TGA 原理 仪器介绍及应用

智能仪器原理及应用

《智能仪器原理及应用》测试题 一、填空题(每空1分共25分) 1、模拟量输入通道包括、。 2、为了将A/D转换器中的运算放大器和比较器的漂移电压降低,常采用 技术。 3、克服键抖动常采用的措施、。 4、总线收发器的作用。 5、最基本的平均滤波程序是,改进型 有、、。 6、多斜式积分器有,其优点是,还有一种是,其作用是。 7、在通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块,通过软件来组合成各种功能的仪器或系统的仪器称为 或。 8、ADC0809,假定REF+=+5V,VREF-接地,则模拟输入为1V时,转换成的数字量为,若REF+=+2.5V,VREF-接地则模拟输入为1V时,转换成的数字量为 9、数字存储示波器可预置四种触发方 式、、、。 10、智能仪器自检方式有三种、、。 二、简答(每题5分共35分) 1、简述自由轴法测量原理。 2、系统误差的处理方法。 3、简述三线挂钩过程及作用。 4、智能仪器的设计要点。 5、若示波器屏幕的坐标刻度为8×10div,采用10位A/D,2K 存储器,则该示波器的垂直与水平分辨率各为多少?

6、简述线路反转法原理。 7、简述D/A双极性输出电路原理 三、综合 1、(20分)在一自动控制系统中,有温度、压力、流量三个待测量,试设计一测量电路,要求使用8位A/D,4位LED及相关逻辑电路。 (1)画出硬件连接图 (2)写出器件型号(CPU、A/D) (3)根据连接图,写出三通道的地址。 (4)简述测量过程。 2、(20分)下图为某一通用计数器框图 (1) 要测量10Hz的信号,试计算应选用的时标及闸门时间。 (2) 简述测量过程 (3) 其最大计数误差是多少? (4)为减小误差,应采用什么方法? 《智能仪器设计基础》试题 一、判断题(每题 2 分,共 20 分) 1. 因中值滤波满足比例不变性,所以是线性的滤波器。() 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。() 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型,非线性校正精度与离散数据精度无关,仅与建模方法有关。()

儿科各仪器操作规程

儿科各仪器设备操作规程 一、心电监护仪 一、操作规程: 1检查仪器背后电源线插头是否插紧(交流电POWER灯亮)如有电池量低“报警提示” 请检查电源是否接好。 2、正确安装配件:血氧电缆线、血压导气管、心电电缆线等,配件尽量减少卸下,避免不必要的损坏。 3、开机:仪器发出“嘟”一声,然后系统有一个自检过程 4、(ECG)心电导联线电极的安装:黑色LA---左边锁骨下,白色RA---右边锁骨下,红色 LL---左边肋骨下,绿色RL---右边肋骨下,棕色V---第4、5肋骨间靠左边。3导联使用:黑、白、红色,5导联使用:黑、白、红、率、棕色,电极对称安放。建议每24小时更换一次 电极片(特殊情况要不定期更换:如流汗过多、皮肤干燥、导电膏失效等)在使用电极片前要清洁皮肤。 5、(SPO2)血氧饱和度:传感器应安放在病人手指正确部位,最佳部位是食指,探头电缆线应沿手指安放,建议每2小时更换一次测量部位,不要将血氧传感器和血压袖带放在同一手臂上记录,以免影响测量效果。传感器与心脏在同一水平位置时,测量效果最佳,切记血氧探头不要摔碰及拉扯,主电缆线安装时要顺沿推入接口不要用力,以免把针弄断。 6、(NIBP )无创血压:使用前确认袖带已完全放气,测量部位应于心脏保持水平,保证记 号◎正好位于适当的动脉位置,以保证测量值的准确,如有漏气现象及时更换新袖带,如有测量不出时可操作:进入NIBP功能---选择“复位”功能----退出NIBP功能,再按测量键。 二、注意事项: A确定类型(成人、小儿、新生儿);B :传感器在病人体表部位的清洁;C:在使用自动测 量血压时,要注意袖带不要随意放置,在不使用时调◎“手动”状态,以免损坏仪器;D: 心电波形如有干扰则调整诊断、监护、手术三种模式;E:心率HR和脉搏PR同时监测进 行对比。 三、维护和保养: 1清洁维护:对主机外壳及附件清洁之前,必须关机且断开电源,可使用沾有少许消毒液的棉球或软布擦拭,不要用力过大,等晾干后才能使用,避免液体渗入仪器内部而损坏仪器,建议需要时对仪器的附件进行消毒,以免过多的消毒对其造成损伤。 2、袖带清洁:取出气囊后,外壳可用高压灭菌或液体消毒清洁,等外壳干透后重新把气囊安装还原,切记不要将液体弄入气囊或血压导气管中,以免损坏仪器。 3、所有连线妥善理顺收检,不要将连线对折。 4、出现血氧测量不灵敏可在关机下用无水酒精擦拭血氧探头的光感部位。 5、附件如出现老化或损坏,建议更换新配件,以免影响监测结果,配件损坏最好使用厂家提供的配件,厂家反映使用替代配件会导致仪器模块损坏。 6、心电导联线正确连接,如有干扰或出现数值翻倍,最好使用5导联心电类型进行监测, 把心电通道设为II和AVR导联,再进入“ECG功能一选择ECG来源一选择”,同时把计算通道设为自动,这样对判断有帮助。 7、如出现“ XX通路停止或XX模块出错等”故障报警,提示时,关机不要使用,同时通知相关的设备维修人员,不要自行开机维修。 二、吸痰器

