智能仪器实验13
智能仪器实验指导书.doc
《智能仪器》实验指导书适用专业：电子信息专业说明：实验课时数为8节课，可从以下实验中自行选取8学时进行实验实验一模拟信号调理实验(有源滤波器的设计)一、实验目的1. 熟悉运算放大器和电阻电容构成的有源波器。
2. 掌握有源滤波器的调试。
二、实验学时课内：2学时课外：2学时三、预习要求1. 预习有源低通、高通和带通滤波器的工作原理2. 已知上限截止频率fH=480Hz，电容C=0.01uF,试计算图1所示电路形式的巴特沃斯二阶低通滤波器的电阻参数，运放采用OP-07。
3. 将图2中的电容C改为0.033uF,此时图2所示高通滤波器的下限截止频率fL=?。
四、实验原理及参考电路在实际的电子系统中输入信号往往包含有一些不需要的信号成份,必须设法将它衰减到足够小的程度,或者把有用信号挑选出来。
为此,可采用滤波器。
考虑到高于二阶的滤波器都可以由一阶和二阶有源滤波器构成，下面重点研究二阶有源滤波器。
1．二阶有源低通滤波器二阶有源低通滤波器电路如图1所示。
可以证明其幅频响应表达式为图1 二阶有源低通滤波器图2 二阶有源高通滤波器式中：上限截止频率当Q=0.707时，这种滤波器称为巴特沃斯滤波器。
2. 二阶有源高通滤波器如果将图1中的R和C的位置互换，则可得二阶高通滤波器电路，如图2所示。
令和可得其幅频响应表达式为其下限截止频率五、实验内容1. 已知截止频率fH=200Hz，试选择和计算图1所示电路形式的巴特沃斯二阶低通滤波器的参数。
运算放大器用OP-07。
2. 按图1接线，测试二阶低通滤波器的幅频响应。
测试结果记入表1中。
表1 Vi=0.1V(有效值)的正弦信号3. 按图2接线，测试二阶高通滤波器的幅频响应。
测试结果记入表2中。
表2 Vi=0.1V(有效值)的正弦信号4. 将图2中的电容C改为0.033uF，同时将1的输出与图2的输入端相连，测试它们串联起来的幅频响应。
测试结果记入表3中。
表3 Vi=0.1V(有效值)的正弦信号六、实验报告要求1. 用表列出实验结果。
智能仪器实验内容
数据采集与智能仪器实验内容及要求
鉴于同学们已经学习了单片机原理与应用、监测控制系统应用等课程，已经比较熟练掌握了单片机的应用，而《数据采集与智能仪器》实验安排与这两门课重叠，所以，本实验着重要求大家在此基础上进行提高，自己动手。
实验一：A/D转换
运用实验室单片机实验箱，或自己的单片机开发板，完成实验，在LED或LCD，或两者同时显示采集到的电压值。
实验二：D/A转换
运用实验室单片机实验箱，或自己的单片机开发板，使用矩阵键盘、LED或LCD显示、示波器，根据按键来选择输出正弦波、方波、锯齿波，并且能调节波形的幅度、频率。
显示内容：
按“1”键输出为正弦波，LED交替显示：8-1和频率值，LCD显示：Wave Form:sine wave和Frequency：xxHZ
按“2”键输出为正弦波，LED交替显示：8-2和频率值，LCD显示：Wave Form:square wave和Frequency：xxHZ
按“3”键输出为正弦波，LED交替显示：8-3和频率值，LCD显示：Wave Form: sawtooth wave和Frequency：xxHZ
按“4”键：幅度减，按“5”键：幅度加
按“7”键：频率减，按“8”键：频率加
同时，使用示波器检测波形形式、幅度、频率是否符合。
实验三：自由发挥
配合实验箱，自己的单片机开发板，对温度传感器、红外传感器、电机（含步进电机）、各种显示器（LED、LCD、点阵显示器）等进行应用。
智能仪器设备组装实训报告
一、实训背景随着科技的飞速发展，智能仪器设备在各个领域中的应用越来越广泛。
为了提高学生的实践能力，培养适应社会发展需要的技术人才，我校组织了智能仪器设备组装实训课程。
本次实训旨在让学生了解智能仪器设备的基本原理、组成结构，掌握组装方法，提高动手能力和创新意识。
二、实训目的1. 熟悉智能仪器设备的基本原理和组成结构。
2. 掌握智能仪器设备的组装方法和技巧。
3. 培养学生的动手能力、团队协作能力和创新意识。
4. 提高学生对智能仪器设备在实际应用中的认识。
三、实训内容本次实训主要内容包括以下几个方面：1. 智能仪器设备的基本原理：介绍智能仪器设备的基本工作原理，如传感器、控制器、执行器等。
2. 智能仪器设备的组成结构：讲解智能仪器设备的各个组成部分，如硬件、软件、接口等。
3. 智能仪器设备的组装方法：指导学生进行智能仪器设备的组装，包括电路连接、模块安装、调试等。
