【PPT】智能仪器和自动测试系统
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测量系统的智能化PPT课件
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二标准值实时自校法
自校准功能实现的原理框图如图所准值，输出值为y0＝a0； 第二步标定，输入信号为标准值VR，输出值为yR； 第三步测量，输入信号为传感器的输出Vx，输出值为yx，则被校环节的增益a1为：
a1
yR y0 VR
Vx
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干扰的耦合方式
上述干扰的耦合方式主要有以下四种： ➢静电耦合：即经杂散电容耦合到电路中去。 ➢电磁耦合：即经互感耦合到电路中去。 ➢共阻抗耦合：即电流经两个以上电路之间的公共阻抗耦合到电路中去。 ➢漏电流耦合：即由于绝缘不良由流经绝缘电阻的电流耦合到电路中去。
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电容耦合
第13页/共52页
(4)加入校正环节
在整个检测系统中加入非线性校正环节的 方式，可以是串联方式接入，即开环式；也 可以是作为系统的反馈回路接入，即闭环式。 非线性校正环节本身的持性是非线性的，用 它的非线性去补偿检测系统的非线性。非线 性校正环节持性，由检测系统的非线性持性 用解析法或图解法求得。
这是一种分段线性插值法。它是根据精度要求 对反非线性特性曲线（如图5－2）进行分段， 用若干段折线逼近曲线。将折点座标值（ui，xi） 存入数据表中，测量时首先要判断输入被测量xi 的电压值ui是在哪一段，然后根据那一段的斜率 进行线性插值，即得输出值yi=xi。 以三段为例，折点座标值为：(ul，xl），（u2， x2），(u3，x3)，(u4，x4），如图5－3所示。
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第15页/共52页
第16页/共52页
数字线性化
上面介绍的线性化方法是在模拟量的输入通道中加非 线性补偿电路。在非电量电测系统中，非线性校正装 置也可以放置在A／D转换之后。随着计算机技术的 广泛应用，尤其是微型计算机的迅速发展，人们想到 了充分利用计算机处理数据的能力。
二标准值实时自校法
自校准功能实现的原理框图如图所准值，输出值为y0＝a0； 第二步标定，输入信号为标准值VR，输出值为yR； 第三步测量，输入信号为传感器的输出Vx，输出值为yx，则被校环节的增益a1为：
a1
yR y0 VR
Vx
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干扰的耦合方式
上述干扰的耦合方式主要有以下四种： ➢静电耦合：即经杂散电容耦合到电路中去。 ➢电磁耦合：即经互感耦合到电路中去。 ➢共阻抗耦合：即电流经两个以上电路之间的公共阻抗耦合到电路中去。 ➢漏电流耦合：即由于绝缘不良由流经绝缘电阻的电流耦合到电路中去。
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电容耦合
第13页/共52页
(4)加入校正环节
在整个检测系统中加入非线性校正环节的 方式，可以是串联方式接入，即开环式；也 可以是作为系统的反馈回路接入，即闭环式。 非线性校正环节本身的持性是非线性的，用 它的非线性去补偿检测系统的非线性。非线 性校正环节持性，由检测系统的非线性持性 用解析法或图解法求得。
这是一种分段线性插值法。它是根据精度要求 对反非线性特性曲线（如图5－2）进行分段， 用若干段折线逼近曲线。将折点座标值（ui，xi） 存入数据表中，测量时首先要判断输入被测量xi 的电压值ui是在哪一段，然后根据那一段的斜率 进行线性插值，即得输出值yi=xi。 以三段为例，折点座标值为：(ul，xl），（u2， x2），(u3，x3)，(u4，x4），如图5－3所示。
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数字线性化
上面介绍的线性化方法是在模拟量的输入通道中加非 线性补偿电路。在非电量电测系统中，非线性校正装 置也可以放置在A／D转换之后。随着计算机技术的 广泛应用，尤其是微型计算机的迅速发展，人们想到 了充分利用计算机处理数据的能力。
智能仪器的组成及特点PPT课件
次的知识处理功能。 • 一般都带有 GP-IB 等标准仪器总线接口。
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双金属温度计
双金属温度计
第2页/共59页
电磁流量计
1151型压力变送器
第3页/共59页
UL型阻移式物位计
位移变送器： 输出4~20mA、0~5V或 0~10V、0~±5V的标准 电信号
第4页/共59页
轮辐式称重传感器：适用于平台秤、 汽车衡、轨道衡及料仓物位测量与控 制。
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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
第17页/共59页
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。
第28页/共59页
2、自动测试系统
从计算机系统结构的角度看，自动测试系统是一个分布式多微机系统，系统内 的各智能仪器在任务一级并行工作，它们各自具备完备的硬件和软件，因而能相对 独立地工作，它们之间通过外部总线松散耦合，相互间也可通信。
