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智能儀器及其發(fā)展趨勢(shì)

2012-12-02

1 智能儀器的工作原理

智能儀器的硬件基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。傳感器拾取被測(cè)參量的信息并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)濾波去除干擾后送入多路模擬開關(guān);由單片機(jī)逐路選通模擬開關(guān)將各輸入通道的信號(hào)逐一送入程控增益放大器,放大后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號(hào)后送入單片機(jī)中;單片機(jī)根據(jù)儀器所設(shè)定的初值進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理(如非線性校正等);運(yùn)算的結(jié)果被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和打印;同時(shí)單片機(jī)把運(yùn)算結(jié)果與存儲(chǔ)于片內(nèi)FlashROM(閃速存儲(chǔ)器)或E?2PROM(電可擦除存貯器)內(nèi)的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算比較后,根據(jù)運(yùn)算結(jié)果和控制要求,輸出相應(yīng)的控制信號(hào)(如報(bào)警裝置觸發(fā)、繼電器觸點(diǎn)等)。此外,智能儀器還可以與PC機(jī)組成分布式測(cè)控系統(tǒng),由單片機(jī)作為下位機(jī)采集各種測(cè)量信號(hào)與數(shù)據(jù),通過串行通信將信息傳輸給上位機(jī)——PC機(jī),由PC機(jī)進(jìn)行全局管理。



國(guó)際上智能測(cè)量?jī)x表更是品種繁多,例如,美國(guó)HONEYWELL公司生產(chǎn)的DSTJ-3000系列智能變送器,能進(jìn)行差壓值狀態(tài)的復(fù)合測(cè)量,可對(duì)變送器本體的溫度、靜壓等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償,其精度可達(dá)到±0.1%FS;美國(guó)RACA-DANA公司的9303型超高電平表,利用微處理器消除電流流經(jīng)電阻所產(chǎn)生的熱噪聲,測(cè)量電平可低達(dá)-77dB;美國(guó)FLUKE公司生產(chǎn)的超級(jí)多功能校準(zhǔn)器5520A,內(nèi)部采用了3個(gè)微處理器,其短期穩(wěn)定性達(dá)到1ppm,線性度可達(dá)到0.5ppm;美國(guó)FOXBORO公司生產(chǎn)的數(shù)字化自整定調(diào)節(jié)器,采用了專家系統(tǒng)技術(shù),能夠像有經(jīng)驗(yàn)的控制工程師那樣,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)迅速地整定調(diào)節(jié)器。這種調(diào)節(jié)器特別適合于對(duì)象變化頻繁或非線性的控制系統(tǒng)。由于這種調(diào)節(jié)器能夠自動(dòng)整定調(diào)節(jié)參數(shù),可使整個(gè)系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中始終保持最佳品質(zhì)。

智能儀器是計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子學(xué)、數(shù)字信號(hào)處理、人工智能、VLSI等新興技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器儀表技術(shù)的結(jié)合。隨著專用集成電路、個(gè)人儀器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,智能儀器將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。作為智能儀器核心部件的單片計(jì)算機(jī)技術(shù)是推動(dòng)智能儀器向小型化、多功能化、更加靈活的方向發(fā)展的動(dòng)力。可以預(yù)料,各種功能的智能儀器在不遠(yuǎn)的將來會(huì)廣泛地使用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。

來源  熱像儀  http://www.for815.cn/

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