智能仪器原理及设计资料

《智能仪器原理及设计》报告 专业: 学号: 姓名:

目录 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计过程 (3) 1.2.1 设计总体方案 (3) 1.2.2 器件的选择 (4) 1.2.3 电路设计 (7) 1.2.4 软件设计 (9) 1.3 总结 (12)

基于单片机的温度传感器设计 1.1 设计要求 实现室温测量,并使用液晶屏显示实时温度。 1.2 设计过程 1.2.1 设计总体方案 根据系统的设计要求,选择DS18B20作为本系统的温度传感器,选择单片机AT89C52为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。 采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度,直接输出数字信号。便于单片机处理及控制,节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0~100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C52构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。 采用液晶显示器件,液晶显示平稳、省电、美观,更容易实现题目要求,对后续的工艺兼容性高,只需将软件作修改即可,可操作性强,也易于读数。 该系统的总体设计思路如下:温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C52单片机上,经过单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器液晶屏显示实现。检测范围-55摄氏度到125摄氏度。 按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。 数字温度计总体电路结构框图如图1所示 图1 数字温度计总体电路结构框图

虚拟仪器的发展及应用

虚拟仪器的发展及应用 摘要:虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛,主要介绍虚拟仪器的发展过程,虚拟仪器的软件与硬件的基本构成原理,并介绍了一些虚拟仪器的应用。通过介绍,可以断定虚拟仪器有广泛的应用前景,是今后一段时间的发展方向。 关键词:虚拟仪器;测试;采集硬件;算法软件 0引言 由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子 工业测量技术与仪器上的应用,新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在许多方面已经冲破了传统仪器的概念。虚拟仪器就 是其中的一种,虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统,就是在 以通用计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。在虚拟仪器中,硬件仅仅是为了解决 信号的输入与输出,软件才是整个仪器的关键。用户可以通过软件构造几乎任意 功能的仪器。现在虚拟仪器已得到了广泛应用,并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。 1测量技术的发展过程 1.1传统测试仪器仪表的发展历程 测量仪器是科学技术发展的基础,而科学技术的发展又推动着测量仪器的发 展进程。测量仪器仪表技术发展至今,主要经历了以下几个阶段: (2)以模拟电子技术为基础的模拟式仪表阶段; (3)以数字电子技术为基础,引入了锁相技术、频 (4)以大规模、超大规模集成电路为基础的智能化 仪器仪表阶段。这一阶段是电子仪器领域取得 重大发展的标志性联阶段,在一定时期内曾开 创了现代电子测量、测试技术的先河; (5)以电子测量技术、自动控制技术和计算机技术 的发展相融合为基础的自动测试系统阶段。这是 电子测量技术的又一次飞跃,它真正实现了 高速度、高准确度、多参数和多功能的图1传统仪器仪表的发展进程

