智能仪器及其发展
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浅谈我国智能仪表的发展现状及趋势近年来,我国智能仪表的发展取得了长足的进步,智能仪表在各个领域的应用也日益广泛。
从家庭到工业,从商业到公共服务,智能仪表都扮演着越来越重要的角色。
本文将从我国智能仪表的发展现状和未来趋势两个方面进行探讨,以期深入了解智能仪表领域的最新动态。
一、发展现状我国智能仪表在发展现状方面取得了长足的进步,主要体现在以下几个方面:1. 技术水平持续提升随着科技的不断发展,我国在智能仪表领域的技术水平也持续提升。
尤其是在无线通信技术、传感器技术、数据处理技术等方面,我国智能仪表已经达到了国际先进水平。
这为智能仪表在各个领域的应用提供了坚实的技术支持。
2. 应用领域不断拓展除了传统的家用电器行业,智能仪表在工业、商业、公共服务等领域的应用也在不断拓展。
在工业领域,智能仪表可以用于设备监控、自动化控制等方面;在商业领域,智能仪表可以用于数据监测、能源管理等方面;在公共服务领域,智能仪表可以用于智能交通、智能建筑等方面。
这些应用领域的拓展,为智能仪表的发展提供了更多的机遇和挑战。
3. 产业生态不断完善我国智能仪表的产业生态也在不断完善。
从芯片、传感器、通信模块等关键零部件的生产到智能仪表的整体设计和制造,整个产业链日益完善。
相关标准、政策、法规等配套措施也在逐步完善,为智能仪表产业的健康发展提供了有力的支持。
二、未来趋势2. 智能化程度不断提升未来,智能仪表的智能化程度将不断提升。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的发展,智能仪表将变得更加智能化、智能化程度将不断提升。
未来,智能仪表有望实现更加智能的自动控制、更加智能的数据分析、更加智能的人机交互等功能,从而更好地满足社会各个领域的需求。
3. 物联网时代的到来随着智能技术的不断发展,智能仪表也将成为物联网时代的重要组成部分。
未来,智能仪表有望与其他智能设备通过物联网技术进行互联互通,形成一个智能化的生态系统。
在家庭领域,智能家电、智能安防、智能环境等智能设备可以通过智能仪表进行互联互通;在工业领域,各种智能制造设备、智能传感器等设备也可以通过智能仪表进行互联互通。
人工智能技术在仪器仪表中的发展与应用摘要:人工智能在当前阶段具有先进性,其作为一门技术科学,所研究内容比较宽泛,比如机器人、语言识别、图像识别等。
人工智能技术是产业变革的重要驱动力,可以在科技变革及产业变革过程中释放巨大能量。
近年来,仪器仪表的自动化和智能化程度不断提高,通过对这类仪器仪表的使用,不仅能够大幅提高生产效率,还可以提高生产产品质量,在推动我国现代化建设方面表现出积极意义,更好地满足当前社会及人类发展需求。
基于此,本文主要围绕人工智能技术在仪器仪表中的发展与应用进行分析和探讨,以期为相关人员提供参考。
关键词:人工智能;仪器仪表;发展;应用引言:就现阶段实际情况来看,我国仪器仪表行业在发展过程中仍更多依赖传统技术,虽然大部分企业对此方面有所意识,并且积极采取相应应对措施,不断进行产品结构、人员配置的优化,但却仍然难以获取优异成果。
并且,近年来我国各仪表企业在市场中的竞争不断加剧,但仍有一些企业存在较多问题,比如产品稳定性较差、产品寿命短等,这将给仪器仪表行业的发展造成较为严重的限制,需相关企业领导层对此方面给予高度重视。
1人工智能技术种类分析人工智能是科学技术发展和进步的一个重要体现,其所涵盖内容非常广泛,并且所应用技术类型具有多样性及复杂性,主要能够划分成以下几方面:1.1弱人工智能技术其是人工智能技术发展初期阶段的一种技术类型,其主要指对某一专业或某一方面使用人工智能技术。
比如人工智能下棋,当该技术仅能够围绕下棋展开技术分析,对其他信息无法进行存储或读取。
1.2强人工智能技术该技术作为人工智能技术的重要组成部分,其具有较强先进性,和人类思维方式较为接近。
现阶段,强人工智能技术在一些产品中的应用,可以有效代替部分人的脑力劳动。
比如人工智能机器人,其能够与人类进行直接沟通,目前已经一定程度应用在银行、营业厅等地,可以辅助人类引导客户进行相关手续的办理。
然而强人工技术的开发难度较大,目前该技术的发展空间非常广。
智能仪器仪表发展的主要技术与展望智能仪器仪表是指具有智能化功能的测量、控制、监测和管理设备。
随着科技的不断发展,智能仪器仪表在各个领域中得到了广泛的应用,并逐渐成为各行业提高生产效率、优化管理的重要工具。