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双金属温度计
双金属温度计
第2页/共59页
电磁流量计
1151型压力变送器
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UL型阻移式物位计
位移变送器： 输出4~20mA、0~5V或 0~10V、0~±5V的标准 电信号
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轮辐式称重传感器：适用于平台秤、 汽车衡、轨道衡及料仓物位测量与控 制。
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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。
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2、自动测试系统
从计算机系统结构的角度看，自动测试系统是一个分布式多微机系统，系统内 的各智能仪器在任务一级并行工作，它们各自具备完备的硬件和软件，因而能相对 独立地工作，它们之间通过外部总线松散耦合，相互间也可通信。
智能测试仪器与系统PPT课件
界面采用中文液晶显示器，计价器可根据白天、黑夜等自动调节单价模式，应具 备数据记录保存、实时显示等多项功能。
设计项目简介
7、数字电表设计 • 利用单片机设计一数字电表，利用光电耦合器件，实时统计用户使用的电量。要求电表
具有实时时钟、液晶显示的功能，可根据不同用电的时间段实现不同电费的计算： 如用电高峰期18：00-23：00电费为0.7元/千瓦时； 其他时间段为0.5元/千瓦时。 电表可存储日电量及电费数据、月电量及电费数据、电表编号等，可通过RS232或红
光电系微机实验系统介绍
光电系微机实验系统介绍
设计项目简介
1、LED正向伏安特性（V-I）自动测试系统
• 构建一个最小51单片机小系统，能自动检测LED的正向伏安特性曲线， LED的正向伏安特性曲线如下。系统测试过程如下：1）LED放置，接入 电路；2）启动测试，单片机控制DAC输出递增的电压，同时通过ADC采 集电流信息；3）扫描完毕，将数据存入内部RAM，并以两种方式之一输 出：液晶显示屏或示波器。
实验内容简介
2. 信号发生器设计实验
A. 编写程序在液晶显示屏上显示自己的学号和姓名；在液晶显示屏上如何显示任意图形？
B. 基于LTC1446 编写D/A转换子程序，输出频率为50Hz，Vpp=5V的锯齿波，并将波 形显示于液晶显示屏上。
• 涉及内容：点阵式LCD显示屏编程与应用；
•
串行D/A转换器TLC1446的应用；
开发实验板介绍 人机接口设计-1 人机接口设计-2
总线技术与应用 微机系统的可靠性设计
周五上课时间部分同学答辩； 考试周部分同学答辩。
理论学时 4
（王立强老师）
4
（王立强老师）
4
2 2 2 2
设计项目简介
7、数字电表设计 • 利用单片机设计一数字电表，利用光电耦合器件，实时统计用户使用的电量。要求电表
具有实时时钟、液晶显示的功能，可根据不同用电的时间段实现不同电费的计算： 如用电高峰期18：00-23：00电费为0.7元/千瓦时； 其他时间段为0.5元/千瓦时。 电表可存储日电量及电费数据、月电量及电费数据、电表编号等，可通过RS232或红
光电系微机实验系统介绍
光电系微机实验系统介绍
设计项目简介
1、LED正向伏安特性（V-I）自动测试系统
• 构建一个最小51单片机小系统，能自动检测LED的正向伏安特性曲线， LED的正向伏安特性曲线如下。系统测试过程如下：1）LED放置，接入 电路；2）启动测试，单片机控制DAC输出递增的电压，同时通过ADC采 集电流信息；3）扫描完毕，将数据存入内部RAM，并以两种方式之一输 出：液晶显示屏或示波器。
实验内容简介
2. 信号发生器设计实验
A. 编写程序在液晶显示屏上显示自己的学号和姓名；在液晶显示屏上如何显示任意图形？
B. 基于LTC1446 编写D/A转换子程序，输出频率为50Hz，Vpp=5V的锯齿波，并将波 形显示于液晶显示屏上。
• 涉及内容：点阵式LCD显示屏编程与应用；
•
串行D/A转换器TLC1446的应用；
开发实验板介绍 人机接口设计-1 人机接口设计-2
总线技术与应用 微机系统的可靠性设计
周五上课时间部分同学答辩； 考试周部分同学答辩。
理论学时 4
（王立强老师）
4
（王立强老师）
4
2 2 2 2
自动测试技术自动测试技术智能仪器基本系统设计原理与要求
自动测试技术自动测试技术智能仪器基 本系统的设计原理和要求
第2章 智能仪器基本系统的设计
EPROM
EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除可编程 ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能 写入一次的弊端。EPROM芯片有一个很明显的特征，在 其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口， 可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯 片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到 EPROM擦除器。EPROM内资料的写入要用专用的编程 器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压 （VPP=12—24V，随不同的芯片型号而定）。
自动测试技术自动测试技术智 智能仪器基本系统的设计
EEPROM
