數(shù)據(jù)采集和智能儀器-文庫吧資料
2025-05-06 23:57本頁面
【正文】 化和智能化的進(jìn)一步擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。 這次嵌入式系統(tǒng)的明顯特點(diǎn)是移植了 PC機(jī)最新兩項(xiàng)成熟技術(shù)： 互聯(lián)網(wǎng)和多媒體 。 1976年 8048微控制器的問世和 1980年 MCS5l微控制器的問世 ， 推動了第一次嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的浪潮 。 很顯然 ， 智能儀器屬于嵌入式系統(tǒng) ，它雖然以微型計(jì)算機(jī)為核心 ， 但它不以計(jì)算機(jī)的形態(tài)出現(xiàn)；而是 作為宿主設(shè)備的控制器智能地體現(xiàn)儀器設(shè)備的功能 。 嵌入式系統(tǒng) （ ARM） 與片上系統(tǒng) (SOC)將使 智能儀器的設(shè)計(jì)提升到一個(gè)新階段 計(jì)算機(jī)可以分成通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (簡稱嵌入式系統(tǒng) )。 51系列單片機(jī)的時(shí)鐘頻率目前可以提高至 80MHz，提升到40 MIPS。 新型 DSP芯片接口功能大大加強(qiáng) ， 甚至集成了DSP與 ARM雙核 。 A/D等新器件增強(qiáng)儀器的功能與測量范圍 高速器件為用于高效、多載波無線基站收發(fā)器應(yīng)用而優(yōu)化，高采樣率允許設(shè)計(jì)師捕獲更寬的通道帶寬，從而將一般以 65Msps速率采樣的現(xiàn)有系統(tǒng)容量提高了一倍。在向高速，低功耗、高分辨率、高性能的方向發(fā)展。 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實(shí)例結(jié)構(gòu)圖 一個(gè)典型的系統(tǒng)通常由環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、基站、通信系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)以及監(jiān)控軟硬件系統(tǒng)構(gòu)成。 網(wǎng)絡(luò)傳感器 智能傳感器和網(wǎng)絡(luò)化傳感器的飛速發(fā)展可大大提高信號檢測能力 ， 進(jìn)而推動智能儀器總體性能的提高 。 應(yīng)用微電腦控制技術(shù)，可即時(shí)檢測出當(dāng)前騎行速度，并根據(jù)騎行速度不斷發(fā)出調(diào)整控制指令，最大限度節(jié)約電池能量，提高一次充電續(xù)行里程。它可以裝在人造衛(wèi)星上對地面進(jìn)行多路光譜分析。 智能傳感器 智能傳感器的典型簡介 目前已投人使用的微電腦型智能傳感器 多路光譜分析傳感器。在高新技術(shù)的滲透下，尤其是計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的滲入，使微處理器和傳感器得以結(jié)合，產(chǎn)生了具有 存儲、判斷和信息處理的功能 —— 智能傳感器 。 這類傳感器的輸出幅值小 ， 靈敏度低 ， 而且功能單一 ， 因而被稱為 “ 聾啞傳感器 ” 。 聾啞傳感器 (Dumb Sensor) 智能傳感器 (Smart Sensor) 網(wǎng)絡(luò)化傳感器 (Networked Sensor) 傳統(tǒng)的傳感器是模擬儀器儀表時(shí)代的產(chǎn)物 。其形態(tài)可以是計(jì)算機(jī)。 以個(gè)人計(jì)算機(jī) (PC)為核心的應(yīng)用擴(kuò)展型測量儀器。 智能儀器對儀器儀表的發(fā)展以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，是儀器設(shè)計(jì)的里程碑。 智能儀器的概念與歷史 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。 ■ 時(shí)間頻率： 各種計(jì)時(shí)儀器與鐘表、銫原子鐘、時(shí) 間頻率測量儀等 ■ 電磁量： 交、直流電流表、電壓表、功率表、 RLC測量儀、靜電儀、磁參數(shù)測量儀等 ■ 無線電參數(shù)測量儀器 ： 如示波器、信號發(fā)生器、相位測量儀、頻譜分析儀、動態(tài)信號分析儀等 。 從測量對象分為八類測試計(jì)量儀器 ■ 幾何量 ：長度、角度、形貌、相互位置、位移、距離測量儀器等 ■ 機(jī)械量 ：各種測力儀、硬度儀、加速度與速度測量儀、力矩測量儀、振動測量儀等 ■ 熱工量 ：溫度、濕度、流量測量儀器等 ■ 光學(xué)參數(shù) ：如光度計(jì)、光譜儀、色度計(jì)、激光參數(shù)測量儀、光學(xué)傳遞函數(shù)測量儀等。任課教師： 辦公地點(diǎn)： 電 話： 電郵： 數(shù)據(jù)采集與智能儀器 課程簡介 數(shù)據(jù)采集與智能儀器 參考教材： 1. 智能儀器 程德福 林君 機(jī)械工業(yè)出版社 2. 智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 趙新民 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 3. 智能儀器原理與設(shè)計(jì) 周航慈 等 北京航天航空大學(xué)出版社 第一章 概述 第二章 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 第三章 人機(jī)對話與數(shù)據(jù)通信 第四章 基本數(shù)據(jù)處理算法 第五章 基于電壓測量 、 時(shí)間測量 、 波形測量 的智能儀器的設(shè)計(jì)實(shí)例 第六章 虛擬儀器簡介 課程內(nèi)容 課程實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 電子時(shí)鐘 LCD 驅(qū)動，按鍵處理等人機(jī)對話 實(shí)驗(yàn)二 心電波形數(shù)據(jù)采集 以 51單片機(jī)為控制核心，設(shè)計(jì)調(diào)試放大電路、濾波電路及AD轉(zhuǎn)換電路，掌握基于單片機(jī)的智能儀器設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)四 基于 labview的虛擬儀器 通過設(shè)計(jì)任意波形發(fā)生器，掌握基于 PC機(jī)的智能儀器設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)五 基于 labview的虛擬儀器 通過設(shè)計(jì)溫度測量儀器，掌握基于 PC機(jī)的智能儀器設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)三 等精度法數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 考核方法： 50% 50% 第一章 緒 論 一 .儀器儀表定義、作用、行業(yè)分類 測量儀器 ， 分析儀器 ， 生物醫(yī)療儀器 ， 地球探測儀器 ， 天文儀器，航空航天航海儀表，汽車儀表，電力，石油，化工儀表等，
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