智能仪器仪表课程论文

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智能仪器仪表课程设计

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摘要随着时代的进步和发展,智能仪表已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的温度报警系统,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和模数转换,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。

AT89C51与ADC0808结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。

关键词:温度报警;ADC0808;AT89C51目录1 智能仪器仪表的简介 (2)1.1智能仪器仪表简介 (2)1.2智能仪器仪表的作用 (2)1.3本课题的背景和意义 (3)2 系统设计简介 (4)2.1 芯片简介 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计方案论证 (4)2.4 硬件设计电路 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1控制模块 (6)3.2显示电路 (6)3.3转换模块 (7)3.4报警模块 (7)3.5系统总体电路图 (8)4 设计语言及软件介绍 (9)4.1 keil语言介绍 (9)4.2 Proteus软件介绍 (9)4.3 keil与proteus联调与仿真实现 (10)5 系统软件设计 (11)5.1 程序设计思路 (11)5.2源程序 (12)5.3 调试及仿真 (17)6 结论 (18)7 参考文献 (18)1 智能仪器仪表的简介1.1智能仪器仪表简介仪器仪表(英文:instrumentation)仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。

真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。

广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表,和电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。

智能仪器论文

智能仪器论文

课程论文题目: 数字电子时钟课程:姓名:专业:班级:学号:指导教师: 职称:年月日数字电子时钟摘要:20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

现代生活的人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。

对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。

数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。

而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。

数字电子钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。

数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。

LED数码管显示时、分、秒,以24小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用12MHz的晶振产生振荡脉冲,定时器计数。

此电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。

数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。

关键词:数字电子钟; LED数码管;单片机前言:20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。

忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。

但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。

目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。

下面是单片机的主要发展趋势。

单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。

论文(智能仪表)

论文(智能仪表)

智能型仪表可靠性设计与研究王秋珍(牡丹江第二发电厂黑龙江牡丹江 157015)摘要:通过对智能仪表和常规仪表的具体工作情况的分析,我认为智能仪表可靠性设计中一项很重要的工作是进行抗干扰设计。

文中分析了干扰来源和抗干扰方法,重点分析了瞬间断电时的干扰过程和具有良好抗干扰性能的复位电路。

关键词:可靠性设计;智能仪表;抗干扰0 引言随着微型计算机技术的迅速发展,它已经被越来越多地应用于各种仪表,构成智能仪表,使其性能得到很大改善,例如:提高精度、扩展量程、增加功能、方便使用等,因此智能仪表受到广泛的欢迎。

它在我厂应用已经有较长一段时间了,在具体应用中,我发现了一些问题.例如,在我厂#5机组的运行过程中,用智能巡检仪表测量发电机静子线圈温度时,在机组停运的情况下,都能正常显示温度值,而当机组启动时,所有显示温度值都比实际温度值高很多,超出误差允许的使用范围,经过反复校验通道,查找原因,发现还是由于现场干扰信号过大造成的,因此,如何提高智能仪表的可靠性是一个不容忽视且急待解决的课题。

通过实践与研究,我认为由于智能仪表与常规仪表的工作机理不同,在进行智能仪表可靠性设计时特别重要的是进行抗干扰设计。

以下将对此问题进行探讨。

1 智能仪表进行抗干扰设计的必要性首先,我们来分析一下常规仪表可靠工作的过程。

如图1所示,F(x)是仪表的运算电路,x是广义的输入信号,它不仅包括各测量对象的信号,还包括供电电源;y是仪表输出信号,对于常规仪表而言,如果将仪表各部分看成一个串联系统,则只要元气件完好,各单元正常,则系统能有正确输出,且保证y=F(x)的正确运算。

如果发生干扰,x成为x′,仪表仍进行F(x′)的运算,输出发生错误;一旦干扰消失,只要仪表中各元器件完好,仪表输出就会恢复正常。

可见,对于常规仪表而言,仪表可靠性工作的关键是构成仪表的各个元器件均可靠工作。

X y图1 常规仪表工作原理对于智能仪表而言,情况就不完全一样,常可见到一些智能仪表不能长期可靠地运行,但是仪表的元器件并没有损坏。

试设计智能仪表智能仪课程设计论文

试设计智能仪表智能仪课程设计论文

太原理工大学现代科技学院智能仪器设计课程设计专业班级自动化11-2学号姓名题目号14题目14 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。

要求8位数码管显示(4位显示测量值,4位显示设定值),4输入按钮(功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少),可设定上下限报警(蜂鸣器报警)。

适配铁铜镍热电阻,测温范围为0℃~200℃。

采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器(电源电压为AC220V)。

摘要智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器,拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。

它的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。

智能仪器凭借其体积小,功能强,功耗低等优势,迅速的在家用电器,研单位和工业企业中得到了广泛的应用。

传感器取被测参量的信息并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关;由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中;单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等);运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。

本次设计使用铁-铜镍热电阻。

传感器取被测参量的信息并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关;由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中;单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等);运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。

智能仪器论文——仪器仪器

智能仪器论文——仪器仪器

中州大学工程技术学院智能仪器课程设计设计题目:室内温度测量仪专业:应用电子技术班级:09电子(2)班*名:***学号:************指导教师:***摘要温度是工业、消费类和计算机应用中最为普遍测量的变量之一。

为了实现这些应用环境中对多点温度的监控,该系统中测量网络采用热敏电阻与固定电阻直接分压方式实现,并使用Steinhart-Hart三阶方程对热敏电阻温度——电阻特性曲线进行拟合,可同时对4路温度进行采样测量,温度测量范围-25℃~100℃,测量精度优于±0.5℃。

本文从硬件和软件两方面来讲述温度自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。

软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。

为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。

而系统的过程则是:首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值,并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换,再将转换后的数字量用数码管进行显示,最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热,直到能在规定的温度下恒温加热。

