智能仪器及其特点
智能仪器简答题
1-1什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？答：内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器成为智能仪器。
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开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。
（2）微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。
（3）智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便的实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自动诊断等功能，有力的改善了仪器的自动化测量水平。
（4）智能仪器具有友好的人机对话能力。
（5）智能仪器一般都配有GP-IB 或RS-232等通信接口，是智能仪器具有可程控操作的能力1-9研制智能仪器大致需要经历哪些阶段？试对各阶段的工作内容做一简要的叙述。
答：1.确定设计任务：首先根据仪器最终要实现的设计目标，编写设计任务说明书，明确仪器应具备的功能和应达到的技术指标。
2.拟制总体设计方案：设计者应首先一句设计的要求和一些约束条件，提出几种可能的方案。
3.确定仪器工作总框图：当仪器总体方案和选用的微处理器的种类确定后，就应采用自上而下的方法，把仪器划分成若干个便于实现的功能模块，并分别绘制出相应的硬件和软件工作框图。
4.硬件电路和软件的设计与调试：一旦仪器工作总框图确定后，硬件电路和软件的设计工作就可以齐头并进。
5.整机联调：硬件、软件分别装配调试合格后，就要对硬件、软件进行联合调试。
1-10为什么目前智能仪器主机电路大多数采用单片机？选择单片机时应主要.考虑哪些因素？答：单片机性能增强、体现在指令指令执行速度有很大提升；单片机集成了大容量片上flash存储器，并实现了ISP和IAP，单片机在低电压、低功耗、低价位、LPC方面有很大进步；单片机采用了数字模拟混合集成技术，将A/D、D/A、锁相环以及USB、CAN总线接口等都集成到单片机中，大大地减少片外附加器件的数目，进一步提高了系统可靠性能。
智能仪器
1、仪器的概念：各种具有记录、测量、检出、测试或控制等功能的工具、装置和设备，能直接或间接地将被测量与已知标准量进行比较从而确定被认识事物的某种参量量值，这种工具、装置或设备，我们称之为仪器2、智能仪器：含有微计算机或微处理器的测量仪器，由于他拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用，故称之为智能仪器。
3、智能仪器特点：测量过程的软件控制（源于数字化仪器测量过程的时序控制）；数据处理；多功能化。
对测量数据进行存储及运算的数据处理功能是智能仪器最突出的特点，它主要表现在改善测量的精确度及对测量结果的再加工两个方面4、仪器仪表概念：把那些功能相对单一，直接服务于仪器使用者以显示、记录或控制单一信号为主的仪器习惯地称之为仪表（Meter）。
或说，仪表是部分仪器的一种特定表现形式，实质也是仪器。
如：万用表、示波表、电动调节仪表等。
习惯上也把仪器和仪表连在一起称“仪器仪表”5、程控放大器的概念：由程序控制增益的放大器。
组成：放大器、可变反馈电阻网络和控制接口。
6、智能仪器的设计原则：（功能及技术指标、可靠性要求、便于操作和维护、降低成本，提高仪器的性能价格比）1.功能指标：一般地说，智能仪器产品的功能是指所涉及智能仪器的使用价值，也就是智能仪器的用途。
用途越多，则功能越强。
功能指标是智能仪器设计的基础，即智能仪器是为完成一定目的服务。
2.性能指标：智能仪器的性能是其适应工作环境的能力，即可靠性，也就是智能仪器的质量。
包括：1.维持所具有功能正常工作能力和不会对外界造成不利影响的能力。
2.时效参数。
3.安全性指标包括仪器自身的安全性、是否存在危及人身安全隐患、是否会对周围环境造成物理的化学的或电磁的影响和干扰等。
4.外观性能参数3.人性化指标：指涉及的产品从人性化的角度考虑得是否周全，如仪器面板或软件界面有好，容易操作，不宜混淆，或具有防误操作功能，按键和开关的数量恰当科学，结构科学合理，便于维护。
智能仪器复习资料
1.什么是智能仪器?其主要特点是什么?智能仪器是计算机技术和测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。
由于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，因而被称为智能仪器。
特点：1操作自动化2具有自测功能3具有数据分析和处理能力4具有友好的人机对话功能5具有可程控操作能力。
简述内嵌式智能仪器的基本组成和各部分功能由硬件和软件组成。
硬件包括微处理器，存储器，输入/出通道，人机接口电路，通信接口电路等。
功能：微处理器仪器核心，存储器包括数据存储器和程序存储器，用来存储程序和数据。
输入通道主要包括传感器、信号调理电路和A/D转换器等，完成信号的滤波，放大，模数转换。
输出通道主要包括D/A转换器、放大驱动电路和模拟执行器等，将处理后的数字信号转换为模拟信号。
人机接口电路主要包括键盘和显示器，是操作者和仪器的通信桥梁。
操作者可通过键盘向仪器发出控制命令，仪器可通过显示器将处理结果显示出来。
通信接口可实现仪器与计算机和其它仪器的通信。
智能仪器常用放大器的种类和特点？程控放大器：为适应不同的工作条件，在整个测量范围内获得合适的分辨率，提高测量精度。
仪用放大器：输入阻抗和共模抑制比高、误差小、稳定性好。
隔离放大器：输入端和输出端各有不同的参考点。