4. 实训项目：以具体项目为例，让学生动手组装智能仪器设备，如智能温湿度控制器、智能灌溉系统等。
四、实训过程1. 理论教学阶段：教师首先对智能仪器设备的基本原理、组成结构进行讲解，让学生对智能仪器设备有一个整体的认识。
2. 组装实训阶段：学生按照实训指导书的要求，进行智能仪器设备的组装。
教师巡回指导，解答学生在组装过程中遇到的问题。
3. 调试阶段：组装完成后，学生进行设备的调试，确保设备能够正常工作。
4. 项目实践阶段：以具体项目为例，让学生动手组装智能仪器设备，提高学生的实际操作能力。
五、实训成果1. 学生掌握了智能仪器设备的基本原理和组成结构。
2. 学生能够熟练地进行智能仪器设备的组装和调试。
3. 学生培养了团队协作能力和创新意识。
4. 学生对智能仪器设备在实际应用中的认识有了进一步提高。
六、实训总结1. 优点：本次实训课程安排合理，内容丰富，实践性强，能够有效提高学生的实践能力。
2. 不足：部分学生在组装过程中遇到的问题较多，需要教师在课堂上进行针对性指导。
《智能仪器》实验教学大纲.
《智能仪器》实验教学大纲实验类别：课内实验实验课程名称：智能仪器实验室名称：动态参数校准实验室实验课程编号：03050302总学时：8 学时学分：0.5适用专业：测控技术与仪器专业先修课程：数字电子技术基础模拟电子技术基础微机原理及接口技术 EDA技术一、实验在教学培养计划中地位、作用；智能仪器课程是一门实践性、应用性很强的课程，实验教学在整个教学过程中尤其重要。
在实践性教学环节中，我们始终坚持培养学生的知识的综合应用能力和开拓创新意识。
通过教学实践，不仅同学生传授知识，同时要教书育人，注意培养学生热爱社会主义祖国、热爱专业和遵纪守法的高尚品德，以及理论联系实际、刻苦学习的精神，培养严谨的科学态度。
二、实验内容、基本要求：实验一输入输出实验（ 2 学时）综合性实验内容1、从基本的数字电路设计开始，循序渐进，了解CPLD/FPGA设计的完整过程，同时也熟悉了实验箱的大部分功能，为后面的综合实验和有创意的开发作好准备。
2、通过简单的的2－4译码器、异或门等基本数字电路的设计，让学生掌握MAXPLUSⅡ软件的使用，掌握组合逻辑电路的设计方法；3、掌握组合逻辑电路的静态测试方法；4、掌握用VHDL语言设计组合逻辑电路的方法；基本要求：1、2输入异或门功能的仿真及功能验证。
在MAXPLUSⅡ软件在用原理图输入法或VHDL语言输入法对2输入异或门进行功能仿真，并烧写到实验箱内的主芯片Altera EPF10K10LC84-4，用按扭开关或拨码开关实现输入控制，用LED数码管实现结果的显示输出。
2、组合逻辑2-4译码器的设计、功能仿真及功能验证。
在MAXPLUSⅡ软件在用原理图输入法或VHDL语言输入法对2-4译码器进行功能仿真，并烧写到实验箱内的主芯片Altera EPF10K10LC84-4，用按扭开关或拨码开关实现输入控制，用LED数码管实现结果的显示输出。
此实验涵盖了可编程逻辑器件（如CPLD/FPGA）及应用、VHDL程序设计、可编程逻辑器件软件的使用三个知识点。
智能仪器设计实验报告版式
智能仪器设计实验报告题目：生物医疗仪器实验姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：日期：2014.11.29地点：12#407A一、实验目的：1.心电测试：学习人体心电测量的基本原理、方法、安全事项，了解QRS 波群的特征、可进一步对心电数据进行计算处理来获得人体生理参数。
2.脉搏测量：利用指套式压力换能器，学会人体脉搏波的测量方法、观察脉搏波与心电波的区别及相互关系、观察运动对脉搏的影响，可进一步进行数据处理来获取人体的生理参数。
3.呼吸测量：利用呼吸流量传感器，测量呼吸的气体压力、流速及流量，掌握测量方法，可进一步进行一些人体生理参数的计算。
4.心音测量：利用心音换能器，测量人体的心音，观察心音波和脉搏波及心电波的区别及相互关系。
5.血压测量：掌握用柯式音的原理来测量人体血压，同时得到收缩压、舒张压及心率，实现电子血压计的功能。
6.温度测量：利用温度传感器测量人体的温度，可进一步学会如何进行非线性校正。
二、实验内容/任务：1.了解人体各种生理信号的特性及其测量原理和使用的传感器2.了解各种微弱信号放大电路，如单端放大电路，差动放大电路等3.典型的传感器接口电路以及其它常用的电子线路4.掌握使用数据采集控制器的使用方法，深入了解以LabView或DAQFactory为平台的虚拟仪器编程技巧和方法。
5.了解人体各种生理参数的计算原理和提取方法。