关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度第1章绪论 (5)1.1课题的背景及其意义 (5)1.2课题研究的内容及要求 (6)1.3课题的研究方案 (7)第2章设计理论基础 (10)2.1传感器选择 (18)2.2 放大电路 (20)2.3 A/D转换器 (14)2.4 控制器 (16)2.5输出驱动电路 (17)2.6 控制器软件设计..............................................17 2.6.1 FPGA程序设计.......................17 2.6.2单片机程序设计.......................18第3章设计理论基础 (19)3.1单片机的发展概况 (19)3.2AT89C51系列单片机介绍 (20)3.2.1 AT89C51系列基本组成及特性.................................20 3.2.2 AT89C51系列引脚功能......................................30 3.2.3 AT89C51系列单片机的功能单元...............................33 3.2.4 移位寄存器74LS164..........................................37 3.2.5数码显示管LED...............................................38 3.2.6数字温度计DS18S20...........................................39 第4章电路设计 (40)4.1单片机控制单元 (41)4.2温度采样部分 (41)4.3模数转换部分 (42)4.3.1模数转换技术...............................................43 4.3.2积分型模数转换器............................................434.4显示部分 (44)4.5 调节执行单元................................................45第5章系统调试及结论分析 (45)5.1主程序流程图 (45)5.2中断子程序流程图 (46)5.3按键流程图 (47)5.4显示流程图...................................................48 第6章系统调试及结论分析 (49)6.1硬件调试......................................................50.6.1.1硬件电路故障及解决方法.......................................50 6.1.2硬件调试方法................................................50 6.2软件调试......................................................51 6.2.2软件调试方法...............................................51 6.3结论分析.....................................................53 第7章总结 (54)总结 (54)参考文献 (56)第1章绪论1.1课题的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,伴随着科学技术和生产的不断发展,需要对各种参数进行温度测量。

智能仪器仪表课程论文

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新疆农业大学课程论文题目: 智能仪器的发展与应用课程: 智能仪器**: ***专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机制104 班学号: *********指导教师: 石砦职称: 讲师2013 年12 月19 日智能仪器的发展与应用作者:袁万杰指导老师:石砦摘要:智能仪器的出现标志着现代电子测量技术将向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统发展。

标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试。

其应用在模糊逻辑、遗传算法、神经网络、专家系统、仿人智能、粗糙集理论、物元可拓方法、知识工程、模式识别、定性控制、小波分析、分形几何、混沌控制、数据融合技术等等,真可谓是八仙过海,各显神通。

其各有所长,分别组合,取长补短,相得益彰。

关键词:智能仪器;RS232;VXI总线;虚拟仪器Development and application of intelligent instrumentAuthor: Yuan Wanjie Tutor: Shi ZhaiAbstract:the intelligent instrument appearance marks the modern electronic measurement technology developed towards intelligent, automation, miniaturization, modularization and opening system development. Marks the automatic test and measurement instruments from independent manual operation of a single instrument to control multi instrument. Its application in fuzzy logic, genetic algorithm, neural network, expert system, artificial intelligence, rough set theory, matter element extension method, knowledge engineering, pattern recognition, qualitative control, wavelet analysis, fractal geometry, chaos control, data fusion technology and so on, is really The Eight Immortals Crossing the Sea, each shows special prowess. The Each one has his good points., respectively combined, complement each other, complement each other.Keywords: intelligent instrument,;RS232,;VXI bus;virtual instrument前言:在计算机技术和微电子技术的不断发展推动下,仪器仪表技术不断的进步,相继诞生了PC仪器、虚拟仪器等微机化仪器及自动测试系统,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。

《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革范文.doc

《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革范文.doc

《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革范文摘要:随着信息技术的快速进步和新型智能化仪器仪表的不断研发,使得《智能化仪器仪表原理及应用》课程的教学难度大大提高,原来的教学方式已经无法满足新时期的教学目标。

而模块化教学课程设计体系化、课程教学实践化、课程体验趣味化的优势,对于推动该课程的教学进程具有一定的积极作用。

因此,进行《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革已成必然趋势。

关键词:智能化仪器仪表;模块化;教学改革当前,我国工科教学所用的《智能化仪器仪表原理及应用》教材内容可概括如下:基于大量课内外实训项目介绍智能化仪器仪表的基本结构,结合Proteus仿真详细讲解输入输出、定时计数器、显示与键盘、串行通信等功能单元的基本工作原理和设计方法。

教学内容专业性强、难度高、综合性强的特点。

因此,要通过教学来实现如前所示的目标就需要配置相同水准的教学模式。

1《智能化仪器仪表原理及应用》课程的教学情况根据当前《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学标准可知,《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学虽然在一定程度上体现了对模块化教学的理解,但是实际的课程教学中,因不同实际教学模块之间的设计目标不够清晰等原因,导致了基础原理教学、专业技术教学,以及实践应用教学虽然自成体系却各自为政的不良现象[1]。

这些不良现象的产生给《智能化仪器仪表原理及应用》教学带来了许多不利的影响,使学生不能够系统的、有条理地掌握相应的智能化仪器仪表的基本原理和实际应用的操作要点。

针对《智能化仪器仪表原理及应用》的上述教学现状问题,本文将从教学目标的理顺、教学模块的重新设计、教学模块的实践三个方面进行《智能化仪器仪表原理及应用》模块化教学改革与实践研究。

2模块化教学在《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学中的构建2.1教学目标的确定《智能化仪器仪表原理及应用》是一门理工科课程,所以需要现在特定理工科专业的角度下设计专业教学培养目标。

此外,因为该门课程不仅涉及到机械工程,还涉及到自动化技术,因此课程本身就兼具很强的理论性和实践性,因此,该课程的总体目标应该是以智能化仪器仪表书面原理教学为基础,以智能化仪器仪表应用实践为核心,以培养集专业知识储备丰富、实践操作能力水平较高和创新设计思维活跃优势于一身的应用型、复合型人才为方向的专业教学目标[2]。

