智能仪器原理及应用.ppt

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《温度检测仪表》课件

无线化
总结词
无线化是温度检测仪表未来发展的重要趋势之一。
详细描述
无线温度检测仪表无需布线，安装方便，可以快速部署在各种复杂环境中。同时，无线传输技术可以实现远程实时监测和数据共享，方便用户随时随地掌握温度情况。无线温度检测仪表的出现，大大提高了测温的灵活性和便利性，为工业生产和科学研究带来了极大的便利。
域。
集成温度传感器工作原理
集成温度传感器是一种将温度传感器与信号处理电路集成在一起的集成电路。常见的集成温度传感器有模拟输出和数字输出两种类型。
模拟输出型集成温度传感器通过模拟电路将温度信号转换为电压或电流信号输出；数字输出型集成温度传感器则将温度信号转换为数字信号输出。
集成温度传感器具有体积小、精度高、线性度好等优点，适用于各种小型化、智能化的测温系统。
农业种植的温度监控
总结词
在农业种植中，温度对作物的生长具有重要影响，温度检测仪表用于监测和控制温室的温度，提高作物的生长速度和产量。
详细描述
在温室种植中，温度检测仪表可以对温室内外的温度进行实时监测，根据作物生长的需求自动调节温室内的温度，创造适宜的生长环境，提高作物的产量和品质。
医疗领域的温度监测
温度检测仪表广泛应用于工业生产、科学研究、医疗健康等领域，是现代工业和科技发展的重要支撑。
温度检测仪表的分类
按照工作原理，温度检测仪表可分为热电偶温度计、热电阻温度计、红外线温度计等。
按照测量范围，温度检测仪表可分为低温、常温、高温等不同类型，以满足不同应用场景的需求。
按照输出信号，温度检测仪表可分为模拟输出和数字输出两种类型，模拟输出主要用于连续监测，数字输出则便于数据记录和处理。
科研实验的温度控制

【全文】智能传感器PPT课件 (1)

7
10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章 1) 研究与开发传感器的自由度大。 (2) 精度高。 (3) 具有一定的可编程自动化能力。 (4) 输出形式多。 (5) 功能价格比大。
8
10.1
智能传感器及无线传感器网络
第10章智能传感器
• 近几年发展起来的无线传感器网络是智能传感器的又一深层次研究，是又一个新的飞跃。
22
10.3
智能传感器的结构框图
第10章智能传感器
10.3.1 μP主机模板
• 因此，在智能传感器设计时，应参照如下原则来选择 μP。
• (1) 根据任务选机型。
• 根据所研制的智能传感器是用于数据处理完成某些测量任务，还是用于某种系统控制，对于不同的任务，应选择不同的机型。
23
10.3
智能传感器的结构框图
24
10.3
智能传感器的结构框图
10.3.2 模拟量输入模板
第10章智能传感器
• 传感器的输出一般为毫伏数量级模拟量。要满足A ／D转换电路的要求，还必须经过模拟量输入模板上有关电路的放大、处理，再经A／D转换电路传输到主机板上。
25
10.3
智能传感器的结构框图
10.3.3 IEEE-488标准总线模板
3
第10章智能传感器
• 迅速发展的微处理机技术推动和影响着其他技术
10.1
领智域能的传变感革器。及把无微线处传理感机器技网术络引入传感器，可以
使传感器实现过去实现不了的功能，具有智能本
领，这就是新一代的传感器——智能传感器
(Intelligent Sensor或Smart Sensor)。
• “Intelligent Sensor”是英国人对智能传感器的称谓，而“Smart Sensor”是美国人对智能传感器的俗称。