智能仪器仪表的发展离不开先进的技术支持,下面将会介绍一些关于智能仪器仪表发展的主要技术与展望。
一、传感技术传感技术是智能仪器仪表的核心技术之一。
它通过将物理量转换成电信号,实现对被测量的实时监测和数据采集。
传感技术的发展使得传感器的灵敏度、稳定性和精度得到了极大提升,可以满足不同行业对实时监测和数据采集的需求。
随着微电子技术和纳米技术的不断发展,传感技术将会越来越小型化、智能化和多样化,使得智能仪器仪表能够更好地适应各种环境和应用场景。
二、数据处理技术数据处理技术是智能仪器仪表的关键技术之一。
它通过对采集到的数据进行处理、分析和计算,最终实现对被测对象的监测、控制和管理。
随着计算机技术和人工智能技术的不断发展,数据处理技术已经取得了长足的进步。
从简单的数据处理到复杂的数据挖掘和模式识别,数据处理技术已经能够为智能仪器仪表提供更强大、更智能的功能。
未来,数据处理技术将会继续向着高速、高效、智能的方向发展,使得智能仪器仪表能够更好地适应数字化、智能化的趋势。
三、通信技术通信技术是智能仪器仪表的重要技术之一。
它通过网络将智能仪器仪表与外部设备连接起来,实现数据的传输和共享。
随着物联网技术、5G技术的不断发展,通信技术已经实现了从有线通信到无线通信、从局域网通信到广域网通信的转变,使得智能仪器仪表能够更加灵活地进行远程监控和远程操作。
未来,通信技术还将会继续朝着高速、低延迟、大带宽的方向发展,为智能仪器仪表的智能化、互联化提供更好的支持。
四、人机交互技术人机交互技术是智能仪器仪表的关键技术之一。
它通过界面设计、声音识别、手势识别等技术,实现人与智能仪器仪表的自然交互。
随着虚拟现实技术、增强现实技术和人工智能技术的不断发展,人机交互技术已经可以实现更加智能、更加直观的交互方式,使得用户更加便捷地使用智能仪器仪表。
智能仪器及其发展智能仪器是利用先进的电子技术、软件技术和通信技术实现自动化、智能化的仪器设备。
它通过与计算机的连接和数据交互,能够自动收集、处理和分析数据,提供精确的测量结果和直观的分析报告,大大提高了工作效率和测量准确度。
智能仪器是现代工业生产、科学研究和日常生活中不可或缺的工具。
智能仪器的发展源于信息技术、通信技术和传感技术的快速发展。
随着计算机计算能力的不断提高和存储能力的不断增大,智能仪器的功能也得到了极大的拓展。
传感器技术的发展使得智能仪器能够感知和测量更加精细的物理量,而通信技术的进步使得智能仪器能够与计算机或互联网连接,实现远程监控和控制。
智能仪器的应用范围非常广泛,几乎包括了所有领域。
在工业生产中,智能仪器被广泛应用于生产过程监测、质量控制、环境监测等方面,可以大大提高生产效率和产品质量。
在科学研究中,智能仪器被用于物理实验、化学分析、生物工程等领域,可以快速、精确地获取实验数据并进行分析。
在医疗保健方面,智能仪器被用于医疗诊断、病情监测、健康管理等方面,可以帮助医生做出准确的诊断和治疗方案。
在日常生活中,智能仪器如智能手机、智能手表等已经成为人们日常生活的必需品。
智能仪器的发展趋势主要体现在以下几个方面。
首先,智能仪器向移动化方向发展。
随着智能手机和平板电脑等移动设备的普及,越来越多的智能仪器开始推出移动应用,用户可以通过移动设备随时随地获取仪器数据和控制仪器。
其次,智能仪器向高精度和高灵敏度发展。
随着科技水平的提高,人们对仪器的测量结果和灵敏度要求越来越高,智能仪器需要具备更高的精度和灵敏度,以满足各个领域的需求。
再次,智能仪器向自动化和智能化发展。
智能仪器需要具备自动化的数据收集、处理和分析能力,能够自动完成复杂的测量任务,并且能够学习和适应用户的需求,提供个性化的服务。
最后,智能仪器向云计算和大数据方向发展。
随着互联网的普及和云计算的兴起,智能仪器可以将数据上传到云平台进行存储和分析,为用户提供更加丰富的功能和服务。
智能仪器仪表发展的主要技术与展望随着社会的不断发展,智能仪器仪表已经逐渐成为了生产、科研和生活中不可或缺的重要工具。
智能仪器仪表的出现极大地提高了精度、效率和安全性,无论是在医疗、环保、制造等领域,智能仪器仪表都可以为我们带来很多便利和好处。
本文将主要探讨智能仪器仪表的发展技术与展望。
1.传感器技术传感器是智能仪器仪表中最为重要的技术之一,通过传感器可以将各种物理量转换成电信号或数字信号,再通过数据处理实现对物理量的量化和分析。
随着科技的进步,传感器技术也在不断地发展,例如MEMS(微机电系统)技术的出现,使得传感器变得更加微小化和精确化。
