智能仪器仪表技术的运用及发展

茎ＶＡ　爨籀１　浅探智能仪器及其发展趋势　王平　（江苏省盐城市射阳县发电厂责任有限公司江苏盐城２２４３００）　摘要：　智能仪器系是集电子、单片机、自动化仪表、自动控削、计算机应用等技术于一体的跨学科的专业技术。因此，对智能仪器进行概述，对智能仪器　仪表的发展趋势进行展望。　关键词：　智能化；仪器仪表：技术发展；发展趋势　中图分类号：ＴＰ２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－７５９７（２０１０）０２２００３６－－０１　智能仪器系集电子、单片机、自动化仪表、自动控削、计算机应用等　技术于一体的跨学科的专业技术。近２Ｏ年以来，智能仪器已逐步在电子信　息、通讯、自动化等信息类领域普及运用。伴随着微电子技术、计算机技　术的高速发展，各类测控仪器在虚拟化、网络化、智能化的发展中，已呈　现出富有生命力的更加广阔的发展前景。下面，笔者结合工作实践和个人　思考，对智能仪器的概况进行初步介绍，并对其发展趋势进行探讨。　１智＿ｌ仪嚣仪表最述　智能仪器就是将智能的理论、方法和技术应用于仪器中，使其具有智　能功能、智能特性的仪器。为了有效实现智能功能、智能特性，该类仪表　在一般情况下，都会使用嵌入微处理器的系统芯片或者数字信号处理器、　集成专用电路，其内部均携带有很强处理能力的智能软件系统。微处理器　与智能仪器的有机结合，使仪器剥离许多笨重的硬件，前面板和内部结构　都大为美化和优化。微处理器就是通过键盘或者遥控接口接受信号和命　令，从而用来指挥仪器进行运算，执行各种常规测量，对数据有效开展智　能分析和处理。智能仪器所具有的特点如下：由于在智能仪器与微处理器　有机结合以后就可以实现“硬件软化”，使软件取代了相当多的硬件。通　过不同软件充分实现操作者、使用者的想要实现的功能，当操作者、使用　者要想改变功能时，只需要改变程序就可以了，不再需要改变仪器的硬件　结构。只需要通过其内含的微处理器，就可以进行许多纷繁复杂的各类计　算活动，很容易地进行多次测量取平均值以及多种自动补偿、自动校正等　技术细活，从而不断提升测量精度。智能仪器具有比较友好的人机对话能　力，具有科学自动的操作体系。智能化仪器就是一个专用的微型计算机系　统，在正常情况下，智能化仪器一般就是由硬件和软件两大部份组成，典　型的硬件部分主要包括信号的输入通道、微控制器以及其标准通信接口、　人机交换通道、输出通道和外围电路。智能仪器的软件部分一般包括接口　管理程序以及监控程序两部分，等等。　２智能仪薯仪表的发晨趣势　仪器仪表与微处理器有机相结合以后，通过键盘以及遥控接口，微处　理器可以接受到各类命令和信号，从而做到有效控制仪器运行，这是传统　的模拟仪器仪表很难做到的，与传统仪器仪表相比，智能仪器呈现出以下　的发展趋向：第一个发展趋势是虚拟仪器。数据采集、数据分析和数据显　示等三大功能是典型测量仪器的主要功能　在虚拟仪器的系统中，数据分　析和显示都是由Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ的软件来完成。所以，只要提供一定量　的数据采集硬件，就可以与Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ组成测量仪器。这种基于　Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器之中，使用同一　个硬件系统，应用不同的软件程序，就可以得到功能完全不一样的测量仪　器。传统的智能仪器就是在仪器技术中有机结合某种计算机技术，虚拟仪　（上接第２８页）　３结论　单站无源雷达系统是否能对目标进行定位与连续跟踪，关键是求出系　统的测量方程，通过对系统的多次测量可以得到系统的可观测矩阵，然后　分析可观测矩阵是否有解以及在何种情况下有解。若系统有解，则通过对　系统状态方程的递推滤波就可以实现对目标的连续跟踪。　器就是通过计算机技术吸收仪器技术，虚拟仪器最核心的软件系统应该具　备通用性、通俗性、灵活性和升级性等等，从而为用户带来极大的便利和　利益，虚拟仪器具有无可比拟的应用前景。第二个发展趋势是网络化。随　着现代网络技术的高速发展和快速进步，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术已经渐渐向智能仪　器系统设计领域进行渗透，实现智能仪器系统基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的通讯能力和　对现有的智能仪器仪表系统进行远程可控制的升级、重置功能和维护系　统。Ｉｎ—ＳｙｓｔｅｍＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ（简称ＩＳＰ技术，中文称系统编程技术）是对系　统软件进行修改、组态或重组的一种最新技术。ＩＳＰ技术有效避免了传统技　术的某些限制和弊端，更加有利于面板设计、部件制造与系统编程。ＩＳＰ硬　件比较灵活机动而且便于修改软件，可以更加有利于设计开发。因为ＩＳＰ器　件像任何其他器件一样，可以在印刷电路板上处理，所以，编程ＩＳＰ器件就　不必需要专门编程器，只要通过Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，嵌入式系统处理器甚　至Ｉｎｔｅｒｎｅｔ远程网络就可以进行有效地编程。Ｅｍｉｔ嵌入式微型因特网互联　技术是一种将单片机等嵌入式设备接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的技术，这个技术可以将　８位和１６位单片机系统接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，从而有效实现远程数据的采集、智能　控制、上传／下载数据文件等功能。第三个发展趋势是人工智能化。随着　生产、医疗、生活等各个领域对智能仪器仪表的新需求，人工智能仪器仪　表也崭露头角。人工智能化的仪器就是充分利用计算机来模拟人的某些智　能，并有效用于机器人、医疗以及推理证明等方面。发展一定人工智能化　的智能仪器可以代替人的一部分脑力劳动，在图形、色彩辨读以及在推　理、判断、联想等方面具有一定的智能，从而实现智能仪器在不需要人的　控制和干预的情况，自主实现检测或控制等工作。人工智能在现代仪器仪　表中的应用中，可以解决传统的方法根本不能解决的问题。　３结柬语　伴随着微电子技术、测量控制技术、计算机技术和通信技术等技术不　断进步和彼此渗透，更加有效地促进了智能仪器的迅速发展，智能仪器仪　表因为其体积小、功能强、功耗低等优势，也迅速在家用电器、工业生　产、科研系统等得到了有效运用。可以预见，在不远的将来，各种功能的　智能仪器仪表会广泛地使用在社会的各个领域。　参考文献：　［１］杨欣荣，智能仪器原理设计与发展［Ｍ］．长沙：中南大学出版社，２００３．　［２］贾红宇、施楚、沈永滨，现代智能仪器仪表的发展趋势［Ｊ］．科技信　息，２０００（２）．　［３］王海平、王岩、王健，ＩＮ￣Ｉ，仪器仪表的发展趋势［Ｊ］．吉林师范大学学　报（自然科学版），２００３（３）．　参考文献：　［１］丁卫安，空中目标无源单站定位算法研究［Ｄ］．西北工业大学，　２００９（７）：７０—７５．　［２］罗景表、刘文山，固定单站对机动目标无源定位的最小二乘估计算法　［Ｊ］．信号处理，２０００（１２）：５３～５８．