EEPROM（电可擦写可编程只读存储器）是可用户更 改的只读存储器（ROM），其可通过高于普通电压的 作用来擦除和重编程（重写）。不像EPROM芯片， EEPROM不需从计算机中取出即可修改。在一个 EEPROM中，当计算机在使用的时候是可频繁地重编 程的。EEPROM的一种特殊形式是闪存，其应用通常 是个人电脑中的电压来擦写和重编程。
自动测试技术自动测试技术智能仪器基 本系统的设计原理和要求
第2章 智能仪器基本系统的设计 EPROM的型号是以27开头的，包括低功耗的 COMS 器件 27Cxxx，如：27C32、27C64、27C128、27C512 。 如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。 EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布 把窗口封住，以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。 EPROM芯片在空白状态时（用紫外光线擦除后），内部 的每一个存储单元的数据都为1（高电平）。
自动测试技术自动测试技术智能仪器基 本系统的设计原理和要求
第2章 智能仪器基本系统的设计
EPROM
EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除可编程 ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能 写入一次的弊端。EPROM芯片有一个很明显的特征，在 其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口， 可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯 片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到 EPROM擦除器。EPROM内资料的写入要用专用的编程 器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压 （VPP=12—24V，随不同的芯片型号而定）。
自动测试技术自动测试技术智 智能仪器基本系统的设计
EEPROM
EEPROM（电可擦写可编程只读存储器）是可用户更 改的只读存储器（ROM），其可通过高于普通电压的 作用来擦除和重编程（重写）。不像EPROM芯片， EEPROM不需从计算机中取出即可修改。在一个 EEPROM中，当计算机在使用的时候是可频繁地重编 程的。EEPROM的一种特殊形式是闪存，其应用通常 是个人电脑中的电压来擦写和重编程。
自动测试技术自动测试技术智能仪器基 本系统的设计原理和要求
第2章 智能仪器基本系统的设计 EPROM的型号是以27开头的，包括低功耗的 COMS 器件 27Cxxx，如：27C32、27C64、27C128、27C512 。 如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。 EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布 把窗口封住，以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。 EPROM芯片在空白状态时（用紫外光线擦除后），内部 的每一个存储单元的数据都为1（高电平）。
自动测试技术自动测试技术智能仪器基 本系统的设计原理和要求
第12章_智能测量仪器与自动测试系统1
国际标准
§12-5 数据采集系统
一、数据采集系统的组成 传感器 ….. 传感器 多 路 开 关 放 大 隔 离 采 样 保 持 计 算 机
A/D
1. 模拟开关 通道数 泄漏电流——通道断路，电阻不为无穷大 通道断路， 泄漏电流 通道断路 导通电阻——通道短路电阻不为零 导通电阻 通道短路电阻不为零 切换速度 电压范围 光电隔离 2. 隔离运放 隔离运放 电磁隔离
§12-1 概述
一、智能仪器 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物。 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物。由于它 拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能， 拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，因 而称之为智能仪器 智能仪器。 而称之为智能仪器。 经典的 测量理论 现代的 测量理论 计算机 + 技术 测量 技术 测量的三要素 标准量，被测量， 标准量，被测量，比较仪器 • 提取被测量的信息特征； 提取被测量的信息特征； • 作为测控系统的一部分； 作为测控系统的一部分； 现代测量 理论与技术 智能仪器
二、智能仪器的特点 1. 测量过程的软件控制 自动量程切换； 自动量程切换； •用软件实现早期由硬件实现的功能 自动极性判断； 用软件实现早期由硬件实现的功能 自动极性判断； 自动巡回检测； 自动巡回检测；... • 人机对话；自检；自诊；显示及打印；... 人机对话；自检；自诊；显示及打印； 2. 数据处理 • 数据存储； 数据存储； • 数据处理——误差处理；数字滤波；时域/频域分析；... 误差处理； 数据处理 误差处理 数字滤波；时域/频域分析； 3. 多功能化 有功、 例：智能化电力分析仪——有功、无功、电压、电流、… 智能化电力分析仪 有功 无功、电压、电流、 峰谷记录、打印报警、 峰谷记录、打印报警、...
