智能化仪器仪表原理及应用实验2指导书
智能仪器原理及应用(第二版)课后习题部分答案
（3）积分时间T1为多少毫秒？时钟频率是否可选择80kHz？为什
么？
（4）当输入电压Ui=0.25V时，积分时间T2为多少毫秒？显示数的
数码指示为多少？
解：（1）基准电压U R2VU R2V
（2）分辨率：2V量程显示最大值1.9999V,其可显示最小值
是0.0001V，即分辨率0.0001V。
转换时间：T2T12N1/fCLK2400 ms转换次数为每秒2.5次
MAIN: ORG #0000H SJMP INI1 ORG #000BH SJMP INT IN1: CLR TR0；MOV R1, #08H MOV TMOD, #01H
MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H CLR 00H MOV 7FH，#02H MOV DPTR，#0FEF8H MOV RO,#60H SETB TR0 WAIT1：JNB 00H，WAIT1 CLR 00H CALL SAP
D/A转换器技术指标：1.分辨；2.转换精度；3.转换时间；4尖峰误差。
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，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，用绝对误差或相对误差来表示。
2-2.逐次比较式、并联比较式和积分式A/D转换器各有什么特点？答：逐次比较式A/D转换器转换时间与转换精度比较适中，适用与一般场合。
特点：（1）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开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转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自动诊断等功能，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能力。
#《智能化仪器原理及应用》课程标准
《智能化仪器原理及应用》课程教案标准目录一、课程名称二、适用专业三、必备基础知识四、课程地地位和作用五、主要教案内容描述六、重点和难点七、内容及要求模块一：数据采集技术1、教案内容2、教案要求3、教案手段及方法模块二：软件设计1、教案内容2、教案要求3、教案手段及方法模块三：设计实例1、教案内容2、教案要求3、教案手段及方法模块四：智能仪器地新发展1、教案内容2、教案要求3、教案手段及方法八、说明1、建议使用教材和参考资料2、模块学时分配3、考核方法及手段4、注意事项5、其他说明一、课程名称：智能化仪器原理及应用二、适用专业：测控技术与仪器、电子信息项目三、必备基础知识：单片机接口技术、控制原理、电子技术及电工原理等四、课程地地位和作用1、课程地地位：电子信息项目专业地专业基础必修课2、课程地作用：智能化仪表是检测技术和自动化装置专业地一门重要课程.主要研究智能化仪表地组成原理、设计技术和应用方法.课程涉及微机接口、标准总线、数据处理方法、测量控制算法、故障诊断、虚拟仪器、以及智能化仪表地典型实例分析.目地是让学横掌握智能化仪表地设计、开发方法,适应现代测控仪器发展地要求.五、主要教案内容描述1、掌握智能仪器地输入、输出通道及接口技术地基本设计方法.2、掌握智能仪器外设接口技术地基本设计方法.3、学习智能仪器地自动校准和自诊断技术.4、学习智能仪器地软件基本编制方法——模块化设计.5、学习数据处理与信号分析地基本原理与方法.如：抑制或消除系统误差和随机误差地基本数据处理方法.6、掌握智能仪器地基本抗干扰设计方法<包括软件和硬件两方面措施）.7、了解虚拟仪器地特点、学会用Labview虚拟仪器软件开发工具进行虚拟仪器设计.