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、智能仪器的基本结构2、数据采集系统的基本结构形式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．基于拉依达准则的奇异数据滤波法（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:其基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基本方法：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、抑制电磁干扰的基本措施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、可变反馈电阻网络和控制接口三个部分组成。基本原理：程控放大器，又称可编程增益放大器PGA(ProgrammableGainAmplifier)基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合适量程，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,1000v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、智能仪器设计的基本要求、基本原则、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基本要求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基本原则：1、从整体到局部(自顶向下)的设计原则2、较高的性能价格比原则3．组合化与开放式设计原则研制步骤：1、确定设计任务、拟定设计方案2、硬件和软件研制3、软硬件综合调试，整机性能测试和评估组合化与开放式设计思想：开放系统的设计思想：在技术上兼顾今天和明天，既从当前实际可能出发，又留下容纳未来新技术机会的余地；向系统的不同配套档次开放，在经营上兼顾设计周期和产品设计，并着眼于社会的公共参与，为发挥各方面厂商的积极性创造条件；向用户不断变化的特殊要求开放，在服务上兼顾通用的基本设计和用户的专用要求等等。组合化设计思想：开放式体系结构和总线系统技术发展，导致了工业测控系统采用组合化设计方法的流行，即针对不同的应用系统要求，选用成熟的现成硬件模板和软件进行组合。组合化设计的基础是模块化(又称积木化)，硬、软件功能模块化是实现最佳系统设计的关键。软硬件关系：为减低硬件成本，可将硬件功能用软件实现软件实时性不如硬件，在速度允许情况下，多利用软件高性能器件问世，出现软件硬化趋势，现利用DSP进行FFT运算，大大减轻软件工作量，提高信号处理速度。8、《仪器设计任务书》的主要内容、主要作用和编写注意事项9、智能仪器软件调试、综合调试、整机性能测试的一般方法智能仪器软件调试：软件测试就是在软件投入运行前，对软件需求分析，设计规格说明和编码的最终复查，是软件质量保证的关键步骤。综合调试：系统调试，以排除硬件故障和纠正软件错误，并解决硬件和软件之间的协调问题。整机性能测试的一般方法：整机性能测试，需按照设计任务书规定的设计要求拟定一个测试方案，对各项功能和指标进行逐项测试。如果某项指标不符合要求，还得查明原因，作相应调整；直至完全达到设计要求为止。10、虚拟仪器的特点①在通用硬件平台确定后，由软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的功能。②仪器的功能是用户根据需要由软件来定义的，而不是事先由厂家定义好的。③仪器性能的改进和功能扩展只需进行相关软件的设计更新，而不需购买新的仪器。④研制周期较传统仪器大为缩短。⑤虚拟仪器开放、灵活，可与计算机同步发展，可与网络及其它周边设备互联。