自动测试的技术ppt课件
第2章 智能仪器基本系统的设计
2.2 存贮系统的扩展设计 存贮系统的扩展设计就是要按仪器的功能、规模
要求为单片机配接适当的片外存贮器。设计时要根据 单片机的性能，对所需扩展的存贮器的容量，工作速 度和负载能力等进行必要的估算，然后按实际需要选 择存贮器标准器件， 再按单片机寻址空间的分配要求 设计地址译码电路， 完成对扩展存贮系统的总体设计。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第 自2动章测试智技能术仪器基本系统的设计
第2章
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计 与SRAM相比，DRAM具有集成度高、功耗低、价格
低等优点，但因为其需要刷新电路，与CPU进行联接时比 SRAM复杂。
静态RAM虽然集成度低、功耗高、但由于和CPU的接 口电路简单，在单片机系统中被广泛采用。SRAM在单片 机系统中主要用作数据存储器，常见的芯片有6116、6264、 628128等。
表2-9 常用存贮器芯片的特性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计
存储器的主要参数
存储器的主要性能参数有三个，即存储容量、存取周期和功 耗。
（1）存储容量。存储器是由许多存储单元组成，每个存储 单元又由若干存储元组成，每个存储元存放1位二进制代码。 存储容量是表示存储器存放信息量的指标。存储容量越大， 所能存储的信息就越多。一个存储器芯片的容量常用有多少 个存储单元以及每个存储单元可存放多少位二进制数来表示。 例如，某存储器芯片有1024个单元，每个存储单元可存放4 位二进制数，则常以1024×4表示该存储器芯片的容量。容 量的单位用K表示，1K即表示1024（210）个存储单元，这 样，上述存储器芯片的容量便可记作1K×4。在单片机系统 中，存取数据时常以字节（Byte）为单位，一个字节规定由 8个二进制位组成，因此，单片机中的数据存储器一般情况 下每个单元都是由8个存储元组成，表示存储器容量时更常 见的是KB。
2.2 存贮系统的扩展设计 存贮系统的扩展设计就是要按仪器的功能、规模
要求为单片机配接适当的片外存贮器。设计时要根据 单片机的性能，对所需扩展的存贮器的容量，工作速 度和负载能力等进行必要的估算，然后按实际需要选 择存贮器标准器件， 再按单片机寻址空间的分配要求 设计地址译码电路， 完成对扩展存贮系统的总体设计。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第 自2动章测试智技能术仪器基本系统的设计
第2章
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计 与SRAM相比，DRAM具有集成度高、功耗低、价格
低等优点，但因为其需要刷新电路，与CPU进行联接时比 SRAM复杂。
静态RAM虽然集成度低、功耗高、但由于和CPU的接 口电路简单，在单片机系统中被广泛采用。SRAM在单片 机系统中主要用作数据存储器，常见的芯片有6116、6264、 628128等。
表2-9 常用存贮器芯片的特性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计
存储器的主要参数
存储器的主要性能参数有三个，即存储容量、存取周期和功 耗。
（1）存储容量。存储器是由许多存储单元组成，每个存储 单元又由若干存储元组成，每个存储元存放1位二进制代码。 存储容量是表示存储器存放信息量的指标。存储容量越大， 所能存储的信息就越多。一个存储器芯片的容量常用有多少 个存储单元以及每个存储单元可存放多少位二进制数来表示。 例如，某存储器芯片有1024个单元，每个存储单元可存放4 位二进制数，则常以1024×4表示该存储器芯片的容量。容 量的单位用K表示，1K即表示1024（210）个存储单元，这 样，上述存储器芯片的容量便可记作1K×4。在单片机系统 中，存取数据时常以字节（Byte）为单位，一个字节规定由 8个二进制位组成，因此，单片机中的数据存储器一般情况 下每个单元都是由8个存储元组成，表示存储器容量时更常 见的是KB。
