2023年智能仪器仪表的学习总结.docx

关于智能仪器仪表的学习总结 现在的社会是一个飞速开展的社会，随着科学技术的不断开展，设备智能化成为一个势不可挡的趋势，智能 、智能机器人、智能家居，各种智能设备层出不穷，所以作为21世纪年轻的我们必须学习智能设备。通过学习，我对智能仪器仪表的相关知识有了一定的认识与理解。 一、我对智能仪器的整体理解以及传统仪表与智能仪表的区别。 电子仪器主要有三个开展过程，第一代是模拟电子仪器，第二代是数字电子仪器，第三代是智能仪器。智能仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物，他是一个专用的微型计算机系统，由硬件和软件两大局部组成。它具有数据储存、运算、逻辑判断能力，能根据被测参数的变化自选量具备了一定的智能，因此被称为智能仪器。传统测控仪表对于输入信号的测量准确性完全取决于仪表内部各功能部件的精密性和稳定性水平，因此传统仪器对于测量结果的正确性不能完全保证，而智能仪器可以采用自动校准技术来消除仪器内部器件所产生的漂移电压。所以智能仪表的精确度要比传统仪表高许多。 二、我对人机对话和数据通信的认识 智能仪器接收外部参数和输出测量结果主要是通过人机对话来进行数据通信。人机对话主要有五局部组成：键盘、显示器、触摸屏技术、rs-232c，rs-422/485串行总线数据通讯和usb通用串行总线。 键盘是人机对话的输入设备，智能仪器通过键盘来获得外部数据，键盘主要有两种：编码键盘和非编码键盘。lcd显示器是只能仪器的输出设备，它的显示方式主要分为三种：段码式lcd显示、字符式lcd显示和图形式lcd显示。触摸屏是一种新型的输入设备，我们仅需以手指触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，方便、快捷地查询想要的信息或资料，简单、直观地实现人与复杂机器的交流。触摸屏主要分为：电阻式触摸屏、红外式触摸屏、电容式触摸屏和外表声波式触摸屏。rs-232c是美国电子工业协会eia（electronicindustryassociation）制定的一种串行物理接口标准；rs-422a标准是eia公布的“平衡电压数字接口电路的电气特性〞标准；rs-485是rs-422a的变形。rs-422a为全双工，可同时发送和接收；rs-485那么为半双工，在某一时刻，一个发送另一个接收。usb是一个很不错的设备，简单易用，方便快捷。它采用四线电缆，其中两根是用来传送数据的串行通道，另两根为下游设备提供电源。同时sb定义了4种数据传输的类型：控制传输、批量传输、中断传输、等时传输，每一种类型都处理不同的需要，并且一个外设可以支持它最适合的传输类型。 三、我对智能仪器的根本数据处理算法的理解 智能仪器的根本数据处理算法主要有三种，分别是克服随机误差的数字滤波算法、消除系统误差的软件算法和标度转换。 数字滤波是一个计算过程，无需硬件，因此它的可靠性较高，不存在阻抗匹配、特性波动、非一致性等问题，同时它使用起来比拟方便灵活，因为只要适当改变数字滤波程序有关参数，就能方便的改变滤波特性。由于仪器采集的数据并不等于原来带有量纲的参数值，必须把它转换成带有量纲的数值后才能显示、打印输出和应用，这种转换就是工程量变换，又称标度变换。标度转换分为：线性标度转换、飞线性标度转换。 智能仪器主要有软件和硬件组成，通过对软件设计的学习，我懂的了智能仪器中软件的主要功能是采集信息、与外界对话、记忆信息、处理信息、控制功能、自我测试、自补偿自适应/自校正自学习。在软件开发过程中主要分为三个阶段，分别是定义阶段、开发阶段和维护阶段。定义阶段又可细分为：系统分析、软件工程方案、需求分析；开发阶段包括软件设计、编码和测试。维护阶段包括改正、适应和提高。 四、我对智能仪器软件设计的认识。 软件设计可以分为两种，一种是基于裸机的软件设计，一种是基于操作系统的软件设计。