高频电磁腔道介入
一、作用原理：
（一）高频电磁场热效应
腔道介入治疗仪通过特制的双囊电极导管—灌注杀菌高效能药物—前列腺内液在后尿道部位形成闭合腔道，利用生物闭合电路原理，在电极周围产生高频电磁场效应，其电磁场能量被组织吸收后转变成热能——再反作用于病灶组织，起到治疗作用。
（二）高频电磁场震荡效应——其治疗作用：加速细胞代谢，促进组织修复，解痉止痛，改善功能。
（三）加压灌注原理：高效能药物在电磁场热效应和震荡效应下，透达腺管深层，定位靶向治疗，彻底达到杀菌消炎的目的。
二、适应症：慢性细菌性前列腺炎、慢性非细菌性前列腺炎、前列腺痛、前列腺增生、膀胱炎、尿道炎、性功能障碍。
三、禁忌症：急性泌尿系感染、出血性疾患、重度糖尿病、装有心脏起搏器者、治疗部位有金属植入等。
核磁智源肽
一、作用原理：利用高能聚焦电流场产生的强大，驱使组织细胞内离子移动，产生一系列生物效应，包括热效应、非热效应、电场效应，从而达到消炎止痛，组织再生与修复的良好效果。
●电场效应：就是在高能聚焦电场的作用下有序移动，相互碰撞而产生内生热，
使病变组织局部可达到42~44摄氏度。根据动物实验及临床观察发现，它可使前列腺组织毛细血管充血，水肿有利于炎症消散，组织修复，且不会造成组织损伤。在治疗温度作用下泌尿道常见致病微生物1小时均可被杀死。
●非热效应：就是在高能聚焦电场作用下离子移动，发生明显改变，导致组织
生物化学变化，细胞隧道增大微循环改善，有利于药物吸收和毒素代谢的排出，从而达到杀菌消炎，组织再生的修复作用。
●电离电位效应：利用高能聚焦电场补充人体细胞丢失电位恢复和修复细胞活
力。
二、适应症：各种慢性、顽固性前列腺炎均可使用。急性前列腺炎应先用抗生素治疗一周，效果不佳时可采用该疗法。
三、禁忌症：慢性心脑血管病、高血压、糖尿病、癫痫、帕金氏病、神经性膀胱、泌尿结石、前列腺结石、人体金属植入物、尿道狭窄、热过于敏感、20岁以下青年慎用。
沃尔曼强能离子光
一、作用原理：
1、病变的前列腺组织接通直流电后，前列腺组织及其中的水、电解质等将被电离产生许多正负离子。这些离子分别向已定位于前列腺的电极导尿管上的正负两电极聚集，使接触前列腺的正负电极周围PH值降低及升高，变成强酸性及强碱性，直接杀死病变细胞；
2、正负电极附近产生新生态的氧、氯及氢等气体，这些具有强氧化作用的气体也能有效杀死增生细胞；
3、在电场作用下增生细胞的酶活性受到破坏、代谢紊乱，细胞崩裂，线粒体
消失，蛋白质凝固，被治疗组织出现局部坏死现象。电极周围的组织中出现较大范围的微血栓，从而局部切断病变细胞的血液供应。
4、对前列腺功能具体修复作用。
5、排毒（白细胞、病毒、病原体）
二、适应症
1、各度良性前列腺炎、增生、肥大、各种泌尿系统炎症、性功能障碍。
2、前列腺增生导致的尿潴留
三、禁忌症：
1、严重心、脑、肺、肝肾疾病；
2、糖尿病活动期；
3、神经原性膀胱
4、尿道狭窄
5、膀胱颈部硬化症
6、尿路感染
7、不稳定性膀胱
8、单纯性尿频
9、膀胱逼尿肌无力
10、严重的高血压
前列腺场效消融仪
原理简介：
微创消融治疗前列腺增生原理
1、温度：70摄氏度高温可使蛋白质产生不可逆的变性。
2、高能聚焦电流场产生的巨大能量使细胞脱水、细胞带电离子大分子团在高能
聚焦电流场的作用下破裂，成絮状物由消融管排出。
3、高能聚焦电流场抑制了引起前列腺增生的5a-还原酶的生长。在47-50摄氏
度的温度下便可抑制5a-还原酶的生长，从而治疗初期前列腺增生的患者。
在不伤害人体组织的情况下治疗前列腺增生。
腔内场效应治疗原理
利用高能聚焦电流场产生的强大电能场，驱使组织细胞内带电粒子产生运动。这一过程包括：
1、热效应：高能聚焦电流场使体内发热，温度对细菌和生物体能起到杀灭盒抑制作用，以治疗前列腺炎及其他炎症。电脑控制升温，直达病灶深处。
2、生物学效应：高能聚焦电流场可以诱导机体内的某些理化过程及生理效应，促进与恢复病变细胞、组织的正常生理功能及细胞活力的提高，并利于药物的吸收，以达到治疗目的。治疗后，可使前列腺治疗更迅速，特别针对久治不愈的顽固性前列腺炎效果明显，一般说来治疗后性功能都有不同程度的提高。建议此治疗均在低温挡（42~47度）进行。
3、排毒效应：有些病人在治疗中见有脓状物随尿液排出体外。
二、适用范围：前列腺增生的治疗，前列腺炎的理疗，前列腺清洗排毒，膀胱炎、尿道炎、附睾炎等泌尿系统疾病的治疗。
三、禁忌症：
1、严重的类风湿病人
2、心梗活动期
3、肾衰病人
4、体内有磁性金属异物者
5、尿失禁病人（充沛性尿疾等可治疗）
6、严重高血压病人
7、单纯性前列腺中叶增生者
8、酗酒病人
9、神经性膀胱病人
10、安有心脏起搏器者或者其它插入式电子仪器者
11、曾经因手术或其它治疗方法引起尿道损伤或尿失禁者
四、慎用警示
1、糖尿病
2、心肺功能系统疾病严重者
3、尿道狭窄
4、前列腺肥大合并膀胱结石
5、前列腺增生突入膀胱较多者
6、尿潴留病人应在膀胱功能恢复后治疗，否则术后仍不排尿
7、对电热治疗有严重过敏反应者
8、前列腺增生、前列腺炎患者曾经作过其他方式治疗引起尿道损伤者
9、未生育者
半导体软激光
一、作用原理：能改善局部血液循环，改善组织营养状态，促进炎性产物吸收，
促进致痛物质的代谢，从而达到消除炎症和镇痛的作用。
二、禁忌症：
1、对光过敏者、孕妇、严重心、肝、肾功能不全或全身衰竭或免疫功能明
显低下者。
2、注意事项：治疗时应避免眼睛近距离直视激光；严禁照射眼睛和皮肤黑
色素。
3、不同方式照射时距离的选择：
1）A探头：接触性照射，一般用于痛点或穴位照
2）B探头：非接触性照射，一般用于创面照射，探头一般距离创面1-2cm
“爱能”性功能康复
作用原理：
1、电脉冲刺激：直接作用于性相关穴位，运用多种电频治疗方式，通过丰富的血管和经络，加快血液循环，减少血栓形成，使狭窄堵塞的血管得到有效的扩张，刺激大脑皮层垂体产生反馈作用，增加雄性激素的刺激，兴奋脊髓性中枢活动，并能改善微循环。
2、负压吸引：通过专用器具施治于人体阴茎，动脉血管扩张，加大加快血液流量，使阴茎快速勃起。
3、气动按摩、水动按摩、气泡按摩：运用动脉血流原理，激活器官血液循环，促使阴茎海绵体快速充血，对改变阴茎根部纤维组织和增加海绵体白膜厚度起到积极作用。水药液按摩通过将药片溶解于温水中，以离子的形式导入肌体组织，从而达到治疗的目的。
360°螺旋透膜
一、作用原理：具有大功率短波主机和治疗监测系统。它以远大于体内微波和体内射频的功率，以非介入方式，采用不接触人体的容性加热电极加热治疗患部。
当在人体患部的上部和下部加以短波加热电极（电容场电极）时，强大的短波电流穿过人体患部。此时，患者会感觉到患部处于加热状态，血流加快且全身逐步开始出汗。由于患部因炎症、肿大或增生等原因致血流不畅而使温度高于周围温度，利用治疗增益的差别达到治疗患部的目的。不仅如此，由于热疗使炎症组织的通透型增加，药物更易扩散，组织的吸收及代谢更好，从而达到综合治疗炎症的目的。临床反映不仅对前列腺炎和前列腺增生有效，而且对盆腔炎、附件炎类疾病也有显著疗效。
