智能仪器仪表工作原理
智能仪器仪表是指基于信息技术和智能算法等先进技术，具备数据采集、处理、分析和控制等功能的现代化仪器设备。其工作原理可以总结如下：
1.数据采集：智能仪器仪表通过传感器或测量模块对待测对象或环境进行数据采集。传感
器将物理、化学或电子信号转换为电信号，并将其传输给智能仪器仪表的输入端。
2.信号处理：智能仪器仪表对输入信号进行预处理，包括滤波、增益调节、放大、降噪等
处理，以确保得到准确且可靠的测量结果。
3.数据分析：智能仪器仪表利用内置的处理器和算法对采集的数据进行分析和处理。这些
算法可以是基于统计学、机器学习或人工智能等方法，根据不同的应用领域和需求进行选择。
4.结果显示与输出：智能仪器仪表将经过处理和分析的数据结果以数字形式显示在屏幕上，
同时也可以通过接口（如USB、RS232、无线通信等）输出给其他设备进行存储、显示或控制。
5.反馈与控制：智能仪器仪表可以根据测量结果和预先设定的条件进行反馈和控制操作。
比如，在自动化控制系统中，智能仪器仪表可以将测量结果与设定值进行比较，并根据差异调整输出信号，实现对被控制对象的精确控制。
6.用户交互：智能仪器仪表通常提供用户友好的界面，可以通过按键、触摸屏、语音识别
等方式与设备进行交互，方便用户设置参数、查看结果、进行操作等。
通过以上工作原理，智能仪器仪表能够实现高效准确的数据采集、处理和分析，并根据需要进行控制和反馈，广泛应用于科学研究、工业生产、医疗诊断、环境监测等领域。
智能仪器功能原理及其发展趋势
智能仪器功能原理及其发展趋势 摘要：智能化是目前电子仪器发展的趋势，智能仪器以其优质的特点受到了电器科研以及工业青睐。智能仪器不仅仅能够在范围上比传统仪器的应用更加的广泛，同时其体积小功耗低以及功能强大等特点也是传统仪器所不及的。 关键词：智能仪器；原理；特点；发展趋势 1 工作原理 信息由传感器感受后将这些被测参量进行电信号的转换，后传递进入模拟开关，但是，在进入模拟开关前需要对干扰进行滤波去除；由单片机再对进入通道的信号进行选通并将信号传递给增益放大器，被放大的信号还需要进行脉冲信号的转换，通过转换器转换后再次送入单片机；单片机在初始设定值的基础上对这些数据进行相应的处理以及计算；最后所显示和打印出的数据就是运算后的结果；在仪器内的E2PROM以及FlashROM内都有着设定好的参数，单片机会将计算后的值同这些参数进行比较，根据事先的设定对在比较结果的基础上发出控制信号。正式由于智能仪器的这种工作原理，因此其和PC机相互配合还能够成为分布式的测控系统[1]，由PC机作为上位机用以接收各个下位机所采集以及测量的数据或者是信号，并进行统一的管理。 2 功能特点 集成电路的出现是现代电子技术发展的结果，比之微电子仪器，集成电路更是将各种微型电路集中到一块芯片上，超大规模的集成电路就是这项技术发展的结果。集成了各个电路的芯片就是单片机，并在此基础上结合了测量控制以及计算机等技术，智能化控制测量系统就诞生了，智能化仪器就是在此基础上产生[2]。
较之传统的仪器以及仪表设备，智能仪器有着其独特的方面： ①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。操作自动化。仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。 ②智能化的自测功能。智能设备对于自身所产生的故障能够自我分析，检测出故障部位甚至能查找分析出原因。像自动故障状态的检验、自动凋零、量程的自动转换和自我校准和诊断等。自我检测的功能在仪器的维护上提供了极大的方便，其运行的时间也较为的灵活。 ③能够处理数据。数据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人机关系更加和谐。传统的仪器主要是靠切换开关进行操作，而智能仪器只需要通过键盘对命令进行输入就能够实现测控，操作员可以更加方便的进行操作。并且，通过显示屏智能仪器还会将仪器的工作状态以及运行状态、测量和处理后的数据进行直观的显示，使得操作员方便及时的掌握仪器以及测控的状态。 3 发展趋势 3.1 微型化 智能仪器在信号的采集以及数据的处理中具有着很大的优势，但是随着人们对于仪器功能要求的同时，对于仪器的体积也同样提出了要求。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，加之微电机械技术的发展使得智能仪器也向着微型化的方向发展。微型智能设备虽然体积小，但是在进行信号以及数据采集、信号处理
智能仪器
三代仪器仪表：第一代为指针式（或模拟式）、第二代为数字式、第三代为智能式 智能仪器分成:聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器、高级智能仪器 信息系统大致分为：数字化，自动化，智能化 智能仪器结构：微机内嵌式，微机扩展式。 【微机内嵌式】：由单片机或DSP等CPU为核心，扩展必耍的RAM. EPROM. l/O接口，构 成最小系统·通过总线及接口电路与输入通道、输出通道、仪器面板及仪器内存相连。 输入通道包括输入放人器、抗混淆滤波器、多路转换器、采/保持器、A/D转换器、三态缓冲器。输出通道包括D/A转换器、多路分配器、采样/保持器、低通滤波器。数字输出与LCD等显示器相接，也可以与打印机相接。 优点：专用或多功能，小型化，便携或手持式结构，干电池电：易于密封，适应恶劣环境，成本较低 微机扩展式：以PC为核心的应用扩展微测量仪器。 【PCI模拟通道类型】插卡式：将所配用的模拟量输入通道以印制电路板的插板形式直接插入PC箱内的空槽中； 插件箱式：将各种功能插件集中在一个专用机箱中，机箱备有专用电源，必要时也可有自己的微机控制器。 