智能仪表论文

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系统外围接口电路设计采用UART的通信接口要完成最基本的串行通信功能,实际上只需要RXD、TXD和GND即可,但由于RS.232.C标准所定义的高、低电平信号与S3C44BOX系统的IyrrL电路所定义的高、低电平信号完全不同,Iy丌L的标准逻辑“l"对应2V一-3.3V电平,标准逻辑“0”对应0V"--0.4V电平,而RS.232.C标准采用负逻辑方式,标准逻辑“l’’对应.5v~.15V电平,标准逻辑“O"对应+5V~+15V电平,显然,两者间要进行通信必须经过信号电平的转换,图3.5为本设计中MAX232电路图。

LCD接口电路另外一帧开始了。

LCD控制器在一个完整帧显示完成后,会马上插入一个VFRAME信号,开始新一帧的显示。

该信号与LCD模块的YD信号相对应。

VLlNE.LCD控制器和LCD驱动器之间的线同步脉冲信号。

该信号用于LCD 驱动器将水平线(行)移位寄存器的内容传送给LCD屏显示。

LCD控制器在整个水平线(整行)数据移入LCD控制器后,插入一个VLINE信号。

该信号与LCD模块的LP 信号相对应。

VCLK:LCD控制器和LCD驱动器之间的像素时钟信号。

由LCD控制器送出的数据在VCLK的上升沿处送出,在VCLK的下降沿被LCD驱动器采样。

该信号与LCD 模块的XCK信号相对应。

vM:LCD驱动器的AC信号。

VM信号被LCD驱动器用于改变行和列的电压极性,从而控制像素点的显示和熄灭。

VM信号可以与每个帧同步,也可以与可变数量的VLINE信号同步。

VD7~VD0:LCD像素点的数据输入端口。

与LCD模块的D7~D0相对应。

本设计选用GPE0经反相器输出作为像素点显示开关,采用ENDIAN经反相器输出作为背光控制开关。

原理图如图3-6。

键盘接口电路设计矩阵式键盘由行线和列线组成,一般用于按键数量较多的场合。

按键位于交叉点上。

如图3.7所示,一个4×4的行,列结构可以构成一个有16个按键的键盘。

智能仪器仪表技术的运用及发展

智能仪器仪表技术的运用及发展

智能仪器仪表技术的运用及发展摘要:最近几年,随着社会的飞速发展,我们国家的智能建筑也得到了很大的发展。

现代信息科技的发展,极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。

随着信息技术在各个领域的普及,智能仪器仪表也在多方面引入新技术,以实现自身的优化升级。

智能通信、微机械、微电子等方面的研究成果被成功地引入到智能仪器仪表中,从而使其朝着网络化、智能化、可重构化的发展趋势迈进。

本文从智能仪器仪表的行业发展状况出发,对目前的使用状况进行了分析,并指出了今后的发展方向。

关键词:智能仪器仪表技术;运用;发展引言“十三五”时期,国民经济和社会经济发展对设备提出了更高的要求,使生产效率得到更大的提升。

在这样的情况下,智能自动化仪表应运而生。

每一种产业都会按照自己的发展需求来进行技术革新,运用科技来推动生产力的解放。

当前,智能自动化仪表在工业生产中的应用日益广泛。

所以,在科技转型的今天需要对智能自动化仪表进行更深入的探讨。

1智能仪器仪表行业发展现状智能仪表技术已深入到生活的各个方面。

目前,它在人类的生产和生活中得到了广泛的运用,它所涵盖的行业有工业、农业、电力、交通、国防、文教卫生等。

为人民的生活提供了很大的便利,对国家经济的发展起到了积极的推动作用。

例如,某公司自主开发并研制了一套自力式微压力控制系统(ZDF氮封装置),它的主要作用是维持容器顶部保护气(通常是氮气)的压力不变,从而防止容器中的物料与空气直接接触,防止物料挥发、被氧化,并对容器的安全起到了保护作用。

它尤其适合于各类大型储罐的气封保护系统。

该产品节能,工作灵敏,工作可靠,使用和维护简单,在石油和化工行业得到了广泛的应用。

该氮气封闭装置的进料和出料压力设置容易,能实现连续生产。

压力检测膜片有较大的作用区域和较低的设置弹性,操作敏感,工作稳定;为了保证储罐的使用安全,必须在储罐顶部安装一个呼吸器,该呼吸器只作为一种安全型功能,从而克服了传统的储罐封闭系统中的供气阀门、排气阀门开闭次数多,容易发生故障的缺点。

最新智能仪器论文(修改后)

最新智能仪器论文(修改后)

编号:综合设计性实验题目:基于PC的智能数字电压表设计院(系):信息与通信学院专业:电子信息工程学生姓名:罗振雄学号: 0901130441 指导教师:王守华2012年11月6日摘要在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。

随着单片机技术的发展,单片机广泛的应用于测量技术中。

以往的测量技术与之相比,只能将被测量量通过指针式指示仪表指示测量数值。

但是指针式指示仪表读数不方便,且不易于实现计算机控制。

现利用了单片机在测量技术中的应用,采用AT89C52单片机实现模拟电压信号的检测与显示,用ADC0809制成数字电压表可以测量0~5V的8路输入电压值,ADC0809进行模数转换然后送给单片机处理,用LED进行测量结果的显示。