二、主要适用范围：
泌尿科：前列腺炎、良性前列腺增生
妇科：慢性盆腔炎、慢性附件炎
三、禁忌症：
1、植入心脏起搏器及起搏器电极的患者；
2、膀胱结石及肾结石患者；
3、体内有金属物体的患者；
4、腹主动脉瘤患者；
5、糖尿病患者；
6、有出血倾向者；
7、一般状况卡氏评分低于50分、太弱不能承受热疗者；
8、热疗区域静脉曲张患者；
9、严重心肺功能不全者及其他高危患者；
10、热疗部位皮肤损伤患者；
11、妊娠期患者；
12、结核病患者；
13、严重神经原性膀胱患者；
14、热不敏感患者及部位。
红光理疗
一、作用原理：
红光治疗的作用是对生物体产生光化学作用，使之产生相应的生物效应及治疗效果。细胞中线粒体对红光的吸收最大，在红光照射后，线粒体的过氧化氢酶活性增加，这样可以增加细胞的新陈代谢；使糖元含量增加，蛋白合成增加和三磷酸腺苷分解增加，从而加强细胞的新生，促进肉芽组织和毛发生长及溃疡的愈合；同时也增加白血球的吞噬作用，提高机体的免疫功能。
三、适用范围：1、消炎、止痛：对痈、带状疱疹、乳腺炎、软组织损伤等有消
炎止痛作用。
2、对溃疡、褥疮等有促进创面愈合的作用。
中药透析、尿道保留
一、作用原理：直接作用发病原部位，消炎、杀菌、活血化瘀、吸收快。
二、治疗作用：把药物变成极微的雾粒直接作用于伤口，杀菌、消炎。
太空舱量子光电场
一、作用原理：具有大功率短波主机和治疗监测系统。它以远大于体内微波和体内射频的功率，以非介入方式，采用不接触人体的容性加热电极加热治疗患部。当在人体患部的上部和下部加以短波加热电极（电容场电极）时，强大的短波电流穿过人体患部。此时，患者会感觉到患部处于加热状态，血流加快且全身逐步开始出汗。由于患部因炎症、肿大或增生等原因致血流不畅而使温度高于周围温度，利用治疗增益的差别达到治疗患部的目的。不仅如此，由于热疗使炎症组织的通透型增加，药物更易扩散，组织的吸收及代谢更好，从而达到综合治疗炎症的目的。临床反映不仅对前列腺炎和前列腺增生有效，而且对盆腔炎、附件炎类疾病也有显著疗效。
二、主要适用范围：
泌尿科:前列腺炎、良性前列腺增生
妇科：慢性盆腔炎、慢性附件炎
三、禁忌症：
1、植入心脏起搏器及起搏器电极的患者；
2、膀胱结石及肾结石患者；
3、体内有金属物体的患者；
4、腹主动脉瘤患者；
5、糖尿病患者；
6、有出血倾向者；
7、一般状况卡氏评分低于50分、太弱不能承受热疗者；
8、热疗区域静脉曲张患者；
9、严重心肺功能不全者及其他高危患者；
10、热疗部位皮肤损伤患者；
11、妊娠期患者；
12、结核病患者；
13、严重神经原性膀胱患者；
14、热不敏感患者及部位。
脉冲导融
一、作用原理：
（一）、脉冲导融光能治疗机是由导融治疗模式、光能波治疗模式、电磁波谱治疗器三部分组成，具有一机多功能、多用途的特点。光能波治疗仪治疗化脓性
炎症、前列腺炎、三叉神经痛、神经综合症、腋臭、组长增生等症，脉冲治疗模式适用于前列腺炎、电磁波治疗器产生波长2-25和强度28-36的电磁波，当人体匹配接受后产生生物效应，增强微循环作用、促进新陈代谢，产生对人体病变的修复，提高患者自身的免疫能力；
（二）、本治疗仪的红光照射治疗模式，是根据人体正常组织与病变组织对波长的光能波照射具有选择吸收的特性，利用光能波对病变组织表层和组织内层的热辐射，使粘膜产生热固化效应和生物共振吸收效应，促进病变组织凝固、变性、结痂、脱落，使组织修复、再生，从而达到治疗的目的；能改善微循环，促进局部组织的新陈代谢，增强机体的生理免疫功能，提高细胞活力，改善组织的营养状态。
二、适用症：本产品适用于关节炎、腰肌劳损、落枕、颈椎病、腰椎肥大、腱鞘炎以及三叉神经痛、神经综合症以及运动型损伤、骨折愈合、手术后的辅助治疗以及适用于宫颈炎、化脓性炎症、盆腔炎、慢性前列腺炎的治疗。
三、禁忌症
1、金属异物局部
2、心脏起搏器局部及邻近
3、严重的心、肺、肝、肾衰竭的患者
4、出血及有出血倾向者
5、孕妇下腹部
6、对磁疗有明显不良反应者
7、体质极度虚弱者
8、高烧、开放性肺结核、严重动脉硬化、恶性肿瘤、皮肤过敏、出血性疾病
9、临床试验中提出的其他禁忌症。
慎用人群：
1、开放性伤口
2、血管性栓塞者
3、白细胞低下者
4、任何形式的大流血、病危、精神病、中毒等危急状态
5、高血压患者不得照射头部
塔奇诺
一、作用原理
（一）、超声波经探头、耦合剂进入人体以后由于超声波具有的机械（力学）效应、热效应、理化效应、弥散效应以及超声声流等作用，可以增强细胞活力，改善血液循环，增加细胞膜的通透性并能促使失去弹性的结缔组织变软。
（二）、超声波具有良好的药物透入功能，在超声波的作用下，可将治疗用的药物透入体内并可达到靶目标部位，提高疗效。
（三）、超声波具有镇痛、解痉作用，具有加速组织的血液循环，提高细胞的通透性，改善组织营养，促进水肿吸收。超声波有助于提高结缔组织的弹性，使胶原纤维分解，松解粘连、挛缩、癍痕组织变薄二松软。超声波可刺激组织的生物合成和再生修复，加速骨痂的生长愈合。超声波可使血栓形成的血管再造而恢复血流。
（四）、利用光能波对病变组织表层和组织内层的热辐射，使粘膜产生热固化效应和生物共振吸收效应，促进病变组织凝固、变性、结痂、脱落，使组织修复再生，增强机体的免疫功能，提高肾动力的储存功能。
二、适用症：缓解前列腺炎引起的前列腺痛，排尿困难等症状。对于前列腺增生和细菌性前列腺炎除采用超声波治疗以外，还可增用相应的药物进行超声波药物透入治疗。
微米光治疗仪
一、作用原理
微米光的红外热效应和高效杀菌性的复合功能。
波长范围在1.0-1.8微米的红外光在大功率输出时，能在较短的时间内促使病变组织蛋白质固化、坏死，并产生一系列良性反应，促使新的鳞状上皮细胞生成，恢复创面，从而达到治愈的目的，各期宫颈糜烂一次治愈率可达98%以上，愈后不留疤痕，表面光滑，恢复弹性。
在低功率照射时，可导致末梢神经兴奋，起到止痛作用，并可促使血管扩张，血流加快，改善微循环，促进炎症消散，达到治愈的目的，如治疗妇科、五官科、皮肤科、乳腺科、肛肠科等体表粘膜组织病变。
电灼器利用高频电流和金属触针，靠近人体病灶，使触针与组织的极小气隙中形成极高的电场强度使气体分子电离，瞬间产生3000摄氏度左右温度的等离子火焰，使病变组织气化而消失，同时，由于气化层下面还有薄薄的凝固层，可阻止出血，保护表层组织，使伤口迅速愈合。适用于尖锐湿疣、息肉、包皮切割小型手术。
二、适用范围
粘膜组织疾病：
妇产科：宫颈糜烂、宫颈息肉、外阴肥大、外阴瘙痒、尖锐湿疣、盆腔炎、附件炎、输卵管卵巢炎、输卵管炎、炎症性痛经、下腹痛、子宫内膜炎。
皮肤科：伤口愈合、痤疮症；泌尿科、男性及生殖保健。
