智能仪器-第1章绪论

文华学院机电学部智能仪器原理与设计文华学院机电学部第1章绪论1.1课程说明1.2智能仪器概述1.3智能仪器设计简介1.4智能仪器应用实例简介文华学院机电学部指定教材：《智能仪器原理与设计》国防工业出版社刘大茂参考教材：《智能仪器设计基础》清华大学出版社金峰《智能仪器设计基础》电子工业出版社史健芳《智能仪器原理及应用》电子工业出版社赵茂泰课程说明先修课程：《单片机原理及应用》《检测技术》《数字电子技术》《模拟电子技术》文华学院机电学部成绩评定：考勤10%+大作业30%+卷面60%课程说明学习要求：①紧密结合先修课程②课前预习，课内认真听讲，课后抓紧复习③关注智能仪器的发展动态和应用现状教学目标：①熟悉智能仪器的结构、工作原理及特点②掌握智能仪器的各种接口及数据通信方式③了解智能仪器的系统优化设计和程序设计，以及智能仪器的最新进展和发展趋势文华学院机电学部1.仪器仪表的定义、作用和分类智能仪器概述仪器仪表是信息获取的工具、是认识世界的工具，是一个系统或装置。最基本的作用：是延伸扩展补充或代替人的听觉、视觉、触觉等器官的功能。测试计量仪器分类：几何量、机械量、热工量、光学参数、电离辐射、电子参数、时间频率、电磁量同学们在学习和生活中，接触、使用或了解哪些仪器仪表？文华学院机电学部2.仪器仪表的发展过程智能仪器概述●第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表文华学院机电学部2.仪器仪表的发展过程智能仪器概述●第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表●第二代为数字式仪器仪表文华学院机电学部2.仪器仪表的发展过程智能仪器概述●第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表●第二代为数字式仪器仪表●第三代就是智能式仪器仪表文华学院机电学部智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量(或检测)仪器，它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用。3.智能仪器及其特点智能仪器概述近年来，智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展。模糊判断、故障诊断、容错技术、传感器融合、机件寿命预测等，使智能仪器的功能向更高的层次发展。文华学院机电学部智能仪器概述仪器仪表是：国民经济的“倍增器”科学研究的“先行官”现代战争的“战斗力”法庭审判的“物化法官”门捷列夫：“科学是从测量开始的”钱学森：“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术是关键和基础”王大珩院士：“能不能创造高水平的科学仪器和设备体现了一个民族、一个国家的创新能力,发展科学仪器设备应当视为国家战略”文华学院机电学部智能仪器的特点：●仪器功能强大●仪器的性能优越●操作自动化●具有数据通信接口●可实现硬件软化●具有友好的人机对话功能●具有自测试和自诊断功能智能仪器概述文华学院机电学部发展趋势：微型化、多功能化、人工智能化、部分结构虚拟化、通信与控制网络化4.智能仪器的基本结构智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它主要由硬件和软件两大部分组成。硬件部分：主机电路、模拟量输入输出通道、人机接口部件、串行或并行数据通信接口软件部分：仪器仪表监控程序和接口管理程序智能仪器概述文华学院机电学部智能仪器概述文华学院机电学部5.智能仪器的新发展智能仪器概述①个人仪器（内插式、外插式）个人计算机(PC)PC总线仪器卡主板(a)个人计算机(PC)PC总线仪器卡主板(b)外部机架(插件箱)文华学院机电学部智能仪器概述②VXI总线仪器内控计算机RAM仪器1仪器2仪器3(b)(a)仪器1仪器2仪器3仪器40#(a)外控方式；(b)内控方式文华学院机电学部智能仪器概述③虚拟仪器文华学院机电学部智能仪器概述传统仪器虚拟仪器侧重硬件侧重软件改进和维护费用大改进和维护费用小现代化应用时期短现代化应用时期长产品价格较高产品价格较低制造商规定功能消费者规定功能系统封闭固定系统开放、灵活不易和其他设备连接易于和其他设备连接传统仪器和虚拟仪器的对比文华学院机电学部智能仪器概述文华学院机电学部智能仪器概述文华学院机电学部智能仪器概述文华学院机电学部智能仪器概述文华学院机电学部智能仪器设计简介设计要求设计原则设计基本步骤★★★设计中注意的问题★功能及技术指标应满足要求可靠性要求便于操作和维护仪器工艺结构与造型设计要求从整体到局部（自顶向下）较高的性价比组合化与开放式设计原则文华学院机电学部智能仪器的研制步骤确定设计任务并拟定设计方案硬件和软件研制软硬件综合调试整机性能测试和评估三个阶段智能仪器设计简介文华学院机电学部智能仪器应用实例简介电话遥控器1.电话遥控器的基本原理电话遥控器的组成电话线家用电器检测与控制本机电话译码开关电话遥控器文华学院机电学部智能仪器的结构及特点2.智能型电话遥控器的电路结构及工作原理智能型电话遥控器的结构框图电话线取样及整形音频发送与接收提机及线路报警信号智能芯片AT89C51单片机放大驱动隔离电路讯响电路显示电路可控硅继电器