《定向仪器MWD原理》课件

响应时间
启动时间
MWD定向仪器从关闭状态到开始正常测量的时间称为启动时间。启动时间的长短直接影响仪器的响应速度和测量效率。较短的启动时间能够更快地响应测量需求。
VS
响应速度
MWD定向仪器的响应速度是指对目标角度变化做出反应的快慢程度。快速的响应速度能够更好地捕捉目标角度的变化，提高测和解决潜在问题，保障钻井安全。
MWD定向仪器在石油勘探中的局限性
信号传输限制
在复杂地层或高压环境下，信号传输可能会受到影响，导致数据不准确或丢失。
仪器维护与保养
MWD定向仪器需要定期进行维护和保养，以确保其正常工作。
成本较高
MWD定向仪器的成本较高，对于一些小型石油勘探项目可能不太适用。
02
MWD定向仪器的主要技术参数
测量范围
测量范围
MWD定向仪器具有广泛的测量范围，能够覆盖不同的应用需求。根据不同的型号和规格，其测量范围可能包括0°至360°、-180°至180°等。
分辨率
MWD定向仪器具有高分辨率，能够提供更精确的测量结果。常见的分辨率有 0.1°、0.5°、1°等，具体取决于仪器的型号和规格。
04
MWD定向仪器的维护与保养
MWD定向仪器的维护与保养
• 定向仪器MWD（ Measurement-While-Drilling ）是一种在钻井过程中进行井下测量和数据传输的仪器。其原理主要基于电磁波传播和测量技术，通过在钻杆上安装传感器，实时监测钻井过程中的各种参数，如钻压、扭矩、钻速、井斜角、方位角等，并将数据传输到地面系统进行实时分析和处理。
应用领域的拓展
01
02
03
矿产资源勘探
随着矿产资源需求的增加，MWD定向仪器在矿产资源勘探领域的应用将进一步拓展。

在线分析仪器及分析系统设计与应用技术1ppt课件

ppt课件
21
⑽响应时间
响应时间表征仪器测量速度的快慢，定义为从被测量发生阶跃性变化的瞬时起，到仪器的示值达到两个稳态值之差的90%处所经过的时间，称为90% 响应时间，用T90表示。
ppt课件
22
1.3 在线气体分析仪器的近期发展
在线分析仪器近期研究和发展趋势主要体现在分析检测器，分析流路和仪器智能化三个方面。
ppt课件
17
⑷检测限
检测限是指能产生一个确证在样品中存在被测物质的分析信号所需要的该物质的最小含量或最小浓度，是表征和评价分析仪器检测能力的一个基本指标。新国标称为最小可检测变化。
⑸分辨力
分辨力是指仪器区别相邻近信号的能力。不同分析仪器所指的相邻近信号有所不同，如光谱仪是指最临近的波长，色谱仪是指最邻近的两个峰，质谱仪是指最邻近的两个质量数。
线性范围是指校准曲线所跨越的最大线性区间。用来表示对被测组分的含量或浓度的适用性。
ppt课件
20
⑻重复性
重复性又称重复性误差是指用相同的方法、相同的试样、在相同的条件下测得的一系列结果之之间的差异。重复性误差用实验室标准偏差表示。
⑼稳定性
稳定性是指在规定的工作条件下输入保持不变，在规定的时间内仪器示值保持不变的能力。可用噪声和漂移两个参数表示。
组合技术的应用这是多传感器信息融合技术在过程分析上的应用
并行检测技术对同一样品进行多同样传感器的分析，由智能处理系统对多结果进行信息数据融合，甄别和选择最可靠的分析结果。
微型化小型化过程分析仪及分析流路系统重构。取样处理技术及原位分析技术的应用发展
ppt课件
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1.3.3 在线分析仪器的智能化

