計(jì)算機(jī)在智能儀器儀表中的應(yīng)用

1、計(jì)算機(jī)在智能儀器儀表中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在智能儀器儀表中的應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展,自動(dòng)測(cè)量技術(shù)有了進(jìn)一步的開展,許多以微處理器或微計(jì)算機(jī)為主體的測(cè)試用儀器儀表也相繼出現(xiàn),并且在人們的消費(fèi)生活中得到廣泛應(yīng)用。智能儀器儀表,簡(jiǎn)單地講就是將微處理器或微計(jì)算機(jī)用于測(cè)量設(shè)備或儀器儀表中，智能儀器是將人工智能的方法、理論和技術(shù)應(yīng)用于儀器,使其具有類似人智能特性或功能的儀器。它是依賴計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展而誕生和開展起來(lái)的新型儀器。1.智能儀器的功能和特點(diǎn)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展，有好多儀器均本文由論文聯(lián)盟搜集整理稱為智能型的,但功能上彼此差異很大,如今尚未對(duì)智能儀器儀表做出一個(gè)比較嚴(yán)格的定義。一般來(lái)說(shuō),智能儀器儀表應(yīng)

2、具有以下功能和特點(diǎn)：1.1.對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)展誤差修正測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試儀器儀表的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)就是測(cè)量精度，所以，測(cè)量誤差是任何儀器儀表均需考慮的一個(gè)重要環(huán)節(jié),如非線性誤差、溫度漂移、零位漂移等，都是傳感器、模擬電路所造成的測(cè)量誤差。1.2.自動(dòng)聯(lián)機(jī)和自動(dòng)脫機(jī)功能儀器儀表在進(jìn)展測(cè)量時(shí),有的需隨機(jī)測(cè)量,有的參數(shù)需定時(shí)測(cè)量。為不對(duì)某些現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備造成影響或不影響現(xiàn)場(chǎng)的正常工作，要求在測(cè)試時(shí)將儀器儀表聯(lián)接到測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),稱為在線測(cè)試,即聯(lián)機(jī)。不測(cè)試時(shí)使儀器儀表脫離測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),即脫機(jī)。1.3.數(shù)據(jù)處理功能隨著單片機(jī)和微控制器的開展，是的原來(lái)硬件很那解決或者是不能解決的問(wèn)題，如今都可以通過(guò)軟件非常靈敏快捷的解決。

3、例如，測(cè)量電阻、交直流電壓、電流等是能用傳統(tǒng)的數(shù)字萬(wàn)用表解決的問(wèn)題，如今通過(guò)智能的數(shù)字萬(wàn)用表不僅可以進(jìn)展最賤的測(cè)量，而且還可以對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)功能進(jìn)展處理，如零點(diǎn)平移、取平均值、求極值、統(tǒng)計(jì)分析等。智能數(shù)據(jù)處理功能不僅有效地進(jìn)步了一起的測(cè)量精度，還把繁重的數(shù)據(jù)處理從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)方法中解放出來(lái)。1.4.操作自動(dòng)化數(shù)據(jù)的采集、量程選擇、鍵盤掃描、開關(guān)啟動(dòng)閉合、傳輸與處理以及顯示打印等在整個(gè)儀器測(cè)量過(guò)程中都用計(jì)算機(jī)控制來(lái)進(jìn)展操作，這就實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過(guò)程的全自動(dòng)化。1.5.自動(dòng)切換量程自動(dòng)切換量程,可以進(jìn)步分辨率,能自動(dòng)切換輸入信號(hào),以便對(duì)多參數(shù)進(jìn)展測(cè)量。1.6.自檢及故障監(jiān)控功能在測(cè)試的過(guò)程中假如出現(xiàn)溫度過(guò)高

4、、電流過(guò)大、超壓、過(guò)載等的一些故障，以及在測(cè)試的過(guò)程中儀器本身出現(xiàn)故障，智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)地自己排除障礙并對(duì)突發(fā)故障做出警報(bào)。1.7.友好的人機(jī)對(duì)話才能智能儀器通過(guò)顯示屏的運(yùn)行狀況、工作狀態(tài)以及與測(cè)量數(shù)據(jù)額的處理結(jié)果及時(shí)地通知工作人員，使一起的操作跟更加的方便直觀，而卻智能儀器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)試儀器，工作人員可以通過(guò)程序編制，在鍵盤中輸入命令，就可以很快捷的實(shí)現(xiàn)測(cè)繪。1.8.系統(tǒng)重構(gòu)才能在某些測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),要求儀器儀表具有系統(tǒng)重構(gòu)才能,重新組成一個(gè)測(cè)試系統(tǒng),繼續(xù)對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)展測(cè)量。2.計(jì)算機(jī)在智能儀器中的作用隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域，而且計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的作用已經(jīng)受

