智能儀表期末考試復(fù)習(xí)攻略

1、1、概念：儀表及作用2、儀表的發(fā)展經(jīng)歷那幾個(gè)階段？其特點(diǎn)？3、智能儀表的分類及特點(diǎn)？4、智能儀表的主要特點(diǎn)？5、推動(dòng)智能儀表發(fā)展的主要技術(shù)儀器儀表是獲取信息的工具，是認(rèn)識(shí)世界的手段。作用是延伸、擴(kuò)展、補(bǔ)充或代替人 的聽覺、視覺、觸覺等器官的功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類社會(huì)已步人信息時(shí)代， 對(duì)儀表的依賴性更強(qiáng)，要求也更高。第一代 -模擬式儀表 -基本結(jié)構(gòu)是磁電式和電子式。磁電式基于電磁測(cè)量原理使用指 針來顯示測(cè)量結(jié)果。如指針式萬用表、伏特表、安培表、功率表等。 電子式基于模擬電子技術(shù)原理。如記錄儀、電子示波器、信號(hào)發(fā)生器等。第二代 -數(shù)字式儀表 -基本結(jié)構(gòu)中含有 A D 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，并以數(shù)字

2、方式顯示或打印測(cè)量 結(jié)果。如數(shù)字電壓表、數(shù)字功率計(jì)、數(shù)字頻率計(jì)等。比第一代響應(yīng)速度快，測(cè)量準(zhǔn)確度高。第三代 -智能式儀器儀表 -基本結(jié)構(gòu)中含有 CPU。功能強(qiáng)大、功耗低、體積小、可靠性 高等。第四代 -虛擬儀器及網(wǎng)絡(luò)化儀器，虛擬儀器是以通用計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，加上特定的硬件接 口設(shè)備和為實(shí)現(xiàn)特定功能而編制的軟件組成。網(wǎng)絡(luò)儀器- 把信息系統(tǒng)與測(cè)量系統(tǒng)通過Internet 連接起來，做到資源共享，高效完成復(fù)雜艱巨的測(cè)控任務(wù)。儀器特點(diǎn)： 實(shí)現(xiàn)資源共享， 一臺(tái)儀器為更多的用戶所使用。 環(huán)境惡劣的數(shù)據(jù)采集實(shí)行遠(yuǎn) 程采集，將采集的數(shù)據(jù)放在服務(wù)器中供用戶使用。重要的數(shù)據(jù)多機(jī)備份提高系統(tǒng)的可靠性。 測(cè)試人員不受時(shí)間

3、和空間的限制，隨時(shí)隨地獲取所需的信息。修改、擴(kuò)展十分方便聰敏儀器儀表 -是以電子、傳感、測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)。特點(diǎn)是通過巧妙的設(shè)計(jì)而獲得某 一有特色的功能。初級(jí)智能儀器儀表 -應(yīng)用計(jì)算機(jī)及信號(hào)處理技術(shù)，具有記憶、存儲(chǔ)、運(yùn)算、判斷、簡(jiǎn)單 決策、自校準(zhǔn)、自診斷、人機(jī)對(duì)話等功能。目前絕大多數(shù)智能儀表屬于此。模型化儀器儀表 -應(yīng)用建模方法及系統(tǒng)辨識(shí)， 對(duì)被測(cè)對(duì)象狀態(tài)或行為做出估計(jì)， 建立對(duì) 環(huán)境、 干擾、儀器參數(shù)變化做出自適應(yīng)反映的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 具有一定的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力。高級(jí)智能儀器儀表 -運(yùn)用模糊判斷、容錯(cuò)技術(shù)、傳感器融合、人工智能、專家系統(tǒng)等技 術(shù)。有較強(qiáng)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織