智能仪器原理及应用期末复习要点

第一章绪论 1、内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器称为智能仪器。智能仪器实际上一个专用的微型计算机系统,它由硬件和软件组成。 2、硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入\输出通道、人-机接口电路、通信接口电路。 3、主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理,它通常由微处理器(MPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)以及输入\输出接口电路等组成。 4、模拟量输入/输出通道常用来输入/输出模拟信号,主要由A/D转换器、D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。 5、人-机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系,主要由仪器面板中的键盘和显示器组成。 6、通信接口电路常用于实现仪器与计算机的联系,以便使仪器可以接受计算机的程控命令。 7、软件部分主要分为监控程序和接口管理程序程序两部分。 8、监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序:通过键盘输入命令和数据,以对仪器的功能、操作方式与工作参数进行设置;根据仪器设置的功能和工作方式,控制I/O接口电路进行数据采集、存储;按照仪器设置参数,对采集的数据进行相关处理,以数字、字符、图形等形式显示测量结果、数据处理的结果及仪器的状态信息。 9、接口管理程序是面向通信接口的管理程序:接受并分析来自通信接口总线的远控命令;进行有关的数据采集与数据处理;通过通信接口送出仪器的测量结果、数据处理的结果及仪器的现行工作状态信息。 10、智能仪器的特点:a、智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制,从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连; b、微处理器的运用极大地提高了仪器的性能; c、智能仪器运用微处理器的控制功能,可以方便地实现量程自动转换、自动调零、自动校准、自诊断等功能,有力改善了仪器的自动化测量水平; d、智能仪器具有友好的人-机对话的能力; e、智能仪器一般配有GB-IB或RS-232等通信接口,使智能仪器具有可程控操作的能力。 11、VIX总线系统一般由计算机、VIX仪器模块和VXI总线机箱构成。 12、虚拟仪器是通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块,通过软件组合成各种功能的仪器或系统仪器设计思想。 13、微处理器的选择:数据处理能力;内部资源I/o口数量;使用环境的特殊要求;价格、订货、周边元件的选择;开发成本、维护成本。 第二章智能仪器的模拟量输入/输出通道 1、把A\D转换器及其接口称为模拟量输入通道,把D\A转换器及相应的接口称为模拟量输出通道。 2、A\D转换器是将模拟量转换为数字量的器件,这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量,但一般情况下,模拟量指电压而言。 3、A\D转换器的评价指标 a、分辨率与量化误差 分辨率是衡量A\D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。其分辨率取决于A\D转换器的位数。 量化误差是由于A\D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样而引起的误差,提高分辨率可以减小量化误差。 b、转换精度 转换精度反映了一个实际A\D转换器与一个理想A\D转换器在量化值上的差值,用

常用仪器、设备操作规程流程

常用仪器、设备操作流程、高频电刀操作流程图 打开高频电刀的开关 调整高频电刀功率,符合医嘱要求 粘贴负极板远离切口位置,纵形贴 传递高频电刀笔于手术台 L开始使用高频电刀 .术毕关闭电源 整理用物,分类处理阴道镜操作流程图 打开计算机 点击桌面上的阴道镜操作界面 r~ 开女 -------------- 术毕关闭阴道镜电源开关 I 关闭计算机

、微量注射泵、输液泵的检查流程 检查外观是否清洁,消毒是否规范 Q ___________________________________ 3 -------------------------------------- 检查电源线、配件是否齐全、完整 关机 四、吸引器操作流程 备齐用物至床旁,评估患 j 者,做好解释 一 接通吸引器电源,连接吸引器各管路 --------------- f r 打开电源开关 吸引结束,关闭吸引管 、 ------ --------- 整理用物,使用中吸引瓶 「每天消毒处理 检查外观是否清洁,消毒是否规范 < ___________ _ _____________ J 检查电源线、配件是否齐全,储液瓶及管路连接紧密 y _____________________ _________________ 开机 V ____ 丿 调节负压 五、吸引器的检查流程

六、心电监测操作流程图 < A 备齐用物至床旁(心电监护仪、电极片]5个、棉 .球做,做女接通电作,取得电患者或家属的配合 丿 r ------------------------- 做好皮肤准备—— --------------- ■> 安装电极片,连接心电导联线,屏幕上心电波出现 、. ____________________ _ _____________________________ _ _________________________________ 』 「选择正确类型和尺寸的传感器,安置 「 选择尺寸适 于 病人手指上确认现血完全放度指 数松紧适度缠 —设置病人信息及各项 报警上下限,记录各项参数 七、除颤仪使用操作流程 备齐抢救器械和药品 清洁除颤部位皮肤,电极板均匀涂抹导电胶 y ----------------------------------- 选择同步或非同步电复律,选择合适的能量 充电,嘱旁人让开,准确放置电极板并与皮 <~ 肤接触紧密,同吋按下电极板上的放电键 除颤完毕,观察心电图是否转为窦性心律,如仍为 <室颤,再次充电,间隔一定时间 后重复步骤 o ,安置 八、除颤仪的检查流程 操作完毕,将能量开关回复至 病人,监测心率做心律,并遵医嘱用药

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: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 总学时:54学时,其中理论教学时数为36学时, 1、考核方式:笔试(闭卷) 2、成绩评定:平时成绩(测验及作业等)占×30%,期末考试成绩占×70%。

虚拟仪器及其应用文献综述

虚拟仪器及其应用文献综述 摘要 随着当前经济和互联网的快速发展,虚拟仪器与人类生活的关系越来越紧密。虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统,具有用户定义测量功能、便于组成自动测试系统强大的数据处理功能、系统组建时间短、便于扩展等特点,被广泛应用于测量、监控、工程处理、远程教育、报表生成技术等方面。 关键词:虚拟仪器,测试系统,特点,应用,互联网