可保护电子仪器设备和人生安全，提高共模抑制比，获得较精确的测量结果。
常见的A/D转换器有哪几种类型?其特点是什么?工作原理⑴并联比较型A/D转换器：转换速度快,但是随着输出位数的增加所需器件数增加速度很快⑵逐次逼近型A/D转换器：抗干扰能力差，所以在A/D转换器之前一般要加采样/保持器锁定电压。
⑶双积分型A/D转换器：能起到滤波作用提高了抗干扰能力。
由于转换速度依赖于积分时间，所以转换速度慢。
⑷Σ-△调制型A/D转换器：制作成本低,提高有效分辨率.采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成，基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。
智能仪器的功能特点
①操作自动化。
仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。
②具有自测功能，包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。
智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。
这种自测试可以在仪器启动时运行，同时也可在仪器工作中运行，极大地方便了仪器的维护。
③具有数据处理功能，这是智能仪器的主要优点之一。
智能仪器由于采用了单片机或微控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以用软件非常灵活地加以解决。
例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来，也有效地提高了仪器的测量精度。
④具有友好的人机对话能力。
智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。
与此同时，智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员，使仪器的操作更加方便直观。
⑤具有可程控操作能力。
一般智能仪器都配有GPIB、RS232C、RS485等标准的通信接口，可以很方便地与PC机和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统，来完成更复杂的测试任务。
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智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物
1.什么叫智能仪器智能仪器是计算机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2.智能仪器的特点（简答）操作自动化，具有自测功能，具有数据分析和处理功能，具有友好的人机对话功能，具有可程控操作能力。
3.智能仪器与其它仪器的本质区别智能仪器拥有对数据的存储、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) 。
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。
4.数据采集系统的基本组成传感器.模拟信号调理;数据采集;电路微机系统5.传感器的性能指标线性范围，精度，灵敏度，稳定性，频率响应特性。
7. 隔离放大器三种隔离办法：光隔离、电容隔离、变压器隔离（电磁）。
8.为什么采用隔离放大器能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。
泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。
共模抑制比高，能对直流和低频信号进行准确、安全的测量。
9.为什么要采样保持，有什么用因为模拟量是连续变化的，我们采样的时候和采样之后时间点的模拟值可能不一样，所以我们要加保持器，10.采样保持器的主要性能指标捕捉时间，孔径时间，孔径不定时间，孔径误差，保持电压的下降速度。
12.硬件去抖动原理硬件去抖动采用RS触发器,利用RS触发器的互锁功能去抖动。
软件去抖动原理;软件延时去抖动是指，当CPU首次检测到按键按下或松开信息时，延时一段时间（延时长短取决于按键的性能，一般为10~20ms)后，躲过抖动期，等待按键稳定后，再次判断按键的信息，确认按键的状态。
14.触摸屏的四大分类及原理电阻式触摸屏的主要部分是一块多层的复合电阻薄膜。
红外线触摸屏以光束阻断技术为基本原理，不需要在原来的显示器表面覆盖任何材料。
电容式触摸屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，是利用人体的电流感应进行工作的。
智能仪器
1智能仪器是由硬件（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）和软件（分为监控程序和接口管理程序）组成2.什么是智能仪器？它有什么特点？以微处理器为核心,将计算机技术与测量仪器相结合的仪器.拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定的智能作用。
特点：测量范围宽、精度高、稳定性好。
智能仪器一般均配有GP-IB通信接口，可跟另外的智能仪器组成智能仪器系统。