4、、自決策、自推論能力，使儀表工作在最佳狀態(tài)。是 智能儀表的最高類別。測(cè)量過程軟件控制。當(dāng)測(cè)量過程用軟件控制后，簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，縮小體積及功耗， 提高可靠性，增加靈活性，儀表的自動(dòng)化程度更高。數(shù)據(jù)處理。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理功能是智能儀表突出的特點(diǎn)。提高測(cè)量精確度 -對(duì)隨機(jī)誤差及系統(tǒng)誤差處理。采用軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果及時(shí)的、在線的 處理?？梢詫?shí)現(xiàn)各種算法，各種誤差的計(jì)算及補(bǔ)償，非線性校準(zhǔn)等。測(cè)量結(jié)果的再加工 -提供高質(zhì)量的信息。對(duì)所采集的樣本進(jìn)行數(shù)字濾波，對(duì)樣本進(jìn)行 時(shí)域或頻域的分析。 這樣就從原有的測(cè)量結(jié)果中提取更多的信息量。 如生物醫(yī)療、 語音分析、 模式識(shí)別和故障診斷等方面都廣泛的應(yīng)用

5、。大容量的信息存儲(chǔ) -存儲(chǔ)數(shù)學(xué)模型、以前和現(xiàn)在的測(cè)量信息、操作人員輸入的信息、 最佳參數(shù)等。多功能化。智能儀表的測(cè)量過程軟件控制及數(shù)據(jù)處理功能使一機(jī)多用的多功能化易于實(shí) 現(xiàn)。一、傳感器技術(shù)。 檢測(cè)是通過傳感器實(shí)現(xiàn)的，作為現(xiàn)代信息技術(shù)三大核心技術(shù)之一的傳感器技術(shù)經(jīng)歷了聾啞傳感器、智能傳感器、網(wǎng)絡(luò)化傳感器的發(fā)展歷程。二、AD 等新器件增強(qiáng)儀表功能與測(cè)量范圍。三、單片機(jī)與 DSP 的廣泛應(yīng)用。四、嵌入式與片上系統(tǒng)促進(jìn)智 能儀表發(fā)展。五、 ASIC、 CPLD技術(shù)在智能儀表中廣泛使用。七、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 1、常見的開關(guān)有哪些？鍵盤的構(gòu)成有哪些形式？2、開關(guān)和鍵盤的不同點(diǎn)（使用、原理） 。3、按鍵在識(shí)別

6、時(shí)要考慮哪些因素？可采取哪些工作方式？4、逐行掃描法的原理。5、準(zhǔn)矩陣式組合優(yōu)化鍵盤的構(gòu)成及原理。6、紅外觸摸屏及電阻觸摸屏的工作原理。7、LED軟件譯碼方式。用于設(shè)置工作狀態(tài)和命令，以選擇不同的功能。CPU 檢測(cè)其接口邏輯電平的狀態(tài)（ 0或 1 ），判斷開關(guān)是閉合或斷開的。有直接與口相接或數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展兩種形式。撥碼開關(guān)、 一組跳線都是常見的開關(guān)并列組合器件。 互鎖式開關(guān)是在任何時(shí)刻僅僅只有一個(gè)開關(guān)閉合或 全部斷開， 按動(dòng)某一開關(guān)閉合時(shí)，則互鎖作用將使原處于閉合的開關(guān)斷開。 結(jié)構(gòu)： 常見琴鍵 式或波段旋鈕式， 前者可自由地從一個(gè)位置切換到另一個(gè)位置； 而后者則只能按旋轉(zhuǎn)方向 順序選擇，且有暫態(tài)

7、選擇輸出，在軟件處理上應(yīng)加以注意。數(shù)字撥碼盤是一種數(shù)據(jù)輸入器件，如圖（a）示，在圓形輪盤上標(biāo)有 0 9 十個(gè)數(shù)字；按動(dòng)一次“ +”數(shù)字加 1 輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，按動(dòng)一次“ -”則數(shù)字減 1。 多個(gè)數(shù)字撥碼盤組合使用即 可按十進(jìn)制進(jìn)行參數(shù)的輸入，軟件處理上應(yīng)注意BCD碼與十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。分類：按連接構(gòu)成分為獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤或行列式鍵盤； 按識(shí)別鍵碼方式分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤。見書上見書上 P31見書上 P31逐行掃描法過程如下：aCPU置行線 x0 x1全 0，若讀入的 y0y3列線全為 1，則無鍵按下程序返回；由于 鍵隨時(shí)可能被按下，應(yīng)周期性進(jìn)行檢測(cè)，有鍵按下必有一根列線為0，若列線有一根以上

