智能儀器可以設計哪些
㈠ 智能儀器有哪些產品
那這個就太多了,最常見的就是一些醫療器械設備,像血壓計,血糖計,等等!
㈡ 智能儀器儀表有哪些主要功能
智能儀器儀表具有以下功能特點:
①操作自動化。儀器的整個測量過程如鍵盤掃描、量程選擇、開關啟動閉合、數據的採集、傳輸與處理以及顯示列印等都用單片機或微控制器來控制操作,實現測量過程的全部自動化。
②具有自測功能,包括自動調零、自動故障與狀態檢驗、自動校準、自診斷及量程自動轉換等。智能儀表能自動檢測出故障的部位甚至故障的原因。這種自測試可以在儀器啟動時運行,同時也可在儀器工作中運行,極大地方便了儀器的維護。
③具有數據處理功能,這是智能儀器的主要優點之一。智能儀器由於採用了單片機或微控制器,使得許多原來用硬體邏輯難以解決或根本無法解決的問題,現在可以用軟體非常靈活地加以解決。例如,傳統的數字萬用表只能測量電阻、交直流電壓、電流等,而智能型的數字萬用表不僅能進行上述測量,而且還具有對測量結果進行諸如零點平移、取平均值、求極值、統計分析等復雜的數據處理功能,不僅使用戶從繁重的數據處理中解放出來,也有效地提高了儀器的測量精度。
④具有友好的人機對話能力。智能儀器使用鍵盤代替傳統儀器中的切換開關,操作人員只需通過鍵盤輸入命令,就能實現某種測量功能。與此同時,智能儀器還通過顯示屏將儀器的運行情況、工作狀態以及對測量數據的處理結果及時告訴操作人員,使儀器的操作更加方便直觀。
⑤具有可編程式控制操作能力。一般智能儀器都配有GPIB、RS232C、RS485等標準的通信介面,可以很方便地與PC機和其他儀器一起組成用戶所需要的多種功能的自動測量系統,來完成更復雜的測試任務。
㈢ 急需智能儀器課程設計
一、利用光電感測器測量振動的原理:
振動過程中,需要測量的參數是振幅、頻率以及加速度等,圖1示出測試方法的一部分。在圖1(a)中,重物2懸掛於彈簧1,光源3發出的光線通過光闌4、鏡5反射後投至光電器件6。重物2振動時,鏡子5也隨著振動,因而引起光電器件6上光通量的變化。圖1(b)中,光電感測器帶有棱鏡5與重物2一起振動。若光電器件6上的光通量增大時,另一光電器件6'上的光通量減少,反之亦然。兩光電器件接成橋式電路,因而靈敏度和穩定性較好。在圖1(c)中的光電感測器有成對的光柵5與5'。光柵5固定不動,光柵5'隨著重物2上下振動,因而投射於光電器件6的光通量也隨著而變化,它的優點是靈敏度較高,適用於對小位移的測量。
用光電感測器測量振動的原理圖
圖2(a)示出測量旋轉體或旋轉軸振動的原理。在軸或旋轉體2的旁邊安裝不動的遮光物3,它的高低可以用螺絲上下移動。旋轉體2不動時,它的母線與遮光物3間形成寬為 的縫隙。若旋轉體不對稱或者偏心,則轉動時縫隙的寬度 要變化,因而由光源1發出照射於光電器件4的光通量以及由它產生的光電流也變化,經過放大後由記錄器記錄或者示波器顯示,這樣就可以測試出旋轉體振動的頻率和振幅。
利用縫隙大小變化測量旋轉體的振動
為了提高儀器的靈敏度,可以採用兩個光電器件。當旋轉體振動時使一個光電器件上的電流增大,另一個光電器件上的電流減小,其原理如圖 當旋轉體4不振動時,光源1發出的光線經過鏡2、3反射後至光電器件5、6上的光通量相等。由於電橋這時被調整成平衡,放大器7中無輸入信號。當旋轉體垂直方向振動時,軸上面的縫隙增大時,下面的縫隙減小(或反之),因此光電器件5、6上的光通量不同,電橋失去平衡,有電壓輸出,經過放大器7放大後可以由計量器8記錄下來。
激光測量高層建築振動的示意圖