优点：使用灵活、应用范围广泛；可用于复杂的、高性能的信息处理 【数据采集系统(DAS）】将温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集、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 数据采集系统基本组成：传感器一模拟信号调理电路一数据采集电路一微机系统 集中采集式：1、分时采集型：多路被测信号分别由各自的传感器和模拟信号调理电路组成的同道经多路开关切换，进入公用的采样/保持器和A/D转换器进行数据采集。优点：简化了电路结构，降低了成本。缺点：对信号的采集由模拟多路切换器即多路转换开关时切换、轮流选通，因此相邻两路信号在时间上是依次被采集的，不能获得同一时刻的数据，这样就产生了时间偏斜误 2、同步采集型：在多路转换开关前给每路信号同路各加一个采样/保持器，使多路信号的采样在同一时刻进行，即同步采样。然后由各自的保持器保持采样信号幅值，等待多路转换开关分时切换进入公用的A/D转换器将保持的采样幅值转换成数据输入计算机。 缺点：信号路较多时，保持器的时间会加长，会有一些泄漏，使信号有所衰减。 分散采集式（每一路信号都有～个S/H和A/D）：1、分布式单机数据采集系统：由单CPU单元实现无相差并行数据采集控制，系统实时响应性好，能够满足中、小规模并"数据采集的要求。 2、网络式数据采集系统：数据采集站一般由单片机数据采集装置组成可独立完成数据采集和预处理任务，还可将数据以数字信号的形式传送给上位机。优点：对计算机硬件要求不高，有效地避免了模拟信号，长线传输过程中的衰减，有利于克服差模干扰和共模干扰． 【信号调理】实现物理信号向电信号的转换、小信号的放大、滤波、零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正、量程切换 信号调理电路组成：传感器一前置放大一低通一滤波一高通一至采集电路 【信号调理对传感器的主要技术要求：】 1、具有将被测量转换为后续电路可用电量的功能，转换范围与被测量实际变化范围相一致 2、转换精度符合整个测试系统根据总精度要求而分配给传感器的精度指标，转换速度符合整机要求 3、能满足被测介质和使用环境的特殊要求 4.能满足用户对可靠性和可维护性的要求可变为大信号电压输出， 大信号输出传感器：对于大电流输出，只要经过简单的IV转换即可变为大信号电压输出·对于大信号可以经～，D转换，也可以经UF转换送入微机 【数字式传感器】传感器输出如果满足TTL电平标准，则可直接接入计算机的旧接口或中断入口．如果不悬TTL电平，则须经电平转换或放大整形． 【集成传感器】传感器与信号调理电路做成一体、 【光纤传感器】信号拾取变换传输通过光纤实现，从根本上解决由现场通过传感器引入的干扰调理电路前端电路必须是低噪声前置放大器。 放大器种类：仪用放大器，程控增益放大器，隔离放大器 【仪用放大器】对称性结构可同时满足对放大器的抗共模干扰能力、输入阻抗、闭环增益的时间和温度稳定性等不同性能要求。 非线性度：输入关系曲线与理想直线的偏差； 温漂：放大器输出电压随温度变化而变化的程度： 建立时间：从阶跃信号驱动瞬间至放大器输出电压达到并保持在给定误差范围内所需的时间：恢复时间：放大器撤除阶跃信号驱动瞬间至放大器输出电压由饱和恢复到最终值所需时间 电源引起的失调：电源电压每变化1%引起放大器的漂移电压值；
智能仪表
智能仪表
一：智能仪表的概述 微电子技术和计算机技术的不断发展，引起了仪表结构的根本性变革，以微型计算机为主体，将计算机技术和检测技术有机结合，组成新一代“智能化仪表”，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面与传统仪表的常规测量电路相比较，取得了巨大进展。 智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题，还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。随着科学技术的进一步发展，仪表的智能化程度将越来越高。智能仪表，不但能完成多种物理量的精确显示，同时可以带变送输出、继电器控制输出、通讯、数据保持等多种功能。 二：智能仪表的特点 1 操作自动化。仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。 2具有自测功能。包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。这种自测试可以在仪器启动时运行，同时也可在仪器工作中运行，极大地方便了仪器的维护。 3具有数据处理功能。这是智能仪器的主要优点之一。智能仪器由于采用了单片机或微控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以用软件非常灵活地加以解决。例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来，也有效地提高了仪器的测量精度。 4具有友好的人机对话能力。智能仪器使用键盘代替传统仪器中
智能仪器仪表智能电子秤的原理与分析