2.芯片技术芯片技术是智能仪器仪表中的关键技术之一,它可以对信号进行的数字处理。
目前,芯片技术已经发展到了非常先进的水平,包括64位和128位的高速处理能力,并且在特定领域的高速计算上取得了巨大的成就。
3.网络通信技术网络通信技术是智能仪器仪表的核心技术之一。
通过网络通信技术,智能仪器仪表可以实现与其他设备的实时数据传输和信息共享,从而实现多设备联网观测,实现对不同场景的综合监管。
4.自动识别技术自动识别技术是智能仪器仪表中的一种新技术,其主要功能是通过光学、射频、超声波、红外等手段,实现对物体、行为、信号等信息的识别。
自动识别技术可以大大提高智能仪器仪表的应用范围和使用便利性。
未来智能仪器仪表的趋势是多功能、高性能、小型化、智能化和泛在化。
具体展望如下:1.多功能未来的智能仪器仪表将具有更多的功能和更广泛的应用场景。
比如,未来的仪器仪表可以既可以用于科研实验,又可以用于医疗诊断,甚至,在家也可以控制家庭电器。
2.高性能未来的智能仪器仪表将变得更加高性能。
它不仅能够提高测量精度、测量速度和分辨率,还能通过数据分析、预测、模拟等方法实现更多的应用。
3.小型化未来的智能仪器仪表将趋向微小化,可以在更多的场合使用。
例如,使用可穿戴设备、微型设备等可以方便了解身体各项指标。
西安理工大学研究生课程论文/研究报告课程名称:智能仪器课程代号:030416任课教师:论文/研究报告题目:智能仪器的研究现状与发展趋势完成日期:学科:仪器仪表工程学号:姓名:成绩:目录1.研究现状 (3)1.1智能仪器的历史沿革 (3)2.发展趋势 (4)2.1智能仪器的组成 (4)2.2智能仪器的发展趋势 (5)(1)微型化 (5)(2)多功能化 (5)(3)人工智能化 (6)(4)融合ISP和EMIT技术 (6)(5)网络化 (6)(6)虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段 (6)2.3智能仪器与数据采集系统的发展趋势 (7)(1)独立式智能仪器及自动测试系统 (7)(2)个人仪器与VXI仪器系统 (8)3.总结 (9)4.主要参考文献 (9)1.研究现状测试仪器是实现测试的基本工具。
测试仪器发展至今,主要经历了四个阶段:(1)模拟仪器早期的模拟仪器是基于物理定律产生的,如安培表、伏特表等。
这种仪器的共同特征是带有表盘和机械表针,靠人读取被测量,因而误差大,精度低。
到20世纪50年代,随着电子技术的兴起,出现了电子仪器仪表,如电子示波器、信号发生器等。
(2)数字仪器数字仪器是将对模拟信号的测量转化为对数字信号的测量,并以数字形式显示和输出测量结果,如数字电压表、数字电流表等。
(3)智能仪器智能仪器是将微处理器置入数字仪器中,实现数据存储、数据处理、逻辑判断、仪器自检等功能。
[10]含有微计算机或微处理器的测量仪器,由于拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动操作等功能,有着一定的智能作用,因而被称为智能仪器。
智能仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物。
近年来,随着迅猛发展的微计算机和微电子等技术渗透到测量和仪器领域,智能仪器已开始从数据处理向知识处理发展,其概念内涵日益延拓。
(4)虚拟仪器现代科学技术的飞速发展,高度自动化的工业化大生产迫切需要功能更强大、成本更低廉、系统更灵活的新一代测试仪器。
计算机总线技术、软件技术及相关技术的发展,使计算机的作用超出了原有的范围,实现了许多原本由硬件完成的或者硬件不能胜任的功能,这标志着“软件即仪器”时代的到来。
智能仪器的市场需求与发展趋势在当今科技飞速发展的时代,智能仪器作为一种融合了先进技术和创新理念的工具,正逐渐在各个领域发挥着举足轻重的作用。
从工业生产到医疗保健,从环境监测到科研探索,智能仪器的身影无处不在,其市场需求也呈现出持续增长的态势,同时发展趋势也日益明朗。
智能仪器之所以能够在市场上获得广泛的青睐,很大程度上归因于其显著的优势。
相较于传统仪器,智能仪器具备更高的精度和稳定性。
它们能够更准确地测量和监控各种物理量、化学量等,为生产和研究提供可靠的数据支持。
而且,智能仪器的自动化程度较高,能够实现无人值守的长时间运行,大大提高了工作效率,降低了人力成本。
此外,智能仪器还具有强大的数据分析和处理能力,能够快速对采集到的数据进行分析,提取有价值的信息,为决策提供依据。