3.按智能仪器的结构可将智能仪器分为哪两类？微机内嵌（内藏）式和微机扩展式4.智能仪器的主要特点⑴智能仪器使用键盘代替传统仪器的旋转式和琴键式⑵微处理器的运用极大地提高了仪器的性能⑶智能仪器运用微处理器的控制功能，有力的改善了仪器的自动化测量水平⑷智能仪器具有友好的人机对话的能力⑸智能仪器具有可程控操作的能力5自动测试系统具有极强的通用性和多功能性，由计算机，多台可程控仪器和GP-IB 个人仪器系统是由不同功能的个人仪器和PC有机结合构成的自动测试系统个人仪器6独立式智能仪器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7 VXI线系统是由计算机，VXI仪器模块和VXI总线机箱构成8虚拟仪器是指在计算机为核心的硬件平台上，由用户定义功能，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的三大功能模块计算机，仪器模块和软件9设计智能仪器的过程①确定设计任务②拟制总体设计方案③确定仪器工作总框架④硬件电路和软件的设计与调式⑤整机联调1.一个N位的逐次比较式A/D转换器是由N位寄存器，N位D/A转换器，比较器，逻辑控制电路，输出缓冲器五个部分组成A/D转换器软件的控制方式有程序查询方式，延时等待方式和中断方式。
3.AD574的基本特点①外围电路较少②字量输出具有三态缓冲器，因而可直接与微处理器接口③模拟量输入有单极性和双极性4双积分式A/D转换器的三个阶段①预备阶段②定时积分阶段T1③定时积分阶段T2双积分式A/D转换器的优点1.抗干扰能力强2.性能价格比高5一个完整的A/D转换过程可分6个阶段1.模拟调零阶段2.数字调零阶段3.第二次模拟调零阶段4对被测电压积分阶段5对比较器的失调电压进行补偿6对基准电压积分阶段6.为了将A/D转换器中运算放大器和比较器的漂移电压降低常采用自动调零技术7D/A转换器的技术指数1分辨率2转换精度3转换时间4尖峰误差A/D转换器的技术指标1分辨率和量化误差2转换速率3转换精度4满刻度范围㈠辨率是数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量，分辨率取决于A/D转换器的位数，量化误差是由于A/D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样而引起的误差分辨率与量化误差是统一的，提高分辨率可以减小量化误差㈡转换精度反映了一个实际的A/D转换器与一个理想的A/D转换器在量化之上的差值，用绝对误差或相对误差来表示㈢转换速率是指A/D转换器在每秒钟内所能完成的转换次数⑷满刻度范围是指A/D转换器所允许最大的输入电压范围7一个完整的数据采集分为三步;1数据采集2数据处理3处理结果的复现和保存8键盘与微处理器的接口包括硬件和软件两部分。
智能仪器仪表综述
智能仪器综述智能仪器是指内含微处理器的新型仪器。
它集合了计算机技术和测控技术，具有一定的人的智能特性，诸如数据记忆及处理、逻辑判断、自检验、自校正、灵活反应、故障判断、寿命预测等功能。
1.智能仪器典型功能（1）硬件故障的自检功能。
自检功能是指利用事先编制好的检测程序对仪器主要部件进行自动检测,并对故障进行定位。
自检方式有三种类型,分别为开机自检、周期性自检和键盘自检。
（2）自动测量功能。
智能仪器通常具有非线性校正、自动零点调整、自动量程变换以及自动触发电平调节等自动调节功能。
（3）能够处理数据。
数据处理是智能仪器相比传统仪器所具有的优势，由于微控设备以及单片机的存在使得相对于传统的逻辑硬件在处理信号以及数据上更加的灵活，很多逻辑硬件无法做到的事情通过智能仪器在软件的控制下灵活的解决。
（4）自动化的操控手段。
整个系统在控制上都是由单片机或者是微控设备进行操作和控制的，诸如：量程的选择以及开关的控制，采集数据以及扫描，数据的处理传输和打印显示等动作，都可以通过智能仪器实现自动化。
（5）具有可程控操作能力。
一般的智能仪器都有GPIB或RS232C、USB等标准通信接口，可以很方便地与计算机联系，接收计算机的命令，使其具有可程控操作的功能。
也可以与其他系统一起组成多功能的自动测试系统，从而完成更复杂的测试任务。
这不仅简化了组建过程，降低了成本，还提高了效率。
（6）参数的整定与修改实时化。
随着各种现场可编程器件和在线编程技术的发展，仪器仪表的参数甚至结构不必在系统设计时就确定，而是可以在仪器使用的现场实时置人和动态修改。
参数的在线动态修改以及结构设计的灵活性，从而保证了后期仪器仪表系统在不改变设备硬件的前提下，由系统软件的升级换代就能实现整个系统的不断升级与更新换代。
2.智能仪器设计方法（1）开发过程与文档合一目前智能仪器仪表的设计开发往往没有文档，即使有文档，也存在设计开发与文档相分离的情况，即文档在设计、开发和维护等阶段不能及时一致的更新，导致其在系统的设计、开发与维护中的作用下降。
智能器械概述总结范文
随着科技的飞速发展，智能器械已经成为现代社会不可或缺的一部分。
智能器械，顾名思义，是指具有智能化功能的器械，它们在医疗、工业、家居等领域发挥着越来越重要的作用。
本文将从智能器械的定义、特点、应用领域以及发展趋势等方面进行概述总结。
一、定义智能器械是指集成了传感器、控制器、执行器、通信模块等部件，通过软件编程实现自主控制、自主决策、自我学习的器械。
它们具有高度的智能化、自动化和人性化特点，能够满足人们对生活品质、工作效率和医疗健康的更高需求。
二、特点1. 智能化：智能器械通过集成多种传感器和执行器，实现对环境的感知、信息的处理和任务的执行，具有高度的智能化。
2. 自动化：智能器械能够根据预设的程序或实时数据自动完成工作，减少人工干预，提高工作效率。
3. 人性化：智能器械在设计和操作过程中充分考虑用户需求，提供便捷、舒适的使用体验。
4. 灵活性：智能器械可以根据不同场景和需求进行调整，实现多功能的拓展。
5. 可靠性：智能器械采用先进的制造技术和材料，确保长期稳定运行。
三、应用领域1. 医疗领域：智能器械在医疗领域应用广泛，如智能手术器械、智能康复设备、智能监护设备等，提高了医疗质量和患者满意度。
2. 工业领域：智能器械在工业生产中发挥着重要作用，如智能机器人、智能检测设备、智能自动化生产线等，提高了生产效率和产品质量。