以便于与其它设备进行数据交换,便于实现智能化控制。

在广泛的自动控制领域中,需要有类似微型计算机功能的支持,但常常又不可能把微型计算机安装在设备里面。

因此,微型控制器的一个重要分支(单片机)应运而生。

随着技术的不断发展,有许多新一代的单片机已经在片内集成了多路A/D转换通道,大大简化了连接电路和编程工作。

单片机以其稳定可靠,体积小,功耗低,价格低廉的特点广泛应用于多种需要计算控制功能的现场控制领域和实时控单片机控制系统。

关键词:单片机;ADC0809;电压设计背景数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。

本系统用单片机AT89S51构成数字电压表控制系统, 具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点, 具有很好的使用价值。

数字电压表(DVM)是诸多数字化仪表的核心与基础。

智能仪器仪表课程论文

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新疆农业大学课程论文题目: 无刷电机及其工作原理课程: 智能仪器仪表姓名: 王瑞栋专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机制104班学号: 103731426指导教师: 石砦职称: 讲师20013 年12 月23 日无刷电机及其工作原理王瑞栋石砦摘要:无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机,英文简称BLDC。

区别于有刷直流电机,无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。

直流无刷电机的本质为采用直流电源输入,并用逆变器变为三相交流电源,带位置反馈的,永磁同步电机。

关键词:无刷电机;永磁体;转子定子;KV值;工作原理Brushless motor and its working principleWangRuidong ShiZhaiAbstract:Brushless DC motor is a permanent magnet synchronous motor,which is not the real DC motor, English referred to as the BLDC. Different from the brush DC motor, brushless DC motor brush device without the use of mechanical, using square wave controlled permanent magnet synchronous motor to replace the carbon brush, commutator with H olzersensor,to Nd-Fe-B permanent magnet material as the rotor, performance compared with the traditional DC motor has very big advantage,is the most ideal speed regulating motor today's. The essence of Brushless DC motor for the DC power input,and the inverter for three-phase AC power supply, with position feedback,the permanent magnet synchronous motor.Key words:Brushless motor; permanent magnet; the rotor stator;KV value; working principle前言(引言):随着社会生产力的发展,电动机作为机电能量转换装置,其应用范围己遍及国民经济的各个领域及人们的日常生活之中。

关于智能仪器设计课堂及实践教学探讨论文

关于智能仪器设计课堂及实践教学探讨论文

关于智能仪器设计课堂及实践教学探讨论文《智能仪器设计》是为测控技术与仪器专业本科生开设的一门专业必修课,主要讲授智能仪器的开发、设计方面的专业知识,是仪器仪表应用、开发、生产单位及科研院所技术人员必备的专业知识。

使学生了解、掌握智能仪表设计的原理和方法,培养学生理论联系实际、独立分析解决实际问题的能力。

该课程是一门融合多项新技术且对实践性要求很高的核心课程。

教学内容分为课堂教学、课内实验及课程设计三部分。

课堂教学与实践环节严密结合,并与之前进展的微机原理、单片机与嵌入式系统等教学内容相互衔接,对该课程教学内容进展深化、延伸、补充,使学生加深对所学理论知识的理解,到达对教学内容的熟练掌握。

通过本课程的学习和实践,可有效地提高学生的动手能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。

学生从课堂教学中学到的设计方法可以在实践环节中加以检验和提高。

从理论教学、设计题目任务的分析、设计、硬件设计及实现、编程环境的掌握、软件设计直到调试运行,形成一个重实践类课程教学体系。

通过该课程的教学和实践,既提高了学生的创新意识,又为毕业设计奠定了坚实的根底。

为不断提高课程的教学质量,我们在教学研究与实践中,不断总结经历,在课堂教学、实验、课程设计及成绩考核等详细环节中采取了一些有效措施,取得了较好的效果。

课堂教学内容与先修课程微机原理、单片机与嵌入式系统相衔接,主要讲授:数据采集技术、模拟量与控制信号输出技术、人机接口技术、通信接口技术、数字滤波方法、误差校正和量程自动切换等数据处理算法、智能仪器的软件构造及程序设计方法、仪器自检与抗干扰技术及其他常用的提高仪器仪表可靠性的硬软件设计方法等。

为提高学生的学习兴趣,充分调动学生学习的主动性,并考虑到学生个体之间的差异,总结多年实践教学中的经历,我们在以下几个方面对设计内容进展了改革:设计题目的形式:《智能仪器设计》课程设计所涉及的内容包括测控技术与仪器专业主要的专业课和专业根底课,如:智能仪器设计、单片机与嵌入式系统、微机原理、测量仪表、数字信号处理、电路、电子技术根底等。

浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用

浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用

浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用摘要:本文浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用。

首先介绍了智能仪器仪表技术的定义和概述,以及其重要性和应用背景。

接着回顾了智能仪器仪表技术的发展历程,包括传统技术的局限性和智能化技术的兴起。

然后探讨了智能仪器仪表技术在工业自动化、医疗健康、环境监测、能源管理等领域的应用案例。

接着分析了智能仪器仪表技术的优势和挑战,以及未来发展趋势。

最后总结了智能仪器仪表技术的影响和意义。

关键词:智能仪器仪表技术;发展历程;应用领域前言智能仪器仪表技术的快速发展正在深刻改变我们的生活和工作方式。

随着科技的进步,智能化已经成为各个领域的发展方向。

智能仪器仪表技术以其高效、准确和智能化的特点,成为推动产业升级和提升生活品质的重要工具。

本文将探讨智能仪器仪表技术的发展历程、应用案例及其未来趋势,以期为读者提供一些启示和思考。

一、智能仪器仪表技术的发展历程1.1传统仪器仪表技术的局限性和挑战传统的仪器仪表技术在一定程度上存在一些局限性和挑战,例如操作复杂、数据处理效率低、仪器精度不够高等问题。

