智能仪器总结.docx

仪器仪表的发展可以简单地划分为哪三代？三代仪器仪表：●第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表●第二代为数字式仪器仪表●第三代就是智能式仪器仪表智能仪器有哪几种基本结构类型？对其作简要描述。微机内嵌式　 　 ●微机扩展式将单片或多片的微处理器与传统仪器有机地结合在一起形成的单机，其形态是仪器。以个人计算机(PC)为核心的应用扩展型测量仪器。个人计算机仪器(PCI)或称微机卡式仪器。其形态可以是计算机。智能仪器的特点测量过程的软件控制:CPU→ 软件控制测量过程 “以软代硬” →灵活性强、可靠性强数据处理 ： 数字滤波、随机误差、系统误差、非线性校准等处理→改善测量的精确度 相关、卷积、反卷积、幅度谱、相位谱、功率谱等信号分析→提供更多高质量的信息多功能化 ：一机多用(智能化电力需求分析仪) 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？仪器是认识世界的工具仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主体内容之一和创新成就的重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和技术创新的组成部分。仪器是信息的源头技术智能仪器设计时采用FPGA／CPLD有哪些优点？（P12）它们都是可编程逻辑器件，都是特殊的A SI C（专用集成电路）芯片第二章1. 数据采集系统的组成结构 数据采集系统简称DAS（Data Acquisition System），是指将温度、压力、流量、位移等模拟量进行取样、量化转换成数字量后，以便由计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。 应用这一系统可以将现场的工艺参数进行采集、监视和记录，为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。2. 数据采集系统基本组成传感器 ——模拟信号调理电路——数据采集电路——微机系统3． 数据采集卡 （NI）根据数据采集电路的数量，DAS可分为两大类型： ◆集中式采集 ◆分布式采集集中式数据采集系统的典型结构多路分时采集分时输入结构因为多路信号共同使用一个S/H,A/D转换器进行数据采集，模拟多路开关分时切换，轮流选通，不能同一时刻获得数据，产生 时间偏斜误差。多路同步采集分时输入结构在多路转换开关之前，给梅路信号通路各加一个采样保持器（S/H），是多路信号采样在同一时刻进行，即同步采样，这样可以消除分时采集结构的时间偏斜误差。但是输入信息量较大时会导致同步采集的信号在保持器中保留的时间较长，而保持器总会有一些泄露，使信号有所衰减。分布式数据采集系统的典型结构（P17）每路信号一般都有一个S/H, A/D转换器，因而不需要模拟多路切换器MUX，每路信号只管本路信号，采集信号顺序或者随机进入计算机。举例：分布式单机采集系统 网络式数据采集系统适应能力强，可靠性高，多机并行处理方式，对计算机硬件要求不高，用数字信号传输有效避免了模拟信号传输过程中的衰减。数据采集系统的基本组成包括哪四个部分传感器 ——模拟信号调理电路——数据采集电路——微机系统集中式数据采集系统的典型结构？分布式数据采集系统的典型结构？第三章 模拟信号调理1. 采集系统信号调理（Signal Conditioning）的任务：实现非电量信号向电信号的转换、小信号放大、滤波；零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正和量程切换等（由软件完成。具有特点 1、更灵活 2、降低了硬件的成本）调理电路结构框图：传感器----前置放大---低通---滤波---高通---采集电路一般传感器输出信号小，必须进行前置放大放大器：仪用放大器（抗干扰性好），程控增益放大器（可由外部输入数字控制），隔离放大器（用于共模抑制比高的模拟信号传输过程 保护系统元器件，泄漏电流低 共模抑制比高 ）放大器设计：比较器设计：下面两个电阻分压 ，中点为2.5v，当正极输入Vi大于2.5v，上面的5v电压输入，当小于2.5v是输出为0问题：为什么用一阶RC滤波？1、高阶滤波效果好，但成本高，电路板空间大2、模拟信号易受到干扰3、软件滤波效果更好