智能电子秤的原理与分析 摘要：随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。电子称主要以单片机作为中心控制单元，通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。电子称不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、数字显示，对人们生活的影响越来越大。 关键词：电子秤；智能化；单片机；称重传感器 Intelligent electronic scale principle and analysis Abstract: With the measuring technique and the development of electronic technology, the traditional pure mechanical steelyard, scales, scales and other weighing device being eliminated gradually, electronic weighing device of electronic scales, electronic scales, with its accurate, fast, convenient, intuitive display and many other advantages which favored by people. Electronic scale to improve the precision and reduce the cost of the development trend of the low cost, high performance analog signal processor demand recent years through the analysis of electronic weighing instrument product development and market demand at home and abroad, the trend of the development of electronic weighing instrument is small, modular, integrated, intelligent; its technical performance trend is of high speed, high accuracy, high stability, high reliability; the functional trend is weighing control information and the control information and the " intelligent " function; its application performance tends to be integrated and combination. Electronic weigher mainly to SCM as the central control unit, a weighing sensor for analog-digital conversion unit, combined with keyboard, display circuit and powerful software to form. Electronic measurement is accurate, rapid and convenient not only, more important automatic weighing, digital display, the impact on people's lives more and more. Key words:electronic scale; intelligent; single chip microcomputer; weighing sensor 前言 称重装置不仪是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到围民经济各领域，取得了显着的经济效益。 电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、
智能仪器仪表发展
智能仪器仪表发展前景 ———电子0822 侯干勇 智能仪器的定义：智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A／D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或E?2PROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。此外，智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——PC机，由PC机进行全局管理。 智能仪器仪表建立在微电子技术发展的基础上，超大规模集成电路的嵌入，将CPU、存储器、A/D转换、输入/输出等功能集成在一块芯片上，甚至将PID控制组件也置入其中。加之现场总线的应用，智能仪器仪表与控制系统之间的数字通讯将替代以往的模拟传递，大大提高了精度和可靠性，避免了模拟信号在传输过程中的衰减，长期难以解决的干扰问题得到解决。此外，由于数字通讯，节省了大量电缆、安装材料和安装费用。 历经以模拟技术为特征的电动单元组合仪器仪表、以数模混合技术为特征的DDZ-S系列仪器仪表的开发后，1983年，美国霍尼韦尔公司向制造工业率先推出了新一代智能型压力变送器，这标志着模拟仪器仪表向数字化智能仪器仪表的转变。当时的这种智能变送器已具有高精度、远距离校验和灵活组态的特点，并告知用户：尽管初期购置费用较高，但会被较低的运行和维护费用所补偿。紧随其后的十年里，国外其他公司的智能压力变送器也陆续在一些生产线上被采用。但由于缺少高速的智能通讯标准、用户对于高精度监控要求并不突出、培训等服务机制相对薄弱，当时的智能应用并不乐观，只占到了约20%的市场。 随着微电子、计算机、网络和通讯技术的飞速发展以及综合自动化程度的不断提高，目前广泛应用于工业自动化领域的智能仪器仪表，其技术也同样在过去的二十多年里得到了迅猛的发展。目前国外智能仪器仪表占据了国际应用市场的绝大比重，如何结合目前智能仪器仪表的工业应用经验并快速跟踪国际智能前沿技术应用于我国智能仪器仪表的开发研究成为振兴民族智能仪器仪器仪表的一大突出问题。 智能仪器仪表在工业自动化领域的广泛应用得益于其突出的技术优势和特点，诸如其高稳定性、高可靠性、高精度、易维护性。以智能变送器为例，智能仪器仪表具备如下优点：
