智能仪器学习心得.doc

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1、智能仪器学习心得简介第一篇：智能仪器学习心得智能仪器学习心得 首先，非常荣幸智能仪器这门课程由我们的周老师授课。现在我将学习这门课程的心得、所获得的知识介绍如下。 随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用，仪器表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器智能仪器。在信息技术的高速发展和人工智能应用的推动下，智能仪器必将有更大的进展。测试仪器的智能化已是现代仪器发展的主流方向。因此，学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。 了解教材的特点对我们学习的课程是相当关键的，所以我了解到本教材的特

2、点是：1、结构合理，章节安排、重点与难点分布符合教学要求，内容系统、新颖、翔实，可教性和可实践性强；2、紧密结合科研实践，融入了DSP、FPGA/CPLD、-型24位A/D、USB接口、触摸屏、条图显示、非线性决策滤波算法、智能传感器、网络仪器等当今智能仪器的先进技术；3、较强了软件设计方法、课测试性实践、可靠性设计；4、有利于授课教师灵活选材，可以选取不同章节，构成深度和学时有区别的课程；5、通过附录介绍了实验设备和实验项目，形成了完整的教学方案。 下面我就我们学到的知识做一个简单的概况。 本书第一章概述，简要介绍了仪器仪表的分类、重要性及智能仪器的发展概况，重点论述了智能仪器的概念、智能化

3、层次、基本结构 1 与特点，综述了推动智能仪器的发展的七方面主要介绍和智能仪器微型化技术。 第二章数据采集技术，介绍了集中式和分布式采集系统结构、模拟信号调理，重点论述了普通型和-型A/D转换器原理、接口技术，通过实例深入讨论了采集系统设计、误差分析等问题。智能仪器的数据采集系统简称DAS，是指将温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集、量化转换成数字量后，以便有计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。传统的A/D转换技术在实现极高精度的A/D转换时，在性能、代价等方面搜到了极限性的挑战，而且由于难以与数字电路系统实现单片集成，因而不适应VL-SI技术的发展。近年来-型A/D转换器以其分辨率高、

4、线性度好、成本低等特点得到越来越广泛的应用，特别是在既有模拟又有数字的混合信号处理场合更是如此。过采样-型A/D转换器由于采用了过采样技术和-调制技术，增加了系统总数字的电路的比例，减少了模拟电路的比例，并且易于与数字系统实现单片集成，因而能够以较低成本实现高精度的A/D转换器，适应了VLSI技术发展的要求。过采样技术使得量化噪音功率平均分配到更宽的频带范围中，从而减低了基带内的量化噪声功率。-型A/D转换器一很低的采样分辨率和很高的才艺速率将模拟信号数字化，通过使用过采样、噪声整形和数字滤波等方法增加有效分辨率，然后对A/D转换器输出进行采样抽取处理以降低有效采样速率。 第三章人机对话与数据

5、通信，既介绍键盘、LCD显示、RS-232C 2 标准串行总线通信等基本信息，又重点增加了条图显示、触摸屏、USB通用串行总线、PTR系列模块和基于移动通信网的无线数据传输等内容。 测量精度和可靠性是仪器的重要指标。所以第四章，主要介绍了基本数据的处理算法，重点讲述克服随机误差的数字滤波算法和消除系统误差的几种校正算法，简要介绍了标度变换。引入数据处理算法后，使许多原来考硬件电路难以实现的信号处理问题得以解决，从而克服和弥补了包括传感器在内的各个测量环节中硬件本身的缺陷或弱点，提高了仪器的综合性能。 高级智能仪器是应用了人工智能的力量、方法和技术，具有拟人智能特性或功能的一起。为了实现这种特性

