智能儀器學(xué)習(xí)心得

《智能儀器》學(xué)習(xí)心得首先，非常榮幸《智能儀器》這門課程由我們的周老師授課?，F(xiàn)在我將學(xué)習(xí)這門課程的心得、所獲得的知識介紹如下。隨著微型計算機及微電子技術(shù)在測試領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，儀器表在測量原理、準確度、靈敏度、可靠性、多種功能及自動化水平等方面都發(fā)生了巨大的變化，逐步形成了完全突破傳統(tǒng)概念的新一代儀器——智能儀器。在信息技術(shù)的高速發(fā)展和人工智能應(yīng)用的推動下，智能儀器必將有更大的進展。測試儀器的智能化已是現(xiàn)代儀器發(fā)展的主流方向。因此，學(xué)習(xí)智能儀器的工作原理、掌握新技術(shù)和設(shè)計方法無疑是十分重要的。了解教材的特點對我們學(xué)習(xí)的課程是相當(dāng)關(guān)鍵的，所以我了解到本教材的特點是：1、結(jié)構(gòu)合理，章節(jié)安排、重點與難點分布符合教學(xué)要求，內(nèi)容系統(tǒng)、新穎、翔實，可教性和可實踐性強；2、緊密結(jié)合科研實踐，融入了DSP、FPGA/CPLD>E-△型24位A/D、USB接口、觸摸屏、條圖顯示、非線性決策濾波算法、智能傳感器、網(wǎng)絡(luò)儀器等當(dāng)今智能儀器的先進技術(shù)；3、較強了軟件設(shè)計方法、課測試性實踐、可靠性設(shè)計；4、有利于授課教師靈活選材，可以選取不同章節(jié)，構(gòu)成深度和學(xué)時有區(qū)別的課程；5、通過附錄介紹了實驗設(shè)備和實驗項目，形成了完整的教學(xué)方案。下面我就我們學(xué)到的知識做一個簡單的概況。本書第一章概述，簡要介紹了儀器儀表的分類、重要性及智能儀器的發(fā)展概況，重點論述了智能儀器的概念、智能化層次、基本結(jié)構(gòu)與特點，綜述了推動智能儀器的發(fā)展的七方面主要介紹和智能儀器微型化技術(shù)。第二章數(shù)據(jù)采集技術(shù)，介紹了集中式和分布式采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、模擬信號調(diào)理，重點論述了普通型和二△型A/D轉(zhuǎn)換器原理、接口技術(shù)，通過實例深入討論了采集系統(tǒng)設(shè)計、誤差分析等問題。智能儀器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡稱DAS，是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量進行采集、量化轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，以便有計算機進行存儲、處理、顯示或打印的裝置。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)在實現(xiàn)極高精度的A/D轉(zhuǎn)換時，在性能、代價等方面搜到了極限性的挑戰(zhàn)，而且由于難以與數(shù)字電路系統(tǒng)實現(xiàn)單片集成，因而不適應(yīng)VL-SI技術(shù)的發(fā)展。近年來習(xí)-△型A/D轉(zhuǎn)換器以其分辨率高、線性度好、成本低等特點得到越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在既有模擬又有數(shù)字的混合信號處理場合更是如此。過采樣習(xí)-△型A/D轉(zhuǎn)換器由于采用了過采樣技術(shù)和二△調(diào)制技術(shù)，增加了系統(tǒng)總數(shù)字的電路的比例，減少了模擬電路的比例，并且易于與數(shù)字系統(tǒng)實現(xiàn)單片集成，因而能夠以較低成本實現(xiàn)高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，適應(yīng)了VLSI技術(shù)發(fā)展的要求。