裸机相对简单，实现起来也较简便，带操作系统的相对复杂，但功能强大，因此二者各有千秋。许多简单的嵌入式系统并不需要嵌入式操作系统（如单片机控制）。但是，随着嵌入式系统复杂性的增加，操作系统显得越来越重要。 五、我对设备的可靠性与抗干扰技术的理解 对于任何一种设备，可靠性都至关重要。可靠性就是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。主要可以通过三个指标来检测设备的可靠性，可靠度、失效率和平均寿命。通过学习，我了解到了一些提高设备可靠性的方法，认真地进行标准设计、可靠的程序设计方法、程序验证技术、提高软件设计人员的素质、消除干扰、增加试运行时间等。任何设备运行的时候都会受到外界的干扰，干扰的存在，会对设备的准确性、可靠性造成一定的影响。所以我们在设计任何设备时，都不要忽略干扰的影响。通过学习我知道干扰主要分为机械干扰、热干扰\光干扰、湿度干扰、化学干扰、电和磁干扰和射线辐射干扰。不同的干扰类型需要采用不同的措施，譬如对于电磁干扰，常采用消除或抑制噪声源，破坏干扰的耦合通道，消除接收电路对干扰的敏感性，采用软件抑制干扰的方法来减少干扰。 六、我对可测性设计的认识。 每种设备在投入运行之前都要进行测试，为了有效地降低测试的复杂性、缩短产品开发时间、减少制造本钱和维护本钱，我们引入了可测性设计的概念。它是指产品能够及时准确地确定其自身状态（如可工作，不可工作，性能下降等）和隔离其内部故障的设计特性。测试性总体设计包括以下几个局部：模块划分、功能和结构设计和元器件选择。在元器件选择时要注意一下几个方面：①使用元器件的品种和类型应尽可能地少。②元器件如有独立刷新要求，测试时，应有足够的时钟周期保障动态器件的刷新。③被测单元使用的元器件应属于同一逻辑系列；如果不是，那么相互连接时应使用通用的信号电平。④应防止使用继电器，因为消除触点抖动需要附加部件。⑤在满足性能要求的条件下，优先选择具有好的测试性的元器件和装配好的模块，优先选择内部结构和故障模式已充分了解的集成电路。⑥如果性能要求允许，应提供使用标准件的结构化简单设计，而不采用使用非标准件的随机设计。在生成测试序列时，优先考虑常规的、系统化的测试，而不采用技术难度大的测试，尽管后者的测试序列短。 七、我对智能仪器开展趋势的看法。 智能仪器会向着微型化、多功能化、人工智能化、网络化以及虚拟仪器方向开展。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断开展，其技术不断成熟，价格不断降低，因此其应用领域也将不断扩大。多功能化是智能仪表的一个本身就具有的特征，通过微型化与多功能化，使智能设备的体积越来越小，功能越来越强大。人工智能是计算机应用的一个崭新领域，通过使智能仪器人工智能化，可以使其代替人的一局部脑力劳动，这样智能仪器可无需人的干预而自主地完成检测或控制功能。由于网络技术开展的突飞猛进，internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透，实现智能仪器仪表系统基于internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。虚拟仪器是智能仪器开展的新阶段，测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大局部组成的。在虚拟现实系统中，数据分析和显示完全用pc机的软件来完成。因此，只要额外提供一定的数据采集硬件，就可以与pc机组成测量仪器。这种基于pc机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中，使用同一个硬件系统，只要应用不同的软件编程，就可得到功能完全不同的测量仪器。可见，软件系统是虚拟仪器的核心，“软件就是仪器〞。