6、或功能，智能仪器中一般都使用嵌入微处理器的片上系统芯片、数字信号处理及专用信号处理电路，一起内部带有处理能力很强的智能软件。仪器仪表一不再是简单是硬件实体，而是硬件、软件相结合，软件决定仪器智能高低的新型仪器。软件设计成为智能仪器设计中工作量大任务最繁重、最复杂的工作。因此，只有按照软件工程的思想，掌握软件的设计方法，才能够高效率、高质量地完成智能仪器软件设计的任务。第五章软件设计，在介绍软件工程方法的基础上，重点论述基于裸机和嵌入式操作系统的软件设计方法，对软件测试问题作了讨论，新增加软件文档、监控程序设计等内容。 可靠性和抗干扰能力是评价仪器系统质量优劣的重要技术指标。第六章可靠性设计与干

7、扰技术，介绍了可靠性基本的知识，重点论述 3 硬件和软件可靠性设计方法与技术，对一直电磁干扰的主要技术措施进行了较详细的分析。 第七章可测性设计，介绍了可测试性的基本知识、测试性通用设计原则和机内测试技术BIT，结合RAM测试、A/D与D/A测试实例，讨论了可测试性设计方法。可测试性是系统和设备的一种便于测试和诊断的重要设计特性，对各种复杂系统尤其是对电子系统和设备的维修性、可靠性和可用性有很大影响。可测试性设计要求在设计研制过程中使系统具有自检测和为诊断提高方便的设计特性。具有良好的可测试性的系统和设备，可用及时、快速、准确地检测与隔离故障，提高执行任务的可靠性与安全性，缩短故障检测与看来时

8、间，进而减少维修时间，提高系统可用性，降低系统的使用维护费用。 第八章智能仪器设计实例，论述了智能仪器的设计原则和研制步骤，比较完整地给出了基于单片机和DSP研制的两种仪器实例。 第九章智能仪器的新发展，简要介绍了虚拟仪器的特点、体系结构、硬件和软件及应用，从基于Web的虚拟仪器、嵌入internet的网络话智能传感器和IEEE1451标准等方面讨论了网络话仪器。 以上是我对我们课程每一章学习到的知识的一些概况。我也认识到只是在我们的课堂要学好一门课程是不够的，要把知识学通、学精，还是需要我们花大量的精力、时间继续努力的。所以，我会努力的！ 第二篇：关于智能仪器仪表的学习总结关于智能仪器仪表的

9、学习总结 现在的社会是一个飞速发展的社会，随着科学技术的不断发展，设备智能化成为一个势不可挡的趋势,智能手机、智能机器人、智能家居，各种智能设备层出不穷，所以作为21世纪年轻的我们必须学习智能设备。通过学习，我对智能仪器仪表的相关知识有了一定的认识与理解。 一、我对智能仪器的整体理解以及传统仪表与智能仪表的区别。 电子仪器主要有三个发展过程，第一代是模拟电子仪器，第二代是数字电子仪器，第三代是智能仪器。智能仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物，他是一个专用的微型计算机系统，由硬件和软件两大部分组成。它具有数据储存、运算、逻辑判断能力，能根据被测参数的变化自选量具备了一定的智能，因此被称为智能仪

10、器。传统测控仪表对于输入信号的测量准确性完全取决于仪表内部各功能部件的精密性和稳定性水平，因此传统仪器对于测量结果的正确性不能完全保证，而智能仪器可以采用自动校准技术来消除仪器内部器件所产生的漂移电压。所以智能仪表的精确度要比传统仪表高许多。 二、我对人机对话和数据通信的认识 智能仪器接收外部参数和输出测量结果主要是通过人机对话来进行数据通信。人机对话主要有五部分组成：键盘、显示器、触摸屏技术、RS-232C,RS-422/485串行总线数据通讯和USB通用串行总线。 键盘是人机对话的输入设备，智能仪器通过键盘来获得外部数据，键盘主要有两种：编码键盘和非编码键盘。LCD显示器是只能仪器的输出设