这些问题限制了仪器仪表在实际应用中的发展和应用范围。

首先,传统仪器仪表技术通常需要经过繁琐的校准和调试过程,操作复杂,需要专业技能和经验。

这使得非专业人士难以使用和维护,限制了仪器仪表技术的推广应用。

其次,传统仪器仪表技术在数据处理方面存在一定的限制。

传统仪器仪表通常采用模拟信号的方式进行数据采集和传输,这样的方式容易受到干扰和误差的影响,导致数据的准确性和可靠性下降。

此外,传统仪器仪表精度和稳定性方面也存在一定的挑战。

1.2智能仪器仪表技术的兴起和发展随着科技的进步和需求的不断发展,智能仪器仪表技术应运而生。

智能仪器仪表技术通过引入智能化的计算和控制系统,实现了仪器仪表的自动化、智能化和高效化。

首先,智能仪器仪表技术采用数字信号的方式进行数据采集和传输,有效提高了数据的准确性和可靠性。

数字信号可以在数据传输过程中消除干扰和误差,保证数据的精确性和稳定性。

智能温度测量仪论文(DOC)

智能温度测量仪论文(DOC)

现代仪器课程设计智能化温度仪器设计Design of Intellecturalized Temperature Instrument 所在学院:机械工程学院所在系所:测控技术与仪器系专业班级:测控学生姓名:学生学号:指导老师:江苏大学测控技术与仪器系2011-12-30智能化温度仪器设计Design of Intellecturalized Temperature Instrument任务指标:实时测量现场温度,测温范围-20℃~50℃,测量精度±0.5℃,仪器采用便携式结构,能显示测量温度,并有非线性补偿与滤波功能。

摘要:本次课程设计采用铂电阻PT100作为传感器测量外界温度。

将铂电阻接入电桥测量现场温度,再经差动放大电路放大成0~5V的电压信号。

然后通过ADC0809将采集到的模拟信号转变数字信号,再将数字信号送入AT89C52单片机通过编程实现非线性补偿与滤波功能,最后经LED显示器显示测量温度。

关键字:铂电阻,温度测量,实时显示。

Abstract: This course is designed with a PT100 platinum resistance temperature sensor outside. Access to bridge the platinum resistance temperature measurement site, and then zoom through the differential amplifier circuit into a voltage signal 0 ~ 5V. Then will be collected ADC0809 analog signals into digital signals and then digital signal into the AT89C52 microcontroller programmed to non-linear compensation and filtering, and finally through the LED display shows the temperature measurement.Keywords: platinum resistance, temperature measurement, real-time display.目录目录 (3)引言 (4)一、总体设计方案 (5)1.1设计方案论证 (5)1.2方案的总体设计框图 (5)二、元件选择与说明 (6)2.1温度传感器 (6)2.2 ADC0809模数转换器 (6)2.3 AT89C52单片机 (7)2.4 运算放大器 (9)2.5 LED数码显示管 (9)2.6 7805稳压管 (10)三.单元电路设计 (11)3.1电源电路 (11)3.2 晶振电路 (11)3.3 上电复位电路 (11)3.4前端信号测量电路 (12)四.总体电路及相关说明 (13)五.软件设计 (14)5.1系统软件设计说明 (14)5.2程序流程及清单 (14)五.课程设计心得体会 (18)六.参考文献 (18)引言随着科技的发展和“信息时代”的到来,作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。

浅析智能仪器仪表技术的发展与运用

浅析智能仪器仪表技术的发展与运用

浅析智能仪器仪表技术的发展与运用摘要:智能仪器仪表技术是汇集单片机、自动化、仪表控制技术、控制电子等多学科的技术,自上世纪90年代以来该技术逐渐引入到了多个行业中,包括,自动化、计算机、电子信息、通信等。

随着计算机技术以及微电子技术的快速发展,仪器仪表的智能化、网络化发展已经在各行业中有较为广泛的市场应用前景,当前也成为了研究人员高度重视的问题,因此深入了解智能仪器仪表的功能发展现状和趋势,应用前景具有十分重要的现实意义。

关键词:智能仪器仪表技术;运用;发展1智能仪器仪表发展的特点1.1微型化信息技术、微机械技术以及微电子技术等的综合运用,促进了智能仪器仪表朝着微型化方向改进,同时确保仪器仪表各项功能更加完善。

微型化的智能仪器仪表在信息搜集、整理、处理、输出或放大控制信号等功能方面更加方便迅速,也能实现与其他设备的有效连接,确保信息共享。

目前在医疗、生物技术、电力、航天以及自动化技术等领域得到推广运用。

1.2多功能化智能仪器仪表的显著特征就是功能的多样化,虽然智能仪器仪表体积变小,但其功能较之以前更加完善、多样。

如智能仪器仪表中的函数发生器就有任意波形发生器、频率合成器以及脉冲发生器等多种形式,它的性能远高于频率合成器和专用脉冲发生器,并且拥有测试功能,为快速解决问题打下了基础。

1.3智能化智能化是现代控制与检测系统未来发展趋势。

科学技术及信息技术的发展进步,为智能仪器仪表实现智能化发展提供了助力。

人工智能是智能仪器发展的重要步骤,人工智能的持续进步必将解放更多的人力,在无需人实施操控的情况下完成控制和检测功能。

1.4虚拟化智能仪器仪表虚拟显示系统中的PC机软件,能够对数据进行分析并显示其分析结果,借助数据硬件的帮助创建成完整的测量仪器。

利用PC机为技术支撑创建的测量仪器统称为虚拟仪器。

虚拟仪器结合使用者需求进行相应的软件编程设计,在硬件系统相同的情况下,也能获得功能各异的测量仪器。

所以软件系统是虚拟仪器技术的核心,具有升级、扩展性、可视、通俗性及通用性等显著特征,是智能仪器仪表今后发展的主攻方向。

智能仪器论文

智能仪器论文

深圳大学考试答题纸(以论文、报告等形式考核专用)二○一四~二○一五学年度第二学期课程编号1701700001课程名称智能仪器与测控系统主讲教师评分学号姓名专业年级测控技术与仪器大三题目:可自动换挡的直流数字电压表设计1 系统需求分析 1.1 考虑的内容51单片机使用何种方式将模拟电压转换成数字电压; 51单片机如何控制进行相应的档位切换;51单片机如何显示对应的采集值;需要设计合适的单片机软件。

