则1、准确性原则准确性是智能化仪器设计的首要原则。
仪器的测量结果必须准确可靠，能够满足实际应用的要求。
为了保证准确性，在设计过程中需要选择高精度的传感器、优化测量电路、采用先进的信号处理算法等。
2、可靠性原则可靠性是智能化仪器长期稳定运行的保障。
仪器应具备良好的抗干扰能力，能够在恶劣的环境条件下正常工作。
同时，仪器的硬件和软件应经过严格的测试和验证，确保其稳定性和可靠性。
3、便捷性原则便捷性是提高用户体验的关键。
智能化仪器应具有简洁直观的操作界面，方便用户进行操作和设置。
此外，仪器的维护和维修也应简单便捷，降低使用成本。
4、开放性原则开放性是指智能化仪器应具备良好的兼容性和扩展性。
能够与其他设备进行无缝连接，方便数据共享和系统集成。
同时，仪器的软件和硬件应支持升级和扩展，以满足不断变化的需求。
三、智能化仪器的关键技术1、传感器技术传感器是智能化仪器的核心部件，它负责将物理量、化学量等转换成电信号。
目前，各种新型传感器不断涌现，如微机电系统（MEMS）传感器、光纤传感器、生物传感器等，这些传感器具有体积小、精度高、响应快等优点，为智能化仪器的发展提供了有力支持。
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《智能仪器原理与设计》课程教学大纲课程编码：15121121 课程类型：专业课总学时：54 学分：3第一部分相关说明一、课程的性质和任务课程的性质：《智能仪器原理与设计》是电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。
智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。
通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。
课程的任务：使学生掌握智能仪器的基本工作原理，具备智能仪器的初步应用能力，为将来从事智能仪器的工作打下坚实的基础。
智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。
旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。
本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。
二、课程的基本要求本课程主要研究智能仪器的基本原理与基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。
通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：1、对智能仪器各组成单元的基本工作原理、性能指标以及它们在整机中的作用形成明确的认识。
2、掌握这些单元电路的分析、计算和设计方法，以及实验操作技能。
三、教学方法与重点、难点教学方法：针对本课程学时少，内容多，技术发展快，实践性强等的特点，应采取探讨式和启发式教学；教学过程以课堂为主。
重点：人机接口电路、通信接口电路和软件编程。
难点：智能仪器的应用。
四、本课程与相关课程的联系学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。
因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程，为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础，是该专业学生的毕业前的综合性设计课程。
五、学时分配总学时：54学时，其中理论教学时数为36学时，实验教学时数为18学时。
六、考核方式1、考核方式：笔试（闭卷）2、成绩评定：平时成绩（测验及作业等）占×30%，期末考试成绩占×70%。
七、教材与参考书1、使用教材：赵茂泰主编《智能仪器原理及应用》（第三版），电子工业出版社，2010.2。