《智能仪器原理及应用》测试题 一、填空题（每空1分共25分） 1、模拟量输入通道包括、。 2、为了将A/D转换器中的运算放大器和比较器的漂移电压降低，常采用 技术。 3、克服键抖动常采用的措施、。 4、总线收发器的作用。 5、最基本的平均滤波程序是，改进型 有、、。 6、多斜式积分器有，其优点是，还有一种是，其作用是。 7、在通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件来组合成各种功能的仪器或系统的仪器称为 或。 8、ADC0809，假定REF+=+5V，VREF-接地，则模拟输入为1V时，转换成的数字量为，若REF+=+2.5V，VREF-接地则模拟输入为1V时，转换成的数字量为 9、数字存储示波器可预置四种触发方 式、、、。 10、智能仪器自检方式有三种、、。 二、简答（每题5分共35分） 1、简述自由轴法测量原理。 2、系统误差的处理方法。 3、简述三线挂钩过程及作用。 4、智能仪器的设计要点。 5、若示波器屏幕的坐标刻度为8×10div，采用10位A/D，2K 存储器，则该示波器的垂直与水平分辨率各为多少？
6、简述线路反转法原理。 7、简述D/A双极性输出电路原理 三、综合 1、（20分）在一自动控制系统中，有温度、压力、流量三个待测量，试设计一测量电路，要求使用8位A/D，4位LED及相关逻辑电路。 （1）画出硬件连接图 （2）写出器件型号（CPU、A/D） （3）根据连接图，写出三通道的地址。 （4）简述测量过程。 2、（20分）下图为某一通用计数器框图 (1) 要测量10Hz的信号，试计算应选用的时标及闸门时间。 (2) 简述测量过程 (3) 其最大计数误差是多少？ (4)为减小误差，应采用什么方法？ 《智能仪器设计基础》试题 一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（）
实验一常用仪器仪表的使用 一、实验目的 (1)学会双踪示波器、信号发生器、稳压电源、万用表等常用仪器的使用方法。 (2)掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。 二、实验器材与仪器 (1)双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。 (2)函数信号发生器：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。 (3)万用表：用于测量交流和直流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、 电容和频率等。 (4)双路输出稳压电源 三、预习与思考题 (1)方波、三角波是否能用万用表测量？ (2)示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？ (3)示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些旋钮？ (4)思考并回答下列问题： 1)移动波形位置； 2)改变周期个数； 3)改变显示幅度； 四、实验原理说明 (1)各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图1-1： (2) 1)1V/div，峰-峰之间高度为6div， U P-P=60V。此时“VOLTS/div” 2)4div。如果“扫描时间” 为。此时扫描时间的“微 (3)信号发生器输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三 角波）。调节“频率范围”开关，配合“频率微调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅度调节”旋钮可得到所需要的输出电压。 五、实验内容与要求 (1)示波器和信号发生器的使用 调节信号发生器使其输出信号（峰峰值）分别为： U1=2V、f1=1000Hz占空比为70%的方波；U2 =4V、f2=2000Hz的正弦波。用示波器测量各信号电压及频率值。测试数据填入表1-1中。
《智能仪器原理及设计》报告 专业： 学号： 姓名：
目录 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计过程 (3) 1.2.1 设计总体方案 (3) 1.2.2 器件的选择 (4) 1.2.3 电路设计 (7) 1.2.4 软件设计 (9) 1.3 总结 (12)
基于单片机的温度传感器设计 1.1 设计要求 实现室温测量，并使用液晶屏显示实时温度。 1.2 设计过程 1.2.1 设计总体方案 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C52为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。 采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0～100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C52构成的温度装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。 采用液晶显示器件，液晶显示平稳、省电、美观，更容易实现题目要求，对后续的工艺兼容性高，只需将软件作修改即可，可操作性强，也易于读数。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C52单片机上，经过单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器液晶屏显示实现。检测范围-55摄氏度到125摄氏度。 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。 数字温度计总体电路结构框图如图1所示 图1 数字温度计总体电路结构框图
紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息