圖 所示的是用激光束來測定高層建築風振位移和頻率的示意圖,整套裝置由發射和接收兩大部分組成。激光發射部分1放置在建築物旁的靜止地基上,功率為0.4~1毫瓦,由單模氦氖激光器發出發射角為 弧度的光束,經內調焦發射望遠鏡2、直角棱鏡3反射到建築物頂部的接收靶4上。接收部分安裝在建築物的頂部,由接收靶4、放大和運算器5、記錄和示波器6、等部分組成。接收靶由四塊或兩塊光電池的中間,差動放大無輸出。當建築物因風力等原因振動時,光斑在靶中的位置改變,經放大和運算後就可以由記錄器或者示波器顯示出它的波形來。
二、利用光柵和示波器測量微小的振動
利用光柵和示波器測量微小振動
圖 示出利用光柵和示波器測量微小振動的原理。由光源1發出的光線通過透鏡2平行射向光柵3和4,光柵3和4上每一毫米有100條刻線。光柵3固定不動,動光柵4隨被測振動體而振動,安裝時使光柵3的刻線相對於光柵4的刻線傾斜一微小的角度,它們在平行光照射下形成莫爾條紋。當動光柵4相對於定光柵3垂直於刻線反向移動時,莫爾條紋將向平行於光柵刻線的方向移動。光柵每移動一個光柵節距,莫爾條紋就隨著移動一個條紋的寬度。
莫爾條紋的變化由光電器件接收,藉助於棱鏡和透鏡的組合5把各自的視場分別投射於光電器件6、7、8、9,光電器件的布置使它們得到的信號各相差90度,這些信號再經過各自的放大器10、11、12、13放大後加於電子射線管14的垂直偏轉板和水平偏轉板。設光電器件6、8的信號相位相反,經過放大後,加於水平偏轉板;光電器件7、9的信號相位相反,經放大後加於垂直偏轉板。當可動光柵4隨著被測對象振動時,莫爾條紋的明暗區域不斷變化,光電器件得到的照度不斷變化,根據示波器李薩如圖形的原理,經過放大後,在電子射線管14的屏上呈現出圓弧,圓弧的弧長正比於振動的幅度。當圓弧閉合形成一個圓時,振動的振幅等於光柵的節距。因此如果在射線管的屏幕上預先標出圓弧角,則可以從弧長測知振動幅度的大小。
三、干涉測振法
測量機械振動的干涉裝置,可以選用邁克爾遜干涉儀。干涉條紋的光強 可以參考光束和測量光束的光強 和 的合成求得(設不計反射等損耗):
式子中:
ψ--參考光束和測量光束之間的相位差;
λ--單色光波長;
--固定的參考鏡和分光棱鏡之間的距離;
--可動的測量鏡與分光棱鏡之間的距離;
χ--測量物隨波測物振動而移動的距離。
若被測物作諧振動,即
代入 得 ,再把 代入 得到干涉條紋光強的變化部分為 。
設光電器件工作在線性區,則輸出交變的光電信號為:
x與u波形之間的關系
X與u的波形見上圖,光電信號u是一個以 為周期的調制波。這是由於光電信號的頻率等於干涉條紋明暗變化的頻率,有就是說與振動位移的速度成正比。在振動位移的上極限位置 、 …和下極限位置 、 …處,移動速度最小,干涉條紋移動也最慢,瞬時頻率最小,光電信號的密度最疏;在振動位移的平衡位置 、 …處,移動速度最快,干涉條紋移動也最快,瞬時頻率最高,光電信號的密度最大。
若可動測量鏡移動 ,光束來回往返就變化了 ,干涉光亮暗變化一次,即可得一個脈沖。 與 之間的時間為振動周期,振動一個周期相當於 變化 ,因此振動一個周期對應的計數脈沖數 可以如下求出: ,或者由計數器計得的脈沖數 可以求出振動的振幅 :
由於激光的單色性、相乾性和波長的穩定性好,所以激光干涉測振儀已經作為各國振動計量的較高基準。
利用激光測振,由於其波長誤差很小(< ),所以可以忽略不計。所以測量的精度取決於計數精度。計數精度決定於光電信號的信噪比(是誤計的主要因素)和振幅不能被 除盡時的小數部分記數精度。對於後者可以採用若干周期平均的方法來提高。
當振動頻率為 時,計數器記取的條紋頻率 為: ,
令記數頻率 與被測振動頻率 之比為"頻率比 ": ,
因此,可以得到被測振幅 與 之間的關系: ,
實際測量中,用計數器記取條紋變化頻率 時,是由被測振動頻率 控制的計數器門電路記取的,所以計數器的顯示數便是頻率比 ,由已知光源波長 ,便可以求出 。