2、主要参考书：（1）张大彪等主编《电子测量技术与仪器》，电子工业出版社，2010.11第一版第二部分课程内容第一章导论（4学时)一、本章的教学目的和要求了解智能仪器及测试系统的发展；掌握智能仪器的设计要点；熟悉智能仪器的组成及特点。
教学重点是智能仪器的组成及特点、智能仪器的设计要点。
教学难点是智能仪器的设计。
二、教学内容1、智能仪器的组成及特点2、智能仪器及测试系统的发展3、智能仪器设计的要点第二章智能仪器模拟量输入/输出通道（6学时）一、本章的教学目的和要求了解A／D转换器概述，积分式A／D转换器与微处理器接口；掌握逐次比较式A／D转换器与微处理器接口，高速模拟量输入通道、模拟量输出通道；熟悉智能仪器模拟量输入输出通道的设计。
教学重点是积分式A／D转换器与微处理器接口，逐次比较式A／D转换器与微处理器接口。
教学难点是输入通道、输出通道的设计。
二、教学内容1、A／D转换器概述2、逐次比较式A／D转换器与微处理器接口3、积分式A／D转换器与微处理器接口4、高速模拟量输入通道；模拟量输出通道5、数据采集系统第三章智能仪器人机接口（4学时）一、本章的教学目的和要求了解键盘与接口，LED显示及接口；掌握微型打印机及接口；熟悉键盘/LED显示器接口设计，CRT显示及接口连接。
教学重点是键盘/LED显示器接口设计，CRT显示及接口。
教学难点是键盘/LED显示器接口设计。
二、教学内容1、键盘与接口，LED显示及接口2、键盘/LED显示器接口设计，CRT显示及接口3、微型打印机及接口第四章智能仪器通信接口（6学时）一、本章的教学目的和要求了解GPIB通用接口总线协议，串行通信总线协议；掌握GPIB接口电路的设计，串行通信接口电路的设计；熟悉串行通信接口电路的设计。
教学重点是GPIB接口电路的设计。
教学难点是串行通信接口电路的设计。
二、教学内容1、GPIB通用接口总线2、GPIB接口电路的设计3、串行通信总线术4、串行通信接口电路的设计5、【仪用放大器和滤波电路实验（训）】（1）实验（训）项目简介通过本实验，使学生能够根据被测对象或传感器输出信号的幅度大小、频率范围等特性，结合所设计仪器采集系统的技术指标，运用模拟电子技术、信号与系统等课程所学的有关知识，设计并实现仪用放大器和抗混叠滤波器。
（2）实验（训）目的选择合适的运算放大器和阻容器件实现所设计的电路，掌握电路调试方法和主要技术指标的测试，比较理论计算和实际电路达到指标的差异，分析其原因，提高对信号的滤波处理认识。
（3）实验（训）内容有源或无源RC滤波电路是常用的电路，本实验要求在仪用放大器的输出后，接二阶有源RC低通滤波器(压控电压源二阶滤波器)，要求截止频率为1kHHz，根据模拟电路理论初步确定R、C的值，并通过Multisim对设计的滤波器进行仿真，确定各个元件的参数。
（4）实验（训）方式与注意事项注意电压值的大小及电容的极性。
（5）实验（训）预期效果实现信号的放大及滤波的处理。
第五章智能仪器典型处理功能（8学时）一、本章的教学目的和要求了解硬件故障的自检和仪器测量精度的提高措施；掌握理解测量数据的标度变换；熟悉自动测量功能的设计。
教学重点是仪器测量精度的提高措施、自动测量功能实现设计。
教学难点是测量功能实现设计。
二、教学内容1、硬件故障的自检，自动测量功能2、仪器测量精度的提高3、干扰与数字滤波，测量数据的标度变换4、【键盘及LED显示实验（训）】（1）实验（训）项目简介通过该实验，掌握并提高智能仪器信号的处理及应用（2）实验（训）目的掌握信号的输入处理及输出信号的处理（3）实验（训）内容本实验采用4×4矩阵式键盘及4位八段数码显示。
电路如图1―1。
由单片机P0口分时送出段选码至74HC374（1）、位选码至74HC374（2）并经VLN2003反向驱动后，作LED 的位选信号。
位选信号同时也可作为键盘的列扫描码，键盘扫描的行数据从74HC245读回，74HC374输出的列扫描码经74HC245读入后，用来判断是否有键按下，以及按键所在位置。
如果没有键按下，由于上拉电阻的作用，经74HC245读回的值为高。