第一章绪论 1、内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器称为智能仪器。智能仪器实际上一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件组成。 2、硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入\输出通道、人-机接口电路、通信接口电路。 3、主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，它通常由微处理器（MPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）以及输入\输出接口电路等组成。 4、模拟量输入/输出通道常用来输入/输出模拟信号，主要由A/D转换器、D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。 5、人-机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系，主要由仪器面板中的键盘和显示器组成。 6、通信接口电路常用于实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接受计算机的程控命令。 7、软件部分主要分为监控程序和接口管理程序程序两部分。 8、监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序：通过键盘输入命令和数据，以对仪器的功能、操作方式与工作参数进行设置；根据仪器设置的功能和工作方式，控制I/O接口电路进行数据采集、存储；按照仪器设置参数，对采集的数据进行相关处理，以数字、字符、图形等形式显示测量结果、数据处理的结果及仪器的状态信息。 9、接口管理程序是面向通信接口的管理程序：接受并分析来自通信接口总线的远控命令；进行有关的数据采集与数据处理；通过通信接口送出仪器的测量结果、数据处理的结果及仪器的现行工作状态信息。 10、智能仪器的特点：a、智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连； b、微处理器的运用极大地提高了仪器的性能； c、智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便地实现量程自动转换、自动调零、自动校准、自诊断等功能，有力改善了仪器的自动化测量水平； d、智能仪器具有友好的人-机对话的能力； e、智能仪器一般配有GB-IB或RS-232等通信接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。 11、VIX总线系统一般由计算机、VIX仪器模块和VXI总线机箱构成。 12、虚拟仪器是通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件组合成各种功能的仪器或系统仪器设计思想。 13、微处理器的选择：数据处理能力；内部资源I/o口数量；使用环境的特殊要求；价格、订货、周边元件的选择；开发成本、维护成本。 第二章智能仪器的模拟量输入/输出通道 1、把A\D转换器及其接口称为模拟量输入通道，把D\A转换器及相应的接口称为模拟量输出通道。 2、A\D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但一般情况下，模拟量指电压而言。 3、A\D转换器的评价指标 a、分辨率与量化误差 分辨率是衡量A\D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。其分辨率取决于A\D转换器的位数。 量化误差是由于A\D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样而引起的误差，提高分辨率可以减小量化误差。 b、转换精度 转换精度反映了一个实际A\D转换器与一个理想A\D转换器在量化值上的差值，用
《智能仪器原理与设计》课程教学大纲 课程编码：课程类型：专业课 总学时：54 学分：3 第一部分相关说明 一、课程的性质和任务 课程的性质：《智能仪器原理与设计》是电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。 课程的任务：使学生掌握智能仪器的基本工作原理，具备智能仪器的初步应用能力，为将来从事智能仪器的工作打下坚实的基础。智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。 本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。 二、课程的基本要求 本课程主要研究智能仪器的基本原理与基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： 1、对智能仪器各组成单元的基本工作原理、性能指标以及它们在整机中的作用形成明确的认识。 2、掌握这些单元电路的分析、计算和设计方法，以及实验操作技能。 三、教学方法与重点、难点 教学方法：针对本课程学时少，内容多，技术发展快，实践性强等的特点，应采取探讨式和启发式教学；教学过程以课堂为主。 重点：人机接口电路、通信接口电路和软件编程。 难点：智能仪器的应用。
四、本课程与相关课程的联系 学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程，为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础，是该专业学生的毕业前的综合性设计课程。 五、学时分配 总学时：54学时，其中理论教学时数为36学时， 1、考核方式：笔试（闭卷） 2、成绩评定：平时成绩（测验及作业等）占×30%，期末考试成绩占×70%。
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！！ 紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e 分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e 的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数裂解气相色谱法PGC 分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型凝胶色谱法GPC 分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布热重法TG 分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区热差分析DTA 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息示差扫描量热分析DSC 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息静态热―力分析TMA 分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线提供的信息：热转变温度和力学状态