1.2 涉及的知识数字电压表的实现原理;运算放大器LM324的应用原理;A/D芯片AD0809的应用原理;LCD1602液晶显示器的应用原理。

1.3 软件需求●编程软件:Keil vUsion●仿真软件:protues1.4 硬件需求✓组成51单片机最小系统的元器件✓万能板✓AT89C52✓LM324放大器✓AD0809✓LCD1602✓杜邦线若干✓电阻器若干2 系统总体设计2.1主要实现内容运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识,设计出一台以AT89C52为核心的直流数字电压表,完成电压信号的采集、处理、显示(数码管或者LCD)及键盘接口电路等部分的软、硬件设计,要求采用ADC0809 或PCF8591实现A/D转换,1、测量范围:0-20V直流电压,设置三个量程:0-200mV,200 mV-2V,2V-20V,实现自动换档。

●b.测量精度:20 mV。

●c.测量误差允许范围:<=1%。

●d.显示:用四位七段数码管显示电压读数或用LCD1602显示2.2电压表的总体工作流程3 系统的硬件设计3.1 模块分析通过对数字电压表的功能分析,我们可以将其分为输入模块、模数转化模块、单片机控制模块以及显示模块四部分。

输入模块是由两个放大器LM324形成的3个输出接到模数转换模块的ADC0809的IN1、IN2、IN4上,这时候输入的是模拟信号,经过ADC转换器进行采样保持等操作,在ADC0809的8个输出口out0~out7输出了相应的数字信号,并从51单片机的P1口传入单片机的内部供单片机进行下一步处理。

智能仪器仪表论文

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课程论文题目:课程:姓名:专业:班级:学号:指导教师: 职称:年月日红外线电子测速仪作者指导老师摘要:随着社会经济的不断进步和高科技的飞速发展,在日常工作和生活中,汽车已成为人们理想的交通工具。

与此同时国内高速公路建设很快,形成了规模很庞大的高速公路网络。

但由于超速带来的交通事故也逐渐增多,造成了人员伤亡及经济财产的损失。

为了减少汽车事故的发生率,给拥有汽车的用户提供安全感,车速测试仪能对汽车时速实时监控并对超速车辆起到自动报警具有实际意义。

这边论文主简单的对两种高速公路测速仪的原理,硬件软件的组成等进行分析。

关键词:高速公路测速;智能仪器仪表;电子测速仪;红外线;Highway electronic speedometeAbstract:With the progress of social economy and the rapid development of high-tech, in daily work and life, cars have become the ideal means of transportation. At the same time domestic highway construction, soon formed a very large scale of highway network. But because of the traffic accidents caused by speeding also gradually increase, causing casualties and economic property losses. In order to reduce the incidence of car accidents, and give users with owning a car security, speed tester to vehicle speed of real-time monitoring and has the practical significance of speeding vehicles have automatic alarm. This paper mainly simple discusses the highway the principle of speedometer, such as the composition of hardware and software is analyzed.Key words: The highway speed;ntelligent instrument;Electronic peedomete; infrared radiation;前言:随着我国国民经济的不断增长,高速公路建设取得了迅猛的发展。

探究智能仪器仪表技术的运用及发展

探究智能仪器仪表技术的运用及发展

探究智能仪器仪表技术的运用及发展摘要:智能仪器仪表不仅体型微小、携带方便,而且能耗低,功能更加齐全,在我国各领域具有广阔的应用前景。

而随着网络时代的来临,仪器仪表行业借助于信息技术、微机械技术以及微电子技术等的发展成果,出现了以智能化为特征的发展趋势,在环保、交通、教育、医药以及通讯等各行业都得到了普遍运用,给社会的发展带来了极大便利。

而为了智能仪器仪表技术能够得到更好的运用,本文就此展开分析。

关键词:智能;仪器仪表;技术运用;发展1.智能仪器仪表的工作原理我国仪器仪表行业发展较晚,起点低,但经过近些年的迅速发展,在产品结构如工业自动化、电工、环保、医疗、信息技术、测量测试等仪表技术及元器件制造方面开始有了长足的进步。

随着新兴行业的发展、研发水平的提高、应用市场的旺盛需求等直接促进了物联网、智能电网以及高铁和轨道交通业的建设,这些都为仪器仪表产业提供了良好的机遇。

尤其是智能化技术已经成为时代的潮流,必将进一步推动行业整体水平的提升。

智能仪器仪表的工作原理主要是传感器将收集到的测量信息经过处理之后,转化为相应的电信号,并且经过过滤将干扰消除,再送入多路模拟开关。

由单片机选通相应的模拟开关,将其送入相应的输入通道,并且送入程控增益放大器,在进行放大之后,经过转化器,转换成相应的脉冲信号,将其送入到单片机中。

单片机根据相应设定的数值,对数据进行吸纳供应的处理,并且将运算的结果转化为相应的数据进行显示打印。

另外,单片机将运算的结果存储在闪速存储器中,利用相应的设定的参数进行运算,并且根据相应的运算结果以及要求来输出控制信号。

2.智能仪器仪表的发展趋势2.1虚拟化发展趋势智能仪器仪表发展的新阶段是虚拟仪器,在仪器测量过程中主要包括数据的采集、分析、显示,这些功能在虚拟现实系统中可以通过PC端软件来实现数据的分析和实时显示,只需要提供数据采集硬件,进而可以使其与PC客户端构成测量仪器硬件。