智能仪表概论
第一章：智能仪表基本概念 仪器仪表的定义 在我国，仪器与仪表这两个词的应用并无严格的区别，人们一般按照各自的习惯使用及定义某类装置的名称。有的书里，用仪器包含仪表；有的书里用仪表统称，涵盖了仪器的概念；有的书里把仪器仪表并列使用。一般地说，具有显示和记录装置的仪表，称为“仪”或“表”，如温度仪，园图形记录仪，电流表等；没有显示或虽有显示但不作为主要功能的仪表称为“器”，如传感器、变送器等。然而有些具有显示功能的仪表也习惯地称为器，如示波器。 总之，仪表和仪器术语间的区分很不明显。但是“仪表”这一术语现在不仅仅限于以指示或记录为唯一功能、以检测为主要目的的设备，像调节器、变送器、执行器及控制器等装置都统称为仪表，所以这里也沿用这一广义的概念，简略地称呼为智能仪表。 仪器仪表示获得信息的重要工具，钱学森院士对新技术革命做出论述：“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通信技术三部分组成。测量技术是关键和基础。”现在人们通常最关注的信息技术，只知道就是计算机技术和通信技术，而关键的基础性的测量技术往往会被忽略。所以，相对于计算机技术和通信技术的日新月异迅猛发展，国内测量技术的高科技新技术发展就显得比较滞后，无法完全满足信息时代在生产、科研、环境和社会等领域的越来越多、越来越高的需求。 所以，最近的阶段很多人也开始逐步重视和投入到这一领域的开发和研制中。大多数仪器仪表厂家都推出了一系列的智能化产品，其种类和功能也日益丰富和完善。这一发展趋势也是未来新一代仪表产品的必然结果。 仪器仪表相关产品包括：温度仪表，流量仪表，压力仪表，机械仪表（称重，转速，测厚），液位仪表，料位仪表，显示仪表，有纸/无纸记录仪，分析仪表，校验仪表等。 智能仪表的历史沿革 首先介绍仪表的发展历史。人类进化史上的重要标志是发明了工具，而近代自然科学研究是从人类发明了能够进行测量的仪器仪表这类工具，才开始真正突飞猛进。 十七、十八世纪，科学家发明了可以测量温度的温度计，然后才诞生了热力学理论。十九世纪，人们又发明了测量电流的仪表，才发展了电磁学研究。二十世纪是核物理学时代，也是由于众多核物理探测仪器的发明，才使原子核这种微观世界的研究成为现实。 对于建立在近代科学技术之上的电气工业来说，就更离不开仪器仪表来控制和实现各种工业生产活动。随着人类活动领域的迅速扩大，科学探索的不断深入，以及工业生产过程向更高的精确度、更快的节奏、更复杂的功能和更苛刻的使用环境以及可靠性要求的方向的发展，传统的仪表越来越不能满足和适应这多种多样的需求和发展。同时，除了科学研究和工业生产，家庭生活以及社会服务体系等方面的需求，也使仪器仪表的应用越来越普及，人们对它们的要求也越来越高。而且，电子计算机的出现，把人类带入了信息时代，也使仪器仪表领域出现了重大的变化和发展机遇。智能仪表就是在这一背景下出现的，它可以说是传统仪表的最新升级版本。 迄今为止，如果简单地划分，仪表的出现与发展经历了三代。 第一代是模拟式仪表，例如沿用至今的动圈式指针调节仪、指针式万用表、弹簧压力表等。它们的基本结构都是电磁式，即基于电测测量原理，使用指针来显示最终的测量结果。
传感器及智能化仪器仪表在重点领域的应用
传感器及智能化仪器仪表在重点领域的 应用 摘要：当前，智能技术呈现多元化发展的新趋势，各种新技术和新思想不断 从理论转化为实践，如模糊逻辑、专家系统、粗数量教学、模式识别、混沌控制等，表现出自己在各个领域的独特优势，可以说是规模小、实力强。在此基础上，下文讨论传感器和智能仪器在关键领域的应用，以供参考。 关键词：传感器及智能化仪器仪表；重点领域；应用 引言 智能仪表技术作为一种融合了各种学科的技术，不断发展壮大。在当前技术 的支持下，传统仪器和计数器已转向智能仪器和计数器进行升级。智能仪表和仪 表不仅体积小、便于携带，而且功能和能耗更全面，在各个领域具有非常广泛的 应用前景。从当前市场反馈来看，智能仪表和仪表的未来发展方向在于仪表结构 优化、设备运行效率提高、远程测控等方面。 1智能仪器仪表的技术原理 智能仪器利用传感器获取实测对象的信号，然后仪器的MCU处理得到的数据 信息，通过滤波器强化处理后的数据信息，然后采用a / d转换方法获取数字信号。传感器进一步校正数字信号。最后，数据传输到内部存储，其他数据进入后 端控制器。在整个过程中对数据进行了分析和评估，并按照规定的程序设置了一 些报警和继电器。随着智能仪器的开发，仪器和计算机之间的合作越来越紧密。 在分布式测控系统中，甚至可以使用单片机合理地建立和配合调试整个系统。 2智能仪器仪表行业发展现状 智能仪表技术已经深入到生活的各个领域。当前，它广泛应用于生产和生活 的各个方面，包括工业、农业、电力、运输业、国防、教育、卫生等诸多领域。
