浅析智能仪表技术的应用讨论 胡翔宇 （西北民族大学电气工程学院７３００３０） 【摘要】智能仪表技术在社会具有广泛的应用优势，要更好的应用到 智能仪表，就必须对仪表的构成与设计思路形成更高认识。本文从智 能仪表技术的内容进行了解，提出智能仪表技术的应用问题，继而引出 智能仪表技术的应用改进措施，最后得出智能仪表技术的应用总结。 【关键词】智能仪表；技术的应用；电子技术 前言 微型计算机技术的快速发展，使得仪器仪表的结构出现了较 大的转变，以微型计算机为根本，继而替代了传统的常规仪表。形 成了全新的具有智能性的仪表，这种智能仪表的核心技术在于，它 是以微型计算机为根本的，完全的替代了传统的电子路线。微型 计算机是新型的灵敏性的仪表，这种仪表的重心在于，它是从传统 的智能模拟与电路设计中进行完全的转变，形成了全新性具有智 能的灵巧仪表。把微型计算机的加入仪表的制作与设计中去，从 模拟的逻辑电路的开发转为专门的微型计算机的设计。智能仪表 比传统的仪表功能更多更全，智能仪表的开发与使用，让使用者在 对仪表进行使用时，可以得到更为准确的检测结果。智能仪表在 检测使用过程中，可以根据外部检测情况，深入的分析外部所检测 的情况，从而得到经过外部环境分析之后，所得到的检测结果。 一、智能仪表技术的内容 智能仪表需要外部的硬件与内在的软件二部分而组成，智能 仪表要有硬件的ＭＣＵ以及检测情况的输入与检测分析结果输出 通道，另外还要有手工输入设备还有仪表的电流接口。智能仪表 与电脑设备相接的接口，信息数据接人的接口等。智能仪表的主 机一般都能够对数据与程序进行存储，继而进行一系列的数据运 算处理。智能仪表的主机一般是由微型处理器以及存储ＲＯＭ、 ＲＡＭ以及电路的Ｉ／Ｏ接口与计数电路等组成的。智能仪表的主 机本身就是一个完整的微型系统，操作者对智能仪表的操作是进 行仪表进行有效工作的重点，仪表与外界的数据交换则是通过网 络与仪表之间的接口相连而进行的，智能仪表也可以通过自身所 具备的扩展ＣＰＵ功能，进行对仪表数据分析情况的显示与打印。 智能仪表的主机主要包括了仪表的监控程序、微型处理器、以 及仪表进行检测的软件，还有仪表的检测数据处理模块。智能仪 表的监控是仪表最主要核心部分，智能仪表的监控程序负责在接 收外部传人仪表的各类数据，并根据外部传人数据进行智能的数 据分析。仪表的监控程序可以有效的管理并调节所有程序的有效 执行。微型处理器则是仪表监控程序运行的根本，仪表进行检测 的软件则是为了响应仪表监控程序，通过微型处理器的命令有效 的执行仪表主机所发出的指令。 二、智能仪表技术的应用问题 智能仪表在开发与设计的过程中会遇到很多困难，这个过程 非常的复杂并具有较高的难度。智能仪表的功能要满足智能测量 的使用需求，才能称得上智能仪表。智能仪表在设计过程中，必须 要深入分析智能仪表所要具备的使用功能，进而得到智能仪表的 总体设计方案。明确智能仪表的结构与软件算法，罗列出智能仪 表的电路与编程设计，智能仪表在调试过程中必须进行功能的全 面检测。在智能仪表出产时，必须对智能仪表进行反复的试用，以 更好的确保智能仪表的质量，以便智能仪表可以更好的进行使用。 根据智能仪表的使用泛围，把智能仪表的功能与精度生产要 求进行更加明确的规范标准。智能仪表在进行设计生产过程中， 要依照智能仪表的功能把主机的软件进行分块，把软件进行调试， 接着把它们进行相连，进行总体的调整，这就是智能仪表技术设计 的根本思想。智能仪表把硬件与软件的设计进行有机的融合，智 能仪表在进行软件的监控过程中，需要对智能仪表的功能进行有 效的整合。在智能仪表的硬件设施上，可以非常简明的找到智能 仪表的操作程序按钮，形成人工操作与智能仪表内部智能控制的 有机结合。智能仪表的模块功能可以把智能仪表里的程序进行有 效的运行与功能的实现。同时，智能仪表里的功能模块都是相对 独立的，可以有效的实现仪表的智能处理与模块功能变更。正是 因为如此，所以让智能仪表的开发工作得到了相应的简化，从而大 大的提高了智能仪表的科研研究速度。 智能仪表里不同功能的模块需要进行有机的相连，才能够形 成具有完整功能的智能仪表。所以必须把智能仪表里的功能模块 进行互相连接，只有这样才能够实现智能仪表设计者预期的智能 仪表检测功能。智能仪表的软件模块通过主机的内部总线进行相 互连接，设计人员可以自行研究模板进行电路的连接，也可以通过 设计人员进行商品化的模块进行灵活的电电路连接，但是这种做 法会提高智能仪表的生产成本。 三、智能仪表技术的应用改进 智能仪表是在微电子技术不断发展的前提而出现的新产物， 大规模的集成电路开始不断的出现，使得智能仪表技术不断的发 展与成熟。智能仪表把微型智能处理器ＣＰＵ、存储器以及电能的 输入与输出装置全部集中到一张芯片之中。智能仪表的控制系统 被通讯传递装置所替代，提高了仪表本身的准确度与灵敏度，使得 仪表在信号的传递过程中，可以准确的把信息传递到智能仪表的 内部处理器中。智能仪表技术的应用大大的提高了检测结果的准 确度，节省在用很大材料与安装费用，有效的促进智能仪表技术的 应用发展。 智能仪表里应用得较多的传感器技术，可以有效的推动智能 仪表技术的不断发展，集成电路的制造与新材料技术的应用，传感 器的体积开始越来越小，以更低的能耗，和网络更高的契合度，以 及更高的稳定性与准确性在智能仪表里得到了普遍的应用。网络 传感器技术在近年来开始被提出，具有一定的研究价值与生产价 值，在未来的几年里，一定会在智能仪表技术里拥有更多的发展前 景。新技术、技材料不断的出现，让智能仪表的研发正在走向一条 更远更好的道路。 四、总结 信息技术不断的快速发展，网络智能仪表也开始应运而生，智 能仪表的出现，使传统的仪表得到了改变。仪表的导线量不断的 减少，智能仪表的检测的准确度也比普通仪表的检测结果会更加 的精准。智能仪表的优势十分明显，势必在不远的未来，替代当前 的普通仪表。 【参考文献】 【１】周益马屯＇习友宝基于ＸＭＦＣｔＡ的便携式仪表设计［Ｊ］吨子世界，２０１３０４） Ｉ ２】孟邀，赵敏，陈志逸．基于ＣＡＮ总线的船用仪表系统研究［Ｊ］．指挥控 制与仿真，２０１３（０１） ［３］杜晓峰．浅析自动４ｅ．ＡＺ￣制系统技术［Ｊ］冲国新技术新产品，２０１２（１４） ［４］栾鲁梅．浅谈控制仪表的应用与发展［Ｊ］．科技创新与应用，２０１２（１６） ［５］张陈，李文静．基于ＳＴＭ３２的测力仪设计［Ｊ］．测试技术学报，２０１１ ｒ
检测技术与自动化装置