智能仪器课件第1章ppt
•举例
前面介绍的个人仪器、VXI总线仪器、虚拟 仪器等属于微机扩展式仪器。
注意： 微机内嵌式智能仪器是智能仪器
设计的基础，本书着重介绍。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1.3.2智能仪器的组成
•举例：
高级汽车的燃料喷射系统、空调系统、音响 部分、ABS系统、卫星定位系统、安全气囊系统 等多处都含有微机
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
微机扩展式 ：
将检测功能扩展到微机中，由特定的硬件模 块完成被测输入信号的采集，放大，以及输出信 号的数模转换等功能，利用微机的硬件和软件资 源完成数据分析和显示，给使用者的感觉首先是 一个微机系统。
标准化程度高、扩展性好。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
2. 各个时期的发展
80年代后期
虚拟仪器（Virtual Instrument）
美国国家仪器（NI）公司提出
虚拟仪器
2、多功能化
多功能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比专用脉冲发 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。
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前面介绍的个人仪器、VXI总线仪器、虚拟 仪器等属于微机扩展式仪器。
注意： 微机内嵌式智能仪器是智能仪器
设计的基础，本书着重介绍。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1.3.2智能仪器的组成
•举例：
高级汽车的燃料喷射系统、空调系统、音响 部分、ABS系统、卫星定位系统、安全气囊系统 等多处都含有微机
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
微机扩展式 ：
将检测功能扩展到微机中，由特定的硬件模 块完成被测输入信号的采集，放大，以及输出信 号的数模转换等功能，利用微机的硬件和软件资 源完成数据分析和显示，给使用者的感觉首先是 一个微机系统。
标准化程度高、扩展性好。
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
2. 各个时期的发展
80年代后期
虚拟仪器（Virtual Instrument）
美国国家仪器（NI）公司提出
虚拟仪器
2、多功能化
多功能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比专用脉冲发 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。
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智能测试系统设计一PPT课件
只要将频率量和开关量调节到能满足单片机输入要求的TTL电平即可。
第13页/共49页
4.4.1 数据采集系统的结构
第14页/共49页
4.4.1 数据采集系统的结构—多路开 关11. 多路开关
作用：轮流切换各被测回路A/D转换电路间通路，以达到分时的目的。 模拟开关的理想情况：开关接通时导通电阻等于零，无附加残余电动势，
第23页/共49页
4.4.1 数据采集系统的结构—采样/保持器4
第24页/共49页
4.4.1 数据采集系统的结构—放大器1
3. 放大器 放大器的作用：传感器的输出信号电平低、内阻高，且常伴随着较高
的共模电压，因此传感器的输出信号需要经过高输入阻抗(远大于信号 源内阻)、抗共模电压干扰能力强的放大器的放大才能送到A/D转换器。 常用的放大器：测量放大器〔又称仪器放大器)与可编程增益放大器。 (1) 测量放大器 集成测量放大器AD627：是美国模拟器件（AD）公司生产的测量放大 器，具有体积小、功耗低、精度高、可单电源或双电源供电的特点。 引脚定义及使用（图4-12） 引脚：电源端、信号输入、输出端、反馈端、增益调整端。 放大增益由引脚1、8间阻抗Rg决定：