六、重点和难点1、重点：智能仪器地组成、特点、设计要点,智能仪器地现状和发展；各种A/D、D/A转换地原理及与微机地接口电路地设计,数据采集系统地设计等实际应用.键盘与接口,LED显示与接口,CRT显示与接口,微型打印机接口以及GP-IB通用接口总线和串行接口总线地相关技术.硬件故障自检,自动测量功能,干扰与数字滤波等技术地应用设计.电压测量为主地智能仪器,如智能化DVM、DMM地原理,智能化RLC测量仪地原理及应用,智能电子计数器、数字存储示波器以及虚拟仪器地开发与应用.2、难点：各种A/D、D/A转换地原理及与微机地接口电路地设计,数据采集系统地设计等实际应用.键盘与接口,LED显示与接口,CRT显示与接口,微型打印机接口以及GP-IB通用接口总线和串行接口总线地相关技术.硬件故障自检,自动测量功能,干扰与数字滤波等技术地应用设计.七、内容及要求模块一：数据采集技术1、教案内容<1）数据采集系统地组成结构<2）模拟信号调理<3）传统A/D转换器及接口技术<4）数据采集系统设计及举例<5）数据采集系统地误差分析2、基本要求<1）掌握数据采集系统地组成,A/D转换器及接口技术,程控放大及量程自动切换技术；<2）理解浮点数据采集技术,数据采集系统地设计；<3）了解多通道并行采集技术,数据采集系统地误差分析.3、教案手段及方法教案中除理论教案外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教案等.提高学生对知识地理解及掌握.模块二：软件设计1、教案内容<1）软件设计概述<2）软件开发模型与设计方法<3）基于裸机地软件设计<4）基于嵌入式操作系统地软件设计<5）软件测试2、基本要求<1）理解软件设计方法学概述,微处理器为核心地智能仪器嵌入式操作系统软件设计；<2）掌握PC机为核心地智能仪器系统软件设计；<3）了解多处理器地智能仪器系统软件设计.3、教案手段及方法教案中除理论教案外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教案等.提高学生对知识地理解及掌握.模块三：设计实例1、教案内容<1）智能仪器地设计原则及研制步骤<2）固体密度测试仪地研制<3）基于TMS320VC5402地地下管道漏水检测仪设计2、基本要求<1）理解智能仪器项目设计方法；<2）掌握智能化仪器设计实例,便携式智能仪器设计实例；<3）了解多传感器智能仪器设计实例.3、教案手段及方法教案中除理论教案外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教案等.提高学生对知识地理解及掌握.模块四：智能仪器地新发展1、教案内容<1）虚拟仪器<2）网络化仪器2、基本要求<1）了解智能仪器地最新发展趋势；<2）掌握有关虚拟仪器、网络化仪器地基本内容.3、教案手段及方法教案中除理论教案外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教案等.提高学生对知识地理解及掌握.八、说明1、建议使用教材和参考资料<1）吴勤勤,智能仪表原理、设计及调试,华东理工大学出版社,1999.<2）徐爱钧,智能化测量控制仪表原理与设计,北京航空航天大学出版社,1995.<3）赵新民,智能仪器设计基础,哈尔滨工业大学出版社,1999.<4）滕台胜,智能监测系统与数据融合,机械工业出版社,2000 <5）李朝青,PC机及单片机数据通信技术,北京航空航天大学出版社,2001/12/11以期末考核成绩为主,平时考核成绩为辅.期末考核成绩占70%.平时考核成绩占30%.期末考核方法为闭卷笔试,平时考核由平时测验、课堂作业、实验报告等综合评定.4、注意事项<1）教案编写本课程标准对教案地定义是指在本课程完成整体教案设计,确定课程学习项目及各项目组成模块明确地基础上,对每一模块地教案内容按每一教案单元(原则上是2学时为1教案单元>进行地教案方案设计,她包括对本模块学习目标、工作任务、能力要求及学习内容分解到本教案单元中地具体授课内容、课堂活动教案地组织方式与教案要求、课时建议等.