仪表技术发展历史

引言：

仪表技术是指用于测量、控制、监测和显示各种物理量的设备和技术手段。随着科学技术的不断进步，仪表技术也在不断发展和完善。本文将从仪表技术的起源、发展和应用方面进行探讨。

一、仪表技术的起源

仪表技术的起源可以追溯到古代。早在公元前3000年左右，古埃及人就开始使用简单的仪器来测量时间、长度和角度。而我国古代的测量仪器和技术也有着悠久的历史。例如，古代的天文仪器如日晷、罗盘等，以及农业生产中使用的磨盘、秤等，都是古代仪表技术的典型代表。

二、仪表技术的发展

1. 机械仪表时代

机械仪表是仪表技术发展的第一个阶段。19世纪末20世纪初，随着工业化的推进，机械仪表逐渐应用于工业生产中。例如，温度计、压力计、流量计等机械仪表的出现，极大地提高了工业生产的精度和效率。

2. 电子仪表时代

电子仪表的出现标志着仪表技术的新时代的到来。20世纪50年代，随着电子技术的飞速发展，电子仪表逐渐取代了机械仪表。电子仪表具有测量精度高、反应速度快、自动化程度高等优点。在工业、军事、科研等领域，电子仪表被广泛应用。

3. 数字化仪表时代

数字化仪表是仪表技术的又一重要发展阶段。20世纪70年代，随着计算机技术的飞速发展，数字化仪表逐渐兴起。数字化仪表通过将传感器采集的模拟信号转换成数字信号，并通过数字处理进行测量和控制，大大提高了测量精度和稳定性。

4. 智能化仪表时代

智能化仪表是仪表技术发展的最新阶段。随着人工智能和物联网技术的发展，智能化仪表逐渐兴起。智能化仪表不仅具备传统仪表的测量和控制功能，还能进行数据分析、故障诊断和远程监测等。智能化仪表的出现，将进一步提高工业生产的智能化水平。