第20页/共49页
4.4.1 数据采集系统的结构—采样/保持 器1
2. 采样/保持电路 定义：采样/保持电路是根据状态控制指令截取输入模拟电压瞬时值（采
样过程），并把这一瞬时值保留一段时间（保持时间）的功能单元。 作用：A/D转换需要时间，在转换期间，信号要保持不变才能保证一定
的转换精度。为保证转换精度，必须在A/D转换之前加采样保持电路， 使得在A／D转换期间输入的模拟信号保持不变。 结构组成：采样保持电路（图4-９）由输入输出缓冲放大器、模拟开关 及控制电路、保持电容（用户外接）组成。 工作原理：采样保持电路有两种工作状态：一是采样状态（电容充电）， 控制信号由低变高，控制开关合上，电路处于采样状态，输出随输入而 变化；二是保持状态，控制信号由高到低．开关打开，输出保持充电时 的最终电压值。采样保持示意如图4-10所示。
第13页/共49页
4.4.1 数据采集系统的结构
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4.4.1 数据采集系统的结构—多路开 关11. 多路开关
作用：轮流切换各被测回路A/D转换电路间通路，以达到分时的目的。 模拟开关的理想情况：开关接通时导通电阻等于零，无附加残余电动势，
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4.4.1 数据采集系统的结构—采样/保持器4
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4.4.1 数据采集系统的结构—放大器1
3. 放大器 放大器的作用：传感器的输出信号电平低、内阻高，且常伴随着较高
的共模电压，因此传感器的输出信号需要经过高输入阻抗(远大于信号 源内阻)、抗共模电压干扰能力强的放大器的放大才能送到A/D转换器。 常用的放大器：测量放大器〔又称仪器放大器)与可编程增益放大器。 (1) 测量放大器 集成测量放大器AD627：是美国模拟器件（AD）公司生产的测量放大 器，具有体积小、功耗低、精度高、可单电源或双电源供电的特点。 引脚定义及使用（图4-12） 引脚：电源端、信号输入、输出端、反馈端、增益调整端。 放大增益由引脚1、8间阻抗Rg决定：
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4.4.1 数据采集系统的结构—采样/保持 器1
2. 采样/保持电路 定义：采样/保持电路是根据状态控制指令截取输入模拟电压瞬时值（采
样过程），并把这一瞬时值保留一段时间（保持时间）的功能单元。 作用：A/D转换需要时间，在转换期间，信号要保持不变才能保证一定
的转换精度。为保证转换精度，必须在A/D转换之前加采样保持电路， 使得在A／D转换期间输入的模拟信号保持不变。 结构组成：采样保持电路（图4-９）由输入输出缓冲放大器、模拟开关 及控制电路、保持电容（用户外接）组成。 工作原理：采样保持电路有两种工作状态：一是采样状态（电容充电）， 控制信号由低变高，控制开关合上，电路处于采样状态，输出随输入而 变化；二是保持状态，控制信号由高到低．开关打开，输出保持充电时 的最终电压值。采样保持示意如图4-10所示。
智能仪器仪表 .ppt
54 53 52 51 50 49 44 43
60 61 63 34 36 39 45 40
VCC 9
VSS 42 VSS 10
96系列单片机引脚图及功能特点 ACH0 /P0.0
ACH1 /P0.1 ACH2 /P0.2 ACH3 /P0.3 ACH4 /P0.4 ACH5 /P0.5 ACH6 /P0.6 ACH7 /P0.7
（详细）
一、国外智能化仪器、仪表发展