引言 从十九世纪初到二十世纪末,测量仪器经历了模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器这四个阶段。相较于前面三代的测量仪器,虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统,是一种由计算机操纵的模块化仪器系统[1]。计算机管理着虚拟仪器的硬软件资源,是虚拟仪器的硬件基础。此外,还有基于计算机总线和模块化仪器总线的各种主要用于完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换功能的测控功能硬件,如:利用PCI计算机总线的数据采集卡(DAQ)、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。虚拟仪器的软件系统主要包括I/O接口软件、仪器驱动程序、仪器开发软件、应用软件。 1虚拟仪器系统构成 虚拟仪器由硬件系统和软件系统两部分组成,其中硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件;软件系统从底层到顶层,包括三部分:VISA 库、仪器驱动程序和应用软件,如图1、2。 图1-1虚拟仪器的基本构成

图1-2虚拟仪器的构成框图 1.1 硬件构成 (1)计算机硬件平台 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。[2] (2)测试功能硬件 通过A/D转换将模拟信号转化成数字信号,送入计算机进行分析、处理、显示等;再通过D/A转换把数字控制量转化成模拟控制量,送到执行器,从而实现反馈控制,如数据采集卡系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统以及它们之间的任意组合。所涉及到的硬件接口模块包括:插入式数据采集卡(DAQ)、串/并口、IEEE488接口(GPIB)卡、VXI控制器以及其它接口卡。 1.2软件系统 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。虚拟仪器是一种主要靠软件实现的仪器,软件才

《智能仪器》复习题及答案

《智能仪器》复习参考题及答案 一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中,接地技术是一个重要环节,高频电路应选择 (多)点接地,低频电路应选择(单)点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构,有独立式键盘和(矩阵) 式键盘,若系统需要4个按键,应采用(独立式)键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用( LED )数码管或液晶显示器,其中( LED 数码管)更适合用于电池供电的便携式智能仪器。 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、(放大器)、滤波 器、(采样保持器)和A/D转换器等几个主要部分所组成。 5.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即( 干扰源 )、(传输 或耦合的通道)和对干扰敏感的接收电路。 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为:(传导)耦合、公共阻 抗耦合、静电耦合和(电磁)耦合。 7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定,驱动器的输出电平逻辑“0”为 ( +5 ~ +15 )V, 逻辑“1”为( -5 ~ -15 )V。 8.智能仪器的随机误差越小,表明测量的(精确)度越高;系统误差越 小,表明测量的(准确)度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有(开机)自检、(周期性)自 检和键控自检三种方式。 10.双积分型A/D转换器的技术特点是:转换速度(较慢),抗干扰能力 (强)。 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种:即利用(误差模型)、 (校正数据表)或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰,在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、 (隔离变压器)、(低通滤波器)和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算数平均)滤波 法,当系统要求测量速度较高时,可采用(递推平均)滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展,出现了以个人计算机为核心构成 的(个人)仪器和(虚拟)仪器等新型智能仪器。 15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、(显示器和键盘)、(模 拟量I/O通道)、总线和接插件等的检查。 16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的,每个字符都附加了(同步) 信息,降低了对时钟精度的要求,但传输效率(较低)。

实验仪器上墙操作规程

电子天平操作规程 1.接通电源,打开开关,显示窗显示; 2.如果在空称台情况下显示偏离零位,应按“去皮”(T)键,使显示回归到零位; 3.如果去除器皿皮重,则先将器皿放于称台上,待示值稳定后按“去皮”(T)键,然后将需称重物品放于器皿上,此时显示的数字为物品的净重; 4.称量时应注意,被称物体不允许超出天平称量范围,保持天平洁净; 5.称量完毕,打扫干净天平,关闭电源。 压力试验机操作规程 1.在使用前必须进行检查油箱油标位置,油管接头是否有松动,以防漏油。 2.放好试块,转动大手轮,调整丝杆高度,可调至试件离上压板1~2mm。 3.接通电源,根据试件要求,在测力表上选择适当的测力档位。 4.开动电动机关闭回油阀,调节送油阀浮起活塞后,关闭送油阀后,在测力表上清零(每次断电后,必须清零,这样试验数值才能正确)。 5.再打开送油阀,控制手轮,按需要的速度加荷。 6.试件破碎后,打开回油阀,使活塞回落,记录仪表上的峰值。