三、仪表技术的应用

仪表技术在各个领域都有广泛应用。在工业生产中，仪表技术被广泛用于生产过程的监测和控制，提高了生产效率和质量。在医疗领域，仪表技术被用于医学诊断和治疗，为医生提供了准确的数据支持。在环境监测中，仪表技术被用于监测大气污染、水质污染等环境指标，保护环境安全。在航天航空领域，仪表技术被用于飞机、卫星等的导航和控制，确保飞行安全。

冶金生产仪表智能化控制技术的应用与发展

摘要：在当前冶金工业生产过程中，仪器仪表系统起到了非常重要的现实作用，同时也是生产控制系统当中非常重要的内容，对于冶金工业的生产效果，能够起到较强的决定性作用。企业在应用过程中，也促进了仪器仪表系统的智能化发展，进而助力自身提高经济效益和社会效益。本文主要研究仪表智能化控制技术在冶金工业生产中的应用与发展。

关键词：智能化控制技术；自动化技术；仪器仪表系统

前言：要想在实际的冶金各领域中实现自动化的发展，相关单位首先要能够对于传感器以及智能仪器仪表进行较为充分的应用。只有如此，才能够对当前冶金工业生产中的各个环节展开较为全面且十分科学的监测工作。与此同时，还能够在增加生产活动精准度的同时，减少对于人力资源的实际消耗。

1智能自动化仪表的应用优势

1.1简化相关控制流程

在冶金生产控制中，智能自动化仪器仪表设备能够协助生产车间简化控制流程，节省控制数据资源，降低数据信息的冗余度，对温度、压力、流量以及过程分析等仪器仪表设备的数据采集质量进行动态监控和统计分析。在多种组网运行模式下，合理调度数据信息资源的共享环节，还能够及时规避传统仪器仪表设备容易产生的内部故障等安全风险问题。很多工业技术领域内的智能自动化仪器仪表设备，具备基本的自动控制、报警、信号传递和数据处理等系统操作功能，其运行状态等关键管理数据信息资源被及时同步到上位机和终端控制设备之中，避免影响到不同生产线和物料库之间的数据共享质量，在简化控制流程的基础上节约能源和技术资源。 1.2提高生产安全性

在高风险系数的冶金工业生产模式中，智能自动化仪器仪表设备的应用优势更加显著，能够在提高生产过程安全性的基础之上，最大限度提升生产技术资源和物料的综合利用效率，还能够对生产线中的异常数据指标进行可视化分析和系统预警，减少生产技术体系中的安全风险问题。尤其对于石油化工企业和采矿企业而言，合理运用智能自动化仪器仪表设备，是有效节约管理成本的重要手段。

关于工业自动化仪表的发展以及应用

摘要：随着市场经济的发展及工业化进程的加快，自动化仪表在工业领域得到广泛应用，并已成为工业生产制造与检测的重要工具，而微电子技术、计算机网络与通信技术等日新月异的发展又促使自动化仪表出现深刻变革。本文通过分析工业自动化仪表的分类及应用情况，提出其总线化、网络化、数字化、智能化发展趋势。

工业自动化仪表；应用；发展展望

1、工业自动化仪表性能特点

工业自动化仪表是在科学技术不断发展基础上研发出来的，在逐渐发展的过程中，融入了微电脑技术，使工业自动化仪表从以往的庞大复杂的装置逐渐演变成结构精简、性能可靠的现代化工业仪表。

1.1 程序操控

工业自动化仪表在发展进程中，逐渐用软件编程取代了传统复杂的顺序操控，通过在工业仪表中增加软件设计，利用控制线路、定时系统以及各类功能模块实现自动控制，不仅提高了工业生产自动化程度，也使硬件设施变得更加简化，同时增加了自动化控制的灵敏度，使工业生产更加稳定。

1.2 记忆功能

工业自动化仪表通过时序电路和逻辑电路的配合使用，能够在工业生产的过程中对各类操作和数据进行采集和存储，实现对过程数据的记录功能，从这些自动化仪表的记录中，能够分析出工业机械的运行状态，为数据分析和工程追溯提供基础数据信息。

1.3 计算功能 工业自动化仪表具有较高精度的计算功能，这也是实现精准操控的基础功能。通过工业自动化仪表对数据的采集与设定的运行参数范围进行比较，进而形成自动判断，确定工业机械运行状态，实现自动化仪表的逻辑判断，在此技术上形成自动化控制。

1.4 数据处理

工业自动化仪表能够利用微处理器和相关软件等综合数据处理系统的数据分析、处理功能对相关数据进行监测和校正，达到数据的精准程度，不仅改变了传统人工进行分析的过程，提高工作效率，也为实现动态监测和数据分析提供了可能，进而实现工业生产自动化控制。

2、工业自动化仪表的作用