圖(a)為測振儀的原理圖,圖(b)為測振儀計數器的方框圖。
計數器的控制邏輯是:被測諧振動由拾振器轉換成電信號,經過放大以及整形器(2)形成振動脈沖,送到受觸發器(2)控制的門(2)。當采樣脈沖發生器發來一個采樣脈沖使觸發器(2)翻轉而將門(2)分成兩路:一路使觸發器(1)翻轉而將門(1)打開,讓干涉條紋光電信號經過放大以及整形器(1),通過門(1)進入計數器,開始計數;另一路到分頻器,分頻器是根據所要求平均的振動周期數進行動作的。例如採用8個振動周期,就採用9個分頻。當第一個振動脈沖將門(1)打開開始計數後,直到第9個振動脈沖進入分頻器時,分頻器才有一個脈沖輸出。這個分頻脈沖分別加到觸發器(1)和(2),使它們翻轉,而將門(1)和(2)同時關掉,是使連續而來的振動脈沖不能再打開門(1),起到了自鎖作用。此時,數碼管顯示一次Rf讀數值。當采樣脈沖發生器輸出下一個脈沖時,一方面使計數器和分頻器復零,同時又使門(2)打開,重復上述測量過程。
㈣ 智能儀器設計基礎史健芳第二版常見的ad轉換器有哪些 特點是什麼
智能儀器由硬體和軟體兩大部分組成。硬體包括微處理器、存儲器、輸入通道、輸出通
道、人專機介面屬電路、
通信介面電路等部分。微處理器是儀器的核心;存儲器包括程序存儲器和數據存儲器用來存儲程序和數據;輸入通道主要包括感測器、信號調理電路和A/D轉換器等, 完成信號的濾波、放大、模數轉換等;輸出通道主要包括D/A轉換器、放大驅動電路和模擬執行器等,將處理器處理後的數字信號轉換為模擬信號;人機介面電路主要包括鍵盤和顯示器,是操作者和儀器的通信橋梁,操作者可通過鍵盤儀器發出控制指令,儀器可通過顯示器將處理結果顯示出來;通信介面電路實現儀器與計算機或其它儀器的通信。
㈤ 下學期要教《智能儀器原理與設計》,誰能給列個計劃,越詳細越好
這種老師.......下面這個是我們學校的課程計劃,你參考下
一、課程名稱: 智能儀器原理與設計
Principle and Design of Intelligent Instruments
二、課程編碼:
三、學時與學分:
四、先修課程: 微機原理與介面、電子技術、檢測技術
五、課程教學目標:
通過本課程的學習,使學生全面了解智能儀器的發展現狀,
掌握常規智能儀器儀表及智能測控設備的工作原理及設計方法,
針對電氣專業學生的特點,突出數據採集系統設計及測量數據處理方法的重點,為學生在以後的研究和工作中,使用和設計智能儀器及測控設備奠定必要的基礎。
六、適用學科專業:
電氣工程及其自動化,
七、基本教學內容與學時安排
智能儀器的設計基礎 (2學時)
智能儀器中的數據採集系統(1) (2學時)
信號與放大:放大器的選擇應用
多路開關及控制
智能儀器中的數據採集系統(2) (4學時)
采樣與保持
ADC及介面控制
智能儀器中的數據採集系統(3) (2學時)
CPU對ADC的控制
數據採集系統的形式
D/A轉換器及函數波形發生器 (2學時)
DAC原理及性能
DAC及介面控制
函數波形發生器工作原理
智能儀器的介面設計(1) (2學時)
開關、鍵盤及介面控制
LED介面及控制
智能儀器的介面設計(2) (2學時)
LCD介面及控制
微型列印機介面及控制
智能儀器中的自動化技術 (2學時)
自動量程切換
自動校準技術
自動診斷技術
智能儀器中的數據處理技術 (4學時)
數值與非數值處理
測量結果的處理方法
1)對系統誤差的處理方法
2)對隨機誤差的處理方法
智能儀器的可靠性及抗干擾設計 (4學時)
電磁兼容設計(硬體)
軟體的抗干擾設計
可靠性設計基礎
可靠性保障基礎技術
虛擬儀器工作原理及應用 (2學時)
匯流排及VXI匯流排
虛擬儀器的基本組成
虛擬儀器的軟體設計
虛擬儀器的應用