8、為0 則為串鍵。b CPU逐一使行線為 0（其余行口線為 1），同時(shí)讀入列口線，當(dāng)列口線讀入全為1 時(shí)，說明按壓鍵不在該行， 需繼續(xù)掃描。 當(dāng)列口線讀入不全為 1時(shí)，則按壓鍵就在讀入為 0 的列 口線和此時(shí)為 0 的行口線上， 合并此時(shí)的行掃描數(shù)據(jù)和列讀入數(shù)據(jù)， 就是按壓鍵的鍵值， 程 序可據(jù)此進(jìn)行鍵值分析。c若程序采取單次鍵入的方式，則應(yīng)判斷按壓鍵是否松開，在松開前不應(yīng)進(jìn)行新的逐 行掃描判斷。 判斷是否放開的方法與步驟 a 相似，只是在讀入列全為 1 后，延時(shí)去抖動(dòng)并結(jié) 束一次按壓鍵逐行掃描的判斷過程。逐行掃描法以較大的軟件開銷來換得鍵盤的硬件結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)。P35紅外線觸摸屏的原理 紅外觸摸屏以

9、光束阻斷技術(shù)為基本原理，是在顯示屏幕的四周安放一個(gè)光點(diǎn)距 （0pti matrix） 架框，在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管， 一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的由紅外 線組成的柵格。 當(dāng)有任何物體進(jìn)入這個(gè)柵格的時(shí)候， 就會(huì)擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線， 在紅外線探測(cè)器上會(huì)收到變化的信號(hào)， 因而判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置， 經(jīng)由控制器將觸摸 的位置坐標(biāo)傳遞給操作系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn) -價(jià)格低廉、 安裝方便可以用在各檔次的計(jì)算機(jī)上。 它完全透光， 不影響顯示 器的清晰度。由于沒有電容充放電過程，響應(yīng)速度比電容式快。缺點(diǎn) -發(fā)光二極管壽命比較短， 影響整個(gè)觸摸屏的壽命； 由于依靠感應(yīng)紅外線運(yùn)作， 外界光線變化， 如

10、陽光或室內(nèi)射燈等均會(huì)影響其準(zhǔn)確度； 不防水不防污物， 甚至非常細(xì)小 的外來物體也會(huì)導(dǎo)致誤差，影響性能，因而一度淡出過市場(chǎng)。電阻觸摸屏的原理 用玻璃或有機(jī)玻璃作為基層， 與顯示器表面緊密配合的多層復(fù)合電阻薄膜屏， 內(nèi)表面涂 有一層導(dǎo)電層， 表面涂有一層透明導(dǎo)電層， 兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小的透明隔離點(diǎn)把它們 隔開絕緣。 當(dāng)觸摸屏幕時(shí)， 兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)就有接觸， 控制器檢測(cè)到接通點(diǎn)并計(jì)算出 X、 y 軸的位置。電阻式觸摸屏的特點(diǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、 品質(zhì)可靠、高度適應(yīng)環(huán)境。尤其在工控領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境的要求不高，使在觸摸產(chǎn) 品中占有 90 的市場(chǎng)量。優(yōu)點(diǎn) -不怕油污、灰塵、水，經(jīng)濟(jì)性很好，供電要求簡(jiǎn)單，非常容易