在工业领域,智能仪器的市场需求主要体现在智能制造的不断推进。
随着工业 40 时代的到来,工厂对于生产过程的监控和质量控制要求越来越高。
智能传感器、智能仪表等仪器能够实时监测生产线上的温度、压力、流量等参数,及时发现异常情况并进行预警,从而保证生产的稳定运行和产品质量的一致性。
例如,在汽车制造中,智能仪器可以精确测量零部件的尺寸和性能,确保每一辆汽车的质量都达到高标准。
在医疗领域,智能仪器的需求同样旺盛。
随着人们健康意识的提高和医疗技术的不断进步,各种智能医疗仪器如血糖仪、血压计、心电图仪等逐渐走进家庭。
这些仪器不仅操作简便,而且能够与智能手机等设备连接,将测量数据实时上传至云端,方便医生远程诊断和患者自我管理。
此外,在医院中,智能医疗器械如手术机器人、智能影像设备等也在不断更新换代,提高了医疗诊断的准确性和治疗的效果。
环境监测领域也是智能仪器的重要应用场景。
随着全球对环境保护的重视程度日益提高,对于空气质量、水质、土壤污染等方面的监测需求不断增加。
智能环境监测仪器能够实现实时、连续、多点的监测,为环境保护部门提供准确的数据,以便制定有效的环保政策和措施。
仪器设备的发展趋势及前景随着科技的不断发展和进步,仪器设备作为支撑科学研究和产业发展的重要工具,也不断迎来新的发展趋势。
本文将从技术创新、智能化、可持续发展等方面探讨仪器设备的发展趋势及其前景。
一、技术创新推动仪器设备发展技术创新是推动仪器设备发展的关键驱动力。
传统的仪器设备在功能和性能上存在一定的局限性,而新兴的科技手段和方法的引入为仪器设备的发展提供了更广阔的空间。
例如,微纳技术、光电子技术、信息技术等的应用和发展,为仪器设备的功能和性能提升带来了新的机遇。
同时,大数据、人工智能等技术的不断突破和创新,也使得仪器设备在数据处理和分析、智能操作等方面得到了全面的提升。
因此,技术创新将进一步推动仪器设备的发展。
二、仪器设备的智能化发展势不可挡智能化是当下科技发展的重要趋势,也是仪器设备的发展的必然方向。
随着人工智能、物联网等技术的不断发展,仪器设备的智能化程度将进一步提升。
智能化的仪器设备具有自动化控制、自主判断、数据分析等能力,极大地提高了工作效率和操作的准确性。
智能化仪器设备还能够实现远程监控和控制,使得人们可以在任何时间和地点对设备进行操作和管理。
因此,智能化仪器设备的发展势头势不可挡,将为科学研究和生产制造带来更多的便利。
三、可持续发展促进仪器设备的绿色化随着全球气候变化和环保意识的提高,绿色化已成为各行各业的共同追求。
仪器设备作为消耗能源较大,对环境影响较大的设备之一,也需要加大绿色化的力度。
可持续发展的理念和技术为仪器设备的绿色化发展提供了关键支持。
例如,节能技术、再生能源利用等可以降低仪器设备的能源消耗和环境污染。
同时,材料的可回收利用和环境友好的生产工艺也有望成为仪器设备绿色化发展的关键方向。
可持续发展将在仪器设备领域推动绿色技术的应用和进一步推进绿色环保的发展。
总结:仪器设备的发展趋势及前景在技术创新、智能化和可持续发展方面呈现出积极的态势。
从技术创新的角度来看,科技手段的引入为仪器设备的发展提供了新的机遇;而智能化将使仪器设备具备更强的自主判断和自动化能力;可持续发展的理念和技术则为仪器设备的绿色化提供了重要支撑。
智能仪器仪表发展的技术与趋势简述
随着科技的不断发展,智能化已经成为了各行各业的发展趋势。
智能
仪器仪表作为一种重要的检测设备,在工业、医疗、科研等领域中扮
演着至关重要的角色。
那么,智能仪器仪表在技术上有哪些发展趋势呢?本文将从以下几个方面进行概述:
一、传感器技术
智能仪器仪表离不开传感器的作用。
传统的传感器在测量精度、体积、功耗等方面存在不足,而随着MEMS技术、微纳加工技术的不断发展,
新型传感器出现了。
这些传感器体积小、功耗低、测量精度高,可以
更好地满足各类智能仪器仪表的需求。
二、互联网技术
智能仪器仪表通过互联网技术的应用,可以实现数据的实时传输、远
程操控等功能,大大提高了工作效率。
随着物联网技术的发展,智能
仪器仪表将可以与其他设备进行联动,为人们的生活和工作带来更多
的便利。
三、数字信号处理技术
数字信号处理技术可以对信号进行滤波、降噪、解调等处理,从而获
得更加准确的数据。
新型智能仪器仪表采用基于数字信号的处理技术,能够更好地满足复杂工况下的测量要求。
四、人工智能技术
人工智能技术可以实现对数据的自动分析和处理,从而提高工作效率。
