智能儀表原理與設計

1、表3. 控制系學院（系、所） 碩士研究生課程簡介課程名稱：智能儀表原理與設計英文名稱：Principle and Design of Intelligent Instrument課程代碼：184.510課程類型：講授課程實踐（實驗、實習）課程研討課程 專題講座 其它考核方式：考試教學方式：講授與討論適用專業(yè)： 檢測技術與自動化裝置適用層次： 碩士 博士口開課學期：秋季總學時/講授學時：32 / 32學分：2先修課程要求：數電、模電、自控原理、傳感器原理、檢測技術、單片機等課程組教師姓名職稱專業(yè)年齡學術專長李昌禧教授檢測技術與自 動化裝置60檢測技術與智能儀表魏豐副教授檢測技術與自 動化裝置45

2、智能電子儀器儀表，信號處 理教學大綱（早節(jié)目錄）：第一章智能儀表原理與設計基礎（緒論）（2學時）第一節(jié)智能儀表原理一、儀器儀表概述；二、工業(yè)自動化儀表的發(fā)展過程；三、智能儀表原理；四、智能儀表的 結構；五、智能儀表的特點； 第二節(jié)設計基礎一、需求分析與方案論證；二、機型選擇與嵌入式系統(tǒng)；三、總線結構與片總線； 第三節(jié)設計原則與設計內容一、設計原則二、設計內容第二章 人機接口的設計（4學時）第一節(jié)開關、按鍵、鍵盤及接口一、開關 二、按鍵及其接口三、按鍵形式第二節(jié)LED顯示器及接口一、LED數碼顯示器 二、LED數碼顯示器與CPU的接口第三節(jié)鍵盤、顯示器接口設計一、由I/O端口支持的鍵盤、顯示器接

3、口電路二、鍵盤顯示器專用接口芯片8279 三、鍵盤顯示器專用串行接口芯片zlg7289A第三章數據米集技術與輸入輸出接口（6學時）第一節(jié)概述第二節(jié)檢測信號與數據放大器設計一、檢測信號的形式二、集成運算放大器選擇三、數據放大器的設計第三節(jié)數據采集系統(tǒng)的結構形式一、多芯片構成數據采集系統(tǒng)的幾種形式二、單片數據采集系統(tǒng)三、嵌入式系統(tǒng)第四節(jié) 采樣保持器及其與微機的連接一、采樣保持器工作原理二、常用采樣保持器芯片三、采樣保持器與微機的連接四、保持電容器的選擇第五節(jié)微機控制式A/D轉換器 第六節(jié)A/D轉換器與微機的接口一、A/D轉換器的選擇二、A/D轉換器與微機的連接三、A/D、D/A轉換的輸入、輸出形式

4、與基準電壓第七節(jié)輸出接口技術一、智能儀表的輸出信號形式二、二、開關量輸出接口三、三、開關量隔離輸出電路四、D/A與微機的接口（實現微機控制輸出的模擬量）五、信號制與V/I轉換（恒流信號）六、PWMt出（一種D/A形式） 七、任意波形信號發(fā)生器第八節(jié)頻率相位信號的采集及其接口一、V/F轉換原理及特點二、V/F轉換器芯片 三、頻率信號的采集方式與接口四、相差信號的采集第四章 數據處理技術（6學時）第一節(jié)概述第二節(jié)標度變換等處理技術與程序設計一、極值判斷、分段測量技術及程序二、標度變換處理技術及程序第三節(jié)數字線性化技術與程序設計一、連續(xù)函數擬合法二、插值法（分段擬合法）三、查表法第四節(jié)零點漂移與增益

5、誤差的補償技術一、誤差模型與校準二、自校準電路實例三、帶傳感器系統(tǒng)的校準第五節(jié)環(huán)境因素綜合補償技術與程序設計一、其它參（變量）數的影響 二、綜合補償技術（多傳感器信息融合技術） 第六節(jié)控制技術及其算法第七節(jié)相關測量及其算法一、相關測量原理二、相關算法與相關器第五章 多單片機系統(tǒng)與通信總線（6學時）第一節(jié)概述第二節(jié)多單片機系統(tǒng)的結構與通信一、單片機串行口直接連接式二、SPI總線連接與通信式三、多端口存儲器連接式四、共享總線式五、并口連接式六、多單片機系統(tǒng)的通信與連接的關系七、利用公共存儲器進行通信第三節(jié)通信技術一、通信編碼與調制傳輸二、通信傳輸方式三、通信協(xié)議第四節(jié) 智能儀表的對外通信與標準總線

6、一、數據通信的接口總線概念 二、RS-232C串行接口總線標準（單物理層標準）三、RS-422、 RS-423、RS-485接口總線標準 四、USB接口總線（物理及鏈路層標準）五、IEEE-488并行接口總線標準六、IEEE-488接口電路第五節(jié)現場總線與智能儀表一、現場總線的產生與發(fā)展二、現場總線的定義與特點三、現場總線儀表（智能儀表）四、現場總線通信技術第六章智能技術 （4學時）第一節(jié)人工智能技術概述第二節(jié) 模糊控制（用于智能調節(jié)器）一、概述二、模糊集合及隸屬函數三、模糊關系和模糊推理四、模糊控制器的設計 五、模糊控制器設計實例第三節(jié)軟測量技術一、軟測量技術原理二、軟測量的建模三、軟測量技術實例分析第七章可靠性設計技術（4學時）第一節(jié)可靠性設計基礎一、可靠性的重要性二、可靠性技術的主要內容三、可靠性的基本概念四、影響儀表可靠性的因素第二節(jié)可靠性保障基本技術一、智能儀表的可靠性設計原則二、元器件的合理選用三、元器件的篩選與老化第三節(jié)電磁兼容性設計一、電源抗干擾設計二、屏蔽與接地三、抗串模干擾的措施四、抗共模干擾的措施五、數據采集時的抗干擾技術軟件抗干擾技術教材：李昌禧，智能儀