智能儀表技術(shù)

1、智能儀表技術(shù) EMail：W1、智能儀表定義;2、智能儀表的分類、基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn);3、智能儀表的發(fā)展與應(yīng)用;4、虛擬儀表與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng);5、智能儀表應(yīng)用實(shí)例簡(jiǎn)介 本節(jié)內(nèi)容提要 第一章： 概述桂林航專電子工程系 1、儀器儀表定義 （1）儀器儀表 ： 信息獲取的工具、認(rèn)識(shí)世界的工 具，是一個(gè)系統(tǒng)或裝置 （2）最基本的作用： 是延伸擴(kuò)展補(bǔ)充或代替人的聽(tīng)覺(jué)、視 覺(jué)、觸覺(jué)等器官的功能1.1、智能儀表定義與分類 第一章： 概述桂林航專電子工程系 2、幾類測(cè)試計(jì)量?jī)x器（1）幾何量：長(zhǎng)度、角度、相互位置、位移、測(cè)量 儀器等 （2）機(jī)械量：各種測(cè)力儀、硬度儀、加速度、力矩 測(cè)量?jī)x（3）熱工量：溫度、濕度、流量測(cè)

2、量?jī)x器等（4）光學(xué)參數(shù)：如光度計(jì)、光譜儀、色度計(jì)、光學(xué) 傳遞函數(shù)測(cè)量?jī)x等。（5）電離輻射：各種放射性、X、射線及中子計(jì)量 儀器等。第一章： 概述桂林航專電子工程系 3、智能儀表（1）智能： 指?jìng)€(gè)體對(duì)客觀事物進(jìn)行合理分析、判斷及有目的地行動(dòng)和有效地處理周圍環(huán)境事宜的綜合能力，也有認(rèn)為智能是多種才能的總和。（2）智能儀表： 都帶有電腦或單（片）板機(jī)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(fā)揮最佳的工作效能 第一章： 概述桂林航專電子工程系 4、三代儀器儀表 （1）第一代：指針式（或模擬式）儀器儀表 第一章： 概述桂林航專電子工程系 （2）第二代為數(shù)字式儀器儀表 第一章： 概述桂林航專電

3、子工程系 （3）第三代就是智能式儀器儀表第一章： 概述桂林航專電子工程系 1、分類：智能儀表的四個(gè)層次智能人工智能趨勢(shì)模型化系統(tǒng)辨識(shí)、模式識(shí)別初級(jí)智能計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理電子、傳感、測(cè)量兼容聰敏儀器類 初級(jí)智能儀表類 模型化智能儀表類 高級(jí)智能儀表類 1.2、智能儀表的分類、基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)第一章： 概述桂林航專電子工程系 2、智能儀表的基本結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)可有兩種基本類型:（1）微機(jī)內(nèi)嵌式：將單片或多片的微機(jī)芯片與 儀器有機(jī)地結(jié)合在一起形成的單機(jī)。（2）微機(jī)擴(kuò)展式：以個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)為核心 的應(yīng)用擴(kuò)展型測(cè)量?jī)x器。個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器 (PCI)或稱微機(jī)卡式儀器。 第一章： 概述桂林航專電子工程系 接口電路

4、傳感器電量非電量輸入通道（預(yù)處理部分）A/D儀器（監(jiān)控程序）內(nèi)存（應(yīng)用程序）EPROM內(nèi)總線CPU儀器面板鍵盤、開(kāi)關(guān)、按鈕、LED外部通信接口IEEE-488RS-232CCRTCAMACD/A模擬輸出輸出通道終端申請(qǐng)微機(jī)內(nèi)嵌式智能儀表的結(jié)構(gòu)圖第一章： 概述桂林航專電子工程系 電量輸入非電量開(kāi)關(guān)量或邏輯電平個(gè)人計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件輸入插件箱屏幕顯示硬拷貝數(shù)據(jù)處理D/A輸出IEEE488/RC232C局部網(wǎng)絡(luò)輸 出個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器（PCI）結(jié)構(gòu)圖第一章： 概述桂林航專電子工程系 3.基本工作方式： （1）基地 （2） 遙控第一章： 概述桂林航專電子工程系 4、特點(diǎn):(1)采集信息借助于傳感器和變送器，按