智能仪器仪表通过人工智能技术的应用,可以实现故障自诊、自动化
调节等功能,减少人为操作的成本和风险。
总之,智能仪器仪表的发展已经不止是单纯的技术升级,而是一次全
面的革新。
未来,智能仪器仪表将会进一步发展出更加精确、易用、智能的版本,成为新时代的智慧工具。
智能仪器仪表发展的技术与趋势简述
智能仪器仪表是指集传感器、控制器、计算机等技术于一体的高科技产品,它能够进行各种测量、监测和控制,具有高精度、高速度、高可靠性、智能化等特点。
智能仪器仪表的发展是随着科技进步和社会需求的发展而不断提升的,具体包括以下技术与趋势:
1. 微型化:随着技术的不断进步,智能仪器仪表的体积越来越小,从而提高了其使用的便携性和灵活性。
2. 网络化:智能仪器仪表可以通过网络进行远程监测和控制,从而实现了远程数据采集、传输和分析处理,提高了生产效率和质量。
3. 多功能化:智能仪器仪表可以同时实现多种测量和控制功能,从而减少了设备的数量和维护成本。
4. 智能化:智能仪器仪表可以通过自主学习和人工智能等技术,对数据进行分析和判断,从而提高了其智能化水平和精度。
5. 无线化:智能仪器仪表可以通过无线通信技术进行数据传输和控制,从而实现了电池供电和无线传输,提高了其适用范围和使用效果。
总之,智能仪器仪表的发展将会越来越注重在微型化、网络化、多功能化、智能化和无线化等方面,从而满足不同领域的需求,并促进人类的生产和生活水平的提高。
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智能仪器仪表技术前景与应用摘要:自1983年开始,美国霍尼韦尔公司开发并开发了新一代智能压力变送器。
这无异于给制造业投下了一颗炸弹,在某种程度上标志着模拟电表向数字智能电表的巨大转变。
目前,通信技术和计算机网络技术都在不断发展。
仪器仪表技术行业也在朝着智能化的方向发展。
与此同时,智能仪表技术也在突飞猛进地发展。
关键词:智能仪器;仪表技术;发展情景;应用;领域1智能仪器开发的特点1 .1小型化综合利用信息技术、微机械技术、微电子技术等完全的改善现有的工具,逐渐成为一个智能的小工具和功能,可以进行信息的收集、整理、加工,出口或控制信号放大和与其工具和其功能,被广泛应用于医学、生物技术、电力、航空航天以及自动化技术等领域。
1.2多功能多功能智能仪表的特点,发电机的功能比如任意波形发生器,频率合成器和脉冲发生器等功能,其性能更合成器和专用的频率,脉冲发生器和有效的测试能力,提高解决问题的效率和效果。
1.3智能化智能是现代控制和检查系统发展的主导方向。
人工智能是智能仪器发展的重要一步。
人工智能的进一步发展可以减少人员消耗,无需人工干预即可自主完成控制和检测功能。
1.4虚拟化这种基于PC的测量仪器统称为虚拟仪器。
在虚拟仪器中,只要使用不同的软件程序,即使硬件系统相同,也可以获得具有不同功能的测量仪器。
软件系统是虚拟仪器的核心和关键。
它具有显著的特性,如进程、可伸缩性、可见性、普遍性以及普遍性。
在某种程度上,它代表了该工具的未来方向。
2 .中国智能仪器发展现状世界各地,智能仪表的大量输出,不断扩大仪器的出口渠道和方式,出口产品也逐渐增加的趋势,但总体形势,我国智能仪表与国外发达国家相比还存在一定差距,这主要表现在以下几个方面:科研投入低,严重缺乏自主创新能力;真正提高芯片核心技术、材料质量、制造工艺、安装尺寸标准和生产集中度和集约化程度等。
目前,中国有很多智能仪器生产企业。
然而,企业在开发过程中只关注新产品的研发,而忽视了生产线技术。
智能化仪器的设计与开发研究在当今科技飞速发展的时代,智能化仪器已经成为各个领域不可或缺的重要工具。
从医疗保健到工业生产,从环境监测到科学研究,智能化仪器以其高效、精准和便捷的特点,为我们的生活和工作带来了巨大的改变。
本文将深入探讨智能化仪器的设计与开发,包括其基本原理、关键技术以及未来的发展趋势。
一、智能化仪器的基本概念智能化仪器是指将计算机技术、传感器技术、通信技术等多种先进技术融合在一起,能够自动采集、处理、分析和传输数据的仪器设备。
与传统仪器相比,智能化仪器具有更高的精度、更强的适应性和更便捷的操作方式。
它能够根据不同的测量任务自动调整测量参数,对测量数据进行实时处理和分析,并通过网络将数据传输到远程终端,实现远程监控和管理。
二、智能化仪器的设计原则1、准确性原则准确性是智能化仪器设计的首要原则。
仪器的测量结果必须准确可靠,能够满足实际应用的要求。
为了保证准确性,在设计过程中需要选择高精度的传感器、优化测量电路、采用先进的信号处理算法等。