1．5高．度按智国能际化上制,多定功的能串和行综总合线应的用规的约智,能将仪由器两日三台 益普或遍几十。台智能仪器组成一个类似自动测试系统的 2. 复使杂用智的能微化处仪理器器。容量从 8位增加到 1 6位 ,有的 还达6．到国3 外2位智能,不化仅仪功器能有多的,而具且有测专试家速系度统和和精推确断性、 均有分大析幅、决度提策高、。优化控制功能。 3．7智．能国仪外器智、能仪仪器表拥的有改通进和信功更能新换,能代遥频控繁诊,一断种信仪 息。器的生命力长则 3～ 5年 ,短则不足 1年。 4．8单．片智微能机化采仪用器在专用国Ｉ外Ｃ发展,使的仪另器一智特能点程就度是越个来人 越高仪。器的出现。
（8086/286/386/486/586/P/PⅡ/PⅢ/P4）
1.3.1 Intel系列单片机及其发展过程简介
1976年Intel发布了8位单片机MCS-48系列。 如1同98生0产年微发型布计了算高机档的8位微单处片理机器M一C样S-，51系列。 I先n1t锋e9l。8公3司年在推单出片了机16的位研单究片和机制M造CS方-9面6也系堪列称。
年向以。2通0过%大的量速的资度料增调长查分,而析微结处果表理明器,和我国微智
型能计化算仪机器在、仪仪器表目中前的开应发用研则制以的每侧年重点3 是5%工的业 速在度线递过增程。控制仪表 ,这也是国内智能化仪器竞
60 61 63 34 36 39 45 40
VCC 9
VSS 42 VSS 10
96系列单片机引脚图及功能特点 ACH0 /P0.0
ACH1 /P0.1 ACH2 /P0.2 ACH3 /P0.3 ACH4 /P0.4 ACH5 /P0.5 ACH6 /P0.6 ACH7 /P0.7
（详细）
一、国外智能化仪器、仪表发展
1．5高．度按智国能际化上制,多定功的能串和行综总合线应的用规的约智,能将仪由器两日三台 益普或遍几十。台智能仪器组成一个类似自动测试系统的 2. 复使杂用智的能微化处仪理器器。容量从 8位增加到 1 6位 ,有的 还达6．到国3 外2位智能,不化仅仪功器能有多的,而具且有测专试家速系度统和和精推确断性、 均有分大析幅、决度提策高、。优化控制功能。 3．7智．能国仪外器智、能仪仪器表拥的有改通进和信功更能新换,能代遥频控繁诊,一断种信仪 息。器的生命力长则 3～ 5年 ,短则不足 1年。 4．8单．片智微能机化采仪用器在专用国Ｉ外Ｃ发展,使的仪另器一智特能点程就度是越个来人 越高仪。器的出现。
（8086/286/386/486/586/P/PⅡ/PⅢ/P4）
1.3.1 Intel系列单片机及其发展过程简介
1976年Intel发布了8位单片机MCS-48系列。 如1同98生0产年微发型布计了算高机档的8位微单处片理机器M一C样S-，51系列。 I先n1t锋e9l。8公3司年在推单出片了机16的位研单究片和机制M造CS方-9面6也系堪列称。
年向以。2通0过%大的量速的资度料增调长查分,而析微结处果表理明器,和我国微智
型能计化算仪机器在、仪仪器表目中前的开应发用研则制以的每侧年重点3 是5%工的业 速在度线递过增程。控制仪表 ,这也是国内智能化仪器竞
智能仪器第1章 绪论(分析“仪器”文档)共35张PPT
2 智能仪器: 测控微处理器的应用 乔治 . C . 巴尼 3 ASIC (专用集成电路)
这种局面一旦形成，将使电子产品的结构更加紧凑，性能更加良好，保密性更强。 1 测量过程的软件控制 3 第三代--智能仪器 (1) 仪器既可以单独使用又可组成系统，仪器之间仅用专用导线互连，方便、灵活、费用低。 3 ASIC (专用集成电路) 当功能的增加，使其硬件的结构越来越复杂，给其进一步的发展带来造成很大的困难。
作环境. 3. (4) 按32位机设计，信息吞吐量高，可达40MB/s，比GP-IB快40倍。
4 PXI 模块和其他标准模块的连接
独立仪器
MXI-3
PXI 系统
VXI or VME
GPIB
MXI
和PCI模块的连接 bus
模块
5 硬件
第一章 绪论
1.5 虚拟仪器
2 传统仪器和虚拟仪器的对比
传统仪器
4 测试测量仪器的分类
几何参量：长度，角度，相对位置，位移和距离测量仪器等。 机械参数：力，硬度，加速度，速度，转矩和振动测量仪器等。
过程参数：温度、压力、湿度和流量测量仪器等。
光学参数：光度测量器、分光光度计、色度、激光参数的测量仪器及光学传递