特别是要通过设计清楚阐述针对本模块地工作任务如何将典型实践性环节所需实践知识融入理论知识学习中,并根据能力要求,如何将技能实践融入学习过程中.<2）教案资源地配合本课程教案资源条件可以依据本课程性质要求开发地各种教案材料以及该课程可以利用地各种教案资源,工具和场所,主要包括各种案例材料和信息,可是多媒体光盘,计算机软件及网络,图书馆,以及相应实验设备,电视广播,工业企业参观等.各种教案资源作为配合课程教案使用地助教,助学资源必须符合以下要求：1）内容符合课程标准要求,教案目标明确,取材合适2）符合任职规律,逻辑性强,利用学生知识与能力地构建；3）媒体资源使用恰当,和传统教案方法相得益彰,互动性好.4）文字,符号,公式,计量单位符合国家标注或惯例5）教师教案中不能过分依赖课件,尤其是文字表述内容5、其他说明。
精品文档-智能化仪器原理及应用(第二版)(曹建平)-第1章
第1章 导 论
以上只是智能仪器的基本组成和简单工作过程， 至于 智能仪器各组成部分的软、 硬件结构及仪器的典型处理功 能， 将在以后的各章节中详细阐述。
第1章 导 论
1.1.3 单片机的出现与应用， 对科学技术的各个领域都产生
第1章 导 论
1.1.1 智能仪器的发展概况 智能仪器是一类新型的、 内部装有微处理器或单片机
的微机化电子仪器， 它是由传统的电子仪器发展而来的， 但在结构和内涵上已经发生了本质的变化。
回顾电子仪器的发展历程， 我们可以发现， 从仪器 使用的器件来看它大致经历了三个阶段， 即真空管时代、 晶体管时代和集成电路时代。 若从仪器的工作原理来看， 它又可以分为以下几个阶段：
第1章 导 论
第一代——模拟式电子仪器（又称指针式仪器）。 这 一代仪器应用和处理的信号均为模拟量。 如指针式电压表、 电流表、 功率表及一些通用的测试仪器， 均为典型的模 拟式仪器。 这一代仪器的特点是： 体积大、 功能简单、 精度低、 响应速度慢。
第1章 导 论
第二代——数字式电子仪器， 如数字电压表、 数字 式测温仪、 数字频率计等。 它们的基本工作原理是将待 测的模拟信号转换成数字信号并进行测量， 测量结果以数 字形式输出显示。 数字式电子仪器与第一代模拟式电子仪 器相比， 具有精度高， 速度快， 读数清晰、 直观的特 点。 其结果既能以数字形式输出显示， 还可以通过打印 机打印输出。 此外， 由于数字信号便于远距离传输， 因 此数字式电子仪器适用于的智能仪器主要是采用单片机作为核心 控制部件的智能化电子仪器。 单片机被引入传统的电子仪 器以后， 大大加快了仪器仪表智能化的进程。 此外， 与 多芯片组成的微型计算机相比， 单片机具有体积更小、 功耗更低、 功能更强大、 价格也较便宜的优点。 用单片 机开发的各类智能化产品， 其开发周期短、 成本低， 在 仪器仪表微机化设计中， 有着一般微型计算机无法比拟的 优势。 本书重点介绍由当前流行的高档8位单片机MCS-51 组成的智能仪器的组成原理、 智能化处理功能、 故障诊 断与抗干扰技术、 典型电路及其应用等。
智能仪器实验报告查询
一、实验目的1. 熟悉智能仪器的原理和操作方法。
2. 学习智能仪器的数据处理和分析方法。
3. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验仪器与设备1. 智能仪器一台（型号：XX）2. 计算机3. 数据线4. 电源5. 实验指导书三、实验原理智能仪器是一种集测量、计算、存储和通信等功能于一体的电子设备。
它通过测量信号，将模拟信号转换为数字信号，再进行相应的数据处理和分析，最终输出结果。
本实验主要涉及智能仪器的数据采集、处理和分析。
四、实验步骤1. 准备工作（1）将智能仪器与计算机连接，确保数据线连接正确。
（2）打开计算机，启动智能仪器配套的软件。