3. 家居领域：智能器械为人们提供了便捷、舒适的家居生活，如智能家电、智能安防系统、智能健康管理设备等。
4. 交通领域：智能器械在交通运输领域发挥着重要作用，如智能交通信号系统、智能驾驶辅助系统、智能车联网等，提高了交通安全和出行效率。
四、发展趋势1. 高度集成化：智能器械将不断集成更多功能，实现一体化设计。
2. 智能化水平提升：通过深度学习、人工智能等技术，提高智能器械的智能化水平。
3. 跨领域融合：智能器械将在不同领域实现跨学科、跨行业融合，形成更多创新应用。
4. 个性化定制：根据用户需求，提供个性化、定制化的智能器械。
智能仪器设计要点总结
1、什么是智能仪器？它有什么特点?以微处理器为核心，将计算机技术与测量仪器相结合的仪器.拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,具有一定的智能作用。
测量范围宽、精度高、稳定性好.智能仪器一般均配有GP—IB（或RS—232C、RS—485）等通信接口，可跟另外的智能仪器组成智能仪器系统。
2、按智能仪器的结构可将智能仪器分为哪两类？微机内嵌（内藏）式微机扩展式3、什么叫做微机内嵌式智能仪器？什么叫做微机扩展式智能仪器？将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中，仪器包含一个或多个微机,属于嵌入式系统。
利用微机强大的功能完成信号调理、A/D转换、数字处理、数据存储、显示、打印、通信等各项任务。
将原智能仪器中测量部分配以相应的接口电路制成各种仪器卡，插入到PC机的总线插槽或扩展槽内，而原有智能仪器所需的键盘、显示器以及存储卡等均能借助于PC机资源（也就是利用微机的硬件、软件资源完成数据分析和显示)给使用者的感觉是一个微机系统。
4、什么叫做个人仪器？其组成方式怎样?个人仪器(Personal Computer Instrumen t，PCI)亦称PC仪器，是以个人计算机为基础的仪器，其组成方法是，将原独立式智能仪器中的测量部分制作成仪器卡，插入PC的总线插槽，而原独立式智能仪器所需的键盘、显示器及存储器等均借助于PC的资源。
5、什么是虚拟仪器？它能实现什么功能?虚拟仪器是指在计算机为核心的硬件平台上，由用户定义功能，具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统.虚拟仪器的三大功能为数据采集、数据分析处理、显示结果6、虚拟仪器的三大功能模块分别是什么？计算机、仪器模块和软件7、LabVIEW的基本程序单位是什么？它包括哪几部分？8、什么是网络化仪器?在智能仪器中将TCP/IP协议等作为一种嵌入式应用，使测量过程中的控制指令和测量数据以TCP/IP方式传送，使智能仪器可以接入Internet，构成分布式远程测控系统。
智能仪器复习题
第一章1、什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？智能仪器是计算机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。
也可以理解为传统仪器仪表的智能化、数字化发展。
特点：（1）测量过程的软件控制：灵活性强、可靠性强（2）数据处理：改善测量的精确度，提供更多高质量的信息量（3）多功能化：一机多用2、简述推动智能仪器发展的主要技术。
传感器技术，，单片机，，，，软件，网络与通信技术，嵌入式系统与片上系统。
3、智能仪器有哪几种结构形式？各有什么特点？微机内置式：将单片或多片的微机芯片与仪器有机地结合在一起形成的单机。
微机扩展式：以个人计算机()为核心的应用扩展型测量仪器。
第二章1、转换器内部主要由哪几部分组成？各有什么作用？的组成：电阻网络，模拟开关，求和运算放大器，基准电源2、试设计4位的倒T型网络，设10k，参考电压为5伏，举例说明输入数字量为0100B，1100B时，反馈电阻上的电流值。
试用转换器设计一个简易信号发生器，要求画出原理框图，说明工作原理。
当输入数字量为1001B时：当输入数字量为0101B时：3、有一8位的逐次逼近式转换器，满量程为5V，现若输入4.1V模拟电压，试分析其逐次逼近的转换过程。
若时钟频率是100，计算完成一次转换所需的时间。
量化单位：5/28=0.0195v转换时间：4、一般采用哪几种方式和转换器进行联络实现对转换数据的读取。
（1）固定延时等待法（2）程序查询等待法（3）中断法5、什么是程控放大器？主要由哪几部分组成？程控放大器：由程序控制增益的放大器组成：放大器、可变电阻网络、控制接口6、请设计放大倍数为2、3、5、6的多档程控同相放大器并写出程控增益表。
7、集成仪表放大器612如何实现增益控制？612的增益控制可使用外部或内部电阻两种方法：使用外部电阻时，只需在引脚1和2之间外接电阻，此时增益为使用内部电阻时，从引脚3到10，分别满足闭环增益为21-28时的要求，其阻值为增益为8、利用仪表放大器612和模拟开关4051设计4档程控仪表放大器，要求画出原理图给出程控增益表。
智能仪器重点总结
第一章1.电子仪器分类：从使用的器件来看：经历了从真空管时代---晶体管时代----集成电路时代三个阶段。
从仪器的工作原理来看，它经历了三代：第一代是模拟式电子仪器第二代是数字式电子仪器第三代就是智能仪器。
2.智能仪器定义：在数字化的基础上用微机装备起来，是计算机技术与电子仪器相结合的产物；具有数据存储、运算、逻辑判断能力，能根据被测参数的变化自选量程，可自动校正、自动补偿、自寻故障等；可以做一些需要人类的智慧才能完成的工作，即具备了一定的智能，故称为智能仪器。
3.智能仪器的特点（1）测量过程程序控制（2）具有较强的数据处理能力（3）多功能化4.智能仪器的基本结构两种基本类型：（1）微机内置式（2）微机扩展式5. 智能仪器的结构图6.嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