检测技术与自动化装置，是将自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理、机
械等多种学科、多种技术融合为一体并综合运用的符合技术，广泛应用于交通、
电力、冶金、化工、建材等各领域自动化装备及生产自动化过程。检测技术与自
动化装置的研究与应用，不仅具有重要的理论意义，符合当前及今后相当长时期
内我国科技发展的战略，而且紧密结合国民经济的实际情况，对促进企业技术进
步、传统工业技术改造和铁路技术装备的现代化有着重要的意义。
学科概况
本学科是隶属于控制学科与工程学科下的一个二级学科。本学科研究以自动化、
电子、计算机、控制工程、信息处理为研究对象，以现代控制理论、传感技术与应用、
计算机控制等为技术基础，以检测技术、测控系统设计、人工智能、工业计算机集散
控制系统等技术为专业基础，同时与自动化、计算机、控制工程、电子与信息、机械
等学科相互渗透，主要从事以检测技术与自动化装置研究领域为主体的、与控制、信
息科学、机械等领域相关的理论与技术方面的研究。研究本学科及相关科学领域基础
理论的分析、建模与仿真、应用技术及系统设计和自动化新技术、新产品研究开发等。
掌握本科学领域坚实的理论基础和系统的专门知识是检测技术与自动化装置学科及
其工程应用的重要基础和核心内容之一。随着国民经济各行业及科学技术的迅速发
展，以及本学科专业理论和技术水平的提高，检测技术与自动化装置学科的研究内容
越来越丰富，应用范围也越来越广阔。检测技术与自动化装置的应用基础是扎实的理
论基础以及科研和工程实践过程中不断积累的新技术使用技能和知识；随着自动化系
统规模和新技术应用范围的不断扩大，加上学科基础理论和光、机、电结合新技术的
迅速发展，越来越促进了检测技术与自动化装置学科的迅速发展。本学科是一门以应
用为主、理论和实践紧密结合的综合性学科，它的应用已经编及工业、交通、航空航
天、电力、冶金及国防等各个领域。
培养目标
1、较好地掌握马克思主义基本原理、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重
AT89C51简介 ..................................................................................... 17
1、
2、 背景介绍
质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。秤是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科技发展的必然规律。低成本、高智能的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，衡器技术在不断进步和提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤
电子秤是日常生活中常用的衡量器件，广泛应用于超市、大中型商场。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比于传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点。
我们所要研究的任务是：基于应变片的电子秤设计， 称重范围0～10Kg,满量程量误差不大于0.005Kg，同时具有自动去皮计算物重，并能计价，具有键盘、显示功能。
3、 方案设计
首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。
我们的设计原则是：采用模块化的设计方法，各模块、部分也尽量应用集成芯片，这样及保证了精度有可使设计简单化。
按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。
智能仪器原理与设计课后答案
【篇一：《智能仪器设计》复习题及答案】
>答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（3）自动修正各类测量误差（4）数字滤波（5）数据处理（6）各种控制规律（7）多种输出形式（8）数据通信（9）自诊断（10）掉电保护。
2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。
答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行总调。智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。
3、在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个i/o端口？
答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2口。
4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？
答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不同的，其中8031的为片外程序存储器的读选通信号，而和为片外数据存储器的读和写选通信号。
5、mcs-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？
答：mcs-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串行口。它们各自的中断服务程序入口地址见下表。
6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？
答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。
7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。
答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于高速数据采集系统。（2）多路通道共享放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。