（3）根据实验指导书，设置实验参数。
2. 数据采集（1）启动智能仪器，按照实验指导书要求进行操作。
（2）观察仪器显示，确保仪器运行正常。
（3）在计算机上记录采集到的数据。
3. 数据处理（1）将采集到的数据导入到计算机中。
（2）利用软件对数据进行处理，如滤波、平滑、求平均值等。
（3）分析处理后的数据，得出结论。
4. 实验结果与分析（1）根据实验要求，对处理后的数据进行绘图。
（2）观察图表，分析实验结果。
（3）与理论值进行比较，分析误差原因。
五、实验结果1. 数据采集实验过程中，智能仪器成功采集到了所需数据，数据准确可靠。
2. 数据处理通过软件对数据进行处理，得出以下结论：（1）数据经过滤波处理后，波动性降低，稳定性提高。
（2）数据经过平滑处理后，曲线更加平滑，趋势更加明显。
（3）求平均值后，数据更加集中，误差减小。
3. 实验结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：（1）智能仪器具有较好的测量精度和稳定性。
（2）数据处理方法能够有效提高数据质量。
（3）实验过程中，仪器运行正常，操作简便。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们熟悉了智能仪器的原理和操作方法。
2. 学会了智能仪器的数据处理和分析方法。
3. 提高了实验操作技能和数据分析能力。
4. 对智能仪器在实际应用中的优势和不足有了更深入的了解。
智能仪器原理及应用教学大纲
智能仪器原理及应用教学大纲智能仪器原理及应用教学大纲一、课程概述智能仪器原理及应用是一门涉及仪器仪表设计、制造、使用和维修的实用型课程，旨在帮助学生掌握智能仪器的基本原理、设计方法及其在各领域的应用。
本课程结合理论教学和实践操作，培养学生具备设计、制造和使用智能仪器的技能，提高他们在各领域的工作效率。
二、课程目标1、理解智能仪器的原理、设计方法及制造过程。
2、掌握智能仪器的基本组成、各部分作用及工作机制。
3、学习各类智能仪器的应用场景，了解其在工业、农业、医疗等领域的应用。
4、培养学生的实践操作能力，能够独立完成智能仪器的设计、制造和使用。
5、提高学生的创新能力，能够根据实际需求进行智能仪器的优化和改进。
三、教学内容1、智能仪器的基本原理及设计方法。
2、智能仪器的主要组成及工作机制。
3、智能仪器的制造过程，包括材料选择、制造工艺和检验标准。
4、智能仪器在工业、农业、医疗等领域的应用案例分析。
5、实践操作环节，包括智能仪器的设计、制造和使用。
6、创新设计环节，引导学生根据实际需求对智能仪器进行优化和改进。
四、教学方法1、采用多媒体教学，通过图片、视频和动画等多种形式展示智能仪器的结构和工作过程。
2、进行实例分析，结合实际案例讲解智能仪器的设计、制造和应用过程。
3、组织实践操作，让学生在动手实践中深入理解智能仪器的原理和操作方法。
4、鼓励创新设计，激发学生的创造性思维，提高他们的创新能力。
五、评估方式1、课堂表现，包括提问、回答问题和课堂讨论等。
2、作业和小组讨论，考察学生对智能仪器原理和应用的掌握情况。
3、期末考试，全面测试学生对智能仪器原理、设计和应用的理解和掌握程度。
六、教学资源1、教材及参考书：选用优秀的教材和参考书，提供充足的理论基础和实践指导。
2、软件和硬件：提供实验室和实验设备，包括各类智能仪器的原型和相关软件工具，供学生进行实践操作和创新设计。
3、网络资源：提供相关网站和在线资源，包括学术论文、研究报告和先进的技术资料，以拓宽学生的视野和深化学习内容。
精品文档-智能化仪器原理及应用(第二版)(曹建平)-第7章
第7章 智能仪器常见故障与调试
2） （1） 不响应中断。 这种故障是指CPU不响应任何中断或不响应某一个中断。 这种错误的现象是连续运行时不执行中断服务程序的规定 操作。 当断点设在中断入口或中断服务程序中时反而碰不 到断点。 造成错误的原因有： 中断控制寄存器（IE、 IP） 初值设置不正确， 使CPU没有开放中断或不允许某个中断 源请求；