具备以下特点：(1) 对实时和多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到最低限度；(2) 功耗很低7.测量电路的连接方式（1）插件式（2）插件箱式8.虚拟仪器是真实的仪器；建立在计算机上；软件在很大程度上替代了硬件，软件的作用增强，软件就是仪器；使用户突破了传统仪器由厂家制造而用户自己无法改变仪器既定功能和面板的约束。
用户可以根据自己的需要去设计或组合自己的专用仪器(或系统)。
功能和面板可以根据需要再定义。
9.计算机测控系统智能仪器属于计算机测控系统的一种形式。
按照仪器或系统担负的任务不同，测控仪器或系统可分为三类：（1）单纯以测试为目的的“测试仪器或系统”（2）单纯以控制为目的的“控制系统”（3）测控一体的“测控系统”10.执行机构驱动模式：电驱动、液压驱动、气压驱动、复合驱动等。
11. 计算机测控系统按照系统采用的控制规律可分为顺序控制、常规控制(如P1D控制)、高级控制(或称先进控制，如最优控制、自适应控制、预测控制等)、智能控制等若干类；根据系统的应用及结构特点可将计算机控制系统大致分成计算机巡回检测和操作指导系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等。
《智能仪器概述》课件
3 自动化程度
智能仪器能够自动完成测量、监测和分析的 过程，减少了人工操作的误差。
4 数据信息化
智能仪器可以将采集的数据进行信息化处理， 实现数据的存储、传输和分析。
总结
智能仪器的特点与应用
智能仪器具备自主感知和处理能 力，广泛应用于工业、医疗、环 保和教育等领域。
未来智能仪器的发展趋势
智能仪器将与人工智能结合，普 及到更多领域，并实现自主创新 和环保可持续发展。
2 智能化
智能仪器具备学习和适应 能力，能够根据不同情境 和需求，自主地调整工作 模式和参数。
3 高效性
智能仪器能够快速、准确 地进行数据采集和分析， 大大提高了工作效率。
智能仪器的Leabharlann 型传感器用于测量和检测各种物理量和环境参数的设备， 如温度、湿度、光强等。
分析仪器
用于对物质进行定性和定量分析的设备，如光谱 仪、质谱仪等。
人工智能与智能仪器
人工智能技术的发展将进一步提升智能 仪器的自主感知和决策能力。
智能仪器的自主创新
智能仪器制造商将不断推动技术创新， 开发出更智能、高效的仪器设备。
智能仪器的优势
1 可靠性
智能仪器经过严格测试和质量控制，具备较 高的可靠性和稳定性。
2 精度
智能仪器采用精密传感器和先进算法，能够 提供较高精度的测量和分析结果。
环境监测
智能仪器可用于空气、 水质和土壤等环境参 数的实时监测和分析。
能源管理
智能仪器在能源生产 和消耗中的应用，可 以提高能源利用效率 和环境可持续性。
智能仪器的发展趋势
1
智能仪器的普及
2
随着科技的进步和成本的降低，智能仪
器将逐渐普及到各个领域和行业中。
智能仪器仪表技术及其应用
智能仪器仪表技术及其应用智能仪器仪表技术是指采用先进的电气、电子、计算机和通信技术，将传感器、调节元件、电控制器、信号处理器等组成一个完整的系统，能自动测量、控制、调节、调试和评价，具有高精度、高速度、高可靠度、多功能、网络化等优点的一系列系统。
随着现代科技的发展，智能仪器仪表已广泛应用于各个领域，如工业自动化、航空航天、汽车制造、电力电子、机器人技术以及环保科技等领域。
智能仪器仪表技术的主要特点：（1）高灵敏度：智能仪器仪表具有高精度、高分辨率、高灵敏度等特点，能够对微弱的现象进行检测和测量，在复杂的环境条件下也能够保持高度的稳定性。
（2）高速度：智能仪器仪表具有高速响应和处理能力，速度快、实时性强，能够满足高速运动控制、高频测量等有迫切需要的应用。
（3）多功能：智能仪器仪表的功能非常多样化，能够实现各种测量、控制、调节、检测等任务，为各种工业制造领域提供了很大的便利。
（4）高可靠性：智能仪器仪表具有高度的稳定性和可靠性，能够在恶劣的环境条件下，长时间稳定工作，具备了工业现场良好的适应性。
（5）网络化：智能仪器仪表可以通过计算机和互联网等各种网络方式进行数据交换和通讯，可以实现智能化的综合管理，从而提高了生产效率和精度。
智能仪器仪表技术的应用：（1）汽车行业：智能仪器仪表在汽车制造业中具有广泛应用，例如发动机控制系统、气缸压力监测系统等，可以提高汽车的性能、可靠性和安全性。
（2）电力电子：智能仪器仪表在电力电子领域中主要应用于变频器、电力电子控制器等方面，可以提高设备运行效率、可靠性和安全性。
（3）环保科技：智能仪器仪表在环保科技领域中主要应用于传感、监测、控制等方面，可以监测环境质量、控制污染源以及保护生态环境。
（4）工业自动化：智能仪器仪表在工业自动化中广泛应用，控制各种自动化设备，为各种工业制造环境提供智能化的测量、控制和评估手段，能够提高工业制造过程的效率和质量。
总之，随着科学技术的不断发展，智能仪器仪表技术得到不断的改进和优化，应用范围也不断拓展，具有广泛的应用前景和市场需求。
智能仪器的组成及特点
⑵、基于独立仪器总线的仪器系统
独立的仪器总线是由各生产厂家自行定义而无统一标准，使用户在组建个人仪 器系统时难以在不同厂家生产的仪器插卡中进行选配，妨碍了个人仪器的推广和 发展。
⑶、基于统一标准的VXI总线仪器系统
1987年HP和泰克等五家仪器公司在经过一段扎实工作之后，联合提出适合于个 人仪器系统标准化的接口总线标准VXI规范，并为世界各厂家所接受。
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1.2 智能仪器及测试系统的发展
模拟 仪器
数字 仪器
卡式仪器 及系统
智能仪器与 自动测试系统
虚拟仪器 及系统