函数的测量仪器等。
辐射检测： X γ射线和中子测量仪。 时频参数：定时器和时钟，铯钟和时频测量仪器。 电磁参数：AC、DC电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率 以及cosφ测
智能仪器设计基础
第一章 绪论
1.1 智能仪器的发展状况
1 智能仪器的定义 1.1 仪器仪表
仪器仪表是用于获取信息，来认知外部世界的系统或设备。
1.2 智能仪器
智能仪器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，具有一定智能作用，因而被称为智能仪器。
这种局面一旦形成，将使电子产品的结构更加紧凑，性能更加良好，保密性更强。 1 测量过程的软件控制 3 第三代--智能仪器 (1) 仪器既可以单独使用又可组成系统，仪器之间仅用专用导线互连，方便、灵活、费用低。 3 ASIC (专用集成电路) 当功能的增加，使其硬件的结构越来越复杂，给其进一步的发展带来造成很大的困难。
作环境. 3. (4) 按32位机设计，信息吞吐量高，可达40MB/s，比GP-IB快40倍。
4 PXI 模块和其他标准模块的连接
独立仪器
MXI-3
PXI 系统
VXI or VME
GPIB
MXI
和PCI模块的连接 bus
模块
5 硬件
第一章 绪论
1.5 虚拟仪器
2 传统仪器和虚拟仪器的对比
传统仪器
4 测试测量仪器的分类
几何参量：长度，角度，相对位置，位移和距离测量仪器等。 机械参数：力，硬度，加速度，速度，转矩和振动测量仪器等。
过程参数：温度、压力、湿度和流量测量仪器等。
光学参数：光度测量器、分光光度计、色度、激光参数的测量仪器及光学传递
函数的测量仪器等。
辐射检测： X γ射线和中子测量仪。 时频参数：定时器和时钟，铯钟和时频测量仪器。 电磁参数：AC、DC电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率 以及cosφ测
智能仪器设计基础
第一章 绪论
1.1 智能仪器的发展状况
1 智能仪器的定义 1.1 仪器仪表
仪器仪表是用于获取信息，来认知外部世界的系统或设备。
1.2 智能仪器
智能仪器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，具有一定智能作用，因而被称为智能仪器。
现代测试系统.ppt
智能仪器和虚拟仪器区别？
智能仪器和虚拟仪器的区别在于它们所用 的微机是否与仪器测量部分融合在一起， 也即采用专门设计的微处理器、存储器、 接口芯片组成的系统，还是用现成的PC机 配以一定的硬件及仪器测量部分组合而成 的系统。
• VXI系统：是以VXI标准总线仪器与计算ial标准总线仪器与计算机为硬件 平台组成的测试系统。
• 现场总线系统：是以 Fieldbus标准总线仪器与计算 机为硬件平台组成的测试系统。
被测信号
I/O接口设备
PC-DAQ GPIB仪器 串口仪器 VXI模块 PXI模块
虚拟仪器的发展随着微机的发展和采用总线方式的不同， 可分为五种类型：
第一类：PC总线——插卡型虚拟仪器
这种方式借助于插入计算机内的数据采集卡与专用的 软件如LabVIEW相结合。但是受PC机机箱和总线限制，且 有电源功率不足，机箱内部的噪声电平较高，插槽数目也 不多，插槽尺寸比较小，机箱内无屏蔽等缺点。另外， ISA总线的虚拟仪器已经淘汰，PCI总线的虚拟仪器价格比 较昂贵。
现代测试系统
习惯把具有自动化、智能化、 可编程化等功能的测试系统称为现 代测试系统。
1、智能仪器
2、自动测试系统
3、虚拟仪器
1、智能仪器
所谓智能仪器是用以形容新一代测量仪器．这类仪器仪表 中含有微处理器、单片计算机或体积很小的微型机，有时亦 称为内含微处理器的仪器或基于微型机的仪器。这类仪器， 因为功能丰富又很灵巧，国外书刊中常简称为智能仪器。
第二代自动测试系统
第二代自动测试系统与第一代自动测试系 统的主要不同在于：采用了标准化的通用可程 控测量仪器接口总线(IEEE 488)及可程序控制的 仪器和测控计算机(控制器)，从而使得自动测试 系统的设计、使用和组装都比较容易。