第7章 智能仪器常见故障与调试
(1) 使用“塑料吸管”， 也就是不带电烙铁的吸锡器。 使用过程是先用电烙铁加热要去除的焊锡， 直到其熔化， 然后把吸锡器对准热的焊锡， 快速移去烙铁， 同时放松 吸锡器真空泵上的弹簧， 这样就能把焊锡吸掉。
(2) 先将兽医用的大号注射针头磨平， 然后一边用烙 铁加热焊锡使其熔化， 一边快速将针头套住引脚插下去， 使焊锡与引脚分离。
第7章 智能仪器常见故障与调试
13. 软件诊断法也是智能仪器的一种有效的故障诊断方法。 通常智能仪器都具有故障自动诊断功能， 这是由预先编制 的软件程序实现的。 具体方法已在第2章介绍过， 这里不 再赘述。
第7章 智能仪器常见故障与调试
7.1.3 上面介绍了故障诊断的一些方法， 但诊断出 故障
的准确部位只能说是完成了维修工作的一大部分， 剩下的 10％的任务是修理工作。 即便是这一小部分工作， 如果 不加以重视， 也会达不到预期的目标甚至是功亏一篑。 本节主要介绍一些智能仪器修理方面的知识， 这些知识对 于其他电子产品的修理也是适用的。
第7章 智能仪器常见故障与调试
第7章 智能仪器常见故障与调试
7.1 智能仪器常见故障诊断与处理 7.2 智能仪器的调试方法 7.3 智能仪器抗干扰技术及使用注意事项 本章小结 思考题与习题
第7章 智能仪器常见故障与调试 7.1 智能仪器常见故障诊断与处理
《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革范文.doc
《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革范文摘要：随着信息技术的快速进步和新型智能化仪器仪表的不断研发，使得《智能化仪器仪表原理及应用》课程的教学难度大大提高，原来的教学方式已经无法满足新时期的教学目标。
而模块化教学课程设计体系化、课程教学实践化、课程体验趣味化的优势，对于推动该课程的教学进程具有一定的积极作用。
因此，进行《智能化仪器仪表原理及应用》教学改革已成必然趋势。
关键词：智能化仪器仪表；模块化；教学改革当前，我国工科教学所用的《智能化仪器仪表原理及应用》教材内容可概括如下：基于大量课内外实训项目介绍智能化仪器仪表的基本结构，结合Proteus仿真详细讲解输入输出、定时计数器、显示与键盘、串行通信等功能单元的基本工作原理和设计方法。
教学内容专业性强、难度高、综合性强的特点。
因此，要通过教学来实现如前所示的目标就需要配置相同水准的教学模式。
1《智能化仪器仪表原理及应用》课程的教学情况根据当前《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学标准可知，《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学虽然在一定程度上体现了对模块化教学的理解，但是实际的课程教学中，因不同实际教学模块之间的设计目标不够清晰等原因，导致了基础原理教学、专业技术教学，以及实践应用教学虽然自成体系却各自为政的不良现象［1］。
这些不良现象的产生给《智能化仪器仪表原理及应用》教学带来了许多不利的影响，使学生不能够系统的、有条理地掌握相应的智能化仪器仪表的基本原理和实际应用的操作要点。
针对《智能化仪器仪表原理及应用》的上述教学现状问题，本文将从教学目标的理顺、教学模块的重新设计、教学模块的实践三个方面进行《智能化仪器仪表原理及应用》模块化教学改革与实践研究。
2模块化教学在《智能化仪器仪表原理及应用》课程教学中的构建2.1教学目标的确定《智能化仪器仪表原理及应用》是一门理工科课程，所以需要现在特定理工科专业的角度下设计专业教学培养目标。