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一、 独立式智能仪器及自动测试系统
1、独立式智能仪器
独立式智能仪器简称智能仪器，即前述的自身带有微处理器和GP–IB接口的 独立式智能仪器在结构上自成一体，因而使用灵活方便，并且仪器的技术性 能可以做得很高。这类仪器在技术上已经比较成熟，正在或已经成为当前电子实 验室的主流仪器模式。 目前，大多数传统的电子仪器已有相应换代的智能仪器产品，我国科研院所 使用的电子仪器正在进行着用智能仪器逐步取代相应传统仪器的工作。
卡式仪器的硬件结构
计算机
仪器卡
缺少仪器面板 —— 建立软面板
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•卡式仪器区别智能仪器一个显著特点是用“软面板” 实现对仪器的操作
•软面板是显示在CRT上用作图软件生成的仪器面板 图形（类似仪器硬面板）
•用户通过操作鼠标器移动光标的方式控制软面板上 的按键、旋钮等
软面板
插入
仪器卡
卡式仪器的基本形态
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二、 智能仪器的主要特点
(4) 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， 仪器就能实现某种测量和处理功能，与此同时，智能仪器还通过显示屏将仪器运 的联系非常密切。
智能仪器
1.什么是智能仪器？主要特点智能仪器是计算机技术与测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器，由于对数据具有一定的智能作用，所以被称为智能仪器。
特点：测量过程的软件控制，强大的数据处理功能，多功能化。
2.简述推动智能仪器发展的主要技术。
传感器技术，A/D等器件技术的提高、单片机、dsp的广泛应用，ASIC FPGA/CPID 技术，LabView等图形软件技术，网络与通讯技术。
3．智能仪器有哪几种结构形式，简述微机内嵌式和微机拓展式a．将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中，仪器包含一个或多个微机，属于嵌入式系统b．将检测功能拓展到微机中，由特定的硬件模块完成输入信号的采集，放大，以及输出信号的数模转换等功能，并利用微机的硬件和软件完成数据的分析和显示。
4．智能仪器的发展趋势微型化，多功能化，人工智能，网络化，虚拟化。
5.模拟量输入通道划分几种形式。
各自特点和应用场合。
单通道结构：被测信号只有一路。
用于频率较高的模拟信号的A/D转换。
多通道结构：多通道并行结构各通道同步采样转换，速度快。
成本高，pcb体积大，功耗高。
用于采集的模拟信号频率很高，且各路信号必须是同步采样的高转换速率系统。
多通道共享结构用于对转换速率要求不高的系统。
6．智能仪器中常用的放大器类型和应用特点。
a.程控放大器，通过程序控制放大器的增益。
b.仪用放大器，放大电路输入阻抗与共模抑制比高，误差小，稳定好，长距离检测。
c.隔离放大器，保护设备和人身安全，提高共模抑制比，测量精确，在噪声下传送信号。
7.A/D转换器中抗混叠滤波器的作用和应用场合。
过滤高频信号，采用抗混叠滤波器仅能通过0.5fs以下的低频信号。
应用，电能信号，声音振动信号等动态信号的采集。
8.A/d转换器中采样保持器的作用和场合。
作用，在ad转换器转换时间内保持被转换的模拟信号不变。
场合，适用于高频模拟信号的采集。
9.ad转换器划分的类型和应用特点。
1.并联比较型ad转换器，速度快，分辨率低的场合。
对智能仪器的认识与感想
对智能仪器的认识与感想智能仪器是一种集成了人工智能技术的高科技测量工具。
它具有比传统仪器更强的数据处理能力和更高的测量精度，能够自动采集、分析和判定数据，从而提高工作效率和信噪比。
在现代科学研究和工业生产中，智能仪器已经成为不可缺少的一部分。
智能仪器主要有以下特点：1. 自动化：智能仪器具有自动数据采集和处理的能力。
用户只需要输入相关参数，仪器即可自动进行实验操作。
2. 精度高：智能仪器采用数字信号处理技术，具有高精度和高稳定性，能够快速而准确地测量数据。
3. 多功能：智能仪器不仅可以完成常见的实验操作，还可以进行数据分析和模拟实验等多种功能。
4. 用户友好型：智能仪器操作简单，参数设置和数据读取等过程都较为便捷，不需要太多的专业知识。
随着科技的进步和人工智能技术的不断发展，智能仪器技术也在不断创新和提升。
例如，近年来智能仪器中涉及的机器学习和深度学习算法，不仅可以大幅提高数据处理能力，还可以学习人类的思维方式，自动适应不同场景并进行更加精准的数据处理。
智能仪器的出现极大地方便了科学研究和工业生产。
例如，在医学实验中，智能仪器可帮助实验人员实时监测和记录数据，确保数据的准确性和稳定性。
在工业生产中，智能仪器能够快速检测产品质量和安全性，减少人力和资源的浪费，提高生产效率。
然而，智能仪器的使用也存在一些问题和挑战。
首先，智能仪器通常昂贵且功能复杂，需要专业的技术人员进行维护和操作。
其次，由于智能仪器使用的软件和算法都是基于人工智能技术，存在一定的风险和局限性，如出现算法错误或数据泄露等问题。
综上所述，智能仪器在科学研究和工业生产中有着广泛的应用前景，但同时也需要进行不断的创新和完善，以便更好地服务人类和社会进步。
智能仪器实验报告
智能仪器实验报告1. 背景介绍智能仪器是指能够通过内置的计算能力和传感器技术实现自动检测、分析和处理的仪器设备。
与传统仪器相比，智能仪器具有更高的智能化程度和自动化程度，能够在实验过程中实时监测和反馈数据，提供更准确、高效和可靠的实验结果。
本报告将对智能仪器的应用进行分析，并通过实验结果提出相应的建议。
2. 分析2.1 智能仪器的优势智能仪器相对于传统仪器具有以下几个优势： - 自动化：智能仪器能够自动完成实验过程中的数据采集、分析和处理，减少了人工干预的需求，提高了实验的自动化程度。