7.旋转回油阀可做下一次试验。 JJ-5行星式胶砂搅拌机操作规程 一、自动功能 1、将立柱上的功能开关拨至“自动”位置,按下控制器上的启动开关,整个运行程序将进行自动控制运行。 2、全过程运行完毕后自动停止,在运行过程中如需中途停机,可按下停止按钮后可重新启动。 3、按下启动按钮后,显示屏即开始显示时间、慢速、加砂、快速、停止、快速,运行指示灯按时闪亮。 4、自动控制时,必须把手动功能的开关全部拨到停的位置。 二、手动功能 1、将立柱上的功能开关拨至“手动”位置。 2、根据控制程序要求先后按下所需的功能按钮,时间由操作者用秒表控制。 NJ-160型水泥净浆搅拌机操作规程 1.先把三位开关(1K、2K)都置于停,再将时间程控器插头插入面板的“程控输入”插座,然后方可接通电源。 2.自动搅拌操作:把1K开关置于自动位置,即完成慢搅120秒、停10秒后5秒共停15秒、快搅120秒的动作,然后自动停止。当一次自动程序结束,若将1K置于停,再将1K开关置于自动,又

虚拟仪器的应用

实验报告 实验题目 基于虚拟仪器技术的 涡流传感器位移测量实验 专业测控技术与仪器班级仪112班 学号3110241032 学生王金利 同组人王俊俊,王琦 指导教师晏克俊 2014 年

一、实验内容 本实验是利用所学虚拟仪器编程实现涡流传感器位移特性的测量,涡流传感器的基本工作系统由探头,前置器以及被测体构成,当前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈时由电磁感应定律可知,交变电流会在探头头部的线圈中产生交变磁场。当有被测金属体靠近这一磁场时在金属表面会产生感应电流,由于其呈漩涡状故称之为电涡流。与此同时该电涡流场也会产生一个与头部线圈方向相反的交变磁场与其反作用,以使得头部线圈的高频电流幅度和相位得到改变,这一改变与金属导体的磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。 当控制金属导体的磁导率、电导率等参数相同时,电涡流的强度大小就只与头部线圈到金属导体表面的距离有关,通过前置器电子线路的处理,即可将头部线圈与金属导体之间距离的变化转换成电压的变化,输出信号的大小岁探头到被测体便面之间的间距而变化,电涡流传感器根据这一原理实现对金属物体位移的测量。 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上配备相应的板卡,由用户设计定义,具有虚拟面板,其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。本次实验通过对被测的电涡流相应电压强度的变化量信号的采集和分析利用波形图、波形图表和数字表格形象生动的描述出涡流传感器的位移特性。并利用虚拟仪器所编程序完成对电涡流传感器的灵敏度、非线性度、最大偏差、最大位移等参数的测量。 二、实验仪器 1:带虚拟仪器软件的计算机一台; 2:NI6014数据采集卡; 3:数字万用表; 4:涡流传感器实验平台。

智能仪器原理及其应用复习题

智能仪器原理复习提纲 1、智能仪器的定义 内部带有微型计算机并带有GP-IP等通信接口,具有对数据的存储、运算、逻辑判断,自动化操作与外界通信等智能作用的仪器,称为智能仪器. 2、智能仪器的优点 ①使用键盘代替传统仪器中旋转式获琴键式切换开关来实施对仪器的控制,从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连。②微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。③智能仪器运用微处理器的控制功能,可以方便的实现量程自动切换,自动调零,触发电平自动调整,自动校准,自诊断等功能,有力的改善了仪器的自动化测量水平。④智能仪器具有友好的人机对话的能力,使用人员只通过键盘打入命令。⑤智能仪器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口,使智能仪器具有可程控操作的能力。 1、A/D转换的技术指标 ①分辨率与量化误差:分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化量的技术指标,记数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量。量化误差是由于A/D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样二引起的误差,其大小在理论上为一个单位。②转化精度:反映了一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在量化值上的差值。用绝对误差或相对误差来表示。③转换速率:指A/D转换器在每秒钟内所能完成的转换次数。也可表示为转换时间,即转换从启动到结束所需时间。④满刻度范围:又称满量程输入电压范围,指A/D 转换器所允许最大的输入电压范围。 2、逐次比较式A/D,积分式A/D的原理及各自优缺点 逐次比较式:当启动信号作用后,时钟信号先通过逻辑控制电路是N位寄存器的最高位D(N-1)位1,以下各位为0,这个二进制代码经A/D转换器转换成电压U0,送到比较器与

智能仪器试题

一、判断题(每题 2 分,共 20 分) 1. 因中值滤波满足比例不变性,所以是线性的滤波器。() 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。() 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型,非线性校正精度与离散数据精度无关,仅与建模方法有关。() 4. RS232 通信采用的是TTL电平,因此它的传输距离比485 短。() 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下,USB设备不需要任何外接电源设备。() 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式,这两种驱动方式可在使用时随时改变。() 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系,噪声是干扰之因,干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。() 9. RAM 测试方法中,谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“ 连桥” 故障。() 10.曲线拟合要求 y=f( x )的曲线通过所有离散点( x i , y i )。() 二、选择题(每题 2 分,共 20 分) 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中( 1 )~( 4 )各部分的组成为:( ) A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差,基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成,应根据( )确定滤波算法? A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验,由处理效果确定。