11、產(chǎn)業(yè)化，而且適應(yīng) 的應(yīng)用領(lǐng)域多種多樣。缺點(diǎn) -太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個(gè)觸摸屏而導(dǎo)致報(bào)廢（外層采用塑膠材料）。電容觸摸屏原理原理： 把人體作為電容的一個(gè)電極， 利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作。 電容觸摸屏是四層 復(fù)合玻璃屏。 當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)， 手和觸摸屏表面耦合出足夠量的電容 （對(duì)高頻電流 電容是直接導(dǎo)體） ，于是手指從接觸點(diǎn)吸走很小的電流。電流分別從觸摸屏四角上的電極流 出，且流經(jīng)這 4 個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比， 控制器對(duì)這 4 個(gè)電流的精確計(jì)算 得出觸摸點(diǎn)的位置。P38 1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理及技術(shù)指標(biāo)。2、分時(shí)采集型和同步采集型的構(gòu)成及特點(diǎn)。3、信號(hào)調(diào)理

12、包括哪些內(nèi)容。4、傳感器有哪些類，如何選用？5、什么是程控放大器，使用它的作用？6、A/D 的主要技術(shù)指標(biāo)是什么？如何選用？7、設(shè)計(jì)一個(gè)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 （要求： 采用 51 單片機(jī)、 0809A/D 、16 路模擬量分時(shí)采集、 ）8、數(shù)據(jù)緩存區(qū)如何設(shè)置？P68分時(shí)采集型 公用采樣 / 保持器（ S/H）和 A/D 轉(zhuǎn)換器。特點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、成本低， 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)分時(shí)切換、 輪流選通， 無法獲得同一時(shí)刻幾路的數(shù)據(jù)， 不能用于多路信號(hào)嚴(yán)格 同步的采集系統(tǒng)，存在時(shí)間偏斜誤差，廣泛用于中、低速數(shù)據(jù)采集。同步采集型 每路都有采樣保持器， 多路采樣保持器在同一時(shí)刻采樣并保持， 分時(shí)切換進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換

13、。特點(diǎn)： 同步采樣消除時(shí)間偏斜誤差，采樣路數(shù)多時(shí)， 保持器的泄漏使信號(hào)衰減，保 持的時(shí)間不同各路的衰減也不同。信號(hào)調(diào)理（ Signal Conditioning ） -把各種、千差萬別的信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的信號(hào)。 即物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、小信號(hào)放大、濾波，還有零點(diǎn)校正、線性化處理、溫度補(bǔ)償、誤差 修正和量程切換等。相應(yīng)的電路稱為信號(hào)調(diào)理電路。傳感器的技術(shù)要求將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為后續(xù)電路可用的電量， 轉(zhuǎn)換范圍與被測(cè)量實(shí)際變化范圍 （幅度、 頻率） 一致。精度符合整個(gè)系統(tǒng)分配給傳感器的精度 （ 一般優(yōu)于系統(tǒng)精度的十倍 ） ，速度符合整 機(jī)要求。滿足被測(cè)介質(zhì)和使用環(huán)境的要求，如高溫、高壓、防腐、抗振、防

14、爆、電磁干擾、體 積、質(zhì)量和耗電等。滿足用戶對(duì)可靠性和可維護(hù)性的要求。 在都能滿足測(cè)量范圍、精度、速度、使用條件等情況下，應(yīng)側(cè)重考慮成本低、相配電路是否 簡(jiǎn)單等因素進(jìn)行取舍，盡可能選擇性能價(jià)格比高的傳感器。大信號(hào)輸出傳感器， 數(shù)字式傳感器， 集成傳感器， 光纖傳感器。 在信號(hào)輸入通道中采 用光纖傳感器可以從根本上解決由現(xiàn)場(chǎng)通過傳感器引入的干擾。在實(shí)際應(yīng)用中，特別是通用測(cè)量?jī)x表中，為了在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)獲取合適的分辨力， 常用可變?cè)鲆娣糯笃?。放大器的增益由?jì)算機(jī)的程序控制，這種由程序控制增益的放大器， 稱為程控放大器。程控放大器是智能儀器的常用部件之一。主要指標(biāo)：1、分辨率與量化誤差：分辨輸入量最

