資源描述：
《數(shù)據(jù)采集和智能儀器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、任課教師：辦公地點：電話：電郵：數(shù)據(jù)采集與智能儀器課程簡介數(shù)據(jù)采集與智能儀器參考教材：智能儀器程德福林君機械工業(yè)出版社2.智能儀器設計基礎趙新民哈爾濱工業(yè)大學出版社3.智能儀器原理與設計周航慈等北京航天航空大學出版社第一章概述第二章數(shù)據(jù)采集技術第三章人機對話與數(shù)據(jù)通信第四章基本數(shù)據(jù)處理算法第五章基于電壓測量、時間測量、波形測量的智能儀器的設計實例第六章虛擬儀器簡介課程內容課程實驗實驗一電子時鐘LCD驅動，按鍵處理等人機對話實驗二心電波形數(shù)據(jù)采集以51單片機為控制核心，設計調試放大電路、濾波電路及AD轉換電路，掌握基于單片機的智能儀器設計實驗四基于la
2、bview的虛擬儀器通過設計任意波形發(fā)生器，掌握基于PC機的智能儀器設計實驗五基于labview的虛擬儀器通過設計溫度測量儀器，掌握基于PC機的智能儀器設計實驗三等精度法數(shù)字頻率計的設計考核方法：1.平時的課程實驗設計報告50% 2.期終測試50%第一章緒論一.儀器儀表定義、作用、行業(yè)分類測量儀器，分析儀器，生物醫(yī)療儀器，地球探測儀器，天文儀器，航空航天航海儀表，汽車儀表，電力，石油，化工儀表等，遍及國民經(jīng)濟各個部門，深入到人民生活的各個角落。第一章緒論最基本的作用：是延伸擴展補充或代替人的聽覺、視覺、觸覺等器官的功能儀器儀表是信息獲取的手段、是認
3、識世界的工具，是一個系統(tǒng)或裝置。從測量對象分為八類測試計量儀器■幾何量：長度、角度、形貌、相互位置、位移、距離測量儀器等■機械量：各種測力儀、硬度儀、加速度與速度測量儀、力矩測量儀、振動測量儀等■熱工量：溫度、濕度、流量測量儀器等■光學參數(shù)：如光度計、光譜儀、色度計、激光參數(shù)測量儀、光學傳遞函數(shù)測量儀等。■電離輻射：各種放射性、核素計量，X、γ射線及中子計量儀器等?！鰰r間頻率：各種計時儀器與鐘表、銫原子鐘、時間頻率測量儀等■電磁量：交、直流電流表、電壓表、功率表、RLC測量儀、靜電儀、磁參數(shù)測量儀等■無線電參數(shù)測量儀器：如示波器、信號發(fā)生器、相位測量
4、儀、頻譜分析儀、動態(tài)信號分析儀等。1.三代儀器儀表：●第一代為指針式（或模擬式）儀器儀表●第二代為數(shù)字式儀器儀表●第三代就是智能式儀器儀表二、從傳統(tǒng)儀器儀表到智能儀器智能儀器是計算機技術與測量儀器相結合的產(chǎn)物，是含有微計算機或微處理器的測量(或檢測)儀器，它擁有對數(shù)據(jù)的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定智能的作用(表現(xiàn)為智能的延伸或加強等)。智能儀器的概念與歷史近年來，智能儀器已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識處理發(fā)展。模糊判斷、故障診斷、容錯技術、傳感器融合、機件壽命預測等，使智能儀器的功能向更高的層次發(fā)展。智能儀器對儀器儀表的發(fā)展以及
5、科學實驗研究產(chǎn)生了深遠影響，是儀器設計的里程碑。三.智能儀器的基本結構1.其結構可有兩種基本類型:●微機內嵌式●微機擴展式將單片或多片的微處理器與傳統(tǒng)儀器有機地結合在一起形成的單機，其形態(tài)是儀器。以個人計算機(PC)為核心的應用擴展型測量儀器。個人計算機儀器(PCI)或稱微機卡式儀器。其形態(tài)可以是計算機。MCURAM、EPROMI/O接口D/AA/D外部通信RS232USB打印機板（鍵盤、開關、顯示器傳感器電量非電量內嵌微處理器智能儀器的基本結構輸入通道輸出通道鐵礦石分析儀爐溫測試儀心電信號采集個人儀器結構圖個人計算機總線擴展槽軟件儀器插件通用接口儀
6、器插件儀器插件電源PC總線GPIB總線擴展底板或外部插件箱…12nPC機USB設備新型個人儀器結構圖個人儀器結構圖普通臺式PCI工控機PCI筆記本PCI微機擴展式視頻采集卡邏輯分析儀虛擬示波器◆測量過程的軟件控制：CPU→軟件控制測量過程“以軟代硬”→靈活性強、可靠性強◆很強的數(shù)據(jù)處理能力：數(shù)字濾波、隨機誤差、系統(tǒng)誤差、非線性校準等處理→改善測量的精確度相關、卷積、反卷積、幅度譜、相位譜、功率譜等信號分析→提供更多高質量的信息◆多功能化：一機多用(多功能數(shù)字庫侖計)2.智能儀器的特點四、推動智能儀器發(fā)展的主要技術傳感器技術A/D等新器件的發(fā)展將顯著增
7、強儀器的性能與測量范圍單片機與DSP的廣泛應用嵌入式系統(tǒng)ARM與片上系統(tǒng)(SOC)ASIC、FPGA／CPLD技術LabVlEW等圖形化軟件技術網(wǎng)絡與通信技術汽車導航儀便攜式心電監(jiān)護儀1、傳感器技術為適應智能儀器發(fā)展的需要，各種新型傳感器不斷涌現(xiàn)。聾啞傳感器(DumbSensor)智能傳感器(SmartSensor)網(wǎng)絡化傳感器(NetworkedSensor)傳統(tǒng)的傳感器是模擬儀器儀表時代的產(chǎn)物。它的設計指導思想是把外部信息變換成模擬電壓或電流信號。這類傳感器的輸出幅值小，靈敏度低，而且功能單一，因而被稱為“聾啞傳感器”。聾啞傳感器微電子技術、光電
8、子技術獲得了迅猛的發(fā)展，加工工藝逐步成熟，新型敏感材料不斷被開發(fā)出來。在高新技術的滲透下，尤其是計算機硬件和