基于PC客户端的虚拟仪器,在该仪器中共用硬件系统只需要提供不同的软件便可以实现多功能的测量功能。

智能仪器设计论文

智能仪器设计论文

智能仪器设计论文 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】引言我国目前中小型企业在整个工业产业中占相当大的比例,这些企业的监控模式主要为模拟控制系统加以常规仪表为主的系统。

这种监控模式存在着检修维护工作量大、没有可靠的历史记录等缺点。

而且常规模拟仪表也进入老化淘汰期,设备可靠性明显降低,某些仪表的备品备件也得不到保障,因此中小型企业的技术改造工作已势在必行。

数据采集系统是从一个或多个信号获取对象信息的过程。

随着微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集监测已成为日益重要的检测技术,广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。

数据采集是工业控制等系统中的重要环节,通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现,作为测控系统不可缺少的部分,数据采集的性能特点直接影响到整个系统。

数据采集系统可以采集的工业运行数据包括电气参数和非电气参数两类。

其中电气参数主要有电流、电压、功率、频率等模拟量,断路器状态、隔离开关位置、继电保护动作信号等开关量以及表示电度的脉冲量等。

而非电气参数种类较多,既可以是采集某些工业中的各种温度、压力、等热工信号,也可有水电厂中的水位、流速、流量等水工信号,还可以采集诸如绝缘介质状态、气象环境等其它信号。

本次设计中数据采集系统是基于单片机的测量软硬件来实现灵活的测量显示系统,它主要完成数据信息的采集、A/D转换、标度变换、数据显示及实现报警系统。

随着计算机技术的飞快发展和普及,以数据采集系统为核心的设备也迅速在国内外得到了广泛的应用,现代工业生产和科学研究对数据采集的要求也越来越高。

第1章数据采集系统概述数据采集系统发展概况数据采集系统起始于20世纪50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。

由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性,可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了初步的认可。

智能仪器仪表论文

智能仪器仪表论文

课程设计任务书I目录第一章绪论1.1体温计的发展与现状 (1)1。

2红外测温技术 (1)1。

3整体方案概述 (3)第二章系统硬件设计2.1 电源设计 (8)2。

2 信号调理电路 (11)2。

3 AD转换电路 (12)2.4 图形点阵式LCD显示电路 (14)2。

5 语音播报电路 (17)2。

6 在线编程(ISP)电路 (18)2.7 按键功能设计 (19)第三章系统软件设计3。

1 软件工作流程 (20)3.2驱动程序设计 (21)总结 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1 体温计的发展与现状体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具,它是人类日常生活的必需品。

随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进。

人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计,它是根据汞受热膨胀的原理制成的。

由于受到体温的影响,水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。

近几年来,智能体温计越来越多地应用在各个行业:冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。

许多医院也采用了智能体温计,虽然其性能暂不能与传统的体温计相比,但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。

体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题,传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处,如:测温时间长,读取结果不方便,体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。

针对以上问题,本文提出一种新型的测量体温仪器,它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短,并且此智能红外体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能.解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题,无汞害,灵敏度高,清晰播报,方便携带,寿命较长,台式设计使体温计放置时不会晃动,避免温计被损坏,尤其适用于小孩与老年人,其方便性大大超越水银式体温计.1。

2红外测温技术测量体温的方法有很多,水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。

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新疆农业大学课程论文题目: 智能仪器的发展与应用课程: 智能仪器**: ***专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机制104 班学号: *********指导教师: 石砦职称: 讲师2013 年12 月19 日智能仪器的发展与应用作者:袁万杰指导老师:石砦摘要:智能仪器的出现标志着现代电子测量技术将向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统发展。

标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试。

其应用在模糊逻辑、遗传算法、神经网络、专家系统、仿人智能、粗糙集理论、物元可拓方法、知识工程、模式识别、定性控制、小波分析、分形几何、混沌控制、数据融合技术等等,真可谓是八仙过海,各显神通。

其各有所长,分别组合,取长补短,相得益彰。

关键词:智能仪器;RS232;VXI总线;虚拟仪器Development and application of intelligent instrumentAuthor: Yuan Wanjie Tutor: Shi ZhaiAbstract:the intelligent instrument appearance marks the modern electronic measurement technology developed towards intelligent, automation, miniaturization, modularization and opening system development. Marks the automatic test and measurement instruments from independent manual operation of a single instrument to control multi instrument. Its application in fuzzy logic, genetic algorithm, neural network, expert system, artificial intelligence, rough set theory, matter element extension method, knowledge engineering, pattern recognition, qualitative control, wavelet analysis, fractal geometry, chaos control, data fusion technology and so on, is really The Eight Immortals Crossing the Sea, each shows special prowess. The Each one has his good points., respectively combined, complement each other, complement each other.Keywords: intelligent instrument,;RS232,;VXI bus;virtual instrument前言:在计算机技术和微电子技术的不断发展推动下,仪器仪表技术不断的进步,相继诞生了PC仪器、虚拟仪器等微机化仪器及自动测试系统,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。

文章对智能仪器仪表的结构、特点及应用进行了简单的介绍。

1. 智能仪器概述微处理器在20世纪70年代初期问世不久,就被引进电子测量和仪器领域,所占比重在各项计算机应用领域中名列前茅。

在这之后,随着微处理器在体积小、功能强、价格低等方面的进一步的发展,电子测量与仪器和计算机技术的结合就愈加紧密,形成了一种全新的微型计算机化仪器。

由于这种含微型计算机的电子仪器拥有对数据的存储、运算、逻辑判断、自动化操作及与外界通信的功能,具有一定的智能作用,因而被称为智能仪器,以区别于传统的电子仪器。

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方面发展,并具有模糊判断、故障判断、容错技术、传感器融合、机件寿命预测等功能,使智能仪器向更高的层次发展。