仪表培训课件

小型化和便携化仪表的优势
小型化和便携化仪表具有轻便、易携带、高精度和高可靠性等优点，能够提高工作效率和质量，同时能够降低运输和存储成本。
仪表的绿色化和环保化
01
绿色化和环保化仪表的定义
绿色化和环保化仪表是指在设计、制造和使用过程中能够减少对环境
的影响，具有环保性能的仪表。
02
绿色化和环保化仪表的应用场景
仪表在环保监测中的应用
总结词：应用领域、功能作用、应用场景
详细描述
环保监测中应用的仪表主要用于环境质量监测和污染源监测。
通过使用各种环境监测仪器，环保部门可以对大气、水质、噪音等环境因素进行实时监测和控制。
在环保监测中，常用的仪表包括气体分析仪、水质分析仪、噪音计等，它们在环境保护和治理中发挥着重要的作用。
信号发生器的使用及其注意事项
总结词
信号发生器是一种用来产生特定波形信号的电子测量仪器，可以用来模拟电路中的各种信号。
详细描述
信号发生器通常由波形选择、频率调节、幅度调节等部分组成。使用信号发生器时，首先选择所需的波形和频率，然后调整幅度，将信号输出到被测电路或示波器等设备上进行测量。使用信号发生器时需要注意安全，不要将信号输出到不正确的插孔或设备上，不要在高温、高湿和多尘的环境中使用信号发生器。
显示电路
将处理后的电信号转换为人们能够直接观察的数字或模拟指示，如指针、LED等。
仪表的误差来源和修正
误差的定义和分类
误差可分为系统误差和随机误差。系统误差是由仪表本身的结构和原理所引起的误差，如灵敏度漂移等；随机误差是由外界环境因素变化所引起的误差，如电磁干扰等。
误差的修正方法
对于系统误差，可以通过校准来修正；对于随机误差，可以通过滤波和抗干扰技术来减小其对测量结果的影响。同时，也可以采用多种不同的仪表进行比对，以便更准确地测量某一参数。Biblioteka 波器的使用及其注意事项要点一

现代仪器科学的前沿技术ppt课件

在高精度微纳米尺寸来认识，形体热变形时其组成各形面不是严格保持原有面素而变化，在微观上均改变了原有面素，变化前后的面素不具相似性，即具有非相似性，如直线变为非直线，平面变为非平面，方体变为非方体，外方的内圆孔变为非圆孔，渐开面变为非渐开面等，这种在微观上不按原有形体变化的现象可称为热改变性，它对于低精度的精密技术的影响可以忽略，但对现代精密技术则有较大影响，需给予重视。
圆柱体尺寸热变形曲线
孔形零件的热变形曲线
材料热膨胀系数
德国物理学家格律乃森（Grueneisen）从热力学理论出发，提出了材料热膨胀系数的理论表达式，它能科学地反映物体材料热膨胀系数的物理本质，但公式复杂，且包含的众多未知参量难以确定，因此该理论表达式不具有实用性。
热膨胀系数
同材料不同长度试件热膨胀系数与温度变化关系
长光栅测量系统动态精度实验装置
位移传感器动态精度实验装置
动态测角仪实时误差修正系统
动态测角仪原理图
动态测角仪结构图
谢谢！
韩国研制的恒温仓
热变形误差实验系统
实验箱内部三维工作台与测量部件
热变形误差实验系统原理图
不同尺寸圆环零件热变形规律实验
热变形误差模型
不同温度时方体截面形状
温度升高时正方体表面变形
形体结构对热变形误差影响
复杂系统结构热变形误差测定
精度理论及应用
（1）动态精度理论（2）误差分离与修正技术（3）测量不确定度原理及应用
研究热点前沿技术主要有 1. 微纳米测量及微系统（MEMS & NEMS） 2. 空间数字化测量技术 3. 远距离遥测技术 4. 光纤分布式网络测试技术与智能结构系统 5. 全球定位系统（GPS）应用 6. 非常规与恶劣环境下的测量 7. 环境对测试的影响与控制 8. 现代精度理论及实用方法 9. 生物传感技术与仿生测量 10. 生物医学无创伤检测和OCT