作为虚拟仪器核心的软件系统具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性和升级性，能为用户带来极大的利益，因此，具有传统的智能仪器所无法比拟的应用前景和市场。 以上几点就是我对智能仪器的一些根本的认识，也许认识的还比拟浅薄，甚至可能有些许错误。但是在以后的日子里，随着科技的开展，智能仪器的普及，我会对智能仪器有更深的理解与认识。 第二篇：交大工程硕士智能仪器仪表知识点总结智能仪器仪表复习 一、知识点 1、智能仪器的根本结构 2、数据采集系统的根本结构形式 3、智能仪器克服脉冲干扰的方法1.限幅滤波法 2.中值滤波法 3.基于拉依达准那么的奇异数据滤波法（剔除粗大误差） 4.基于中值数绝对偏差的决策滤波器 4、智能仪器零位误差和增益误差的校正方法、分段插值校正方法零位误差自校正：在每一个测量周期或中断正常的测量过程中，把输入接地（即使输入为零），此时整个测量输入通道的输出即为零位输出（一般其值不为零）n0；并将n0存于内存；然后输入接vx，测得nx，从测量结果nx中减去n0，即实现了系统零位误差自校正 增益误差的校正方法。其根本思想是测量基准参数，建立误差校正模型，确定并存储校正模型参数。在正式测量时，根据测量结果和校正模型求取校正值，从而消除误差。 分段插值校正方法： 这种方法是将曲线y=f（x）分成n段，每段用一个插值多项式pni（x）来进行非线性校正（i=1，2，…n）。 5、综合掌握智能仪器故障诊断、以及软件抗干扰技术综合掌握智能仪器故障诊断技术： 一、仪器自诊断软件的功能 1.开机自诊断2.周期性实时自诊断3.键控自诊断二、cpu的自诊断功能块测试法三、rom诊断 诊断方法：检验和法，双字节累加法四、ram诊断 在智能仪器中ram用于存储参数和中间结果，比rom多了写入功能对ram的诊断主要看写入的数据和读出的数据是否相同。 1.固定模式测试2.游动模式测试3.反码校验法 抑制电磁干扰的根本方法：消除或抑制噪声源 破坏干扰的耦合通道 消除接收电路对干扰的敏感性 采用软件抑制干扰 2、抑制电磁干扰的根本措施 a、屏蔽：静电屏蔽；电磁屏蔽；低频磁屏蔽 b、接地c、浮置d、对称电路e、隔离技术f、滤波 g、脉冲电路的噪声抑制 6、综合掌握仪器的输入、输出通道接口技术（程控放大、量自动转换、a/d转换器接口）、外设（键盘、显示器）和数据通讯技术等，用于智能仪器系统设计时性能指标的计算和系统结构的设计。程控放大：在智能仪器中，可变增益放大器的增益由仪器内置计算机的程序控制。这种由程序控制增益的放大器，称为程控放大器。一般由放大器、可变反响电阻网络和控制接口三个局部组成。 根本原理。程控放大器，又称可编程增益放大器pga（programmablegainamplifier）根本形式由运放和模拟开关控制的电阻网络组成模拟开关由数字编码控制，数字编码可用硬件实现也可由微处理机来控制。 量自动转换。自动量程能根据被根据被测量的大小自动选择适宜量程，以保证测量值有足够的分辨力和准确度。由衰减器，放大器，接口，开关驱动组成，具有200mv，2v，20v，200v，202300v五个量程 a/d转换器接口：并行输出a/d转换器接口、串-并行输出a/d转换器接口、串口输出a/d转换器接口 键盘：键盘的种类：键盘上闭合键的识别是由专用硬件实现的，称为编码键盘，靠软件实现的称为非编码键盘。显示器：显示方式种类： led显示（lightemitingdecode发光二极管） lcd显示（liquidcrystaldisplay液晶显示屏） 7、智能仪器设计的根本要求、根本原那么、研制步骤、组合化与开放式设计思想、软硬件关系智能仪器设计的根本要求 1、功能及技术指标应满足要求2.可靠性要求3.便于操作和维护4.仪器工艺结构与造型设计要求根本原那么： 1、从整体到局部（自顶向下）的设计原那么 2、较高的性能价