5、到人們的重視，尤其是在智能儀器儀表中的作用，計(jì)算機(jī)以功能強(qiáng)、體積孝構(gòu)造緊湊、功耗低、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)，在智能儀器儀表的工作中顯示出了強(qiáng)大的工作才能。計(jì)算機(jī)在智能儀器中的作用主要包括以下幾個(gè)方面：2.1.自檢與故障監(jiān)控智能儀表儀器的一個(gè)獨(dú)特功能就是配有自檢程序和故障監(jiān)控程序,，這使得智能儀表儀器的工作可靠性大大加強(qiáng)。在計(jì)算機(jī)的正常過(guò)狀態(tài)下，自檢系統(tǒng)通常可以對(duì)對(duì)儀器儀表的性能進(jìn)展檢查,以判斷儀器儀表是否正常工作進(jìn)展檢測(cè)。計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)還有一個(gè)功能就是在儀器儀表出現(xiàn)故障的的時(shí)候，減速減可以對(duì)出現(xiàn)故障的部位做出正確的診斷，是維修工作進(jìn)展起來(lái)跟假的方便。自檢與故障檢測(cè)系統(tǒng)不但可以檢測(cè)出設(shè)備的故障問(wèn)題還

6、可以對(duì)信號(hào)源的的故障進(jìn)展檢測(cè)，假如某一被檢測(cè)的信號(hào)為零或超出某一范圍,那么認(rèn)為出故障，如對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)展超量檢查。自檢與故障監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)了故障,自檢與故障監(jiān)控系統(tǒng)便將故障部件隔離,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展重構(gòu),組成一個(gè)新的檢測(cè)系統(tǒng),繼續(xù)對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)展測(cè)量。2.2.系統(tǒng)控制與管理一臺(tái)完好的智能儀器儀表就是一個(gè)獨(dú)立的測(cè)試裝置，計(jì)算機(jī)作為一套整體的監(jiān)控程序，通過(guò)命令和啟動(dòng)儀器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)完成控制與管理工作，一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)測(cè)試工作都是有計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)進(jìn)展控制與管理完成的。在測(cè)量過(guò)程中,能啟動(dòng)信號(hào)采樣,自動(dòng)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī),A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換完畢自動(dòng)讀取結(jié)果,并根據(jù)需要決定是否與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)脫機(jī)。對(duì)于模擬輸出,那么要啟動(dòng)

7、D/A轉(zhuǎn)換,使數(shù)字信號(hào)按照人們的要求變?yōu)槟M信號(hào)輸出。對(duì)于測(cè)量結(jié)果,可由打印機(jī)打印或由顯示器進(jìn)展顯示。對(duì)于多參數(shù)多回路的巡回檢測(cè),也要由計(jì)算機(jī)定時(shí)控制巡回的選擇和切換。對(duì)于變化范圍較大的信號(hào)要分檔測(cè)量,由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)切換量程。2.3.數(shù)據(jù)分析與處理計(jì)算機(jī)最獨(dú)特的功能就是進(jìn)展數(shù)據(jù)處理,我們把計(jì)算機(jī)人類無(wú)法比較的運(yùn)算速度入計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)成智能儀器儀表，這些智能儀器儀表具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理才能。在進(jìn)展檢測(cè)的時(shí)候我們往往通過(guò)綜合分析、統(tǒng)計(jì)、歸納、計(jì)算和判斷，對(duì)單戀打個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)展分析，已達(dá)進(jìn)步測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。計(jì)算機(jī)在智能儀器儀表中要進(jìn)展大量的數(shù)據(jù)分析與處理，大多要進(jìn)展平方、立方、開方、三角函數(shù)、級(jí)數(shù)和對(duì)

8、數(shù)運(yùn)算,有的需要進(jìn)展微分、積分、導(dǎo)數(shù)和求解高次方程、高階微分方程的運(yùn)算,有的還需要建立資料庫(kù)、配置專家系統(tǒng),以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展綜合分析和處理,得出正確的結(jié)論。2.4.誤差分析與修正任何測(cè)量?jī)x器儀表都存在誤差問(wèn)題,即使是精度很高的數(shù)字式儀器儀表也必然存在有一定的誤差。這些誤差來(lái)源于兩個(gè)方面，一方面是儀器內(nèi)的電子線路，另一方面是傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器。其中由傳感器誤差引起的非線性誤差、溫度誤差、零位漂移誤差和遲滯誤差等占的比重最大。誤差一般都是有規(guī)律的，如數(shù)學(xué)語(yǔ)言中的逼近等等。用硬件電路來(lái)逼近某一曲線往往是非常困難的,因?yàn)檠a(bǔ)償電路復(fù)雜以后,補(bǔ)償電路本身又會(huì)帶來(lái)誤差,而且還會(huì)進(jìn)步儀器儀表的本錢。在常規(guī)儀器儀表中,這些誤差多采用補(bǔ)償電路來(lái)克制,這種方法稱為硬件修正法。而在以計(jì)算機(jī)為核心的智能儀器儀表中,按統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)消除某一誤差或件的方法來(lái)逼近某一數(shù)學(xué)曲線，那么是比較容易的事情。由此可見,智能儀器儀表中計(jì)算機(jī)的計(jì)算與數(shù)據(jù)處理功能為減小和消除誤差提供了極大的方便。綜上所述可以看出,隨著微處理器或微計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷開展,越來(lái)越多的、功能更加完善的智能儀器儀表將應(yīng)用于各行各業(yè),尤其是在工業(yè)控制方面的應(yīng)用,前景將更廣闊。在智能儀器儀表中,計(jì)算機(jī)承當(dāng)了全部控制、管理、計(jì)算和數(shù)據(jù)處理任務(wù)。計(jì)算機(jī)通過(guò)鍵盤或遙控接口承授命令和信