智能儀器及其發展趨勢
2012-12-02
1 智能儀器的工作原理
智能儀器的硬件基本結構如圖1所示。傳感器拾取被測參量的信息并轉換成電信號，經濾波去除干擾后送入多路模擬開關；由單片機逐路選通模擬開關將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大后的信號經A／D轉換器轉換成相應的脈沖信號后送入單片機中；單片機根據儀器所設定的初值進行相應的數據運算和處理(如非線性校正等)；運算的結果被轉換為相應的數據進行顯示和打印；同時單片機把運算結果與存儲于片內FlashROM(閃速存儲器)或E?2PROM(電可擦除存貯器)內的設定參數進行運算比較后，根據運算結果和控制要求，輸出相應的控制信號(如報警裝置觸發、繼電器觸點等)。此外，智能儀器還可以與PC機組成分布式測控系統，由單片機作為下位機采集各種測量信號與數據，通過串行通信將信息傳輸給上位機——PC機，由PC機進行全局管理。
國際上智能測量儀表更是品種繁多，例如，美國HONEYWELL公司生產的DSTJ-3000系列智能變送器，能進行差壓值狀態的復合測量，可對變送器本體的溫度、靜壓等實現自動補償，其精度可達到±0.1％FS；美國RACA-DANA公司的9303型超高電平表，利用微處理器消除電流流經電阻所產生的熱噪聲，測量電平可低達-77dB；美國FLUKE公司生產的超級多功能校準器5520A，內部采用了3個微處理器，其短期穩定性達到1ppm，線性度可達到0.5ppm；美國FOXBORO公司生產的數字化自整定調節器，采用了專家系統技術，能夠像有經驗的控制工程師那樣，根據現場參數迅速地整定調節器。這種調節器特別適合于對象變化頻繁或非線性的控制系統。由于這種調節器能夠自動整定調節參數，可使整個系統在生產過程中始終保持最佳品質。
智能儀器是計算機科學、電子學、數字信號處理、人工智能、VLSI等新興技術與傳統的儀器儀表技術的結合。隨著專用集成電路、個人儀器等相關技術的發展，智能儀器將會得到更加廣泛的應用。作為智能儀器核心部件的單片計算機技術是推動智能儀器向小型化、多功能化、更加靈活的方向發展的動力。可以預料，各種功能的智能儀器在不遠的將來會廣泛地使用在社會的各個領域。
來源 熱像儀 http://www.jeraylynn.com/
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