大大方便了人们的生活，促进了国民经济的发展。例如，一家公司自主开发的微 型压力控制系统(ZDF氮气密封装置)主要用于保持容器顶部保护气体(通常是氮气)的压力恒定，以避免容器内的材料与空气直接接触，保护材料免遭挥发和氧化， 并保护容器的安全，特别适合各种大型储罐的气体密封保护系统。本产品具有节能、敏感工作、可靠运行、操作维护等特点，广泛应用于石油、化工等行业。氮 气密封装置的供氮压力和排气压力可以方便地调节，可以在连续生产的条件下进行。打印机捕获膜的有效范围大，所设置的弹簧刚度小，动作敏感，设备工作平稳；为了确保储油罐的安全，有必要在储油罐的顶部设置呼吸阀。呼吸阀只起着 安全的作用，避免了传统氮气密封装置中氮进气阀和氮退气阀经常打开和关闭， 容易损坏。 3传感器及智能化仪器仪表在重点领域的应用 3.1在电力方面的应用 目前，在电力行业中传感器及智能仪器仪表发挥着至关重要的作用，是确保 电厂能够稳定安全运行的重要设备类型。传感器及智能仪器仪表在电力行业的应 用表现在以下方面：第一，在火力发电方面的应用。在火电厂运行过程中，需要 对不同的介质种类进行测量，例如污水、工业用水、循环水、煤、粉、空气、蒸 汽和烟气等都需要进行有效监测。因此，火电厂对传感器和智能仪器仪表的应用 相对较多。在火电厂的仪器仪表种类比较多，例如流量测量仪表，在具体的使用 过程中，需要根据电厂的工艺介质种类进行科学选择，对空气流量进行测量时可 以利用插入式流量计；而对水流量进行测量，可以选择节流喷嘴等测量元件。分 析仪表的种类也相对较多，目前比较常见的包括烟气含氧量分析仪、pH计等。开 关量仪表主要包括压力开关、液位开关、流量开关等。第二，水电行业的应用。 在水电厂建设过程中使用的现场仪表主要功能是完成机电设备监测作业，同时可 以完成对公用系统温度、转速、压力、液位和位移等非电量参数等进行全面监测，可以根据设定的限量值实现越限报警以及顺序控制等各项功能。除此之外，一些 水电厂在大坝建设过程中也要设立仪器仪表进行监测，主要是动态监测仪器、混 凝土应力应变与温度监测仪器等。 3.2仪器仪表的结构将会不断被优化
浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用
浅谈智能仪器仪表技术的发展及其应用 摘要：近年来，随着我国经济发展，国民经济的迅速发展和各个领域的迅速 发展，越来越多地采用了智能化的仪表技术。然而，在大规模设备中，智能仪器 的价值依然较低，需要进行技术攻关。智能仪器仪表的工作原理是利用传感器将 被测位置的数据传输到电子信号中，再将其过滤后，变换为多通道的模拟开关。 基于此，本文分析了当前智能化仪器的发展状况，并对其应用前景进行了预测。 关键词：智能仪器仪表技术；发展；应用 引言 随着工业自动化水平的逐渐提升，使得各类新技术在工业生产中的应用频率 越来越高，且应用效果越来越显著，各项先进的自动化生产设备已经成为工业现 代化发展的基础和重点。由此也使得自动化控制技术在工业生产中的应用要求更 加严格和专业。在工业生产中，仪器仪表是各类工具中的基础，仪器仪表的自动 化水平不仅决定着工业自动化的水平，还直接影响着工业生产的整体效率与质量。所以，积极开展自动化控制技术在仪器仪表中的应用研究具有重要的现实意义。 1自动化仪器仪表的相关简述 自动化控制技术，主要是通过对现有的控制技术与信息技术进行充分的融合，针对工业生产中的各个环节进行专业精准的检查与调整控制，由此保障生产效率 与生产质量的显著提升。仪器仪表主要由各类元件构成，自动化仪器仪表则是在 自动化控制技术的支持与保障下对仪器仪表中的各类元件赋予自动化控制的能力，实现仪器仪表自动化控制的目标。自动化仪器仪表主要由三个模块所组成，即传 感器，变送器以及显示器。传感器，主要是进行自动化信息采集与控制的设备。 传感器通过对各项信号进行自动收集与发出，从而为后期其他环节的运行提供良 好的基础条件。变送器，主要作用是自动分析与处理各项信号，当传感器收集到 信号之后，变送器则会对传感器传输的信号进行专业的分析与处理，从而获得电 信号。显示器，主要是对各类结果进行精准传达与科学表述，由此确保测量结果
智能仪器仪表技术的运用及发展
智能仪器仪表技术的运用及发展 摘要：最近几年，随着社会的飞速发展，我们国家的智能建筑也得到了很大的发展。现代信息科技的发展，极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。随着信息技术在各个领域的普及，智能仪器仪表也在多方面引入新技术，以实现自身的优化升级。智能通信、微机械、微电子等方面的研究成果被成功地引入到智能仪器仪表中，从而使其朝着网络化、智能化、可重构化的发展趋势迈进。本文从智能仪器仪表的行业发展状况出发，对目前的使用状况进行了分析，并指出了今后的发展方向。 关键词：智能仪器仪表技术；运用；发展 引言 “十三五”时期，国民经济和社会经济发展对设备提出了更高的要求，使生产效率得到更大的提升。在这样的情况下，智能自动化仪表应运而生。每一种产业都会按照自己的发展需求来进行技术革新，运用科技来推动生产力的解放。当前，智能自动化仪表在工业生产中的应用日益广泛。所以，在科技转型的今天需要对智能自动化仪表进行更深入的探讨。 1智能仪器仪表行业发展现状 智能仪表技术已深入到生活的各个方面。目前，它在人类的生产和生活中得到了广泛的运用，它所涵盖的行业有工业、农业、电力、交通、国防、文教卫生等。为人民的生活提供了很大的便利，对国家经济的发展起到了积极的推动作用。例如，某公司自主开发并研制了一套自力式微压力控制系统（ZDF氮封装置），它的主要作用是维持容器顶部保护气（通常是氮气）的压力不变，从而防止容器中的物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，并对容器的安全起到了保护作用。它尤其适合于各类大型储罐的气封保护系统。