15、小變化程度，為1LSB， 12 位為 1/212。2、轉(zhuǎn)換精度：主要取決于量化誤差等于1 2LSB。精度取決位數(shù)和采樣速度。3、轉(zhuǎn)換速率：主要轉(zhuǎn)換器的速度所確定。轉(zhuǎn)換器的選擇：1、合適的位數(shù)：保證位數(shù)決定的分辨率高于分配的精度要求。選位數(shù)多的芯片，保持 較高的內(nèi)部分辨率。2、轉(zhuǎn)換速度： 分析采集信號(hào)所含最高頻率，頻率越高采樣頻率就越高，轉(zhuǎn)換時(shí)間越短。一般的溫度、液位變化較慢，壓力、流量變化較快，機(jī)械量變化更快，各種電量、發(fā)動(dòng)機(jī)燃 燒、爆破等量變化速度更快。3、智能儀表進(jìn)行誤差分配時(shí)， 給轉(zhuǎn)換部分留有一定的余地。 它還存在由于器件不精密， 受外界影響而變化等帶來的轉(zhuǎn)換誤差，如線性誤差、溫度漂移誤

16、差等。7.對(duì)測(cè)量物理量品種單一、測(cè)量的點(diǎn)數(shù)較少和采樣次數(shù)較少（精度要求不高）的場(chǎng)合，一般 使用微處理器的片內(nèi) RAM 能滿足要求，其他的須外擴(kuò) RAM，但必須合理充分利用。1、數(shù)據(jù)緩存區(qū)劃分 分三個(gè)區(qū)域：堆棧區(qū)；暫存變量區(qū)中間結(jié)果、設(shè)置的參數(shù)、設(shè)置的標(biāo)志；數(shù)據(jù) 緩沖區(qū)容量比、大得多，地址必須連續(xù)。環(huán)形數(shù)據(jù)緩沖區(qū)智能儀表要保存大量的原始數(shù)據(jù)， 出具各種報(bào)表、 分析運(yùn)行情況等， 所以數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的 作用非常重要。對(duì)于單端口 RAM的數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出必須輪換使用， 雙端口 RAM 的數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù) 輸出不能在同一時(shí)刻進(jìn)行。保證先輸入采集的數(shù)據(jù)，后輸出最新數(shù)據(jù)是解決的主要問題。各種數(shù)據(jù)（采集、濾波、變

17、換、派生）一般設(shè)多塊緩沖區(qū)，形成環(huán)形緩沖區(qū)。設(shè)兩個(gè)指 針，輸入數(shù)據(jù)采集指針和輸出數(shù)據(jù)處理指針，指針由 0N-1 表示輸入或輸出完畢，而且任 一指針不能超過另一指針，這樣地址必須連續(xù)。1、數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容及優(yōu)點(diǎn)。2、怎樣實(shí)現(xiàn)分段測(cè)量？3、標(biāo)度變換的內(nèi)容。4、數(shù)字濾波如何克服大幅脈沖干擾和小幅高頻噪聲。5、曲線擬合法和查表校正法的基本思想。6、零點(diǎn)誤差、增益誤差如何校正？7、基本的位置 PID 、增量 PID 算法的思想。8、抗積分飽和 PID、抗設(shè)定值沖擊型 PID、非線性型 PID 的思想。9、相關(guān)測(cè)量技術(shù)的基本思想。P108P109P110克服大幅 ：儀表外部偶然因素引起的突變性擾動(dòng)或內(nèi)部不穩(wěn)

18、定引起誤碼等造成的尖脈沖 干擾，常用非線性濾波法。 1限幅濾波法 程序判斷被測(cè)信號(hào)的變化幅度，從而消除緩變 信號(hào)中的尖脈沖干擾。方法：依已有的時(shí)域采樣結(jié)果，將本次采樣與上次采樣值比較， 若它 們的差值超出允許范圍，則剔除本次采樣值。2中值濾波法 中值濾波是典型的非線性濾波器， 它運(yùn)算簡(jiǎn)單， 在濾除脈沖噪聲的同時(shí)很好保護(hù)信號(hào)的細(xì)節(jié)信息。 對(duì)被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣 n 次（ n 為奇數(shù)），然后將這些采樣值進(jìn)行排序，取中間值為本次采樣值。對(duì)溫度、液位等緩 慢變化的參數(shù)， 用中值濾波效果良好。 抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法： 小幅度高頻電子 噪聲： 電子器件熱噪聲、 A/D 量化噪聲等。通常采用具有低通特