2、可靠性原则可靠性是智能化仪器长期稳定运行的保障。
仪器应具备良好的抗干扰能力,能够在恶劣的环境条件下正常工作。
同时,仪器的硬件和软件应经过严格的测试和验证,确保其稳定性和可靠性。
3、便捷性原则便捷性是提高用户体验的关键。
智能化仪器应具有简洁直观的操作界面,方便用户进行操作和设置。
此外,仪器的维护和维修也应简单便捷,降低使用成本。
4、开放性原则开放性是指智能化仪器应具备良好的兼容性和扩展性。
能够与其他设备进行无缝连接,方便数据共享和系统集成。
同时,仪器的软件和硬件应支持升级和扩展,以满足不断变化的需求。
三、智能化仪器的关键技术1、传感器技术传感器是智能化仪器的核心部件,它负责将物理量、化学量等转换成电信号。
目前,各种新型传感器不断涌现,如微机电系统(MEMS)传感器、光纤传感器、生物传感器等,这些传感器具有体积小、精度高、响应快等优点,为智能化仪器的发展提供了有力支持。
智能仪器仪表技术的运用及发展摘要:在进入21世纪以来,信息技术以及计算机技术得到了突飞猛进的发展,这为现代科技带来了极大的促进作用,同时各类现代技术也逐步融入了各个行业当中,为其工业生产以及生产制造带来了极大的推动以及助力效果,也让各类技术研发工作事半功倍。
仪器仪表设备在工业生产以及设备研发领域拥有着极大的应用价值,将现代化技术融入到仪器仪表的升级工作当中,能够对其进行全面的优化和创新,使其具备智能化的功能效果。
目前,智能通讯技术,微型机械技术以及微电子系都已经成功的引入到了智能仪器仪表设备当中,并且在未来智能仪表设备将逐步迈向网络化,智能化以及可重构化的发展趋势。
关键词:智能;仪器仪表技术;运用;发展;1 智能仪器仪表行业发展现状伴随着现代社会的发展,我国社会当中的各个企业都在处在转型和改革时期,而有效的将智能设备合理化运用,能够提高企业自身的整体生产经营水平,获取更高的行业竞争能力。
而智能仪器仪表技术现已逐步渗透到了各行各业当中,广泛的应用在人们生活的各个方面当中,并且取得了较为良好的应用效果,提升了广大人民群众生活的便捷性,也为我国国民经济的建设提供了巨大的技术支持。
2智能仪器仪表技术的运用情况在现代科技的助推下,技术人员在仪器仪表设备当中应用了微处理器。
在传统的生产制造工作当中,各类硬件设备往往会占据较大的空间,而现代化技术应用之后,便可应用微型仪器取代传统的大型硬件设备,并且对各类微型仪器的面板以及内部构造进行了全面的优化和简约化设计,取代了传统硬件设备当中大量的按钮开关装置等。
应用微型处理器,相关工作人员遥控指挥,或者键盘输入信号的方式,便可手动的控制仪器开展各类操作和处理,所获取的数据信息还能实时的显示在控制面板当中,技术人员还可借助智能化设备当中的自动化操作功能,使各个生产工序自动完成。
2.1功能多样化相较于传统的仪器仪表设备,对其进行智能化升级能够极大的扩充期功能性,使其应用范围也进一步扩张。
智能仪器及其发展摘要:简单介绍了智能仪器的特点和基本组成, 智能仪器的出现标志着现代电子测量技术将向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统发展。
智能仪器的出现标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试。
关键字: 智能仪器,RS232,VXI总线,虚拟仪器1. 智能仪器概述微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
微处理器在20世纪70年代初期问世不久,就被引进电子测量和仪器领域,所占比重在各项计算机应用领域中名列前茅。
在这之后,随着微处理器在体积小、功能强、价格低等方面的进一步的发展,电子测量与仪器和计算机技术的结合就愈加紧密,形成了一种全新的微型计算机化仪器。
由于这种含微型计算机的电子仪器拥有对数据的存储、运算、逻辑判断、自动化操作及与外界通信的功能,具有一定的智能作用,因而被称为智能仪器,以区别于传统的电子仪器。
近年来,智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理方面发展,并具有模糊判断、故障判断、容错技术、传感器融合、机件寿命预测等功能,使智能仪器向更高的层次发展。
由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力,目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向。