该产品节能，工作灵敏，工作可靠，使用和维护简单，在石油和化工行业得到了广泛的应用。该氮气封闭装置的进料和出料压力设置容易，能实现连续生产。压力检测膜片有较大的作用区域和较低的设置弹性，操作敏感，工作稳定；为了保证储罐的使用安全，必须在储罐顶部安装一个呼吸器，该呼吸器只作为一种安全型功能，从而克服了传统的储罐封闭系统中的供气阀门、排气阀门开闭次数多，容易发生故障的缺点。 2化工仪表的类型 现代的化工操作已经不再是完全人工、手动和机械的体力工作了，它是通过在化学流程中的各种设备上安装一些自动的装置，并将其与计算机相连，进行近远程的控制，来实现一个复杂的化工生产过程。化工自动化的完成离不开化工仪表，化工仪表按照功能、测量参数等进行了分类。 2.1仪表组合形式 按照仪表的组装方式，又可将其划分成基地式仪表和单元组合式仪表。基地式仪表将测量部分、显示部分与控制部分等集中装配在同一表壳内，从而构成一整体，这类仪表可以在现场进行安装。而单元组合仪表，就是将一整套的仪表分为独立的、能够实现指定功能的几个单元，在这些单元之间，利用统一性的信号来建立各个单元之间的联系。 2.2仪表功能 根据仪表的作用，可以把仪表分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行仪表。检测类仪表是一种对生产过程中产生的压力、物位、温度、湿度、流量等生产参数变化进行感知的部件。例如，变送器的功能是将采集到的现场信息进行某种程度的转化，例如将其转化成电信号、电压或者频率等，并将这些信号发送到显示类仪表或者调节仪表，再利用显
对智能仪表的认识
对智能仪表的认识 1.智能仪表的概念：智能仪表是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。 2.智能仪表的分类：根据国际发展潮流和我国的现状，现代仪器仪表按其应用领域和自身技术特性大致划分为6个大类，即工业自动化仪表与控制系统、科学仪器、电子与电工测量、仪器、医疗仪器、各类专用仪器，传感器与仪器仪表元器件及材料。 3.智能仪表的用途：工业自动化仪表与控制系统，主要指工业，特别是流程产业生产过程中应用的各类检测仪表、执行机构与自动控制系统装置。科学仪器主要指应用于科学研究、教学实验、计量测试、环境监测、质量和安全检查等各个方面的仪器仪表。电子与电工测量仪器，主要指低频、高频、超高频、微波等各个频段测试计量专用和通用仪器仪表。医疗仪器主要指用于生命科学研究和临床诊断治疗的仪器。各类专用仪器指农业、气象、水文、地质、海洋、核工业、航空、航天等各个领域应用的专用仪器。科学仪器可以细分为14个小类，即电子光学仪器，离子光学仪器，X射线仪器，光谱仪器，色谱仪器，波谱仪器，电化学仪器，生化分离分析仪器，气体分析仪器，显微镜和成像系统，化学反应及热分析仪器，声学振动仪器，力学性能测试仪器（材料试验机），光电测量仪器。其中，发展最快，应用最广和市场容量最大的是各类光学仪器和分析仪器。现代仪器仪表虽然作了大致分类，实际上存在着许多交叉，比如各类专用仪器中许多都是科学仪器。 4.智能仪表的原理：传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或E?2PROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。此外，智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——PC机，由PC机进行全局管理。
智能仪器仪表技术及其应用
智能仪器仪表技术及其应用 智能仪器仪表技术是指采用先进的电气、电子、计算机 和通信技术，将传感器、调节元件、电控制器、信号处理 器等组成一个完整的系统，能自动测量、控制、调节、调 试和评价，具有高精度、高速度、高可靠度、多功能、网 络化等优点的一系列系统。随着现代科技的发展，智能仪 器仪表已广泛应用于各个领域，如工业自动化、航空航天、汽车制造、电力电子、机器人技术以及环保科技等领域。 智能仪器仪表技术的主要特点： （1）高灵敏度：智能仪器仪表具有高精度、高分辨率、高灵敏度等特点，能够对微弱的现象进行检测和测量，在 复杂的环境条件下也能够保持高度的稳定性。 （2）高速度：智能仪器仪表具有高速响应和处理能力，速度快、实时性强，能够满足高速运动控制、高频测量等 有迫切需要的应用。 （3）多功能：智能仪器仪表的功能非常多样化，能够 实现各种测量、控制、调节、检测等任务，为各种工业制 造领域提供了很大的便利。 （4）高可靠性：智能仪器仪表具有高度的稳定性和可 靠性，能够在恶劣的环境条件下，长时间稳定工作，具备 了工业现场良好的适应性。 （5）网络化：智能仪器仪表可以通过计算机和互联网 等各种网络方式进行数据交换和通讯，可以实现智能化的 综合管理，从而提高了生产效率和精度。 智能仪器仪表技术的应用： （1）汽车行业：智能仪器仪表在汽车制造业中具有广 泛应用，例如发动机控制系统、气缸压力监测系统等，可 以提高汽车的性能、可靠性和安全性。
（2）电力电子：智能仪器仪表在电力电子领域中主要应用于变频器、电力电子控制器等方面，可以提高设备运行效率、可靠性和安全性。 （3）环保科技：智能仪器仪表在环保科技领域中主要应用于传感、监测、控制等方面，可以监测环境质量、控制污染源以及保护生态环境。 （4）工业自动化：智能仪器仪表在工业自动化中广泛应用，控制各种自动化设备，为各种工业制造环境提供智能化的测量、控制和评估手段，能够提高工业制造过程的效率和质量。 总之，随着科学技术的不断发展，智能仪器仪表技术得到不断的改进和优化，应用范围也不断拓展，具有广泛的应用前景和市场需求。