19、性的線性濾波器： 算術(shù) 平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、滑動(dòng)加權(quán)平均濾波法等。曲線擬合 -是通過實(shí)驗(yàn)獲得有限對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)（ xi, yi） ,利用這些數(shù)據(jù)來求取近似函數(shù) y=f（x） （x 為輸出量， y 為被測(cè)物理量） ，通過函數(shù)的計(jì)算求得測(cè)量結(jié)果。當(dāng)不能建立合適的誤差校正模型。 可以通過實(shí)驗(yàn)或相關(guān)資料獲得校正數(shù)據(jù)， 然后把校正數(shù)據(jù) 以表格形式存入內(nèi)存。實(shí)時(shí)測(cè)量中，通過查表求得測(cè)量結(jié)果。實(shí)測(cè)值介于兩個(gè)校正點(diǎn)之間時(shí)， 按其最接近查找， 這顯然有一定的誤差。 可設(shè)兩校 正點(diǎn)間的校正曲線為一直線，其斜率S= X Y（注意， Y是自變量， X是函數(shù)值 ），并設(shè)最大斜率為 Sm，可能最大誤差 Xm=Sm Y

20、，設(shè) Y的量程為 Ym，校正時(shí)取等間隔的 N 個(gè)校正 點(diǎn)，則 Xm=SmY/N 點(diǎn)數(shù)越多，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，則精度越高，但點(diǎn)數(shù)增多和字節(jié)變長(zhǎng)都將增加存 儲(chǔ)器容量。6.1、零位誤差的校正方法 在每個(gè)測(cè)量周期或中斷正常的測(cè)量過程，把輸入接地，測(cè)零位輸出（一般不為 0）N0；再輸入接基準(zhǔn)電壓 Vr 測(cè)得數(shù)據(jù) Nr；然后接 Vx，測(cè)得 Nx，則測(cè)量結(jié)果 :增益誤差的自動(dòng)校正方法 基本思想：測(cè)量基準(zhǔn)參數(shù)，建立誤差校正模型，確定并存儲(chǔ)校正模型參數(shù)。測(cè)量時(shí)，根 據(jù)測(cè)量結(jié)果和校正模型求取校正值，從而消除誤差。 、校正時(shí)，開關(guān)接地測(cè)數(shù)據(jù)為 X0，開關(guān)接到 Vr 測(cè)數(shù)據(jù)為 X1，存儲(chǔ) X0 和 X1，得到校正方 程： Y

21、=A1X+A0A1=Vr/ （X1-X0） -系數(shù)， A0=Vr X0/（X0-X1）-偏移位置式 PID 算法 在數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，設(shè)采樣周期為Ts，初始采樣時(shí)刻為 0，第 n 次采樣的偏差為 en ，控制輸出為 MVn ，則模擬 PID用離散形式表示為 :顯然只有當(dāng)采樣周期 Ts足夠小時(shí)才有較高的精度。由于 MVn 直接對(duì)應(yīng)于執(zhí)行器所應(yīng)達(dá)到的位置，因此稱其為位置式 PID 算式。增量式 PID 算法在某些情況下， 調(diào)節(jié)器的輸出用來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)， 或者通過加、 減計(jì)數(shù)器產(chǎn)生外 部控制信號(hào)，因此只要求調(diào)節(jié)器輸出控制信號(hào)的改變量。式中， Ki 為積分常數(shù)，且 Ki=Kp Ts TiKd為微分