- 即时反馈：智能仪器能够实时监测和反馈实验数据，可以及时发现和纠正实验中存在的问题，提高了实验的效率和准确性。
- 数据处理能力强：智能仪器内置了各种算法和模型，能够对实验数据进行深入分析和处理，提取有用的信息，加速和优化实验结果的获取。
- 系统集成：智能仪器将传感器、控制器和数据处理单元集成在一体，实现了系统级的集成和优化，提高了仪器的整体性能。
2.2 智能仪器的应用领域智能仪器在各个领域都有广泛的应用，例如： - 医学研究：智能仪器可以用于医学实验中的检测和分析，例如血液分析仪、生化分析仪等，能够快速、准确地获取患者的体征和病情信息，为医生提供科学依据。
- 材料科学：智能仪器可以进行材料的成分分析、物性测试等，通过数据处理和模型建立，预测材料的性能和应用范围，加快新材料的研发速度。
- 环境监测：智能仪器能够实时监测大气、水质、土壤等环境参数，帮助环境监测部门及时发现和解决环境问题。
- 工业生产：智能仪器可以在工业生产中进行质量控制和过程监测，提高产品的一致性和稳定性，降低生产成本和能源消耗。
3. 实验结果本次实验我们使用了一款智能化的血糖仪进行了一系列的操作和测试，以下是实验结果的总结： - 数据采集：智能血糖仪可以自动采集血糖数据，并将数据传输到手机APP上进行存储和分析。
- 数据分析：APP能够对血糖数据进行可视化展示，显示血糖的变化趋势和异常值，同时提供数据分析的报告和建议。
智能仪器VS普通仪器
智能仪器VS普通仪器什么是智能仪器？近年来，随着物联网、人工智能等技术的发展，智能仪器越来越受到人们的关注。
智能仪器是指采用智能化技术，具有自主识别、学习、推断、决策和执行能力的仪器。
相比于传统的仪器设备，智能仪器具有更高的自主性和灵活性，并且能够自动调整参数、提供优化方案等等。
与普通仪器的区别智能仪器与普通仪器最明显的区别是智能化程度的不同。
普通仪器服从于人类控制，需要人工进行读数、调整等操作。
而智能仪器具有自主学习、自动调整的能力，甚至能够通过远程控制进行操作。
此外，智能仪器还能够自动识别异常并且提供故障诊断和修复的方案。
智能仪器的优势智能仪器的出现改变了传统仪器的局限性，极大地提高了测量准确性和效率。
具有以下几个优势：1. 减少人工干预传统仪器需要人工干预的地方，智能仪器可以直接处理，无需人工干预。
减少人工操作的同时，也减少了由于人为因素带来的误差。
2. 自动化控制智能仪器能够实现自动化的参数调整和数据处理，大大节省了人力资源，并且靠近自动化流程，提高了生产效率。
3. 精准测量智能仪器具有更高的精度和准确性，能够通过自学习和纠偏等技术提高测量精度。
4. 高效运行相比普通仪器，智能仪器只需要人们进行基础的设定操作，之后就能够自动化地处理工作，提高了生产效率。
智能仪器的应用智能仪器的应用范围非常广泛，包括医疗、化学、环境、能源等多个领域。
比如，智能胰岛素泵可以自动化调节胰岛素的剂量，提高患者的治疗效果；智能监控系统可以实时监测空气质量，为城市的环境治理提供数据支持。
普通仪器的优势在智能仪器的优势中，人类的作用被逐渐简化和替代。
然而，人类作为有意识和有思维的高级生物，无法被完全替代。
相比智能仪器，普通仪器更重视人类的精密操作和细腻感觉。
1. 人类精密操作普通仪器的操作多需要人工干预，需要实现人类的手工尺寸调整和操作。
这在某些需要精度操作的场合非常重要。
2. 感官体验使用普通仪器会让人感受到真实的物理反馈，人类能够通过触感来防范产品的真正品质。
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智能仪器及其特点
1、智能仪器概述随着微电子技术的不断发展，以及超大规模集成电路芯片(即单片机)的出现，智能仪器得到了迅速发展。
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、逻辑分析与决策的能力。
智能仪器的出现，极大地扩充了常规仪器的应用范围。
由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力，目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向。
并对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等产生了极其深远的影响。
2、智能仪器的组成智能仪器主要由硬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，如图1所示。
主机电路通常由微处理器、程序存储器以及输入输出I/O接口电路等组成，有时，主机电路本身就是个单片机。
主机电路主要用于存储程序与数据，进行系列的运算和处理，并参与各种功能控制。
模拟量输入输出通道主要由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。
主要用于输入和输出模拟信号，实现模数与数模转换。
人机接口主要由仪器而板上的键盘和显示器等
组成,用来建立操作者与仪器之间的联系。
标准通信接口使仪器可以接受计算机的程控命令，用来实现仪器与计算机的联系。
一般情况下，智能仪器都配有GPIB等标准通信接口。
此外，智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统，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—PC机，由PC机进行全局管理。
