《智能儀器》1課件

智能儀器主講人

張重雄教授2008年12月第1章概述教學內容第2章內嵌微處理器的智能儀器第3章虛擬儀器教學參考書張重雄.虛擬儀器技術分析與設計

電子工業(yè)出版社第1章智能儀器概述教學重點

智能儀器的組成結構智能儀器的主要特點智能儀器的發(fā)展趨勢1.1儀器儀表概述1.儀器儀表定義、作用、行業(yè)分類

儀器儀表是信息獲取的工具、是認識世界的手段，是一個系統(tǒng)或裝置；

最基本的作用：是延伸擴展補充或代替人的聽覺、視覺、觸覺等器官的功能。儀器儀表種類繁多，如測量儀器，分析儀器，生物醫(yī)療儀器，地球探測儀器，天文儀器，航空航天航海儀表，汽車儀表，電力，石油，化工儀表等，遍及國民經濟各個部門，深入到人民生活的各個角落。三代儀器儀表第一代為指針式（或模擬式）儀器儀表第二代為數字式儀器儀表第三代就是智能式儀器儀表

王大珩院士：“能不能創(chuàng)造高水平的科學儀器和設備體現了一個民族、一個國家的創(chuàng)新能力。發(fā)展科學儀器設備應當視為國家戰(zhàn)略”科學儀器是信息的源頭科學儀器產業(yè)是信息產業(yè)1.2智能儀器的基本概念智能儀器是計算機技術與測量儀器相結合的產物，是含有微計算機或微處理器的測量(或檢測)儀器，它擁有對數據的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定智能的作用。1.智能儀器分類智能儀器四個層次

高級智能人工智能趨勢模型化系統(tǒng)辨識、模式識別初級智能計算機、信號處理聰敏電子、傳感、測量兼容聰敏儀器類

初級智能儀器類

模型化智能儀器類

高級智能儀器類

單片機或DSPRAM、EPROMI/O接口D/AA/DRS232USB打印機鍵盤、開關、顯示器傳感器電量非電量內嵌微處理器智能儀器的基本結構輸入通道輸出通道外部通信A/D轉換器D/A轉換器輸入電路模擬執(zhí)行器I/O接口被測量微處理器MPU程序存儲器(ROM)數據存儲器(RAM)標準儀用通訊接口鍵盤顯示接口鍵盤顯示外部儀用標準總線

智能儀器卡式儀器的演變計算機部分測試部分

卡式儀器將智能儀器中的測量部分配以相應的接口，制成各種功能的儀器卡，插入到PC機的擴展槽中，而原智能儀器中的微機系統(tǒng)、鍵盤、顯示器、存貯器、電源等均借助于PC機的資源而構成的?？ㄊ絻x器的硬件結構計算機儀器卡缺少儀器面板——建立軟面板

個人儀器結構圖

普通臺式PCI工控機PCI筆記本PCI虛擬儀器：虛擬儀器是指，在以通用計算機為核心的硬件平臺上，由用戶自己設計定義，具有虛擬的操作面板，測試功能由測試軟件來實現的一種計算機儀器系統(tǒng)。虛擬儀器的特點：軟件是虛擬儀器的核心；虛擬儀器的性價比高；具有良好的人機界面；具有與其它設備互聯的能力。虛擬示波器1.3推動智能儀器發(fā)展的主要技術1）傳感器技術；2）A/D等新器件的發(fā)展將顯著增強儀器的功能與測量范圍；3）單片機與DSP的廣泛應用；4）嵌入式系統(tǒng)與片上系統(tǒng)SOC的應用；5）ASIC、FPGA／CPLD技術；6）LabVlEW等圖形化軟件技術；