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. 智能仪器的结构智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统,它由硬件和软件两大部分组成。

硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路.其中主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理,它通常由微处理器、程序存储器、数据存储器及输入/输出(I/O)接口电路等组成,或者它本身就是一个单片微型计算机;模拟量输入/输出通道用来输入/输出模拟信号,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;人机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系,主要由仪器面板中的键盘和显示器组成;通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系,以便使仪器可以接受计算机的程控命令,目前生产的智能仪器一般都配有GP-IB等通信接口。

智能仪器的软件分为监控程序和接口管理程序两部分。

监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序,其内容包括:通过键盘输入命令和数据,以对仪器的功能、操作方式与工作参数进行设置;根据仪器设置的功能和工作方式,控制I/O接口电路进行数据采集、存储;按照仪器设置的参数,对采集的数据进行相关的处理;以数字、字符、图形等形式显示测量结果、数据处理的结果及仪器的状态信息。

接口管理程序是面向通信接口的管理程序,其内容是接收并分析来自通信接口总线的远程命令,包括描述有关功能、操作方式与工作参数的代码;进行有关的数据采集与数据处理;通过通信接口送出仪器的测量结果、数据处理的结果及仪器的现行工作状态信息。

3. 智能仪器的主要特点与传统的电子仪器相比较,智能仪器具有以下几个主要特点:(1)智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋钮式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制,从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不在相互限制和牵连。

智能仪器广泛使用键盘,使面板布置于仪器功能部件的安排可以完全独立的进行,明显改善了仪器前面板及有关功能部件结构的设计,这样既有利于提高仪器技术指标又方便了仪器的操作。

(2)微处理器的运用极大地提高了仪器的性能。

例如传统的数字万用表(DMM)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,而且还能对测量结果进行诸如零点平移、平均值、极值、统计分析以及更加复杂的数据处理功能,是用户从繁重的数据处理中解放出来。

目前有些智能仪器还运用了专家系统计数,使仪器具有更深层次的分析能力,解决专家才能解决的问题。

(3)智能仪器运用微处理器的控制功能,可以方便地实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自诊断等功能,有力地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,使用人员只需通过键盘输入命令,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的运行状况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉使用人员,使人-机之间的联系非常密切。

(5)智能仪器一般都配有GP-IB或RS232等通讯接口,使智能仪器具有可程控操作的能力。

从而可以很方便地与计算机和其他仪器一起组成用户所需的多种功能的自动测量系统,来完成更复杂的测试任务。

4. 智能仪器的发展趋势20世纪70年以来,在新技术革命的推动下,尤其是微电子技术和微型计算机加护的快速发展,是电子仪器的整体水平发生很大变化,先后出现独立式智能仪器、GP-IB自动测试系统、插卡式智能仪器。

在此基础上有出现了VXI总线仪器、虚拟仪器。

这些技术的出现,改变了并将继续改变电子测量与仪器领域的发展,使之朝着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统的方向发展。

5.仪器仪表的应用(1)在仪器仪表结构、性能改进中的应用首先,智能自动化技术为仪器仪表与测量的相关领域的应用开辟了广阔的前景。

运用智能化软硬件,使每台仪器或仪表能随时准确地分析、处理当前的和以前的数据信息,恰当地从低、中、高不同层次上对测量过程进行抽象,以提高现有测量系统的性能和效率,扩展传统测量系统的功能,如运用神经网络、遗传算法、进化计算、混沌控制等智能技术,使仪器仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能。

其次,也可在分散系统的不同仪器仪表中采用微处理器、微控制器等微型芯片技术,设计模糊控制程序,设置各种测量数据的临界值,运用模糊规则的模糊推理技术,对事物的各种模糊关系进行各种类型的模糊决策。

其优势在于不必建立被控对象的数学模型,也不需大量的测试数据,只需根据经验,总结合适的控制规则,应用芯片的离线计算、现场调试,按我们的需要和精确度产生准确的分析和准时的控制动作。

特别是在传感器测量中,智能自动化技术的应用更为广泛。

用软件实现信号滤波,如快速傅立叶变换、短时傅立叶变换、小波变换等技术,是简化硬件,提高信噪比,改善传感器动态特性的有效途径,但需要确定传感器的动态数学模型,而且高阶滤波器的实时性较差。

(2)在虚拟仪器结构设计中的应用在仪器仪表结构设计中,仪器厂家过去都是以源代码形式向用户提供智能虚拟仪器即插即用的仪器驱动器,为了简化最终用户的使用操作与开发过程,不断提高运行效率,以及编程质量和编程灵活性,相关仪器厂家在VXI即插即用的总线仪器驱动器标准的基础上作出了一套新的智能化仪器驱动软件规范,在虚拟仪器结构与性能上进行了下述多方面改进。

由于虚拟仪器采用了一系列智能自动化手段,彻底改变了以往VXI总线即插即用标准仪器驱动器的运行效率低,编程的结构、风格不一致,编程困难,质量低,工作量大,使用、维护麻烦等等一系列缺陷,从而在高效、高质量、安全可靠、使用方便、灵活的条件下实现全面地统一运行,显示出智能自动化技术对虚拟仪器以至整个仪器仪表工业高速发展的深远影响。

(3)仪器仪表网络化中的应用网络化的智能测量环境将网上各种类型,不同任务的计算机和仪器仪表有机地联系在一起,完成各种形式的任务要求,如在某地采集数据后送往各种需要这些数据的地方,把相同数据按需拷贝多份,送往各需要部门;或者定期将测量结果送往远方数据库保存,供需要时随时调用。

而多个用户可同时对同一过程进行监控,例如各部门工程技术人员、质量监控人员以及主管领导人员可同时分别在相距遥远的各地监测、控制同一生产运输过程,不必亲临现场而又能及时收集各方面数据,进行决策或建立数据库,分析现象规律。

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