《智能仪器》复习参考题及答案 一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中，接地技术是一个重要环节，高频电路应选择 （多）点接地，低频电路应选择（单）点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构，有独立式键盘和（矩阵） 式键盘，若系统需要4个按键，应采用（独立式）键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用（ LED ）数码管或液晶显示器，其中（ LED 数码管）更适合用于电池供电的便携式智能仪器。 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、（放大器）、滤波 器、（采样保持器）和A/D转换器等几个主要部分所组成。 5.对电子设备形成干扰，必须具备三个条件，即( 干扰源 )、（传输 或耦合的通道）和对干扰敏感的接收电路。 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为：（传导）耦合、公共阻 抗耦合、静电耦合和（电磁）耦合。 7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定，驱动器的输出电平逻辑“0”为 （ +5 ～ +15 ）V, 逻辑“1”为（ -5 ～ -15 ）V。 8.智能仪器的随机误差越小，表明测量的（精确）度越高；系统误差越 小，表明测量的（准确）度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有（开机）自检、（周期性）自 检和键控自检三种方式。 10.双积分型A/D转换器的技术特点是：转换速度（较慢），抗干扰能力 （强）。 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种：即利用（误差模型）、 （校正数据表）或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰，在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、 （隔离变压器）、（低通滤波器）和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响，软件上常采用（算数平均）滤波 法，当系统要求测量速度较高时，可采用（递推平均）滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展，出现了以个人计算机为核心构成 的（个人）仪器和（虚拟）仪器等新型智能仪器。 15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、（显示器和键盘）、（模 拟量I/O通道）、总线和接插件等的检查。 16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的，每个字符都附加了（同步） 信息，降低了对时钟精度的要求，但传输效率（较低）。
紫外可见分光光度计的原理与应用 1.原理 物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。 紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯-比尔 (Lambert-Beer)定律。即物质在一定浓度的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比 2 应用 2.1 检定物质 根据吸收光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长虽ax 和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数。这在药物分析上就有着很广泛的应用。在国内外的药典中，已将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中，为药物分析提供了很好的手段。 2.2 与标准物及标准图谱对照 将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中，在同一条
件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质，则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样，也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确，精密度高，且测定条件要相同。 2.3 比较最大吸收波长吸收系数的一致性 2.4 纯度检验 2.5 推测化合物的分子结构 2.6 氢键强度的测定 实验证明，不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同，这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度，以确定选择哪一种溶剂。 2.7 络合物组成及稳定常数的测定 2.8 反应动力学研究 2.9 在有机分析中的应用 有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学，它是在有机化学和分析化学的基础上发展起来的综合性学科。 原子吸收分光光度计工作原理
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仪表基础知识 1、测量误差概念 1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误 差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差） 1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值） 1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100% 2、化工过程仪表的分类 2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等） 2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等 3、分析仪表 3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表 3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD 分析仪、PH计、F离子分析仪等） 4、流量测量 4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。 