并对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等产生了极其深远的影响。
2. 智能仪器的结构智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统,它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.其中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、程序存储器、数据存储器及输入/输出(I/O)接口电路等组成,或者它本身就是一个单片微型计算机;模拟量输入/输出通道用来输入/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;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;通信接口电路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,目前生产的智能仪器一般都配有GP-IB等通信接口。
智能仪器的软件分为监控程序和接口管理程序两部分。
监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序,其内容包括: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;按照仪器设置的参数,对采集的数据进行相关的处理;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。
接口管理程序是面向通信接口的管理程序,其内容是接收并分析来自通信接口总线的远程命令,包括描述有关功能、操作方式与工作参数的代码;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。
3. 智能仪器的主要特点与传统的电子仪器相比较,智能仪器具有以下几个主要特点(1)智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋钮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在相互限制和牵连。
例如,传统仪器中与衰减器相连的旋转式开关必须安装在衰减器的正前方的面板上,这样,可能由于面板的布置受仪器内部结构的限制,不能充分考虑用户使用的方便性;也可能衰减器的安装位置必须服从面板布局的需要,而给内部电气连接带来许多不便。
智能仪器广泛使用键盘,使面板布置于仪器功能部件的安排可以完全独立的进行,明显改善了仪器前面板及有关功能部件结构的设计,这样既有利于提高仪器技术指标又方便了仪器的操作。
(2)微处理器的运用极大地提高了仪器的性能。
例如智能仪器利用维持力气的运算和逻辑判断功能,按照一定的算法可以方便地消除由于漂移、增益的变化和干扰等因素所引起的误差,从而提高了仪器的测量精度。
智能仪器除了具有测量功能外,还具有很强的数据处理能力。
例如传统的数字万用表(DMM)只能测量电阻、交直流电压、电流等,而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量,而且还能对测量结果进行诸如零点平移、平均值、极值、统计分析以及更加复杂的数据处理功能,是用户从繁重的数据处理中解放出来。
目前有些智能仪器还运用了专家系统计数,使仪器具有更深层次的分析能力,解决专家才能解决的问题。
(3)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、触发电平自动调整、自动校准、自诊断等功能,有力地改善了仪器的自动化测量水平。
例如智能型数字示波器有一个自动分度键(Autoscale),测量时只要一按这个键,仪器就能根据被测信号的频率和幅度,自动设置好合理的垂直灵敏度、时基以及最佳的触发电平,使信号的波形稳定的现实在屏幕上。
又例如智能仪器一般都具有自诊断功能,当仪器发生故障时,可以自动检测出故障的部位并能协助诊断故障的原因,甚至有些智能仪器还具有自动切换备件进行自维修功能,极大地方便了仪器的维护。
(4)智能仪器具有友好的人-机对话能力,使用人员只需通过键盘输入命令,仪器就能实现某种测量和处理功能,与此同时,智能仪器还通过显示屏将仪器的运行状况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉使用人员,使人-机之间的联系非常密切。