第12章_智能测量仪器与自动测试系统1

国际标准
§12-5 数据采集系统
一、数据采集系统的组成传感器 ….. 传感器多路开关放大隔离采样保持计算机
A/D
1. 模拟开关通道数泄漏电流——通道断路，电阻不为无穷大通道断路，泄漏电流通道断路导通电阻——通道短路电阻不为零导通电阻通道短路电阻不为零切换速度电压范围光电隔离 2. 隔离运放隔离运放电磁隔离
§12-1 概述
一、智能仪器智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物。智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，因而称之为智能仪器智能仪器。而称之为智能仪器。经典的测量理论现代的测量理论计算机 + 技术测量技术测量的三要素标准量，被测量，标准量，被测量，比较仪器 • 提取被测量的信息特征；提取被测量的信息特征； • 作为测控系统的一部分；作为测控系统的一部分；现代测量理论与技术智能仪器
二、智能仪器的特点 1. 测量过程的软件控制自动量程切换；自动量程切换； •用软件实现早期由硬件实现的功能自动极性判断；用软件实现早期由硬件实现的功能自动极性判断；自动巡回检测；自动巡回检测；... • 人机对话；自检；自诊；显示及打印；... 人机对话；自检；自诊；显示及打印； 2. 数据处理 • 数据存储；数据存储； • 数据处理——误差处理；数字滤波；时域/频域分析；... 误差处理；数据处理误差处理数字滤波；时域/频域分析； 3. 多功能化有功、例：智能化电力分析仪——有功、无功、电压、电流、… 智能化电力分析仪有功无功、电压、电流、峰谷记录、打印报警、峰谷记录、打印报警、...

心电监护仪讲课ppt课件

不稳的基线
基线飘浮
电极片接触不良
检查电缆线和电极
电极胶快干了（用完封口）片
较小的移动
保持安静更换电极片位置
受呼吸的干扰
电极片脱落导线接触不.良
更换电极片
检查电缆线，必要时更换它以判断电缆线的好坏
注意：
滤波器可以改变所显示的ECG的形态当选择滤波器时，切勿依赖ECG形态进行
.
电极片更换时间
一次性电极片的更换时间应根据不同人群分别对待
女性、≥60岁人群，营养不良患者，建议 24-48小时更换；婴幼儿、皮肤敏感者可缩小时间；＜60岁、营养良好的男性可48-72 小时更换
.Leabharlann 调试一般选择监护Ⅱ导联标准电压速度25mm/s
.
主要观察指标
1. 定时观察并记录心率和心律。 2. 观察是否有P波，P波的形态、高度和宽度如何。 3. 观察P—R间期、Q—T间期。 4. 观察 QRS 波形是否正常，有无“漏搏”。 5. 观察T波是否正常。 6. 注意有无异常波形出现。
.
袖带的位置与方向不对
影响血压测量精确性的主要错误来源
袖带大小有误袖带应用不当压力感受器移位袖带不在心脏水平严重休克或体温过低，使流向周边的血液减少因肥胖使肢体周围的厚脂肪层衰减了来自动脉的震荡在水肿肢体上心律失常血压变化过快病人运动 (抽动、颤抖等）
.
警告
- 气道压 - 呼吸容量 - 麻药浓度
一、心电监护
ECG监护的目的
持续显示心电活动持续监测心率及时诊断心律失常持续观察S-T段T波，判断有无心肌损害与缺血及电解质紊乱监测药物的治疗效果判断起搏器功能
要达到以上目的，一定要保证ECG监测的质量

振动传感器的原理及应用ppt课件

给出一个运行状态好坏的评价。仪器这一功能的增加给给使用人员带来了很大的方便，也符合国际上开发便携式振动测量仪的潮流。
VIB-5振动测量仪
——上海嘉仪信息科技有限公司
VIB-5振动测量仪具有操作简单，携带方便等特点，可测量振动的加速度，速度和位移，并且全部使用触摸式按键操作。
加速度
测量范围速度
振动梁式传感器
下图所示为由石英晶体谐振器构成的振梁式差压传感器。两个相对的波纹管用来接收输入压力P1与P2，作用在波纹管有效面积上的压力差产生一个合力，造成了一个绕支点的力矩，该力矩由石英晶体的拉伸力或压缩力来平衡，这样就改变了晶体的谐振频率。频率的变化是被测压力的单值函数，从而达到了测量目的。
（3）振动弦式传感器
1. 结构特点振弦式压力传感器的主要结构如下图所示
（1）振弦振弦是把待测压力值的变化转变为频率
变化的敏感元件，对传感器的精度、灵敏度、稳定性起决定的作用。对振弦材料的要求是：
① 抗拉强度高。 ② 弹性模量大。
③ 磁性和导电性能好。 ④ 线膨胀系数小，尺寸随时间的稳定性好。
位移
加速度
频率范围速度
位移
精度显示电源自动关断功能体积质量
技术参数 0.1--199.9m/s2（峰值）
0.1--199.9mm/s（真有效值） 0.001--1.999mm（峰峰值） LO档10Hz～1KHz Hi档1KHz～10KHz
10Hz--1000Hz 10Hz--1000Hz （读数值的±5%） ±2个字 3位半液晶显示电池（6F22）9V 松开按键约60秒种电源自动断 186 x 70 x 32（mm）约300克
物理指标：