4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。 4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。 4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。 4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。 4.6、流量计的分类 流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。 按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。 按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为: 容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计（包括涡街流量计、质量流量计 ) 、插入式流量计。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1a9283532.html, 常见测控仪器仪表系统介绍与运行 作者：李守军 来源：《电子技术与软件工程》2017年第22期 温度、压力、流量和液位是工业生产过程中四种常见的物理量，本文从工作实际出发，在总结工业设备维护及维修经验的基础上，介绍了工业设备中常见自动测量控制系统的原理与组成，分析了测控仪器仪表系统常见的故障现象、排除方法及引起故障的主要因素。在论述故障原因及解决办法的同时，更加强调了仪器仪表维护维修过程中的相关注意事项，为同行业技术人员提供了一定的交流和参考。 【关键词】测控仪器仪表系统维护 人类社会文明从农业社会步入工业社会，生产活动经历了从手工化到机械化、电力化、自控化的转变。目前，工业设备已经代替了人类大多数的体力劳动和部分脑力劳动，测控仪器仪表就如同人之五官与四肢，其工作的稳定可靠性直接影响到生产设备的性能与产品的质量。为此，时刻使测控仪器仪表处于一个信息精准、可控的模式，是做好一切生产活动的基础与前提。 1 测量控制系统的原理组成 各种自动测量与控制系统一般由以下四部分组成：测量元件（敏感元件）、转换元件（调理电路、变送器）、处理元件（控制器、控制仪表）、执行元件（继电器、控制阀）。其系统组成方块图如图1所示。 2 测控仪器仪表的基本性能与指标 2.1 测量范围、上下限及量程 测量范围就是指仪表按规定的精度进行的测量被测对象的范围值。测量范围的最大值称为测量上限，测量范围的最小值称为测量下限，量程就是上下限值的代数差。 2.2 线性度 又称非线性误差，是表征仪表输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合程度的指标。 2.3 精度 精度又称为精确度或准确度，是指测量结果和实际值一致的程度。我们可以通俗理解为仪表显示值小数点后位数越多，就说明该仪表的测量精度等级越高。
智能仪器原理复习提纲 1、智能仪器的定义 内部带有微型计算机并带有GP-IP等通信接口，具有对数据的存储、运算、逻辑判断，自动化操作与外界通信等智能作用的仪器，称为智能仪器. 2、智能仪器的优点 ①使用键盘代替传统仪器中旋转式获琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连。②微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。③智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便的实现量程自动切换，自动调零，触发电平自动调整，自动校准，自诊断等功能，有力的改善了仪器的自动化测量水平。④智能仪器具有友好的人机对话的能力，使用人员只通过键盘打入命令。⑤智能仪器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。 1、A/D转换的技术指标 ①分辨率与量化误差：分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化量的技术指标，记数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量。量化误差是由于A/D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样二引起的误差，其大小在理论上为一个单位。②转化精度：反映了一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在量化值上的差值。用绝对误差或相对误差来表示。③转换速率：指A/D转换器在每秒钟内所能完成的转换次数。也可表示为转换时间，即转换从启动到结束所需时间。④满刻度范围：又称满量程输入电压范围，指A/D 转换器所允许最大的输入电压范围。 2、逐次比较式A/D，积分式A/D的原理及各自优缺点 逐次比较式：当启动信号作用后，时钟信号先通过逻辑控制电路是N位寄存器的最高位D(N-1)位1，以下各位为0，这个二进制代码经A/D转换器转换成电压U0，送到比较器与
一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（） 4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（） 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下，USB设备不需要任何外接电源设备。（） 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式，这两种驱动方式可在使用时随时改变。（） 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（） 9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“ 连桥” 故障。（） 10.曲线拟合要求 y=f（ x ）的曲线通过所有离散点（ x i ， y i ）。（） 二、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（ 1 ）~（ 4 ）各部分的组成为:( ) A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差，基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成，应根据( )确定滤波算法？ A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验，由处理效果确定。