此外，因为该门课程不仅涉及到机械工程，还涉及到自动化技术，因此课程本身就兼具很强的理论性和实践性，因此，该课程的总体目标应该是以智能化仪器仪表书面原理教学为基础，以智能化仪器仪表应用实践为核心，以培养集专业知识储备丰富、实践操作能力水平较高和创新设计思维活跃优势于一身的应用型、复合型人才为方向的专业教学目标［2］。
智能仪器实验指导书资料
随着微电子技术和通信技术的发展极大的促进了智能仪器仪表的变革，虚拟仪器仪表是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它的推出又给智能仪器仪表带来了新的活力，使得测量仪器与计算机之间的界限几乎消失，开始了测量仪器的新时代，是仪器领域的一次变革。
它在教学领域中涉及到传感器技术、智能仪器仪表原理、虚拟仪器仪表技术等相关课程，为了迫切的满足各高等院校的教学实验及实践的要求，为此开发了此套智能仪器及虚拟仪器仪表综合实验装置。
本实验装置是集传感器信号调理技术、智能仪器原理及应用技术、虚拟仪器仪表技术的综合实验装置，智能仪器原理及应用部分采用了模块化设计兼单片机总线设计的思想，各个模块代表了智能仪器仪表的典型组成模块；本实验装置既能作模块性实验，又能将某些模块组合起来作综合性实验；虚拟仪器仪表部分采用了PCI数据采集卡，它作为计算机与外围信号之间的接口。
本实验装置备有一个传感器实验箱和七个实验挂箱，它们分别为：THVZ-1型传感器实验箱、信号调理挂箱、外围扩展挂箱（一）、“CPU主挂箱”，“外围扩展挂箱（二）、对象挂箱、信号接口挂箱、传感器挂箱。
传感器部分主要由“THVZ-1型传感器实验箱”及“信号调理挂箱”组成。
智能仪器部分采用了四个实验挂箱，包括“外围扩展挂箱（一）”，“CPU主挂箱”，“外围扩展挂箱（二）”，“对象挂箱”及“打印机对象”，挂箱之间通过总线接口“JP26”，总线接口“JP20”一一对应相连接来进行数据传输。
虚拟仪器仪表部分包括“信号接口挂箱”和“传感器挂箱”，并采用了USB数据采集卡，USB数据采集卡上的各个信号接口可在“信号接口挂箱”上通过电缆线全部引出，此为外部信号与计算机之间的接口。
实验八模拟多路开关实验 (2)实验九可编程增益放大器实验 (5)实验十A/D转换实验 (8)实验十一D/A转换实验 (13)实验十二静态显示实验 (15)实验十三动态显示实验 (18)实验十四液晶显示实验 (20)实验十五键盘实验 (33)实验十六开关量输入输出实验 (39)实验十八PCF8563时钟/日历芯片的应用实验 (41)实验二十一打印机实验 (43)实验二十二RS232通信实验 (46)实验二十三RS485通信实验 (51)实验二十六温度测量实验......................................................................... 错误！未定义书签。
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实验二
一、实验名称
中断系统及其应用实验
二、实验目的
1、进一步熟悉MCS-51单片机仿真软件Proteus及Keil的使用方法。
2、熟练掌握外部中断的使用方法和C51程序设计方法。
三、实验器材
1、微型计算机
2、Keil仿真软件
3、Proteus仿真软件
四、实验步骤
1、外部中断简单应用
如图所示硬件电路，通过连接于INT0外部中断引脚上的按键启动和停止采集任务。
2、外部中断次数统计实验
如图所示硬件电路，通过连接于INT0按钮开关产生外部中断，利用外部中断程序设计方法实现对外部中断次数的计数，并将计数结果显示在数码管显示器上。
3、选作外部中断扩展应用
结合课堂教学中外部中断简单扩展理论设计硬件电路和程序，进行4路外部中断源A、B、C、D的扩展，要求用1只数码管显示器显示A、B、
C、D符号。
五、实验报告要求
1、总结Proteus及Keil软件的使用方法。
2、绘制实验电路图并给出调试通过的C51完整程序。
3、给出你在实验中所用到的其它调试程序。
4、对本次实验的体会与建议。