三、实验仪器、设备与器材：1、硬件：a、实验电路b、LabJack U12 数据采集控制器c、各种传感器：夹式心电电极、指套式脉搏传感器、呼吸流量传感器、心音传感器、血压测量套件、温度传感器。
2、软件：a、LabView 演示版b、LabJack U12采集器的驱动和应用程序。
四、实验结果、数据分析：（包含前面板、程序框图的截图、主要运行结果）五：实验操作（设计）要点总结：1. 实验内容丰富，实验具有代表性。
2. 体积小，便于携带，便于在课堂上进行演示，甚至便于学生在宿舍中做实验。
智能仪器原理实训报告
一、实训目的通过本次智能仪器原理实训，了解智能仪器的组成、工作原理以及在实际应用中的操作方法，掌握智能仪器的调试与维护技能，提高对智能仪器系统的理解和应用能力。
二、实训内容1. 智能仪器系统组成智能仪器系统主要由以下几部分组成：（1）传感器：用于检测被测量的物理量，并将其转换为电信号。
（2）信号调理电路：对传感器输出的信号进行放大、滤波、转换等处理，以满足后续处理的要求。
（3）微处理器：对信号进行处理、运算、存储等，实现对仪器的控制和显示。
（4）显示与输出设备：将处理后的结果以图形、数字等形式展示给用户。
（5）电源：为仪器提供稳定的工作电压。
2. 智能仪器工作原理智能仪器的工作原理如下：（1）传感器检测被测物理量，产生相应的电信号。
（2）信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波、转换等处理。
（3）微处理器对调理后的信号进行采集、处理、运算、存储等。
（4）处理后的结果显示在显示设备上，或输出到外部设备。
3. 智能仪器调试与维护（1）调试：在仪器安装完成后，对仪器进行调试，确保其正常运行。
（2）维护：定期对仪器进行清洁、检查、更换损坏的部件等，以保证仪器的稳定运行。
三、实训过程1. 实训环境（1）实训设备：智能仪器系统、传感器、信号调理电路、微处理器、显示与输出设备、电源等。
（2）实训软件：智能仪器控制系统软件。
2. 实训步骤（1）连接仪器各部件，检查连接是否正确。
（2）启动仪器控制系统软件，设置参数。
（3）进行传感器标定，确保传感器输出信号的准确性。
（4）进行信号调理电路调试，确保信号处理效果。
（5）进行微处理器调试，确保数据处理正确。
（6）进行显示与输出设备调试，确保数据显示正确。
（7）进行仪器整体调试，确保仪器正常运行。
（8）进行仪器维护，检查各部件是否正常。
四、实训结果与分析1. 实训结果本次实训，我们成功搭建了智能仪器系统，并对仪器进行了调试和维护。
仪器能够正常运行，满足实验要求。
2. 实训分析（1）传感器性能对仪器精度有重要影响，因此传感器标定是保证仪器精度的重要环节。
智能仪器实验实验报告
一、实验目的1. 了解智能仪器的原理和功能。
2. 掌握智能仪器的操作方法和使用技巧。
3. 学会使用智能仪器进行实验数据的采集和处理。
4. 提高实验技能和创新能力。
二、实验原理智能仪器是一种集传感器、微处理器、执行器和通信接口于一体的智能化设备。
它能够自动检测、测量、处理和传输信息，实现对各种物理量、化学量、生物量等参数的实时监测和智能控制。
本实验主要介绍智能仪器的原理、操作方法和应用。
三、实验仪器与设备1. 智能仪器：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、声波传感器等。
2. 信号采集与处理系统：数据采集卡、计算机等。
3. 电源：直流稳压电源。
4. 其他辅助设备：导线、连接器、实验台等。
四、实验步骤1. 实验准备（1）将智能仪器按照实验要求连接到信号采集与处理系统。
（2）检查电源电压，确保仪器正常工作。
（3）熟悉实验仪器的操作方法和注意事项。
2. 实验操作（1）打开信号采集与处理系统，设置采样频率、采样点数等参数。
（2）启动智能仪器，开始采集实验数据。
（3）观察实验数据的变化，分析实验现象。
（4）根据实验需求，调整智能仪器的参数，进行多次实验。
3. 数据处理（1）将采集到的实验数据导入计算机，进行初步分析。
（2）使用统计软件对实验数据进行处理，求取平均值、方差等统计量。
（3）绘制实验数据的图表，分析实验结果。
4. 实验总结（1）对实验过程进行总结，记录实验数据。
（2）分析实验结果，得出结论。
（3）提出改进意见，为后续实验提供参考。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）通过实验，我们成功采集了温度、湿度、光照和声波等实验数据。
（2）实验数据经过处理，得到了相应的统计量。