工地试验室各种仪器操作规程

压力机操作规程 (1)压力机应安装在规定尺寸要求的基础上,在使用前必须进行检查,贮油罐内的油是否加满,油管接头有否松动,以防漏油。(2)根据试件要求,更换需要的弹簧,在小吨位时,使用小弹簧,以使读数准确。 (3)转动手轮,调节螺杆至适当位置,使上承压板与试件刚好要接触。 (4)旋紧回油阀,打开压力机电源。 (5)开动油泵调节送油阀浮起活塞,校正指针零点,可转动滚花螺母,调节弦线,使指针恰与刻度盘零线重合。使用压力传感器 测力的压力机也应按要求对控制器先调零,设置好试件截面积。(6)控制送油阀,按需要的速度加荷。(初次试车应注意放去油泵内的空气,如滤油器阻塞,亦可能使油泵打不出油或跳动)。(7)如继续加压主动指针开始回退,指针读数不再增加,或压力传感器测力式压力机加荷装置指示加荷速度为负值时,则表示试 件已压至极限强度,将回油阀徐徐退出,使油缸内的油放回至 贮油罐内。 (8)从动指针所指读数即为该试件的极限压力,将被动指针拨回至零点。压力传感器测力式压力机可在控制器上直接读出和打印 极限强度。

万能试验机操作规程 1、接通电源,使系统电源接通。 2、按“菜单”键进入操作功能选择状态,如抗拉试验、抗压抗折试验等。 3、开启油泵电动机,关闭回油阀,打开送油阀,使横梁上升一段,大约10mm。根据试验的不同内容,选择并安放不同的试验附具。 4、将试样安放在试验机主机工作台上。如做拉伸试验,先把试样一端夹入上钳口至少4/5长度内;开动横梁升降按钮,使横梁运行,是试样运行至下钳口并深入钳口至少4/5长度位置后,停止运行,用力夹紧试样。 5、输入试样已知条件。 6、开启送油阀,按试验要求的加荷速率,缓慢送油加力。试样被拉断后,机器自动停机,关闭送油阀。 7、从数显屏中读取数值或直接由微型打印机打印数据。 8、打开回油阀,取下断裂后的试样。依次关闭油阀泵开关、电源开关。擦拭并打扫干净仪器。 9、压缩及弯曲等试验可参照上述各项进行操作。

试验仪器设备操作规程完整

三十、试验仪器设备操作规程 液塑限联合测定仪操作规程 1.将仪器放置在平面工作台上,调整水平螺旋脚,使水泡聚中。 2.将仪器的电源插头插好,打开电源开关,预热5分钟。测量前用手轻轻托起锥体至限位处,此时显示屏上的数字为随机数,测量时会自动消除。 3.将调好的土样放入试杯中,刮平表面,放到仪器上的升降座上,这时缓缓地向逆时针方向调节降旋纽,当试杯中的土样刚接触锥尖时,接触指示灯立刻发亮,此时应停止旋动,然后按测量键。 4.测量:按下测量键,锥体落下,与此同时,时间音响发出嘟。。。。的声音。当测量时间一到,叫声停止,此时显示屏上显示出5秒钟的入土深值。 第二次测量时,需将锥体再次向上托起至限位处,向顺时针方向调节升降旋纽至能改变锥尖与土的接触位置,(锥尖两次锥入位置不小于1厘米),将锥尖擦干净,再次测量,重复上述步骤进行。 分析电子天平操作规程 一、预热:通电后应进行预热,时间不低于60分钟。 二、开机:打开玻璃窗,按开/关键,显示屏全亮,然后显示CEO~CE8 进入天平的自动检测工作,一切正常则显示该天平

的型号。 三、分析电子天平校准 1、清除称盘上的物品,按去皮TARE键,使天平显示为“0”。 2、按校准CEL键,天平显示“C。 3、参照“技术参数表格”将相应数值的校准砝码放在称盘上。 4、约过几秒钟后,天平显示校准砝码数值,并发出“嘟”的一声,说明校准完毕,天平自动回到称重状态,去下砝码即可进行正常工作。 5、若天平不稳定或称盘上有物品时,按校准CAL键后,天平显示出错误信号“CE”,此时可将称盘上的物品拿掉,或清除不稳定因素,再按去皮TARE键,使天平返回到称量状态,重新操作。 四、分析电子天平称重 1、将待称物品放到称盘上,当稳定标志“g”出现时,表示读数已稳定,此时天平的显示值即为该物品的质量。 2、如需在称盘上称第二种物品,可按去皮TARE键,使天平显示为“0”。 3、放上第二种物品,显示值即为该物品的质量。 4、此时再按去皮TARE键,使天平显示为“0”。 5、将称盘上的物品全部拿掉,天平显示两物品的总质量。 五、关机使用完毕后清除称盘上的物品,然后按ON/OFF键,