探究智能仪器仪表技术的运用及发展
探究智能仪器仪表技术的运用及发展 摘要：智能仪器仪表不仅体型微小、携带方便，而且能耗低，功能更加齐全， 在我国各领域具有广阔的应用前景。而随着网络时代的来临，仪器仪表行业借助 于信息技术、微机械技术以及微电子技术等的发展成果，出现了以智能化为特征 的发展趋势，在环保、交通、教育、医药以及通讯等各行业都得到了普遍运用， 给社会的发展带来了极大便利。而为了智能仪器仪表技术能够得到更好的运用， 本文就此展开分析。 关键词：智能；仪器仪表；技术运用；发展 1.智能仪器仪表的工作原理 我国仪器仪表行业发展较晚，起点低，但经过近些年的迅速发展，在产品结构如工业自 动化、电工、环保、医疗、信息技术、测量测试等仪表技术及元器件制造方面开始有了长足 的进步。随着新兴行业的发展、研发水平的提高、应用市场的旺盛需求等直接促进了物联网、智能电网以及高铁和轨道交通业的建设，这些都为仪器仪表产业提供了良好的机遇。尤其是 智能化技术已经成为时代的潮流，必将进一步推动行业整体水平的提升。 智能仪器仪表的工作原理主要是传感器将收集到的测量信息经过处理之后，转化为相应 的电信号，并且经过过滤将干扰消除，再送入多路模拟开关。由单片机选通相应的模拟开关，将其送入相应的输入通道，并且送入程控增益放大器，在进行放大之后，经过转化器，转换 成相应的脉冲信号，将其送入到单片机中。单片机根据相应设定的数值，对数据进行吸纳供 应的处理，并且将运算的结果转化为相应的数据进行显示打印。另外，单片机将运算的结果 存储在闪速存储器中，利用相应的设定的参数进行运算，并且根据相应的运算结果以及要求 来输出控制信号。 2.智能仪器仪表的发展趋势 2.1虚拟化发展趋势 智能仪器仪表发展的新阶段是虚拟仪器，在仪器测量过程中主要包括数据的采集、分析、显示，这些功能在虚拟现实系统中可以通过PC端软件来实现数据的分析和实时显示，只需 要提供数据采集硬件，进而可以使其与PC客户端构成测量仪器硬件。基于PC客户端的虚拟 仪器，在该仪器中共用硬件系统只需要提供不同的软件便可以实现多功能的测量功能。因此，对于虚拟仪器来说其核心是软件系统，可以说软件就是仪器的主要部分。传统智能仪器在测 量过程中主要运用计算机技术，而虚拟仪器是在新型技术的基础上吸收仪器技术，将软件系 统作为虚拟器的关键，具有可视性、通用性、可拓展性等特点，能够为用户使用带来较大便利。因此，相比传统的智能仪器来说，这种虚拟仪器具有较为广泛的市场应用前景。 2.2智能化发展趋势 智能仪器仪表虚拟显示系统中的PC机软件，能够对数据进行分析并显示其分析结果， 借助数据硬件的帮助能够创建成完整的测量仪器。利用PC机为技术支撑创建的测量仪器统 称为虚拟仪器。虚拟仪器结合使用者需求进行相应的软件编程设计，在硬件系统相同的情况下，也能获得功能各异的测量仪器。所以，软件系统是虚拟仪器技术的核心，具有升级、扩 展性、可视、通俗性及通用性等显著特征，是智能仪器仪表今后发展的主攻方向。
智能仪器原理与设计
《智能仪器原理与设计》课程教学大纲 课程编码：15121121 课程类型：专业课 总学时：54 学分：3 第一部分相关说明 一、课程的性质和任务 课程的性质：《智能仪器原理与设计》是电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。 课程的任务：使学生掌握智能仪器的基本工作原理，具备智能仪器的初步应用能力，为将来从事智能仪器的工作打下坚实的基础。智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。 本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。 二、课程的基本要求 本课程主要研究智能仪器的基本原理与基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： 1、对智能仪器各组成单元的基本工作原理、性能指标以及它们在整机中的作用形成明确的认识。 2、掌握这些单元电路的分析、计算和设计方法，以及实验操作技能。 三、教学方法与重点、难点 教学方法：针对本课程学时少，内容多，技术发展快，实践性强等的特点，应采取探讨式和启发式教学；教学过程以课堂为主。 重点：人机接口电路、通信接口电路和软件编程。 难点：智能仪器的应用。 四、本课程与相关课程的联系 学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程，为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础，是该专业学生的毕业前的综合性设计课程。 五、学时分配
智能仪器仪表及其发展趋势
智能仪器仪表及其发展趋势 智能仪器仪表是人类社会进入信息时代的重要工具之一，其在工业、医疗、家居等领域的应用越来越广泛。本文将探讨智能仪器仪表的发展历史、现状、优势、应用前景以及未来趋势。 智能仪器仪表的发展可以追溯到20世纪80年代，随着计算机技术和通信技术的不断发展，智能仪器仪表开始逐步兴起。进入21世纪，智能仪器仪表得到了更加广泛的应用，成为工业自动化、智能制造等领域的重要组成部分。 目前，市场上的智能仪器仪表产品种类繁多，其中包括智能温度计、智能压力表、智能流量计、智能传感器等。这些产品具有以下优势：提高工作效率：智能仪器仪表能够对各种数据进行实时监测、记录和分析，大大提高了工作效率。 降低成本：智能仪器仪表具有较高的测量精度和稳定性，可以减少人力和物力的投入，降低生产成本。 提高生产质量：智能仪器仪表能够实时监测生产过程，及时发现异常情况并进行处理，从而提高生产质量。
