一文了解什么是智能儀器

智能儀器是含有微型計(jì)算機(jī)或者微型處理器的測(cè)量?jī)x器，擁有對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)運(yùn)算邏輯判斷及自動(dòng)化操作等功能。

傳統(tǒng)的儀器一般采用簡(jiǎn)單的電子電路來(lái)轉(zhuǎn)換測(cè)量數(shù)據(jù)，用直觀的直讀的模式顯示或讀出測(cè)試數(shù)據(jù)，沒(méi)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理功能，要通過(guò)人工來(lái)進(jìn)行計(jì)算、比對(duì)，得出測(cè)量結(jié)果。只能用于一般測(cè)量精度不太高的數(shù)據(jù)測(cè)量，由于它的成本比較低，目前還擁有一定市場(chǎng)。

智能儀器是帶有微型處理系統(tǒng)，或可接入微型計(jì)算機(jī)智能化儀器。它通過(guò)電子電路來(lái)轉(zhuǎn)換測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)運(yùn)算邏輯判斷，通過(guò)全自動(dòng)化的操作過(guò)程得到準(zhǔn)確無(wú)誤的測(cè)量結(jié)果，并可通過(guò)打印機(jī)輸出文字結(jié)果。智能儀器現(xiàn)在已廣泛用于電子，化工，機(jī)械，輕工，航空等行業(yè)的精密測(cè)量，對(duì)我國(guó)制造業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)手段，起到了重要的作用。

智能儀器的出現(xiàn)，極大地?cái)U(kuò)充了傳統(tǒng)儀器的應(yīng)用范圍。智能儀器憑借其體積小、功能強(qiáng)、功耗低等優(yōu)勢(shì)，迅速地在家用電器、科研單位和工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

智能儀器工作原理

傳感器拾取被測(cè)參量的信息并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)濾波去除干擾后送入多路模擬開關(guān)；由單片機(jī)逐路選通模擬開關(guān)將各輸入通道的信號(hào)逐一送入程控增益放大器，放大后的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號(hào)后送入單片機(jī)中；單片機(jī)根據(jù)儀器所設(shè)定的初值進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理（如非線性校正等）；運(yùn)算的結(jié)果被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和打?。煌瑫r(shí)單片機(jī)把運(yùn)算結(jié)果與存儲(chǔ)于片內(nèi)FlashROM（閃速存儲(chǔ)器）或E。2PROM（電可擦除存貯器）內(nèi)的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算比較后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果和控制要求，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)（如報(bào)警裝置觸發(fā)、繼電器觸點(diǎn)等）。此外，智能儀器還可以與PC機(jī)組成分布式測(cè)控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為下位機(jī)采集各種測(cè)量信號(hào)與數(shù)據(jù)，通過(guò)串行通信將信息傳輸給上位機(jī)——PC機(jī)，由PC機(jī)進(jìn)行全局管理。

智能儀器的特點(diǎn)

1、操作自動(dòng)化。 儀器的整個(gè)測(cè)量過(guò)程，如鍵盤掃描，范圍選擇，開關(guān)啟動(dòng)和關(guān)閉，數(shù)據(jù)采集，傳輸和處理，以及顯示和打印，由單個(gè)芯片或微控制器控制，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的所有自動(dòng)化。

2、具有自檢功能，包括自動(dòng)調(diào)零，自動(dòng)故障和狀態(tài)檢測(cè)，自動(dòng)校準(zhǔn)，自診斷和自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換。 智能儀表可以自動(dòng)檢測(cè)故障位置甚至故障原因。 這種類型的自檢可以在儀器的開頭運(yùn)行，同時(shí)也可以在儀器的工作中運(yùn)行，這極大地方便了儀器的維護(hù)。

3、具有數(shù)據(jù)處理功能，是智能儀器的主要優(yōu)點(diǎn)之一。 由于在智能儀器中使用單片機(jī)或微控制器，許多難以解決或無(wú)法通過(guò)硬件邏輯解決的問(wèn)題可以通過(guò)軟件非常靈活地解決。 例如，傳統(tǒng)的數(shù)字萬(wàn)用表只能測(cè)量電阻，交流/直流電壓，電流等，而智能數(shù)字萬(wàn)用表不僅可以執(zhí)行上述測(cè)量，還具有復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能，如零轉(zhuǎn)換， 平均值，極值微積分，統(tǒng)計(jì)分析等，這不僅使用戶復(fù)雜。 繁重的數(shù)據(jù)處理也提高了儀器的準(zhǔn)確性。

4、能夠具有友好的人機(jī)對(duì)話能力。 智能儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的切換開關(guān)。 操作員只需通過(guò)鍵盤輸入命令即可實(shí)現(xiàn)某些測(cè)量功能。 同時(shí)，智能儀表還可以通過(guò)顯示屏及時(shí)告訴操作員儀器的操作，其工作狀態(tài)和測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，使儀器的操作更加方便直觀。

5、具有可編程控制能力。 通用智能儀表均配有GPIB，RS232C，RS485等標(biāo)準(zhǔn)。通信接口與PC和其他儀器一起，可以輕松創(chuàng)建多功能自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，旨在幫助用戶完成更復(fù)雜的測(cè)試任務(wù)。