5、處理器的要求 采集電量和非電量。 (2)友好的人機(jī)對(duì)話接口(3)記憶信息(4) 信息處理 (5) 信息控制。 (6)自檢自診斷自測(cè)試(自檢)程序(7)自補(bǔ)償自適應(yīng) (8)自校準(zhǔn)自學(xué)習(xí)第一章： 概述桂林航專電子工程系 5、處理特點(diǎn)： （1）軟件控制測(cè)量過(guò)程： CPU 軟件控制測(cè)量過(guò)程 “以軟代硬” 靈活性強(qiáng)、可靠性強(qiáng) （2）數(shù)據(jù)處理 ： 隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、非線性校準(zhǔn)等處理 改量的精確度、數(shù)字濾波、相關(guān)、卷積、反卷積、幅度 譜、相位譜、功率譜等信號(hào)分析 提供更多高質(zhì)量的信息量 （3）多功能化 ：一機(jī)多用 如智能化電力需求分析儀第一章： 概述桂林航專電子工程系 1、儀器儀表發(fā)展特點(diǎn)： （1）新技術(shù)

6、的應(yīng)用 ； （2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化，注重性能價(jià)格化。 （3）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則發(fā)生了變化 （4）生產(chǎn)技術(shù)注重專業(yè)生產(chǎn)，不大而全 1.3 智能儀表的發(fā)展與應(yīng)用第一章： 概述桂林航專電子工程系 氣功、電動(dòng)單元組合儀表計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(DDC)分散控制系統(tǒng)DCS2、儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)： 工業(yè)自動(dòng)化控制儀器經(jīng)歷了三個(gè)過(guò)程：第一章： 概述桂林航專電子工程系 1、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 以計(jì)算機(jī)和信息處理為中心的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)在科學(xué)研究和實(shí)際工程領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成 :1.4 虛擬儀器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)第一章： 概述桂林航專電子工程系 第一章： 概述桂林航專電子工程系 第一章： 概述桂林航專電子工

7、程系 2、虛擬儀器系統(tǒng): 虛擬儀器在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，用戶根據(jù)需求來(lái)定義和設(shè)計(jì)儀器的測(cè)試功能。 實(shí)質(zhì)充分利用計(jì)算機(jī)的最新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。第一章： 概述桂林航專電子工程系 （1）虛擬儀器的組成: 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成有多種方式，主要取決于系統(tǒng)所采用的硬件和接口方式第一章： 概述桂林航專電子工程系 （2）虛擬儀器的功能 虛擬儀器包括硬件和軟件兩個(gè)基本要素。 硬件的主要功能是獲取真實(shí)世界中的被測(cè)信號(hào)， 分為兩類 :一類是滿足一般科學(xué)研究與工程領(lǐng)域測(cè) 試任務(wù)要求的虛擬儀器; 一類是用于高可靠性的關(guān)鍵任務(wù)，如航 空航天、國(guó)防等應(yīng)用的高端VXI儀器 軟件的功能定義了儀器的功能 第一章： 概述

8、桂林航專電子工程系 （3）虛擬儀器的特點(diǎn): 【1】智能化程度高，處理能力強(qiáng) ; 【2】復(fù)用性強(qiáng)，系統(tǒng)費(fèi)用低 ; 【3】可操作性強(qiáng); 【4】虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集(DAQ)方式 第一章： 概述桂林航專電子工程系 第一章： 概述桂林航專電子工程系 第一章： 概述桂林航專電子工程系 1、電話遙控的基本原理 電話遙控的最初目的是想利用電話線路,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱家用電器電源的接通或斷開(kāi)。其遙控接收控制器（即電話遙控器）的基本結(jié)構(gòu)1.5、智能儀表應(yīng)用實(shí)例簡(jiǎn)介-電話遙控第一章： 概述桂林航專電子工程系 電話遙控器的組成 第一章： 概述桂林航專電子工程系 2、智能型電話遙控器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理 （1）電路結(jié)構(gòu) 【