(5)智能仪器一般都配有GP-IB或RS232等通讯接口,使智能仪器具有可程控操作的能力。
从而可以很方便地与计算机和其他仪器一起组成用户所需的多种功能的自动测量系统,来完成更复杂的测试任务。
4. 智能仪器的发展趋势20世纪70年以来,在新技术革命的推动下,尤其是微电子技术和微型计算机加护的快速发展,是电子仪器的整体水平发生很大变化,先后出现独立式智能仪器、GP-IB 自动测试系统、插卡式智能仪器。
在此基础上有出现了VXI总线仪器、虚拟仪器。
这些技术的出现,改变了并将继续改变电子测量与仪器领域的发展,使之朝着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统的方向发展。
(1)独立式智能仪器及自动测试系统独立式智能仪器即自身带有微处理器和GP-IB接口的能独立进行测试工作的电子仪器。
智能仪器是现阶段智能化电子仪器的主体。
独立式智能仪器在结构上自成一体,因而使用灵活方便、并且仪器的技术性能可以做得很高。
这类仪器在技术上已经比较成熟,同时借助于新技术、新器件和新工艺的不断进步,这类仪器还在不断发展,不断地推陈出新。
当然,这些智能仪器所具有的智能仪器水平各不相同,有的高些,有的低些,但是,总的来说,随着科学技术的发展,只能仪器的所具有的智能水平将会不断提高。
(2)个人仪器系统及VXI总线仪器系统VXI总线是一个开放式结构,他对所有的仪器生产厂家和用户都是公开的,即允许不同生产厂家的卡式仪器都可以在同一个机箱上工作,从而使VXI总线很快就成为测试系统的主导结构。
VXI总线系统(即采用VXI总线标准的个人仪器系统)一般由计算机、VXI仪器模块和VXI总线机箱构成。
VXI总线是面向模块式结构的仪器总线,与GP-IB相比其性能有了较大幅度提高。
其中VXI总线中的地址线和数据线均可高至32位,数据传输速率的上限可高至40MB/s,此外还定义了多种控制线、中断线、时钟线、触发线、识别线和模拟信号线等。
由此可见,VXI总线仪器集中了智能仪器、个人仪器和GP-IB系统的很多特长,并具有使用灵活方便,标准化程度高,可扩展性好,能充分发挥计算机的效能以及便于构成虚拟仪器等诸多优点,因而得到迅速发展和推广,被称为未来仪器和未来系统。
(3)软件技术的高速发展及虚拟仪器在新一代的仪器系统中,计算机软件和测试仪器将更加紧密地结合在一起,随着仪器系统的不断完善及仪器设计思想的发展,软件的重要性及进一步发展的迫切性越来越突出,可以预测,测试界以后的巨大变化将主要发生在软件方面。
为了使仪器系统的硬件设备尽量少,传统仪器的许多硬件乃至整个仪器都可以被计算机软件所代替,例如只使用一块A/D卡,借助于计算机的计算功能,在软件的配合下就能实现多种仪器的功能,例如数字万用表,数字存储示波器,数字频谱分析,数字采集系统,数字频率计等。
在新一代仪器系统中,计算机处于核心地位。
随着软件技术的发展,NI公司开发了LabVIEW,这款仪器开发系统软件包,不仅可以管理VXI仪器,还可以管理GP-IB仪器、RS232仪器等。
这些软件系统本身就带有各厂家生产的各类仪器的驱动软件,软面板等,同时还提供上百种数学运算及包括FFT分析、数字滤波、回归分析、统计分析等数字信号处理功能。
当测试人员建立一个仪器系统时,只要调出代表仪器的图标,输入相关的条件和参数,并用鼠标按测试流程将有关仪器连接起来,就完成了全部的设计工作。
利用这些软件,用户可以根据自己的不同要求和测试方案开发出各种仪器。
这就彻底突破过去仪器功能只能由厂家定义而用户无法按照自己意愿改变的传统模式,获得传统仪器无法比拟的效果。
5. 总结智能仪器仪表是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合。
作为智能仪器核心部件的单片计算机技术是推动智能仪器仪表向小型化、多功能化、人工智能化方向发展的动力。
可以预见,不久的将来,各种智能化仪器仪表会应用于社会的各个领域。
不管是在现在,还是在未来,我们相信智能仪器将会在国家建设、企业发展中将会着发挥重要的作用,做一名测控技术与仪器专业的学生,学习和掌握各种智能仪器,对现在的学习,还是对未来就业等问题都会有非常重要的作用。
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