当有键按下时，74HC374输出的低电平经过该按键接到74HC245的端口上，这时从74HC245读回的数据就会有低电位，根据74HC374输出的列信号和74HC245读回的行信号，即可判断该按键的键号。
键盘和LED显示电路的地址译码由74LS02、74LS00担任。
当KEY/LED CS与实验系统的相应地址端CS0相连时，键盘行码地址为8001H、列码地址为8002H。
LED显示地址为8004H。
（4）实验（训）方式与注意事项熟练掌握管脚极性的处理及各芯片的选取。
（5）实验（训）预期效果实现输入信号的处理，并实现程序的应用。
第六章基于电压测量的智能仪器（4学时）一、本章的教学目的和要求了解智能化DVM原理；智能化DMM原理；智能化RLC 测量仪原理；掌握智能化DVM原理；智能化DMM原理；智能化RLC 测量仪原理；熟悉智能化DMM原理。
教学重点是智能化DVM原理；智能化DMM原理；智能化RLC 测量仪原理。
教学难点是电压测量的智能仪器的应用。
二、教学内容1、智能化DVM原理2、智能化DMM原理3、智能化RLC 测量仪原理第七章信号发生器（8学时）一、本章的教学目的和要求了解信号发生器；掌握锁相频率合成信号发生器，直接数字频率合成信号发生器；熟悉信号发生器及其应用。
教学重点是锁相频率合成信号发生器，直接数字频率合成信号发生器。
教学难点是信号发生器的应用。
二、教学内容1、信号发生器概述2、锁相频率合成信号发生器3、直接数字频率合成信号发生器及其应用4、【D/A转换实验（训）】（1）实验（训）项目简介通过该实验，加强对模数转换模块的认识及其掌握，提高对输出信号的应用能力。
（2）实验（训）目的智能仪器的输出通道主要任务是将数字信号转换成模拟信号。
（3）实验（训）内容由微处理器8031控制DAC0832进行模数转换，转换后的信号经运算放大器将模拟电流转换成模拟电压输出；利用按键可以控制D/A转换的启停。
（4）实验（训）方式与注意事项注意8031和DAC0832芯片的管脚功能。
（5）实验（训）预期效果能正确输出理想的信号，实现负载的驱动。
第八章智能电子计数器（8学时）一、本章的教学目的和要求了解典型智能计数器产品；掌握典型智能计数器的组成；熟悉智能电子计数器的设计。
教学重点是典型部件的分析。
教学难点是智能电子计数器的设计。
二、教学内容1、电子计数器测量原理2、典型部件的分析3、智能电子计数器的设计4、典型智能计数器产品介绍5、【智能频率计实验（训）】（1）实验（训）项目简介该实验是一个综合性类实验，涉及电子测量技术，单片机语言及智能输入信号的处理等知识的应用，实现学生的一次综合的掌握体现，提高学生的应用分析能力。
（2）实验（训）目的了解智能频率计的工作原理；掌握用单片机进行频率测量的编程方法。
（3）实验（训）内容利用8031定时器1产生定时时间，即门控信号，在门控信号作用期间，8031定时器O 对输入的脉冲进行计数，并进行数据处理后，送LED进行显示；LED/KEY模块用于频率测量的功能设置及结果显示。
（4）实验（训）方式与注意事项对输入信号进行窄脉冲的处理，注意选择脉冲开通流过的时间。
（5）实验（训）预期效果在单位时间内，通过主门的脉冲个数，实现信号的计数功能的转换。
6、【基于单片机的智能仪器综合设计-8255A控制交通信号灯实验（训）】（1）实验（训）项目简介该实验是一个综合性设计实验，主要应用单片机语言及智能输入信号的处理等知识，提高学生的应用分析动手能力，提高学生的技能水平。
（2）实验（训）目的了解智能仪器的整体设计；掌握用单片机进行信号灯控制的编程方法。
（3）实验（训）内容编写A/D及D/A转换的程序并进行调试，以8255A控制交通信号灯为测量对象，设计检测电路和信号调理电路，编写标度变换程序并进行调试（4）实验（训）方式与注意事项对计时的处理，注意选择开关的切换。
（5）实验（训）预期效果在仿真软件中必须实现通过。
第九章数字示波器（6学时）一、本章的教学目的和要求了解数字示波器的组成；掌握数字示波器的组成及其原理；熟悉智能电子计数器的设计。
教学重点是数字示波器的组成及原理。
教学难点是数字示波器的设计。