22、常數(shù)，且 Kd=KpTd Ts 表明調(diào)節(jié)器每次只算執(zhí)行器位置的增量(可正可負(fù) )。即便計(jì)算機(jī)出了故障，執(zhí)行器仍可保持原有位置。避免對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，在進(jìn)行自手切換時(shí)做到無擾切換。P133P137 基本原理Vcp=L/T一般原理；如圖示，不計(jì) 粘性阻力及管道內(nèi)壁摩擦，認(rèn) 為各處流速相同， Q=Vcp A。 把流速轉(zhuǎn)化成測(cè)時(shí)間間隔了相關(guān)原理： 如圖示， 在兩個(gè)截面處裝結(jié)構(gòu)完全相同的某種物理效應(yīng)的傳感器， 流體流過時(shí)從 傳感器中提取與流體流動(dòng)狀況有關(guān)的流動(dòng)噪聲X(t)和 Y(t)。把 X(t)作輸入信號(hào)， Y(t)作輸出信號(hào)，求相關(guān)函數(shù) Rxy(t) ，即在不同的延時(shí)值下比較兩個(gè)波形 的相似程度，

23、得到時(shí)間位移 T，求出 Vcp、Q。1、影響可靠性的因素有哪些？ P2222、在智能儀表方案設(shè)計(jì)時(shí)，提高可靠性的原則。3、對(duì)電阻、電容、半導(dǎo)體器件、 CPU 的主要應(yīng)力是什么？4、軟件抗干擾技術(shù)有哪些？5、提高軟件可靠性的措施有哪些？6、自診斷的方式及內(nèi)容有哪些？P222P224P225P240P245P2491、智能儀表的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)步驟。2、智能儀表需求分析報(bào)告、設(shè)計(jì)任務(wù)書、總體方案的內(nèi)容。3、硬件設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求。4、軟件設(shè)計(jì)的要求及設(shè)計(jì)流程。5、硬件、軟件的調(diào)試方法。6、智能電子計(jì)數(shù)器。P15， 27需求。書上 設(shè)計(jì)任務(wù)書按照需求分析編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(明確各項(xiàng)要求) ，作為設(shè)計(jì)目標(biāo)和驗(yàn)

24、收依據(jù)。 具體內(nèi)容：1、名稱、用途、特點(diǎn)、簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)思想。2、儀表功能：測(cè)量、控制、管理方面。3、技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍、精度、穩(wěn)定性、可靠性。4、使用環(huán)境：溫度、濕度、粉塵、干擾、沖擊振動(dòng)。5、操作規(guī)范：鍵盤、顯示、報(bào)警。6、產(chǎn)品形式：主機(jī)型、分機(jī)型、外設(shè)型，需外配單元。7、時(shí)間安排：設(shè)計(jì)研制的進(jìn)度控制。按照設(shè)計(jì)任務(wù)書，設(shè)計(jì)多個(gè)總體方案，經(jīng)專家論證（綜合、優(yōu)化）確定最終方案?？傮w 方案內(nèi)容包括：1、工作原理 充分掌握被測(cè)對(duì)象的特征， 分析現(xiàn)有儀表采用的原理存在的問題， 優(yōu)選先進(jìn)的智能算法 確定測(cè)量過程的工作原理，確定采用的系統(tǒng)方式。2、系統(tǒng)組成 完成設(shè)計(jì)任務(wù)書具有的功能、 達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)、 滿足使用環(huán)境等時(shí)， 協(xié)調(diào)優(yōu)化的軟、 硬件。即總體的軟、硬件結(jié)構(gòu)和分工。其原理某種程度上就決定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。3、主要功能的說明 根據(jù)儀表的工作原理，描述主要功能實(shí)現(xiàn)的過程，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)問題解決的方法。4、主要性能的分析計(jì)算對(duì)主要技術(shù)指標(biāo)采用的方案、 關(guān)鍵技術(shù)及路線進(jìn)行分析， 對(duì)指標(biāo)的分解及計(jì)算， 采用某 方法的可行性（留有一定余地） 。5、其它 目前技術(shù)水平、設(shè)備及實(shí)驗(yàn)條件、人力財(cái)力及時(shí)間的可行性。根據(jù)總體硬件結(jié)構(gòu)和任務(wù)書要求，以硬件設(shè)計(jì)人員為主與軟件人員協(xié)商，進(jìn)行硬