11、备，它的显示方式主要分为三种：段码式LCD显示、字符式LCD显示和图形式LCD显示。触摸屏是一种新型的输入设备，我们仅需以手指触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,方便、快捷地查询想要的信息或资料，简单、直观地实现人与复杂机器的交流。触摸屏主要分为：电阻式触摸屏、红外式触摸屏、电容式触摸屏和表面声波式触摸屏。RS-232C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准；RS-422A标准是EIA公布的“平衡电压数字接口电路的电气特性”标准；RS-485是RS-422A的变形。RS-422A为全双工，可同时发送和接

12、收；RS-485则为半双工，在某一时刻，一个发送另一个接收。Usb是一个很不错的设备，简单易用，方便快捷。它采用四线电缆，其中两根是用来传送数据的串行通道，另两根为下游设备提供电源。同时SB定义了4种数据传输的类型：控制传输、批量传输、中断传输、等时传输，每一种类型都处理不同的需要，并且一个外设可以支持它最适合的传输类型。 三、我对智能仪器的基本数据处理算法的理解 智能仪器的基本数据处理算法主要有三种，分别是克服随机误差的数字滤波算法、消除系统误差的软件算法和标度转换。 数字滤波是一个计算过程，无需硬件，因此它的可靠性较高，不存在阻抗匹配、特性波动、非一致性等问题，同时它使用起来比较方便灵活，

13、因为只要适当改变数字滤波程序有关参数，就能方便的改变滤波特性。由于仪器采集的数据并不等于原来带有量纲的参数值，必须把它转换成带有量纲的数值后才能显示、打印输出和应用，这种转换就是工程量变换，又称标度变换。标度转换分为：线性标度转换、飞线性标度转换。 智能仪器主要有软件和硬件组成，通过对软件设计的学习，我懂的了智能仪器中软件的主要功能是采集信息、与外界对话、记忆信息、处理信息、控制功能、自我测试、自补偿自适应/自校正自学习。在软件开发过程中主要分为三个阶段，分别是定义阶段、开发阶段和维护阶段。定义阶段又可细分为：系统分析、软件项目计划、需求分析；开发阶段包括软件设计、编码和测试。维护阶段包括改正

14、、适应和提高。 四、我对智能仪器软件设计的认识。 软件设计可以分为两种，一种是基于裸机的软件设计，一种是基于操作系统的软件设计。裸机相对简单，实现起来也较简便，带操作系统的相对复杂，但功能强大，因此二者各有千秋。许多简单的嵌入式系统并不需要嵌入式操作系统(如单片机控制)。但是，随着嵌入式系统复杂性的增加，操作系统显得越来越重要。 五、我对设备的可靠性与抗干扰技术的理解 对于任何一种设备，可靠性都至关重要。可靠性就是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。主要可以通过三个指标来检测设备的可靠性，可靠度、失效率和平均寿命。通过学习，我了解到了一些提高设备可靠性的方法，认真地进行规范设计

15、、可靠的程序设计方法、程序验证技术、提高软件设计人员的素质、消除干扰、增加试运行时间等。 任何设备运行的时候都会受到外界的干扰，干扰的存在，会对设备的准确性、可靠性造成一定的影响。所以我们在设计任何设备时，都不要忽略干扰的影响。通过学习我知道干扰主要分为机械干扰、热干扰光干扰、湿度干扰、化学干扰、电和磁干扰和射线辐射干扰。不同的干扰类型需要采用不同的措施，譬如对于电磁干扰，常采用消除或抑制噪声源，破坏干扰的耦合通道，消除接收电路对干扰的敏感性，采用软件抑制干扰的方法来减少干扰。 六、我对可测性设计的认识。 每种设备在投入运行之前都要进行测试，为了有效地降低测试的复杂性、缩短产品开发时间、减少制

16、造成本和维护成本，我们引入了可测性设计的概念。它是指产品能够及时准确地确定其自身状态（如可工作，不可工作，性能下降等）和隔离其内部故障的设计特性。测试性总体设计包括以下几个部分：模块划分、功能和结构设计和元器件选择。在元器件选择时要注意一下几个方面：使用元器件的品种和类型应尽可能地少。元器件如有独立刷新要求，测试时，应有足够的时钟周期保障动态器件的刷新。被测单元使用的元器件应属于同一逻辑系列；如果不是，则相互连接时应使用通用的信号电平。应避免使用继电器，因为消除触点抖动需要附加部件。在满足性能要求的条件下，优先选择具有好的测试性的元器件和装配好的模块，优先选择内部结构和故障模式已充分了解的集成