《智能仪器技术和应用》B卷答案

《智能仪器技术及使用》B卷答案 一、简答题(每题4分,共20分) 1、叙述智能仪器的基本组成、工作原理及发展趋势? 答:智能仪器由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。软件分为监控程序和接口管理程序两部分。 如图为典型智能仪表结构,由三个层次构成 …………1’智能仪器的工作原理:传感器获取被测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和存储于片内flashrom(闪速存储器)或e2prom(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,智能仪器还可以和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和数据,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。…………2’智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术和传统的仪器仪表技术的结合,逐步实现微型化,多功能化,人工智能化,随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展,智能仪器将会得到更加广泛的使用。可以预料,各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。…………1’ 2、为什么智能仪器要具备自检功能?自检方式有几种?常见的自检内容有哪些?

答:所谓自检就是利用事先编制好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测,并对故障进行定位。自检功能给智能仪器的使用和维修带来很大的方便。…………1’智能仪器的自检方式有三种类型: (1)开机自检…………1’ (2)周期性自检…………1’ (3)键盘自检…………1’ 3、什么叫软测量?软测量建模可以用那些方法? 答:对于难于测量或暂时不能用单独的仪表进行测量的被测变量(又称为主导变量),选择另外一些容易测量的变量(又称二次变量或辅助变量),想法构成这些辅助变量和被测变量之间的某种数学关系,就可以用数据处理软件代替单独的仪表这种硬件,通过计算、估计和推断确定被测变量。…………2’ 软测量建模的方法:(1)机理建模;(2)机理建模和经验建模相结合;(3)回归分析建模; (4)人工神经网络建模;(5)其它方法建模…………2’ 4、什么是模糊控制?它的特点是什么? 答:模糊控制是基于模糊推理,模仿人的语言表达方式和思维方式,对难以建立精确数学模型的对象实施的一种智能控制技术。它是模糊技术和控制技术相结合的产物,是智能技术的一个重要分支。…………1’ 模糊控制的特点在于: (1)不要求知道被控对象的精确数学模型,只需要提供现场操作人员的经验及其操作数据;(2)控制系统的鲁棒性强,适合于解决常规控制难以解决的非线性、强耦合、时变和时滞系统; (3)以语言变量代替常规的数学变量,容易构成专家“知识”; (4)控制推理模仿人的思维过程,采用“不精确推理”,融入了人类的经验,因而能处理复杂乃至病态的系统。…………3’ 5、如何抑制来自电网和电源的干扰?系统的屏蔽和接地应注意哪些问题? 答:智能仪表的供电线路是干扰的主要入侵途径, 而且微机系统对来自供电源的干扰又特别敏感, 所以设计一个抗干扰的直流稳压电源是智能仪表电磁兼容性设计的重要环节, 通常采取的措施有如下几种:(1)微机系统和产生干扰的设备分开供电(2)设计抗干扰稳压电源(3)选用高性能的电源(4)供电电路上的抗干扰措施(5)接地问题…………2' 系统的屏蔽和接地设计应注意如下几个方面:(1) 一点接地和多点接地的使用原则。(2) 屏蔽层和公共端的连接当一个接地的放大器和一个不接地的信号源连接时, 连接电缆的屏

LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用

《LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用》learning with labview 8.5 吴成东人民邮电 16k 第1章 LabVIEW概述 1.1 LabVIEW的起源与发展 LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器集成环境),是由美国国家仪器公司(National Instruments,NI)创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机编程语言。在以PC为基础的测量和工控软件中,LabVIEW的市场普及率仅次于 C++/C语言。LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。 LabVIEW使用的编程语言通常称为G语言。G语言与传统文本编程语言的主要区别在于:传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行,而LabVIEW则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。G语言用图标表示函数,用连线表示数据流向。 1.2.1 LabVIEW的优势选择LabVIEW进行开发测试和测量应用程序的一个决定性因素是它的开发速度。LabVIEW的优势主要体现在以下几个方面:(1)提供了丰富的图形控件,采用了图形化的编程方法,把工程师从复杂枯涩的文件编程工作中解放出来;(2)采用数据流模型,实现了自动的多线程,从而能充分利用处理器(尤其是多处理器)的处理能力;(3)内建有编译器,能在用户编写程序的同时自动完成编译,因此如果用户在编写程序的过程中有语法错误,就能立即在显示器上显示出来;(4)通过DLL、CIN节点、ActiveX、.NET或MATLAB脚本节点等技术,能够轻松实现LabVIEW与其他编程语言的混合编程;(5)内建了600多个分析函数用于数据分析和信号处理;(6)通过应用程序生成器可以轻松地发布可执行程序、动态链接库或安装包;(7)提供了大量的驱动和专用工具,几乎能够与任何接口的硬件轻松连接;(8)NI同时提供了丰富的附加模块,用于扩展LabVIEW在不同领域的应用,如实时模块、PDA模块、数据记录与监控(DSC)模块、机器视觉模块与触摸屏模块。 第2章 LabVIEW程序对象的基本操作 第3章 LabVIEW的数据类型LabVIEW作为一种通用的编程语言,与其他文本编程语言一样,它的数据操作是最基本的操作。LabVIEW是用“数据流”的运行方式来控制VI程序。 数据流是LabVIEW的生命,运行程序就是将所有输入端口上的数据通过一系列节点送到目的端口。LabVIEW主要的数据类型包括标量类型(单元素),如数值型、字符型和布尔型;还包括了结构类型(包括一个以上的元素),如数组和群集。LabVIEW数据控件模板将各种类似的数据类型集中在一个子模板上以便于使用。 数据类型主要有数值量、逻辑量、字符串、文件路径等几类。相同的数据类型可能有不同的表现形式,所以一个数据类型子模板有相当多的项目,如一个数值类型可以显示为一个简单的数字、一个条图、一个滑块、一个模拟计量器或者显示在一个图表中。LabVIEW作为一个完整的编程语言,基本可以支持所有的数据类型。还拥有特殊的一些数据类型。 数值型数值型是LabVIEW的一种基本的数据类型,可以分为浮点型、整型数和复数型3种基本形式 布尔型的值为1或者0,即真(True)或者假(False),通常情况下布尔型即为逻辑型。 LabVIEW提供了功能丰富的数组函数供用户在编程时调用。LabVIEW中的数组是数值型、布尔型、字符串型等多种数据类型中的同类数据集合。 3.3 数组型数据 LabVIEW提供了功能丰富的数组函数供用户在编程时调用。LabVIEW中的数组是数值型、布尔型、字符串型等多种数据类型中的同类数据集合。 数组由元素和维度组成。数组中的每一个元素都有其唯一的索引数值,对每个数组成员的访问都是通过索引数值来进行的。索引值从0开始,一直到n?1。n是数组成员的个数。 3.4 簇型数据 与数组类似,簇也是LabVIEW中一种集合型的数据结构,它对应于C语言等文本编程语言中的结构体变量。 3.5 字符串型数据字符串与路径字符串是LabVIEW中一种基本的数据类型。路径也是一种特殊的字符串,专门用于对文件路径的处理。字符串型与路径子选板中共有三种对象供用户选择:字符串输入/显示、组合框和文件路径输入/显示。 第4章 LabVIEW的循环与结构 本章主要介绍了LabVIEW的2循环(For循环、While循环)和3结构(条件结构、顺序结构、事件结构)。For循环和While循环主要用于重复执行位于循环内部的程序。条件结构和顺序结构主要用于控件数据流。事件结构主要用于对来自于用户界面、外部I/O或其他方式事件的异步通知。 本章还介绍了在程序框图中如何设置局部变量和全局变量、属性节点,如何直接使用公式节点、MathScript节点、MATLAB节点。通过这些循环与结构、节点的使用,在很多情况下可以大大简化程序框图。

智能仪器试题及答案

《智能仪器设计基础》试题 一、判断题(每题 2 分,共 20 分) 1. 因中值滤波满足比例不变性,所以是线性的滤波器。() 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。() 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型,非线性校正精度与离散数据精度无关,仅与建模方法有关。() 4. RS232 通信采用的是TTL电平,因此它的传输距离比485 短。() 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下,USB设备不需要任何外接电源设备。() 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式,这两种驱动方式可在使用时随时改变。() 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系,噪声是干扰之因,干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。() 9. RAM 测试方法中,谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“连桥” 故障。() 10.曲线拟合要求 y=f( x )的曲线通过所有离散点( x i , y i )。() 二、选择题(每题 2 分,共 20 分) 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中( 1 )~( 4 )各部分的组成为:( )

A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差,基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成,应根据( )确定滤波算法? A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验,由处理效果确定。 4. 采样保持器的作用是( ) A. 提高系统的采样速率 B. 保持系统的数据稳定 C. 保证在A/D转换期间ADC前的模拟信号保持不变 D. 使A/D 转换器前信号能跟上模拟信号的变化 5. 采集数据中含有脉冲性干扰,信号为直流,则应选择( )滤波算法。 A. 算数平均法 B. 加权平均法 C. 限幅滤波法 D. 去极值平均法

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