（3）绘制了实验数据的图表，直观地展示了实验结果。
2. 实验分析（1）温度、湿度、光照和声波等参数的变化对实验结果有一定影响。
（2）通过调整智能仪器的参数，可以实现对实验数据的精确采集。
（3）实验数据表明，智能仪器在实验过程中具有较好的稳定性和可靠性。
智能的仪器实验报告材料
智能仪器实验报告——任意信号发生器学院：自动化学院班级：***********姓名： **************学号：**********实验一任意信号发生器一、实验目的1.认识并熟练掌握Lab View软件；2.利用实验室所提供的仪器设备及软件设计虚拟信号发生器；3.实现虚拟信号发生器的方针。
二、实验步骤：1. 启动Lab VIEW；2. 在Lab VIEW对话框中，点击New按键来显示New对话框。
如图3、选择Create new列表中的VI from Template>>Tutorial(Getting Started)>>Generate and Display，这个模板VI程序产生并显示一个信号。
前面板如下：选择Window>>Show Block Diagram 程序框图Result Preview区域的图表中的波形改变为一个锯齿波。
定制Knob (旋钮) 控件改变幅值添加警示灯4、由以上方法，按其要求所做的完整波形如下程序框图如下：三、实验结果如下：实用标准文案四、实验心得通过本次实验学会了用lab view软件设计虚拟信号发生器，实现了虚拟信号发生器的仿真显示，能在虚拟信号发生器的图形显示窗上观察模拟输出信号的波形，并对正弦波、方波、三角波进行了简单的分析，以及对白噪声超出界限的报警设置，存储数据，最后将分析的得到的数据存储到文件中。
总的来说通过这次试验我学会了很多东西。
概括的说就是要熟练掌握一个软件就要耐心的一步步来，不可以一蹴而就。
我们这一次是按照教程一步步来，在这过程中，有时候在控制栏中找东西好难。
然后为了得到实验要求的结果，设计了好几个方案。
开始选择覆盖式的、但最后还是选择了串联式的。
可是为了完善它。
偶们一而再的修改才决定选用三个按钮的。
在本次实验中，期间遇到好多问题，都是由于粗心造成的。
不过学到了好多东西。
只要我们想完成它就能实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验十三继电器控制实验
一．实验目的
加深理解继电器的工作原理和特点，掌握利用单片机的IO 口控制继电器的一般方法。
二．实验设备及器件
IBM PC 机一台
DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪一台
三．实验内容
1．利用D1 区的拨动开关和LED，学习继电器的工作原理和特点。
2．编写一段程序，用P1.0 口控制继电器，继电器控制LED 的亮和灭，(COM与CLOSE 连通时，一盏LED 亮；不连通时该LED 灭。
COM 与OPEN 连通时，另一盏LED
亮，不通时该LED 灭)。
四．实验要求
学会继电器的使用和利用单片机的IO 口控制继电器的方法。
五．实验步骤
图3.16 继电器驱动控制电路图
1．用短路帽短接JP7，使用导线把D1 区J54 接口的SW1 与C7 区J9 接口的KJ（任意一根针）相连接。
2．使用导线把D1区J52接口的LED1、LED2与C7区J103接口的OPEN1,CLOSE1 分别相连，另外C7 区J103 接口的COM1 接地（GND）。
3．接好线后，用户可以拨动D1 区的SW1 拨动开关，观察现象（拨到1 时LED2 亮，拨到0 时LED1 亮），并得出结论。
图 3.17 实验13 原理图
4．然后把C7 区J9 接口的KJ 改接到A2 区的J61 接口的P10。
再编写一个程序（参考实验二），使P1.0 口延时一段时间后改变电平值，来控制继电器的开关。
六．实验预习要求
理解继电器驱动控制电路图，还可以先把程序编好，然后在Keil C51 环境下进行软件仿真。
七．实验参考程序
ORG 8000H
LJMP Main
ORG 80F0H
Main:
MOV R7, #0 ;延时
Loop:
MOV R6, #0
DJNZ R6, $
DJNZ R6, $
DJNZ R6, $
DJNZ R6, $
DJNZ R7, Loop
CPL P1.0 ; P 1 .0 取反
SJMP Main
；
END
八．实验思考题
（1）请用户思考一下，改由OPEN2、COM2、CLOSE2 时本实验如何进行。
（2）请用户再思考一下，继电器的用途，并举例说明。