智能儀器

前言

本書第1版于2005年2月出版，多所高校測控技術與儀器等相關專業(yè)的智能儀器課選用了本書。課程組根據(jù)智能儀器教學新要求和新發(fā)展，吸收了部分讀者意見或建議，提出了第2版修訂方案，并入選普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。隨著微型計算機及微電子技術在測試領域中的廣泛應用，儀器儀表在測量原理、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。在信息技術的高速發(fā)展和人工智能應用的推動下，智能儀器必將有更大的進展。測試儀器的智能化已是現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的主流方向。因此，學習智能儀器的工作原理、掌握新技術和設計方法無疑是十分重要的。近年來，我國在智能儀器的生產、科研、教學等方面都取得了很多成績并積累了許多寶貴經(jīng)驗。全國兩百余所高校設有“測控技術與儀器”專業(yè)，其中大部分專業(yè)開設了“智能儀器”課程。

內容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是國家精品課程“智能儀器”的配套教材。本書結構合理，章節(jié)可靈活組合，內容系統(tǒng)、新穎、翔實，可教性和實踐性強。本書以信號采集、數(shù)據(jù)處理、人機接口與通信為基礎，加強了軟件設計方法、可測試性設計、可靠性設計等內容，增加了DSP、FPGA／CPLD、∑-△型24位A／D轉換器、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)絡儀器等當今智能儀器的先進技術的介紹。本書附錄對智能儀器實驗教學系統(tǒng)（平臺）作了簡要介紹。本書的電子教案、多媒體課件、網(wǎng)絡課程、自我測試等可通過精品課程網(wǎng)站（http：／／znyq.jlu.edu.cn）瀏覽或下載。    本書可作為高等院校測控技術與儀器、電子信息工程等專業(yè)的教材，也可作為相關專業(yè)研究生的教學參考書，同時可供從事儀器儀表、自動控制及計算機應用的工程技術人員參考。

書籍目錄

前言第一章　概述　第一節(jié)　儀器儀表概述　第二節(jié)　智能儀器的分類、基本結構與特點　第三節(jié)　推動智能儀器發(fā)展的主要技術　思考題與習題第二章　數(shù)據(jù)采集技術　第一節(jié)　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成結構　第二節(jié)　模擬信號調理　第三節(jié)　傳統(tǒng)A／D轉換器及接口技術　第四節(jié)　∑-△型A／D轉換器原理與接口技術　第五節(jié)　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計及實例　第六節(jié)　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的誤差分析　思考題與習題第三章　人機對話與數(shù)據(jù)通信　第一節(jié)　鍵盤　第二節(jié)　LCD顯示器　第三節(jié)　觸摸屏技術　第四節(jié)　RS-232C、RS-422／485串行總線數(shù)據(jù)通信　第五節(jié)　USB通用串行總線及應用　第六節(jié)　無線數(shù)據(jù)傳輸技術　思考題與習題第四章　智能儀器的基本數(shù)據(jù)處理算法　第一節(jié)　克服隨機誤差的數(shù)字濾波算法　第二節(jié)　消除系統(tǒng)誤差的軟件算法　第三節(jié)　標度變換　思考題與習題第五章　軟件設計　第一節(jié)　軟件概述　第二節(jié)　軟件開發(fā)模型與設計方法　第三節(jié)　基于裸機的軟件設計　第四節(jié)　基于嵌入式操作系統(tǒng)的軟件設計　第五節(jié)　軟件測試　思考題與習題第六章　可靠性與抗干擾技術　第一節(jié)　可靠性概述　第二節(jié)　硬件可靠性設計　第三節(jié)　軟件可靠性設計　第四節(jié)　干擾源分析　第五節(jié)　抑制電磁干擾的主要技術　思考題與習題第七章　可測試性設計　第一節(jié)　可測試性概述　第二節(jié)　固有測試性總體設計與通用設計準則　第三節(jié)　機內測試技術——BIT　第四節(jié)　可測試性設計實例　思考題與習題第八章　設計實例　第一節(jié)　智能儀器的設計原則及研制步驟　第二節(jié)　固體密度測試儀的研制　第三節(jié)　基于TMS320VC5402的地下管道漏水檢測儀設計　思考題與習題第九章　智能儀器的新發(fā)展　第一節(jié)　虛擬儀器　第二節(jié)　網(wǎng)絡化儀器　思考題與習題附錄　智能儀器實驗平臺簡介參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一章概述儀器儀表是獲取信息的工具，是認識世界的手段。它是一個具體的系統(tǒng)或裝置。它最基本的作用是延伸、擴展、補充或代替人的聽覺、視覺、觸覺等器官的功能。隨著科學技術的不斷發(fā)展，人類社會已步入信息時代，對儀器儀表的依賴性更強，要求也更高?，F(xiàn)代儀器儀表以數(shù)字化、自動化、智能化等共性技術為特征獲得了快速發(fā)展。本章概述傳統(tǒng)儀器儀表、智能儀器的發(fā)展，論述儀器儀表的重要性，重點介紹智能儀器的分類、結構和特點，簡要總結推動智能儀器發(fā)展的主要技術。 ’第一節(jié)儀器儀表概述．一、傳統(tǒng)儀器儀表的分類和多樣性儀器儀表種類繁多，若按應用分類有計量儀器，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，遍及國民經(jīng)濟各個部門，深入到人民生活的各個角落。如機械制造和儀器制造工業(yè)中產品的靜態(tài)與動態(tài)性能測試、加工過程的控制與監(jiān)測、故障的診斷等方面所需要的各種尺寸測量儀器、加速度計、測力儀、溫度測量儀表等。在自動化機床、自動化生產線上，也要用到控制行程和控制生產過程的檢測儀器。在電力、化工、石油工業(yè)中，為保證生產過程能正常、高效運行，要對工藝參數(shù)，如壓力、流量、溫度、尺寸等進行檢測和控制；對動力設備進行監(jiān)測和診斷；對壓力容器（如蒸汽鍋爐）在運行中進行泄漏裂紋檢測；對石油產品質量及成分進行檢測等。在紡織工業(yè)中，要用各種張力儀、尺寸測量儀檢測產品。在航空、航天產品中，對質量要求更為嚴格，如對發(fā)動機的轉速、轉矩、振動、噪聲、動力特性等進行測量，對燃燒室和噴管的壓力、流量進行測量，對構件進行應力、結構無損檢測和強度剛度測量，對控制系統(tǒng)進行控制性能、電流、電壓、絕緣強度測量等。

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《智能儀器(第2版)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，國家精品課程教材

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