智能仪器仪表综述

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1、智能仪器综述智能仪器是指内含微处理器的新型仪器。它集合了计算机技术和测控技术，具有一定的人的智能特性，诸如数据记忆及处理、逻辑判断、自检验、自校正、灵活反应、故障判断、寿命预测等功能。1.智能仪器典型功能（1）硬件故障的自检功能。自检功能是指利用事先编制好的检测程序对仪器主要部件进行自动检测,并对故障进行定位。自检方式有三种类型,分别为开机自检、周期性自检和键盘自检。（2）自动测量功能。智能仪器通常具有非线性校正、自动零点调整、自动量程变换以及自动触发电平调节等自动调节功能。（3）能够处理数据。数据

2、处理是智能仪器相比传统仪器所具有的优势，由于微控设备以及单片机的存在使得相对于传统的逻辑硬件在处理信号以及数据上更加的灵活，很多逻辑硬件无法做到的事情通过智能仪器在软件的控制下灵活的解决。（4）自动化的操控手段。整个系统在控制上都是由单片机或者是微控设备进行操作和控制的，诸如：量程的选择以及开关的控制，采集数据以及扫描，数据的处理传输和打印显示等动作，都可以通过智能仪器实现自动化。（5）具有可程控操作能力。一般的智能仪器都有GPIB或RS232C、USB等标准通信接口，可以很方便地与计算机联系，接收

3、计算机的命令，使其具有可程控操作的功能。也可以与其他系统一起组成多功能的自动测试系统，从而完成更复杂的测试任务。这不仅简化了组建过程，降低了成本，还提高了效率。（6）参数的整定与修改实时化。随着各种现场可编程器件和在线编程技术的发展，仪器仪表的参数甚至结构不必在系统设计时就确定，而是可以在仪器使用的现场实时置人和动态修改。参数的在线动态修改以及结构设计的灵活性，从而保证了后期仪器仪表系统在不改变设备硬件的前提下，由系统软件的升级换代就能实现整个系统的不断升级与更新换代。2.智能仪器设计方法（1）开发

4、过程与文档合一3目前智能仪器仪表的设计开发往往没有文档，即使有文档，也存在设计开发与文档相分离的情况，即文档在设计、开发和维护等阶段不能及时一致的更新，导致其在系统的设计、开发与维护中的作用下降。为避免这种情况的发生，应将开发过程与文档合一的概念体现在系统设计、开发和维护的各个阶段，贯穿于产品的整个生命周期。（2）在系统可编程技术在系统可编程ISP(InSystemProgrammability)是指在用户自己设计的目标系统中或线路板上为重构逻辑器件进行编程或反复编程的能力。这种重构可以在实验开发过

5、程中、制造过程中甚至在交付用户使用后在现场进行或通过!nternet进行。ISp技术的应用,给仪器仪表系统的设计带来了革命性的变化.（3）工程化设计按生存周期，智能仪器仪表的工程化设计开发主要分为七个阶段：可行性研究与计划、需求分析、概要设计、详细设计、、实现、测试以及使用和维护。3.发展趋势（1）微型化微型化成为了机械仪器的发展主流趋势，并且智能仪器中所用的电子元件体积不断的减小，加之微机电技术的发展使得智能仪器也向着微型化的方向发展。而且随着技术的发展，微电子业的技术不断的趋于完善成熟，微型智能

6、仪器在技术成熟的同时价格也会随之降低，因此其应用的范围也会不断的被扩大。（2）网络化伴随着网络技术的飞速发展，Internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透，实现智能仪器仪表系统基于Internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。系统编程技术（In-systemprogramming，简称ISP技术）是对软件进行修改、组态或重组的一种最新技术。（3）集成化模块化功能硬件是现代仪器仪表的一个强有力的支持，它使得仪器更加灵活，仪器的硬件组成

7、更加两洁，比如在需要增加某种测试功能，只需增加少量的模块化功能硬件，再调用相应的软件来控制此硬件即可。同时，在仪器仪表设计3过程中，由于采用了电子设计自动化、计算机辅助制造，计算机辅助测试、数字信号处理、专用集成电路及其表面贴装等技术，为实现高度的集成化、模块化提供了相应的技术条件。（4）人性化人性化是指在产品的研发过程中，根据使用者和使用环境中其他人的生理结构、心理状况等特征，在原有功能和性能基础上，从人体工程学、生态学和美学等角度进行优化设计，从而使人们更为方便和舒适。（5）自主化随着测量的模型

8、化逐渐从确定向不确定，从外界设定到自主产生的方向发展，新型智能仪器能够利用自身大量存储的现有策略和方案自行创造出新的解决方法；并利用可重构技术和网络技术，灵活地构建所需的测量仪器系统。在探测过程中，还可通过对探测目标认识的逐步深化，实时调整测量模型，相应改变测量方案及仪器系统的软硬件构成（6）硬件平台通用化智能化仪器仪表强调软件的作用，选配一个或几个带共性的基本仪器硬件就能组成一个通用硬件平台，通过调用不同的软件就能扩展或组成各种功能的仪器或系统，同时，整个平台的二次