17、电路。如果性能要求允许，应提供使用标准件的结构化简单设计，而不采用使用非标准件的随机设计。在生成测试序列时，优先考虑常规的、系统化的测试，而不采用技术难度大的测试，尽管后者的测试序列短。 七、我对智能仪器发展趋势的看法。 智能仪器会向着微型化、多功能化、人工智能化、网络化以及虚拟仪器方向发展。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断发展，其技术不断成熟，价格不断降低，因此其应用领域也将不断扩大。多功能化是智能仪表的一个本身就具有的特征，通过微型化与多功能化，使智能设备的体积越来越小，功能越来越强大。人工智能是计算机应用的一个崭新领域，通过使智能仪器人工智能化，可以使其代替人的一部分脑力劳动，这样智

18、能仪器可无需人的干预而自主地完成检测或控制功能。由于网络技术发展的突飞猛进，internet技术正在逐渐向工业控制和智能仪器仪表系统设计领域渗透，实现智能仪器仪表系统基于internet的通讯能力以及对设计好的智能仪器仪表系统进行远程升级、功能重置和系统维护。虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段，测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大部分组成的。在虚拟现实系统中，数据分析和显示完全用pc机的软件来完成。因此，只要额外提供一定的数据采集硬件，就可以与pc机组成测量仪器。这种基于pc机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中，使用同一个硬件系统，只要应用不同的软件编程，就可得到功能完全不

19、同的测量仪器。可见，软件系统是虚拟仪器的核心，“软件就是仪器”。作为虚拟仪器核心的软件系统具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性和升级性，能为用户带来极大的利益，因此，具有传统的智能仪器所无法比拟的应用前景和市场。 以上几点就是我对智能仪器的一些基本的认识，也许认识的还比较肤浅，甚至可能有些许错误。但是在以后的日子里，随着科技的发展，智能仪器的普及，我会对智能仪器有更深的理解与认识。 第三篇：智能仪器实习报告智能仪器实习报告 课题名称 虚拟数字电压表的设计 院 （系）电气工程与控制科学学院专 业 测控技术与仪器 姓 名 _ 学 号 _ 起止日期 2017/5/10-2017/5/18 指导教师

20、蒋 书 波 2017 年 5 月 18 日 一、实训要求 在LabVIEW平台下，掌握虚拟数字电压表的前面板设计和框图程序设计。了解被测信号的种类，保证电压测量的精确度。 二、实训目的 1、数字电压表的功能。 2、虚拟数字电压表的前面板设计。 3、虚拟数字电压表的框图程序设计。 4、软件调试及误差分析。 5、电压测量值的存储。 三、实验原理 电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表，但常用的是模拟电压表。模拟电压表根据检波方式的不同。分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表

21、，它们都各自做成独立的仪表。这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时，必须根据测量要求选择仪表。另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正确的测量结果，从而给实际工作带来不便。 采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集中显示在一块面板上，测量时可根据波形在面板上选择仪表，用户仅通过面板指示值就能对测量结果进行分析比较，大大简化了测量步骤 四、实验内容及说明 1、前面板的界面友好，操作方便。设计一个数据显示窗口，一个交流/直流选择按钮，一个交流电压测量多选框（PEAK/VIRTUAL VALUE/AVERAGE），一个直流电压输入框