(2)软件软件即程序，主要包括监控程序、接口管理程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，负责完成如下工作:通过键盘操作，输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数：通过控制I/O接口电路进行数据采集，对仪器进行预定的设置：对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理：以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。
接口管理程序主要而向通信接口，负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码，并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。
数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。
监控程序而向仪器而板和显示器，负责完成如下工作:通过键盘操作，输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数：通过控制I/O接口电路进行数据采集，对仪器进行预定的设置：对数据存储
器所记录的数据和状态进行各种处理：以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。
智能仪器硬件结构接口管理程序主要而向通信接口，负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码，并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。
数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。
3、智能仪器的特点含有微计算机的智能仪器意味着计算机技术与测量仪器的结合，它所具有的软件功能已使仪器呈现出某种智能的作用。
相对于过去传统的、纯硬件的仪器来说是一种新的突破，其发展潜力分巨大，这已为多年来智能仪器发展的历史所证实。
概况起来，智能仪器具有以下特点：
(1)测量过程软件化。
整个测量过程在软件控制下进行，实现了自动化。
系统在CPU的指挥下，按照软件程序小断取值、寻址，进行各种转换、逻辑判断、驱动某一执行元件完成某动作，使系统工作按定的顺序进行下去。
比如：键盘扫描、量程选择、开关启微处理器MPU 程序存储器ROM 数据存储器ROM 被测量 I/O 接口键盘显示接口标准仪用通讯接口 A/D 变换器 D/A 变换器输入电路模拟执行器键盘显示内部总线外部仪用标准总线主机电路模拟量输入输出人机接口通信接口动闭介、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都是用单片机或微控制器来控
制操作。
软件控制可以简化系统的硬件结构，缩小体积，降低功耗，提高测试系统的可靠性和自动化程度。
(2)数据处理功能强。
能够对测量数据进行存储和处理是智能测试系统的主要优点之一。
相比于传统测试系统事后进行数据分析和处理来讲，智能测试系统采用软件对测量结果进行实时处理和修正，这不仅将人们从繁重的手工数据处理工作中解脱出来，大大提高了测量精度，而且可以对采集的信号进行数字滤波、时域和频域分析，从而获取更为丰富的信息。
另外，由于智能仪器采用了单片机或微控制器，这使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，用软件非常灵活地加以解决。
例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，有效地提高了仪器的测量精度。
(3)测量速度快、精度高。
测量速度是指系统从测量开始，经过信号放大、整流、滤波、非线性补偿，A/D转换、数据处理和结果输出的全过程所需的时间，高速测量一直是测试系统追求的目标之一。
高速的PC机的时钟频率，高速A/D转换的采样速度，和高速显示、高速打印以及高速绘图设备的日臻完善，所有这些都为智能仪器的快速检测提供了条件。
此外，微处理器具有强大的数据运算、数据处理和逻辑判断功能，这使得智能仪器能够有效地消除由于漂移、增益变化和干
扰等因素所引起的误差，从而提高仪器的测量精度，进步简化电路结构。
(4)多功能化。
智能仪器具有测量过程软件控制和数据处理功能，这使得机多用成为可能。
例如在电力系统使用的智能电力需求分析仪，不仅可以测量电源的各种功率、电能、各相电压、电流、功率因数和频率，还可以以统计电能的利用峰值、峰时、谷值、谷时以及各项超界时间，预置电量需求计划，并兼有自动测量、打印、报警等多项功能。
(5)而板控制简单灵活，人机界而友好。
智能仪器使用键盘代替传统仪器中旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，只需键入命令，就可实现各种测量功能，这既有利于提高仪器技术指标，又方便了仪器的操作。
与此同时，智能仪器还可通过显示屏将系统的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉人们，更形象直观。
(6)具有可程控操作能力。
一般的智能仪器都有GPIB或
RS232C，USB等标准通信接口，可以很方便地与计算机联系，接收计算机的命令，使其具有可程控操作的功能。
也可以与其他系统起组成多功能的自动测试系统，从而完成更复杂的测试任务。
这可以简化了组建过程，降低了成本，还提高了效率。
结语：任何电子仪器和测量技术一旦与计算机技术及人工智能技术相结合，就会极大地增强仪器的功能和通用性。
随着科学技术的快速发展和巨大进步，对智能仪器提出了更高的要求。
现有的智能化仪器
实际上是具有微型计算机和通用接口总线的仪器，是一种智能化的数字控制器。
目前，智能仪器的锕能化程度有待于进一步提高。
可以肯定，具有更高决策和控制能力的智能化仪器将更广泛应用于科学技术和工业生产上。