RFID介绍及应用案例PPT演示

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标签天线
Copyright(C) 2007 ZHONGYUHENGXIN TECHNOLOGY CO.,LTD. All Rights Reserved.
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电子标签的未来发展
• 无源系统是未来主流趋势 • 性能更加优越：作用距离更远、无线读写性能更加完善
、高度移动识别、快速多标签读写、一致性更好、环境适应性更好、体积更小。 • 标签功能多元化，如带有蜂鸣器的标签等。 • 新技术的应用，使标签成本更加低廉。和市场的发展相关。 • 专用标签的研发与应用。 • RFID的工业应用：传感器功能
亿个不同序号。相对条形码方式常遭遇序号重复等问题。 • 快速非接触式读取方式：间隔7米（某些超高频设备）即可感应，每
秒可读取250个标签，比条形码辨识快数十倍，无须人工手持条形码机逐个扫描。 • 其它特色：减少人工手动错误确保品质降低成本，提供实时性数据等。
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RFID运作原理 (Page 2 of 3)
Copyright(C) 2007 ZHONGYUHENGXIN பைடு நூலகம்ECHNOLOGY CO.,LTD. All Rights Reserved.
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RFID运作原理 (Page 3 of 3)
以汽车收费站监控的例子说明。 RFID 系统由 Tag 芯片、天线、读卡器所组成，接收信息并传至计算机系统处理
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RFID芯片卡构造示例
Copyright(C) 2007 ZHONGYUHENGXIN TECHNOLOGY CO.,LTD. All Rights Reserved.