智能仪器仪表在各个领域都有广泛的应用前景。在智能制造领域，智能仪器仪表可以实现对生产过程的精确控制，提高产品质量和生产效率；在智慧医疗领域，智能仪器仪表可以对病人进行实时监测，为医生提供准确的诊断依据；在智慧家居领域，智能仪器仪表可以实现智能化控制，提高家居的舒适度和节能效果。 未来，智能仪器仪表将朝着更加智能化、微型化、集成化的方向发展。随着5G、物联网等技术的不断成熟，智能仪器仪表的应用场景也将更加广泛。然而，也需要注意到随之而来的挑战，如数据安全、隐私保护等问题。因此，在发展智能仪器仪表的需要加强相关技术的研究与应用，以应对未来可能出现的问题。 智能仪器仪表在现代化社会中的重要性不言而喻。其发展趋势不仅代表了技术的进步，还将为未来的生产和生活方式带来深刻的变革。我们需要把握这一机遇，深入研究和开发智能仪器仪表，以满足不断变化的市场需求，推动社会经济的发展和进步。也需要重视其可能带来的挑战，如数据安全和隐私保护等问题，为智能仪器仪表的可持续发展提供有力保障。 智能仪器仪表是指集成了传感器、控制器、执行器、通讯接口等部件的高端设备，能够在工业、能源、环保等领域提供高效、精准、可靠
智能数显仪表研究报告
智能数显仪表研究报告 智能数显仪表是一种利用数字显示技术并具备智能化功能的仪表。它通过数字显示屏实时显示测量结果，并可以通过按键设置仪表参数。智能数显仪表具有显示精确、操作简便、功能强大等优点，被广泛应用于各种测量和控制领域。下面是对智能数显仪表的研究报告。 智能数显仪表的工作原理是通过传感器将被测量物理量转换为电信号，经过处理电路进行放大、滤波等处理，然后经过数字转换电路将模拟信号转换为数字信号，最后通过数字显示屏显示出结果。智能数显仪表还配备了按键和处理电路，可以根据需要设置仪表的参数，如量程、报警值等。智能数显仪表还具备故障自诊断功能，能够显示故障代码，便于维修和保养。 智能数显仪表具有多种功能。首先，它具备高精度的测量功能。智能数显仪表通过数字信号处理技术和高精度的传感器，具备高灵敏度和高精度的测量能力。其次，它具备多参数显示功能。智能数显仪表具备同时显示多个参数（如温度、湿度等）的功能，能够提供全面的信息。再次，它具备报警功能。智能数显仪表可以设置报警值，当被测量值超出设定的范围时，仪表会发出声音或光信号进行报警。最后，它具备通信功能。智能数显仪表可以通过通信接口与计算机或其他设备进行连接，实现数据的传输和共享。 智能数显仪表的研究应用广泛。首先，在工业自动化领域，智能数显仪表可以用于工厂的生产过程监控和质量控制。其次，在环境监测领域，智能数显仪表可以用于监测大气污染、水质
污染等环境参数。再次，在仪器仪表领域，智能数显仪表可以用于实验室的实验测量和科研研究。最后，在交通运输领域，智能数显仪表可以用于汽车、火车等交通工具的仪表盘显示。 总之，智能数显仪表是一种具备数字显示和智能化功能的仪表，在各种测量和控制领域有着广泛的应用前景。随着科技的不断进步和需求的增加，智能数显仪表的功能和性能还将进一步提高，为人们提供更加准确、方便、高效的测量和控制手段。
智能测量仪表系统的研发与应用
智能测量仪表系统的研发与应用 在制造业、医疗、能源等领域中，测量是必不可少的。传统测量过程中，人工 操作容易产生误差，操作效率低下，难以满足大规模、高频次及复杂测量需求。因此，智能测量仪表系统的研发与应用显得尤为重要。 智能测量仪表系统及其组成 智能测量仪表系统是一种先进的自动化技术体系，它主要由传感器、信号处理器、数据采集系统、计算机控制系统等组成。测量对象由传感器直接采集，信号处理器将采集的数据转换成计算机能够处理的电信号。数据采集系统将数据传输至计算机控制系统，进行数据处理、分析、存储和结果输出等操作。 智能测量仪表系统的研发 传统测量通常是依赖人力对工作数据进行采集和处理，因此测量效率低下、测 量误差大、计量成本高等问题也随之而来。与传统测量仪器相比，智能测量仪表系统在技术方面的优势已经得到了广泛的认可。 智能测量仪表系统的研发包含了多个技术领域，如： 1. 传感器技术。传感器是智能测量中重要组成部分之一。传感器的研发包括设计、生产和测试。不同的应用领域需要不同的传感器，如压力传感器、温度传感器、流量传感器等。此外，还需要研发传感器自校准技术和故障检测算法。 2. 信号处理技术。信号处理器对于传感器采集到的原始信号进行处理，以获得 测量数据。信号处理技术包括滤波、降噪、信号放大等。各种信号处理器都必须具有高精度，低噪声和可靠性，同时也应该最大程度上减少不必要的计算功耗。 3. 数据采集和控制技术。数据采集和控制技术主要负责数据传输，实现了智能 测量仪表系统的完整性和可靠性。研发方向包括高速采样率、数据精度、传输带宽和数据存储。
智能测量仪表系统的应用 智能测量仪表系统的应用范围广泛，从制造业到医疗、能源、安全监控等。这 些应用给智能测量仪表系统带来了不同的挑战和需求。 1. 制造业应用。智能测量技术可以用于制造业的质量控制，如检测机器部件的 尺寸、角度、运动轨迹等。此外，在制造过程中，智能测量仪表系统可以实现自动化生产流程的监控和管理，提高生产效率和质量。 2. 医疗应用。医疗行业需要进行多种测量，如体温、血压、脉率和血氧浓度等。智能测量技术可以用于医学研究，医疗诊断，康复治疗以及医疗保健领域。 3. 能源应用。在能源领域，智能测量仪表系统可以对能源系统的各个方面进行 测量和控制。通过实时监测数据来分析能源消耗的情况，从而实现能源的节约和环境保护。 结语 智能测量仪表系统的研发和应用具有广泛的前景和实践价值。在制造业、医疗、能源领域中，智能测量仪表系统可以使数据测量更加准确、方便、快速，并从中获得更多的价值。随着技术的不断进步，智能测量仪表系统将在越来越多的领域得到应用，为各行业提供更加智能高效的测量服务。