智能儀器設(shè)計ppt課件(已修改)
2025-05-16 01:35 本頁面
【正文】 課 程 簡 介 課程名稱： 智能儀器設(shè)計 課程性質(zhì)： 專業(yè)必修課 學(xué) 時： 32學(xué)時（講授： 28，實驗 4） 學(xué) 分： 2 適用對象：測控技術(shù)與儀器專業(yè) 教材及參考書： 趙新民，王祁 . 智能儀器設(shè)計基礎(chǔ) . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2022 王祁 . 智能儀器設(shè)計基礎(chǔ) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 史健芳 . 智能儀器設(shè)計基礎(chǔ) . 電子工業(yè)出版社，2022 付華等 . 智能儀器設(shè)計 . 國防工業(yè)出版社， 2022 等 第一章 緒 論 167。 智能儀器發(fā)展概況 167。 智能儀器的特點 167。 智能儀器的層次與基本結(jié)構(gòu) 167。 虛擬儀器 167。 自動測試系統(tǒng) 167。 智能儀器發(fā)展概況 一、定義 智能的定義 《 新華詞典 》 解釋為： 智慧和能力 。 一個人的智能既有先天遺傳因素，也有后天的學(xué)習(xí)和知識積累的因素。 智能的產(chǎn)生 物質(zhì)的本質(zhì) 宇宙的起源 生命的本質(zhì) 因此，很難對智能給出確切的定義，典型的有： 自然界四大奧秘 “是 關(guān)于知識的學(xué)科 ? ?怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)”。 “是研究如何 使計算機(jī) 去做過去只有人才能做的 智能工作 ”。 智能的特征： 學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等 。 相關(guān)研究領(lǐng)域： 專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、自然語言理解、機(jī)器人學(xué)、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。 智能儀器的定義 智能儀器是 計算機(jī)技術(shù) 與 電測技術(shù) 相結(jié)合的產(chǎn)物。它是在數(shù)字化的基礎(chǔ)上利用微處理器進(jìn)行測量過程管理和數(shù)據(jù)處理 ，使儀器 具有運算、邏輯判斷、數(shù)據(jù)存儲能力 ，并能根據(jù)被測參數(shù)的變化 自動選擇量程，可自動校正、自動補(bǔ)償、自診斷 等，即具備了一定的 初級智能 ，因此被稱為智能儀器 。 本課程討論的智能儀器是指含有微處理器的測量儀器。 “數(shù)據(jù)處 理 知 識處理” 儀器儀表的發(fā)展 (從傳統(tǒng)儀器儀表到智能儀器） 儀器儀表是 信息獲取 的 手段 ，是 認(rèn)識世界 的工具 ，是一個系統(tǒng)或裝置。 最基本的作用：是 延伸 、 擴(kuò)展 、 補(bǔ)充 或 代替人 的聽覺、視覺、觸覺等 器官的功能 。 儀器儀表已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，深入到人民生活的各個角落。如： ?? 。 “大家在學(xué)習(xí)和生活中，接觸、使用或了解哪些儀器儀表？哪些具備一定的智能？” 三代儀器儀表： ? 第一代為指針式 （ 模擬式 ） 儀器儀表 ? 第二代為數(shù)字式儀器儀表 ? 第三代就是智能式儀器儀表 智能儀器的發(fā)展主要包括以下兩種形式： （ 1）對傳統(tǒng)儀器的改進(jìn) 如：變送器、萬用表、示波器等。 以 智能變送器 為例： SMAR、 ROSEMOUNT等公司的HART協(xié)議壓力變送器 與常規(guī)變送器相比，內(nèi)嵌微處理器，具有遠(yuǎn)程通信能力。 主要優(yōu)點 如下 ： 精度高 ，遠(yuǎn)高于同類常規(guī)變送器，一般為 %。 量程比大 ，如 Honeywell的 ST系列，達(dá) 400:1，減少備件 可對環(huán)境 溫度 變化的影響進(jìn)行 補(bǔ)償 具有 遠(yuǎn)程通信 能力 自診斷 功能強(qiáng)，減少維護(hù)量，縮短修復(fù)時間 可選 PID模塊 等 HART 設(shè)備的兩種網(wǎng)絡(luò)配置 Pointtopoint munication * * HART Communication Application Guide from (available in 2022) Multidrop connection * * HART Communication Application Guide from (available in 2022) （ 2）新型儀器的出現(xiàn) CAM：計算機(jī)輔助制造 CAT：計算機(jī)輔助測試 （測試成品、半成品工件質(zhì)量） 如： PCBT設(shè)備。 故障診斷系統(tǒng)（儀器、機(jī)械等） 動態(tài)信號分析技術(shù) （數(shù)字濾波、 FFT、小波等） 其它：如條形碼識別、圖像識別、 GPS等。 近 年來，智能儀器已開始從較為成熟的 數(shù)據(jù)處理 向 知識處理 發(fā)展。 模 糊判斷、故障診斷、容錯技術(shù)、傳感器融合、機(jī)件壽命預(yù)測等，使智能儀器的功能向更高的層次發(fā)展。 智能儀器對 儀器儀表 的發(fā)展以及科 學(xué)實驗 研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，是儀器設(shè)計的里程碑。 對儀器儀表重要性的認(rèn)識： 儀 器儀表是： 國民經(jīng)濟(jì)的“倍增器” 科學(xué)研究的“先行官” 現(xiàn)代戰(zhàn)爭的“戰(zhàn)斗力” 法庭審判的“物化法官” ? 門捷列夫：“科學(xué)是從測量開始的” ? 錢學(xué)森：“新技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。信息技術(shù)由 測量技術(shù) 、 計算機(jī)技術(shù) 、 通信技 術(shù) 三部分組 成，其中，測 量技術(shù)是關(guān)鍵和基 礎(chǔ)。” ? 科學(xué)儀器是 信息的源頭 ? 科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè) ? 王大珩院士：“能不能創(chuàng)造高水平的科學(xué)儀器和設(shè)備體現(xiàn)了一個民族、一個國家的創(chuàng)新能力。發(fā)展科學(xué)儀器設(shè)備應(yīng)當(dāng)視為國家戰(zhàn)略” 推動智能儀器發(fā)展的主要技術(shù) ? 傳感器技術(shù) ? A/D等新器件的發(fā)展將顯著增強(qiáng)儀器的性能與測量范圍 ? 單片機(jī)與 DSP的廣泛應(yīng)用 ? 嵌入式系統(tǒng)與片上系統(tǒng) (SOC) ? ASIC、 FPGA／ CPLD技術(shù) ? LabVIEW等圖形化軟件技術(shù) ? 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) （ 1）、傳感器技術(shù)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1