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第1章导论
3)
智能仪器的测量过程和各种测量电路均由单片机来控制，一般情况下这些控制端都是一根I/O线。由于MCS－51单片机具有布尔处理功能，包括一整套位处理指令、位控制转移指令和位控制I/O功能，这使得它特别适用于仪器仪表的控制。
第1章导论智能仪器一般是指采用了微处理器（或单片机）的电子仪器。由智能仪器的基本组成可知，在物理结构上，微型计算机包含于电子仪器中，微处理器及其支持部件是智能仪器的一个组成部分；但是从计算机的角度来看，测试电路与键盘、通信接口及显示器等部件一样，可看作是计算机的一种外围设备。因此，智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它主要由硬件和软件两大部分组成。
第1章导论智能仪器的软件包括监控程序和接口管理程序两部分。其中，监控程序主要是面向仪器操作面板、键盘和显示器的管理程序。其内容包括：通过键盘操作输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数。通过控制I/O接口电路对数据进行采集；对仪器进行预定的设置；对所测试和记录的数据与状态进行各种处理；以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果等。接口管理程序主要面向通信接口，其作用是接收并分析来自通信接口总线的各种有关信息、操作方式与工作参数的程控操作码，并通过通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果来响应计算机的远程控制命令。
第1章导论
1)
一般要求智能仪器中有大量的I/O口，并且需要有定时或计数功能，有的还需要通信功能，而MCS－51单片机片内具有 32根I/O口线、两个16位定时/计数器，还有一个全双工的串行口。这样，在使用MCS－51单片机后可大大简化仪器的硬件结构，降低仪器的造价。
第1章导论 2)
回顾电子仪器的发展历程，我们可以发现，从仪器使用的器件来看大致经历了三个阶段，即真空管时代/晶体管时代/集成电路时代。若从仪器的工作原理来看，又可以分为以下几个阶段：
第1章导论第一代，模拟式电子仪器（又称指针式仪器）。这一代仪器应用和处理的信号均为模拟量，如指针式电压表、电流表、功率表及一些通用的测试仪器，均为典型的模拟式仪器。这一代仪器的特点是：体积大、功能简单、精度低、响应速度慢。
第1章导论
智能仪器的工作过程是：外部的输入信号（被测量）先经过输入电路进行变换、放大、整形和补偿等处理，然后再经模拟量通道的A/D转换接口转换成数字量信号，送入单片机。单片机对输入数据进行加工处理、分析、计算等一系列工作，并将运算结果存入数据存储器RAM中。同时，可通过显示器接口送至显示器显示，或通过打印机接口送至微型打印机打印输出，也可以将输出的数字量经模拟量通道的D/A转换接口转换成模拟量信号输出，并经过驱动与执行电路去控制被控对象，还可以通过通信接口（例如RS-232、 GPIB等）实现与其他智能仪器的数据通信，完成更复杂的测量与控制任务。
第二代，数字式电子仪器，如数字电压表、数字式测温仪、数字频率计等。它们的基本工作原理是将待测的模拟信号转换成数字信号并进行测量，测量结果以数字形式输出显示。数字式电子仪器与第一代模拟式电子仪器相比，具有精度高、速度快、读数清晰、直观的特点。其结果既能以数字形式输出显示，还可以通过打印机打印输出。此外，由于数字信号便于远距离传输，因此数字式电子仪器适用于遥测遥控。
一般仪器仪表均要求在零点几秒内完成一个周期的测量、计算和输出操作，如许多测量仪器都是动态显示的，即要求它们能对测量对象的参数进行实时测量显示。由于人的反应时间一般小于0.5 s，故要求在0.5 s内完成一次测量显示。如果要求采用多次测量取平均值，则速度要求更高。而不少仪器的计算比较复杂，不仅要求有浮点运算功能，还要求有函数(如正弦函数、开平方等)计算能力，这就对智能仪器中的微处理器的运算能力和运算速度提出了较高的要求。MCS－51单片机的时钟可达12 MHz，大多数运算指令执行时间仅1 μs，并具有硬件乘法、除法指令，运算速度很高。
硬件部分主要包括主机电路、模拟量（或开关量）输入输出通道、人—机联系部件与接口电路、串行或并行数据通信接口等，其组成结构如图1-1所示。
第1章导论
被测量输入电路
A/D转换接口
单
片
面板键盘键盘输入接口
微
型
程序存储器
计
EPROM
算
机
数据存储器
RAM
D/A转换接驱动与控制量
口
执行电路
第1章导论
第三代，智能型仪器。这一代仪器是计算机科学、通信技术、微电子学、数字信号处理、人工智能、VLSI等新兴技术与传统电子仪器相结合的产物。智能型仪器的主要特征是仪器内部含有微处理器（或单片机），它具有数据存储、运算和逻辑判断的能力，能根据被测参数的变化自动选择量程，可实现自动校正、自动补偿、自寻故障，以及远距离传输数据、遥测遥控等功能，可以做一些需要人类的智慧才能完成的工作。也就是说，这种仪器具备了一定的智能，故称为智能仪器。

显示器接口打印机接口
CRT、LED、LCD等微型打印机
通信接口
RS-232、GPIB等
图 1-1 智能仪器硬件组成框图
第1章导论
智能仪器的主体部分是由单片机及其扩展电路（程序存储器EPROM、数据存储器RAM及输入输出接口等）组成的。主机电路是智能仪器区别于传统仪器的核心部件，用于存储程序、数据，执行程序并进行各种运算、数据处理和实现各种控制功能。输入电路和A/D 转换接口构成了输入通道；而D/A转换接口及驱动电路则构成了输出通道；键盘输入接口、显示器接口及打印机接口等用于沟通操作者与智能仪器之间的联系，属于人—机接口部件；通信接口则用来实现智能仪器与其他仪器或设备交换数据和信息。
第1章导论
第1章导论
1.1 智能仪器概述 1.2 智能仪器应用实例简介 1.3 本课程的内容、教学目标及要求思考题与习题
第1章导论
1.1 智能仪器概述
1.1.1
智能仪器是一类新型的、内部装有微处理器或单片机的微机化电子仪器，它是由传统的电子仪器发展而来的，但在结构和内涵上已经发生了本质的变化。