過采樣技術(shù)使得量化噪音功率平均分配到更寬的頻帶范圍中，從而減低了基帶內(nèi)的量化噪聲功率。習(xí)-△型A/D轉(zhuǎn)換器一很低的采樣分辨率和很高的才藝速率將模擬信號數(shù)字化，通過使用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波等方法增加有效分辨率，然后對A/D轉(zhuǎn)換器輸出進行采樣抽取處理以降低有效采樣速率。第三章人機對話與數(shù)據(jù)通信，既介紹鍵盤、LCD顯示、RS-232C標準串行總線通信等基本信息，又重點增加了條圖顯示、觸摸屏、USB通用串行總線、PTR系列模塊和基于移動通信網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容。測量精度和可靠性是儀器的重要指標。所以第四章，主要介紹了基本數(shù)據(jù)的處理算法，重點講述克服隨機誤差的數(shù)字濾波算法和消除系統(tǒng)誤差的幾種校正算法，簡要介紹了標度變換。引入數(shù)據(jù)處理算法后，使許多原來考硬件電路難以實現(xiàn)的信號處理問題得以解決，從而克服和彌補了包括傳感器在內(nèi)的各個測量環(huán)節(jié)中硬件本身的缺陷或弱點，提高了儀器的綜合性能。高級智能儀器是應(yīng)用了人工智能的力量、方法和技術(shù)，具有擬人智能特性或功能的一起。為了實現(xiàn)這種特性或功能，智能儀器中一般都使用嵌入微處理器的片上系統(tǒng)芯片、數(shù)字信號處理及專用信號處理電路，一起內(nèi)部帶有處理能力很強的智能軟件。儀器儀表一不再是簡單是硬件實體，而是硬件、軟件相結(jié)合，軟件決定儀器智能高低的新型儀器。軟件設(shè)計成為智能儀器設(shè)計中工作量大任務(wù)最繁重、最復(fù)雜的工作。因此，只有按照軟件工程的思想，掌握軟件的設(shè)計方法，才能夠高效率、高質(zhì)量地完成智能儀器軟件設(shè)計的任務(wù)。第五章軟件設(shè)計，在介紹軟件工程方法的基礎(chǔ)上，重點論述基于裸機和嵌入式操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法，對軟件測試問題作了討論，新增加軟件文檔、監(jiān)控程序設(shè)計等內(nèi)容?？煽啃院涂垢蓴_能力是評價儀器系統(tǒng)質(zhì)量優(yōu)劣的重要技術(shù)指標。第六章可靠性設(shè)計與干擾技術(shù)，介紹了可靠性基本的知識，重點論述硬件和軟件可靠性設(shè)計方法與技術(shù)，對一直電磁干擾的主要技術(shù)措施進行了較詳細的分析。第七章可測性設(shè)計，介紹了可測試性的基本知識、測試性通用設(shè)計原則和機內(nèi)測試技術(shù)——IT，結(jié)合RAM測試、A/D與D/A測試實例，討論了可測試性設(shè)計方法?？蓽y試性是系統(tǒng)和設(shè)備的一種便于測試和診斷的重要設(shè)計特性，對各種復(fù)雜系統(tǒng)尤其是對電子系統(tǒng)和設(shè)備的維修性、可靠性和可用性有很大影響?？蓽y試性設(shè)計要求在設(shè)計研制過程中使系統(tǒng)具有自檢測和為診斷提高方便的設(shè)計特性具有良好的可測試性的系統(tǒng)和設(shè)備，可用及時、快速、準確地檢測與隔離故障，提高執(zhí)行任務(wù)的可靠性與安全性，縮短故障檢測與看來時間，進而減少維修時間，提高系統(tǒng)可用性，降低系統(tǒng)的使用維護費用。第八章智能儀器設(shè)計實例，論述了智能儀器的設(shè)計原則和研制步驟，比較完整地給出了基于單片機和DSP研制的兩種儀器實例。第九章智能儀器的新發(fā)展，簡要介紹了虛擬儀器的特點、體系結(jié)構(gòu)、硬件和軟件及應(yīng)用，從基于Web的虛擬儀器、嵌入internet的網(wǎng)