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！（补图中......) 化学专业学生必备：各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！ 紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息
红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息 气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关 反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力 谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数 裂解气相色谱法PGC
仪器仪表基本防爆方法和原理简单介绍防止爆炸，就是要避免爆炸发生的三个条件同时存在。由于氧气(空气)无处不在，难以控制。因此，控制易爆气体和引爆源为两种最常见的防爆原理。而在仪器仪表行业中还有另外一种防爆原理：控制爆炸范围。仪表中常见的三种防爆原理：控制易爆气体人为地在危险场所(我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称着危险场所)营造出一个没有易爆气体的空间，将仪表安装在其中,典型代表为正压型防爆方法Exp。工作原理是：在一个密封的箱体内，充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压略高于箱外气压，将仪表安装在箱内。常用于再线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。控制爆炸范围人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内，使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。典型代表为隔爆型防爆方法Exd。工作原理是：为仪表设计一个足够坚固的壳体，按标准严格地设计、制造和安装所有的界面，使在壳体内发生的爆炸不致于引发壳体外危险性气体(易爆气体)的爆炸。隔爆防爆方法的设计与制造规范极其严格而且安装、接线和维修的操作规程也非常严格。该方法决定了隔爆的电气设备、仪表往往非常笨重，操作须断电等，但许多情况下也是最有效的办法。控制引爆源人为地消除引爆源，既消除足以引爆的火花，又消除足以引爆的表面温升，典型代表为本质安全型防爆方法Exi。工作原理是：利用安全栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内。按照国际标准和我国的国家标准，当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障(不超过250V电压)时，本质安全防爆方法确保危险现场的防爆安全。Ex ia级本质安全设备在正常工作、发生一个故障、发生二个故障时均不会使爆炸性气体混合物发生爆炸。因此该方法是最安全可靠的防爆方法。www点1718world点com
《智能仪器技术及使用》B卷答案 一、简答题（每题4分，共20分） 1、叙述智能仪器的基本组成、工作原理及发展趋势？ 答：智能仪器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、人机接口电路、通信接口电路。软件分为监控程序和接口管理程序两部分。 如图为典型智能仪表结构，由三个层次构成 …………1’智能仪器的工作原理：传感器获取被测量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经a／d转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理（如非线性校正等）；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果和存储于片内flashrom（闪速存储器）或e2prom（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号（如报警装置触发、继电器触点等）。此外，智能仪器还可以和pc机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号和数据，通过串行通信将信息传输给上位机——pc机，由pc机进行全局管理。…………2’智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术和传统的仪器仪表技术的结合，逐步实现微型化，多功能化，人工智能化，随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展，智能仪器将会得到更加广泛的使用。可以预料，各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。…………1’ 2、为什么智能仪器要具备自检功能？自检方式有几种？常见的自检内容有哪些？
答：所谓自检就是利用事先编制好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测，并对故障进行定位。自检功能给智能仪器的使用和维修带来很大的方便。…………1’智能仪器的自检方式有三种类型： （1）开机自检…………1’ （2）周期性自检…………1’ （3）键盘自检…………1’ 3、什么叫软测量？软测量建模可以用那些方法？ 答：对于难于测量或暂时不能用单独的仪表进行测量的被测变量（又称为主导变量），选择另外一些容易测量的变量（又称二次变量或辅助变量），想法构成这些辅助变量和被测变量之间的某种数学关系，就可以用数据处理软件代替单独的仪表这种硬件，通过计算、估计和推断确定被测变量。…………2’ 软测量建模的方法：(1)机理建模；(2)机理建模和经验建模相结合；(3)回归分析建模； (4)人工神经网络建模；(5)其它方法建模…………2’ 4、什么是模糊控制？它的特点是什么？ 答：模糊控制是基于模糊推理，模仿人的语言表达方式和思维方式，对难以建立精确数学模型的对象实施的一种智能控制技术。