習題課 (2學時)
其它 (2學時)
八、教材及參考書:
李昌禧,《微機化儀器儀表設計》,華中科技大學出版社,1999年第1版。
趙新民,《智能儀器原理及設計》,哈爾濱工業大學出版社。
林君,《微型計算機卡式儀器原理、設計與應用》,國防工業出版社。
於海生,《微型計算機控制技術》,清華大學出版社。
九、考核方式:
考試
㈥ 智能儀器有哪幾種結構形式對其作簡要描述
從智來能儀器的發展狀況看來源,其結構有兩種基本類型,即微機內嵌式和微機擴展式。
微機內嵌式智能儀器是將單片或多片的微處理器與儀器有機的結合在一起形成的單機。(微處理器在其中起控制和數據處理作用。其特點主要是:專用或多功能、採用小型化、便攜或手持式結構,干電池供電,易於密封,適應惡劣環境,成本較低。)
微機擴展式智能儀器是以個人計算機(PC)為核心的應用擴展型測量儀器。(PCI的優點是使用靈活、應用范圍廣。可以方便的利用PC已有的磁碟、列印機及繪圖儀器等獲取硬拷貝。PC數據處理功能強、內存容量大。因而PCI可以用於復雜的、高性能的信息處理。)
㈦ 智能儀器的一般過程有哪些
設計、研製智能儀器的一般過程各主要階段的設計原則和工作內容簡要概述如下:
1、確定設計任務
2、擬制總體設計方案
3、確定儀器工作總框圖
4、硬體電路和軟體的設計與調試
5、整機聯調
㈧ 什麼是智能什麼是智能儀器
智能是一個涉及很多方面的概念,不容易說的精闢。一般認為,智能回是指個體對客觀事物進行合答理分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環境事宜的綜合能力。也有認為智能是多種才能的總和。有外國學者認為:智能由語言理解、用詞流暢、數、空間、聯系性記憶、感知速度及一般思維 7種因子組成。
一般所講的智能儀器是指具有自動檢測工作狀態,自動設置初始數據,能夠實行邏輯判斷,能夠指令執行機構,能夠記憶貯存測量數據的儀器。智能儀器都帶有電腦或單(片)板機作為儀器控制中心,代替人的許多操作,從而保證儀器能夠發揮最佳的工作效能。舉個例子,一部照相機,可以看成一台測量光線,記錄圖象的儀器。老式的照相機要求操作者要有一定的光學知識、底片感光的知識等攝影技術,否則拍不出滿意的照片。現在的「傻瓜相機」其實就是智能儀器,利用內置的電腦(單(片)板機)把拍攝現場的各種參數自動測定好並指令照相機,使得人們在使用「傻瓜相機」的時候,只需要一按快門就完成所有的必須的操作。
㈨ 智能儀器是什麼
智能是一個涉及很多方面的概念,不容易說的精闢。一般認為,智能是指個體對專客觀事物進行合理屬分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環境事宜的綜合能力。也有認為智能是多種才能的總和。有外國學者認為:智能由語言理解、用詞流暢、數、空間、聯系性記憶、感知速度及一般思維 7種因子組成。
一般所講的智能儀器是指具有自動檢測工作狀態,自動設置初始數據,能夠實行邏輯判斷,能夠指令執行機構,能夠記憶貯存測量數據的儀器。智能儀器都帶有電腦或單(片)板機作為儀器控制中心,代替人的許多操作,從而保證儀器能夠發揮最佳的工作效能。舉個例子,一部照相機,可以看成一台測量光線,記錄圖象的儀器。老式的照相機要求操作者要有一定的光學知識、底片感光的知識等攝影技術,否則拍不出滿意的照片。現在的「傻瓜相機」其實就是智能儀器,利用內置的電腦(單(片)板機)把拍攝現場的各種參數自動測定好並指令照相機,使得人們在使用「傻瓜相機」的時候,只需要一按快門就完成所有的必須的操作。
(轉)
㈩ 設計一個智能化儀器
分都來給我自吧,孩子。
http://www.jsjxy.net/yjs/ShowArticle.asp?ArticleID=7