9、1】原有電路存在的不足； 結(jié)構(gòu)單一、接受命令有限 【2】改善的方式 ； 單片機(jī)的主要功能是接收由電話線路傳輸?shù)目刂泼罨蛲獠侩娐份斎氲钠渌盘?hào),對(duì)這些命令或信號(hào)進(jìn)行分析、識(shí)別、計(jì)算,并將結(jié)果作相應(yīng)的處理（包括存儲(chǔ)、顯示或輸出相應(yīng)的控制信號(hào)等）。 第一章： 概述桂林航專電子工程系 【3】改善電路結(jié)構(gòu)框圖： 上述電路采用MCS-51系列單片機(jī)AT89C51作為 遙控器的核心控制部件。電路的主要功能：（1）遠(yuǎn)距離遙控家用電器的開(kāi)、關(guān)機(jī)動(dòng)作；（2）查詢被控家用電器當(dāng)前的工作狀態(tài)；（3）遠(yuǎn)距離設(shè)定家用電器的開(kāi)、關(guān)機(jī)時(shí)間和工作時(shí) 間；（4）電話機(jī)防盜打,電話密碼鎖以及緊急報(bào)警自動(dòng)尋 呼等功能。 第一章：

10、概述桂林航專電子工程系 （2）、遙控器的工作原理 【1】在正常情況下，單片機(jī)不斷地查詢電話振鈴信 號(hào)、提機(jī)信號(hào)及線路監(jiān)測(cè)信號(hào)； 【2】當(dāng)有電話打入時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)振鈴信號(hào)并 計(jì)數(shù) 【3】此時(shí),操作者即可利用音頻電話的按鍵輸入開(kāi) 機(jī)、關(guān)機(jī)或其他遙控密碼。 【4】當(dāng)本機(jī)產(chǎn)生提機(jī)信號(hào)（即有人由內(nèi)向外打電 話）時(shí),單片機(jī)立即處于接收密碼狀態(tài)。 【5】當(dāng)受控現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常情況（如非法侵入、電器 故障或火災(zāi)等）時(shí),報(bào)警信號(hào)電路自動(dòng)產(chǎn)生中斷請(qǐng) 求信號(hào) 第一章： 概述桂林航專電子工程系 智能型電話遙控器的結(jié)構(gòu)框圖第一章： 概述桂林航專電子工程系 思考題與習(xí)題1、什么是智能儀表？2、智能儀表的硬件主要包括哪幾部

11、分？3、智能儀表與傳統(tǒng)儀器相比有何特點(diǎn)？4、你了解智能儀表嗎？請(qǐng)列舉一個(gè)智能儀表的 實(shí)例,并說(shuō)出它的特點(diǎn)。5、智能儀表的發(fā)展方向是什么？第一章： 概述桂林航專電子工程系 1、有時(shí)候讀書是一種巧妙地避開(kāi)思考的方法。8月-228月-22Thursday, August 18, 20222、閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。16:32:3116:32:3116:328/18/2022 4:32:31 PM3、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。8月-2216:32:3116:32Aug-2218-Aug-224、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。16:32:3116:32:3116:32Thursd

12、ay, August 18, 20225、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。8月-228月-2216:32:3116:32:31August 18, 20226、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。18 八月 20224:32:31 下午16:32:318月-227、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。八月 224:32 下午8月-2216:32August 18, 20228、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/8/18 16:32:3116:32:3118 August 20229、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。4:32:31 下午4:32 下午16:32:318月-2210、你要做多大的事情，就該承受多大的壓力。8/18/2022 4:32:31 PM16:32:3118-8月-2211、自己要先看得起自己，別人才會(huì)看得起你。8/18/2022 4:32 PM8/18/2022 4:32 PM8月