22、，一个启动/停止测量按钮，一个退出系统按钮。 2、显示窗口由三个部分构成，第一个为显示电压值的，第二个是显示AC或DC的，第三个为显示V或mV的。 3、交流/直流选择按钮用于选择测量输入信号的交流成分或者直流成分。 4、交流电压测量多选框在（3）中交流选择情况下可用，分别对应于电压的有效值、峰值和平均值测量，以满足不同场合下测量的需求。 5、直流电压输入值控制器在（3）中直流选择情况下可用，可在其内输入任意直流电压值，单位为V。 6、程序框图由数据采集、数据处理、数据显示和数据存储四个部分组成。作为虚拟数字电压表来说，其交流电压信号由Express VI 仿真信号生成。在数据处理中用到交、直流

23、提取；有效值提取；峰值提取；平均值提取。 7、数据显示主要用于显示数值、AC/DC、V/mV，后面两个布尔型指示器根据测量的不同、数值范围的变化而发生变化。主程序包括一个while循环结构（用于控制启动或者停止测量）和两个case选择结构（一个是进行峰值测量、有效值测量还是平均值测量，另一个是对测量结果是以V还是mV来表示）。 8、数据存储，以文本或数据记录形式，将电压测量日期、测量时间、测量值、测量种类（交流/直流）、交流电压测量选择（若是直流电压，此项为0）、电压值的单位等有效信息，存储到文件中。且此文件用文本处理软件可方便浏览。 9、软件调试中主要由以下几种调试技术： （1） 找出错误：

24、利用查看错误清单，点击任何一个所列错误，再选用Find功能，则出错的对象或窗口就会变成高亮。 （2） 设置执行程序高亮：这种执行方式一般用于单步模式，来跟踪框图中的数据流动。 （3） VI程序的单步执行：设置单步执行模式，将要执行的节点就会闪烁，指示将被执行。在次点击单步按钮，程序将会变成连续方式。 （4） 探针：利用工具模板中的探针工具，放置于某根连线上，用来指示当前数据上流动的数值。 （5） 断点：工具模板中的断点工具，用探针或者单步方式查看数据，点击希望设置或者清除断点的地方。 10、对于虚拟数字电压表来说，其误差分析部分就可以省略了。而如果为实际数字电压表的设计，需要多次重复测量某一电

25、压，考虑重复性和精确性。 五、设计思路 1、前面板的设计 前面板模拟真实电压表的前面板，用于设置输入数值和观察输出量。由于虚拟面板直接面向用户，是虚拟电压表控制软件的核心。设计这部分时，主要考虑界面美观、操作简洁，用户能通过面板上的各种按钮、开关等控件来控制虚拟电压表进行测量工作。根据传统电压表面板控件的功能，利用LabVIEW中的控制模板，分别在设计面板上放入模拟实际电压表控件的数据显示窗口，一个交流/直流选择按钮，一个交流电压测量多选框（PEAK/VIRTUAL VALUE/AVERAGE），一个直流电压输入框，一个启动/停止测量按钮，一个退出系统按钮 2、程序框图的设计 （1）、数据采集

26、部分 整个电压表分为交流和直流两个部分，为了方便交直流的选择，此处采用一个case选择结构作为交直流的切换。其中，直流电压的输入采用了一个double型的数值输入控件，交流电压的输入采用了添加均匀噪声的正弦仿真信号,如图： （2）、数据处理部分 数据处理过程中，在交流部分再次使用case选择结构来选择交流电压峰值、平均值和有效值的输出，此外还通过电压值与数值1的比较来选择电压的单位为V还是Mv。 （3）、数据显示部分 由于根据实验要求输出电压值，在数据显示部分只需要输出电压数值，提供单位V或者mV以及交流直流的显示，比较简单。 （4）、数据存储部分 这部分首先创建文件，之后设计了一个连接字符串

27、，将需要存储的电压值，电压单位以及交直流说明连接起来，写入文本。为了使存储的数据简单易懂，添加了存储数据产生时间；为了使产生的文本美观，使用了行结束符、制表符等来换行换列。 六、实训感悟 通过这次实训，我收获了很多，一方面学习到了许多以前没学过的专业知识与知识的应用，另一方面还提高了自己动手做项目的能力。本次实训，是对我能力的进一步锻炼，也是一种考验。从中获得的诸多收获，也是很可贵的，是非常有意义的。在实训中我学到了许多新的知识。是一个让我把书本上的理论知识运用于实践中的好机会，原来，学的时候感叹学的内容太难懂，现在想来，有些其实并不难，关键在于理解。在这次实训中还锻炼了我其他方面的能力，提高

