智能儀表原理與應用技術

內容概要

　　《智能儀表原理與應用技術》全面地介紹了：智能儀表的基本原理和設計方法。主要內容包括智能儀表的總體設計、硬件設計、軟件設計、自動功能、數(shù)據處理及控制算法、通信接口技術、可靠性設計和設計實例等。《智能儀表原理與應用技術》注重系統(tǒng)性、實用性，在側重闡述基本原理與方法的基礎上，增加應用技術的篇幅，深入淺出，學用結合?！　　吨悄軆x表原理與應用技術》可作為高等工科院校測控技術與儀器專業(yè)的教材或參考書，也可供電子測量儀器、自動化、電子技術、計算機等與測控技術相關專業(yè)的本科生、研究生、工程技術及科研工作人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論 1.1 現(xiàn)代儀表的發(fā)展 1.2 智能儀表的功能特點 1.3 智能儀表的結構 1.3.1 硬件系統(tǒng)組成 1.3.2 軟件系統(tǒng)組成 第2章 智能儀表的總體設計 2.1 智能儀表的設計原則、 思想及步驟 2.1.1 智能儀表的設計原則 2.1.2 智能儀表的設計思想 2.1.3 智能儀表的設計、 研發(fā)步驟 2.2 智能儀表設計中微處理器的選擇 2.2.1 智能儀表常用微處理器芯片 2.2.2 智能儀表設計中微處理器選擇實例 第3章 智能儀表的硬件設計 3.1 智能儀表的信號測量與數(shù)據采集 3.1.1 非電量測量及其接口電路 3.1.2 測量信號處理電路 3.1.3 數(shù)據采集電路 3.2 智能儀表的信號輸出通道 3.2.1 輸出信號種類及其通道的結構 3.2.2 D/A轉換芯片及其接口技術 3.2.3 模擬量輸出通道設計實例 3.2.4 開關量輸出通道結構及設計實例 3.3 智能儀表的人-機接口 3.3.1 鍵盤與接口 3.3.2 顯示接口技術 3.3.3 打印輸出接口技術 第4章 智能儀表的軟件設計 4.1 軟件設計過程 4.1.1 總體設計 4.1.2 詳細設計 4.1.3 編寫程序 4.1.4 程序調試 4.1.5 軟件維護 4.2 嵌入式實時操作系統(tǒng)及其應用 4.2.1 嵌入式實時操作系統(tǒng) 4.2.2 嵌入式實時操作系統(tǒng)應用 第5章 智能儀表的自動功能 5.1 自動測量 5.1.1 自動量程轉換 5.1.2 自動補償功能 5.2 誤差自動校準 5.2.1 系統(tǒng)誤差及其校準方法 5.2.2 智能儀表自動校準過程 5.3 故障自診斷 5.3.1 環(huán)繞自檢技術 5.3.2 數(shù)字電路故障自檢方法 5.3.3 模擬電路故障自檢方法 5.3.4 智能儀表故障自檢注意事項 第6章 智能儀表的數(shù)據處理及控制算法 6.1 測量過程的數(shù)據處理方法 6.1.1 測量結果的數(shù)值處理方法 6.1.2 測量結果的非數(shù)值處理 6.1.3 隨機信號的處理和分析 6.1.4 測量信號的頻譜分析 6.1.5 軟測量 6.2 智能儀表中常用的控制算法 6.2.1 PID控制 6.2.2 仿人智能控制 6.2.3 模糊控制 6.2.4 神經網絡控制器的設計 第7章 智能儀表的數(shù)據通信技術 7.1 智能儀表的標準通信總線 7.1.1 串行數(shù)據通信與接口總線 7.1.2 串行通信標準RS-485、RS-422及其接口方法 7.1.3 USB總線及其接口方法 7.2 現(xiàn)場總線網絡系統(tǒng) 7.2.1 現(xiàn)場總線概述 7.2.2 控制局域網總線——CAN 7.2.3 基于SJA1000的CAN總線通信技術 7.3 無線通信網絡技術 7.3.1 短距離無線數(shù)據網絡基礎 7.3.2 CC2430無線單片機 7.3.3 基于CC2430的無線傳感器網絡結點的設計舉例 第8章 智能儀表的可靠性設計 8.1 可靠性設計的任務和方法 8.1.1 可靠性設計任務 8.1.2 可靠性設計的一般方法 8.2 硬件抗干擾設計 8.2.1 信號通道的濾波技術 8.2.2 屏蔽與接地 8.2.3 電路板的抗干擾設計與制作 8.3 電源的抗干擾技術 8.3.1 電源交流端的抑制干擾措施 8.3.2 電源直流端的抑制干擾措施 8.4 軟件抗干擾原理與方法 8.4.1 軟件可靠性設計 8.4.2 軟件抗干擾技術 第9章 智能儀表設計實例 9.1 項目概述及需求分析 9.1.1 項目概述 9.1.2 具體需求 9.1.3 一般性設計要求 9.2 總體設計 9.2.1 總體方案描述 9.2.2 功能詳述 9.2.3 選擇微處理器 9.2.4 硬件總體方案設計 9.2.5 軟件總體方案設計 9.3 硬件與軟件設計 9.3.1 硬件設計 9.3.2 軟件設計 9.3.3 儀表的調試 參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 現(xiàn)代儀表的發(fā)展儀器、儀表是對物質世界進行測量與控制的基礎手段和設備。任何一個工業(yè)生產過程都需要一定的檢測技術和相應的儀表，以便于對生產過程進行測量、監(jiān)視、控制和保護。因此，儀表在生產過程中承擔著非常重要的作用?，F(xiàn)代儀器、儀表是隨著電子管的誕生而出現(xiàn)的電子儀表。1915年，美國首先提出峰值電子電壓表的設計，并于1928年達到商品化。自動化儀表工業(yè)產生于20世紀40年代。由于當時石油、化工、電力和機械等工業(yè)的需要和自動化科學技術的建立，出現(xiàn)了將測量、記錄、調節(jié)和執(zhí)行功能組合到一起的儀表，較好地適應了當時自動化程度不高、控制分散的狀況。由于這種儀表主要使用在控制系統(tǒng)的現(xiàn)場，因而在儀表的發(fā)展過程中被稱為“基地式”儀表。20世紀50年代以前，PID調節(jié)已很流行，基地式儀表仍為主流熱工儀表。功能分離、信號傳輸、中央控制室集中顯示操作，這種可應用于多個行業(yè)的通用性強的自動化儀表模式還在醞釀之中。隨著大型工業(yè)的出現(xiàn)，生產過程的控制開始向綜合自動化和功能分離、信號傳輸、中央控制室集中顯示操作，可應用于多個行業(yè)的通用化儀表的模式發(fā)展，于是對儀表提出了新的要求。即，儀表以功能劃分，形成相對獨立的能完成一定職能的標準單元，各單元之間以規(guī)定的標準信號相互聯(lián)系，通過組合構成各種復雜程度不同的自動控制系統(tǒng)。這就是“DDZ（單元組合式）儀表”。

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