它是模糊技术和控制技术相结合的产物，是智能技术的一个重要分支。…………1’ 模糊控制的特点在于： （1）不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要提供现场操作人员的经验及其操作数据；（2）控制系统的鲁棒性强，适合于解决常规控制难以解决的非线性、强耦合、时变和时滞系统； （3）以语言变量代替常规的数学变量，容易构成专家“知识”； （4）控制推理模仿人的思维过程，采用“不精确推理”，融入了人类的经验，因而能处理复杂乃至病态的系统。…………3’ 5、如何抑制来自电网和电源的干扰？系统的屏蔽和接地应注意哪些问题？ 答：智能仪表的供电线路是干扰的主要入侵途径, 而且微机系统对来自供电源的干扰又特别敏感, 所以设计一个抗干扰的直流稳压电源是智能仪表电磁兼容性设计的重要环节, 通常采取的措施有如下几种：(1)微机系统和产生干扰的设备分开供电(2)设计抗干扰稳压电源(3)选用高性能的电源(4)供电电路上的抗干扰措施(5)接地问题…………2' 系统的屏蔽和接地设计应注意如下几个方面:(1) 一点接地和多点接地的使用原则。(2) 屏蔽层和公共端的连接当一个接地的放大器和一个不接地的信号源连接时, 连接电缆的屏
《智能仪器设计基础》试题 一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（） 4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（） 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下，USB设备不需要任何外接电源设备。（） 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式，这两种驱动方式可在使用时随时改变。（） 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（） 9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“连桥” 故障。（） 10.曲线拟合要求 y=f（ x ）的曲线通过所有离散点（ x i ， y i ）。（） 二、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（ 1 ）~（ 4 ）各部分的组成为:( )
A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差，基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成，应根据( )确定滤波算法？ A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验，由处理效果确定。 4. 采样保持器的作用是( ) A. 提高系统的采样速率 B. 保持系统的数据稳定 C. 保证在A/D转换期间ADC前的模拟信号保持不变 D. 使A/D 转换器前信号能跟上模拟信号的变化 5. 采集数据中含有脉冲性干扰，信号为直流，则应选择( )滤波算法。 A. 算数平均法 B. 加权平均法 C. 限幅滤波法 D. 去极值平均法
《智能仪器设计》 课程设计报告书 专业：电子信息工程 班级：电子0811 姓名：还传俊 学号：0820106123
基于51单片机的温度检测 一、设计目的及原理 1.1设计题目和目的 1.1.1设计题目 采用ATmega16单片机实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。适配Cu100热电阻，测温范围为0℃~150℃。采用比例控制、并用晶闸管移相驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。 1.1.2设计目的 单片机综合练习是一项综合性的专业实践活动，目的是让学生将所学的基础理论和专业知识运用到具体的工程实践中，以培养学生综合运用知识能力、实际动手能力和工程实践能力，为此后的毕业设计打下良好的基础。 1.2设计原理 由热电阻传感器送来的电信号在测量桥路进行冷端自动补偿后，送入放大器，一面把信号进行放大，同时把非线性信号校正为线性信号，经线性放大信号一路Ａ／Ｄ转换电路把模拟量转换成数字信号进行数字显示，另一路传输到调节网络，进行规定的比较运算，同时输出一个需要的控制信号和进行工作状态指示。
二、硬件设计 2.1系统原理框图 本设计智能温度数显表由温度监测、信号处理、输出控制三部分组成。其系统框图如图1所示,它通过Cu100热电阻传感器获取绕组温度值,经信号调理电路处理后直接送入控制器的A/D转换输入端。微控制器根据信号数据及设定的各种控制参数,按照嵌入的软件控制规律执行计算与处理,自动显示智能仪表数显表可测的温度范围、并根据当前状态输出正常、设定上下线报警等 2.2基本模块简介
实验2 常用仪器仪表的使用 一、实验目的 1．掌握万用表、直流稳压电源的使用方法。 2. 初步学会信号发生器和电子示波器的使用方法。 3. 学会使用示波器观察波形变化。 4. 学会利用示波器测量交直流电压。 二、实验仪器 万用表、直流稳压源、信号发生器、双通道示波器 三、实验原理 1. 直流稳压源 本实验采用直流稳压源DH1718D双路稳压稳流（CV/CC）跟踪电源是实验室通用电源。具有恒压、恒流工作功能，且这两种模式可随负载变化而进行自动转换。另外DH1718D具有串联主从工作功能，左边为主路，右为从路，在跟踪状态下，从路的输出电压随主路而变化。这对于需要对称且可调双极性电源的场合特别适用。使用方法如下： （1）左边的按键为左路仪表指示功能选择，按下时指示该路输出电流，否则指示该路输出电压。 （2）中间按键是跟踪/常态选择开关，将左路输出负端至右路输出正端之间加一短路线，按下此键后，开启电源开关，整机即工作在主----从跟踪状态。 （3）输出电压的调节亦在输出端开路时调节；输出电流的调节亦在输出短路时进行。 2. 数字万用表 万用表是一种多量程和测量多种电量的便携式电子测量仪表。可以测量交直流电压、交直流电流、电阻值、电容值等等。万用表最大的特点是有一个量程转换开关，各种功能就是利用这个开关来切换的。 3. 信号发生器 （1）信号发生器是产生各种波形的信号电源。按信号波形分类，有正弦信号发生器、方波信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器（多信号发生器）等。信号发生器的核心部分是振荡器产生的信号放大后作为电压或功率输出。通常输出电压可连续调节（细调），有电压衰减开关（粗调），输出频率也可通过粗调开关和细调旋钮进行调节。 （2）信号发生器的使用方法