28、了我的综合素质。首先，它锻炼了我做项目的能力，提高了独立思考问题、自己动手操作的能力，在工作的过程中，复习了以前学习过的知识，并掌握了一些应用知识的技巧等。 实训过程中，我同时也深深的感觉到自己所学的知识的肤浅和在实践运用中知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些东西无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。在学校总以为自己学的不错，一旦接触到实践，才发现自己知道的是多么少，这才真正领悟到学无止境的含义。平时在学习中不能够透彻理解的知识，通过动手，会有更好的认知。我意识到自己的操作能力的不足，在理论上还存在很多缺陷。所以在以后的学习生活中，我会更加努力地加强理论联系实践的学习，在努力学好专业

29、知识的同时努力加强自己的专业技能方面的能力，使自己的知识在实践中不断增长，在实践中锻炼自己，培养自己各方面的能力，不断提高自己的能力。 第四篇：智能仪器点题知识点智能仪器的组成：由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机联系部件与接口电路、标准通信接口电路等部分。智能仪器的特点：智能仪器功能多样化；智能仪器系统的集成化、模块化；智能仪器构成的柔性化；智能仪器的网络化；智能仪器的可视化数据采集系统的基本组成框图：传感器信号调理电路采样保持器S/HA/D转换器微机系统连续信号频率：s2m wm为连续信号所含最高频率分量的角频率。为什么样用采样/保持？模拟信号进行

30、A/D转换时，从启动转换到转换结束输出数字量要一定的转换时间，在这个转换时间内，模拟信号要基本保持不变，否则转换精度没有保证，特别当输入信号频率较高时，会造成很大的转换误差，要防止这种误差的产生，必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住而在A/D转换结束后又能跟踪输入信号的变化，能完成这种功能的器件叫做采样/保持器，其在保持阶段相当于一个“模拟信号”存储器。采样/保持器的作用：是在规定的时刻接收输入电压并在输出端保持该电压值，直到下次采样为止。模拟量输出信号：直流电流信号（远距离传送：抗干扰能力强，信号线电阻不会导致信号的损失）；直流电压信号（传输给多个其他仪器：多用于控制显示等场所）模拟

31、量输出通道的组成：（1）D/A转换器（2）多路模拟开关（3）采样/保持器；D/A转换器主要技术指标：分辨率；稳定时间；输出电平； 输入编码评价智能仪器质量：准确度、可靠性和抗干扰性；键盘接口设计的主要任务：判断是否有键被按下；识别按键；消除抖动；处理同时按键；根据按下键的内容执行相应的操作。非编码式键盘接口：独立式连接的非编码式键盘；矩阵式链接的非编码式键盘（扫描方法：定时扫描法，中断扫描法）串行接口 GP-IB接口的24线包括：16跟信号线（8条双向数据线、3条数据传送控制线、5条接口控制线）和8条逻辑地线及屏蔽线控制器的操作过程：控制器检测SRQ线，当其为低电平时，通过查询确定请求服务的仪表控制器的设置ATN为有效（低电平）控制器发送X0100001，确定地址为1的仪表为听者控制器发送X1000010，确定地址为2的仪表为讲者控制器设置ATN为有效高电平讲者与听者交换数据控制器发出X0111111关闭听者控制器发出XL011111关闭讲者串行通信定义：指数据按位依次传输。串行通信中要求发送和接受双方必须遵守统一的规定，这样才能保证通信正常进行。RS-232C是采用负逻辑来定义逻辑电平的。驱动的输出电平为逻辑“0”：+5V+15V，逻辑“1”：-15V-5V；接收器的输入检测电平为：逻辑“0”：>+3V，逻辑“1”：