智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第1章 緒論 1．1 智能儀器的發(fā)展概況 1．2 智能儀器的發(fā)展趨勢(shì) 1．3 智能儀器的分類、組成和特點(diǎn) 1．3．1 智能儀器的分類 1．3．2 智能儀器的組成 1．3．3 智能儀器的特點(diǎn) 1．4 智能儀器的設(shè)計(jì)要求、原則及步驟 1．4．1 智能儀器的設(shè)計(jì)要求 1．4．2 智能儀器的設(shè)計(jì)原則 1．4．3 智能儀器的設(shè)計(jì)步驟 習(xí)題1 第2章 智能儀器輸入／輸出通道及接口技術(shù) 2．1 模擬量輸入通道概述 2．2 傳感器 2．2．1 傳感器的分類 2．2．2 傳感器的選用原則 2．3 放大器 2．3．1 程控放大器 2．3．2 儀用放大器 2．3．3 隔離放大器 2．4 模擬多路開關(guān) 2．4．1 模擬多路開關(guān)的性能指標(biāo) 2．4．2 集成模擬多路開關(guān) 2．4．3 模擬開關(guān)的通道擴(kuò)展 2．5 采樣／保持器 2．5．1 采樣／保持器的原理 2．5．2 集成采樣／保持器 2．5．3 采樣／保持器的主要性能指標(biāo) 2．6 A／D轉(zhuǎn)換器 2．6．1 并聯(lián)比較型A／D轉(zhuǎn)換器 2．6．2 逐次逼近型A／D轉(zhuǎn)換器 2．6．3 雙積分型A／D轉(zhuǎn)換器 2．6．4 ∑一△調(diào)制型A／D轉(zhuǎn)換器 2．6．5 A／D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 2．7 A／D轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口 2．7．1 并行輸出ADC與微處理器的接口 2．7．2 串行輸出ADC與微處理器的接口 2．8 開關(guān)量輸入通道 2．9 模擬量輸出通道 2．9．1 D／A轉(zhuǎn)換原理 2．9．2 D／A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 2．9．3 D／A轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口 2．9．4 DAC的應(yīng)用 2．10開關(guān)量輸出通道 2．10．1 小功率驅(qū)動(dòng)接口電路 2．10．2 中功率驅(qū)動(dòng)接口電路 2．10．3 固態(tài)繼電器輸出接口電路 習(xí)題2 第3章 常見模擬量信號(hào)的檢測(cè)方法 3．1 概述 3．2 電壓類信號(hào)的檢測(cè) 3．2．1 對(duì)電壓測(cè)量的基本要求 3．2．2 交流電壓的測(cè)量 3．3 電流類信號(hào)的檢測(cè) 3．3．1 手動(dòng)分擋測(cè)量法 3．3．2 自動(dòng)分擋測(cè)量法 3．4 相位型信號(hào)的檢測(cè) 3．4．1 軟件分析法 3．4．2 過零比較器法 3．5 時(shí)問型信號(hào)的檢測(cè) 3．6 頻率及周期型信號(hào)的檢測(cè) 3．6．1 頻率及周期型信號(hào)的特點(diǎn) 3．6．2 頻率測(cè)量基本電路 3．6．3 周期測(cè)量基本電路 3．6．4 通用頻率計(jì)(計(jì)數(shù)器)的基本電路 3．7 電阻型信號(hào)的檢測(cè) 3．7．1 恒流法測(cè)電阻 3．7．2 恒壓法測(cè)電阻 3．7．3 恒阻法測(cè)電阻 3．7．4 積分法測(cè)電阻 3．8 電容型信號(hào)的檢測(cè) 3．8．1 積分法測(cè)電容 3．8．2 相位法測(cè)電容 3．8．3 頻率法測(cè)電容 習(xí)題3 第4章 智能儀器人機(jī)交互接口 4．1 鍵盤與接口 4．1．1 鍵盤概述 4．1．2 鍵盤工作原理與接口電路 4．1．3 鍵值分析程序 4．2 LED顯示與接口 4．2．1 段碼式LED顯示原理與接口 4．2．2 點(diǎn)陣式LED顯示原理與接口 4．3 鍵盤／顯示器接口設(shè)計(jì) 4．3．1 ZLG7 2 9 0芯片介紹 4．3．2 ZLG7 2 9 0接口芯片的連接方法和程序設(shè)計(jì) 4．4 LCD顯示及接口 4．4．1 LcD顯示器的結(jié)構(gòu)和工作原理 4．4．2 筆段式LCD顯示器 4．5 CRT顯示及控制 4．5．1 CRT顯示器概述 4．5．2 字符顯示原理 4．5．3 圖形及漢字顯示原理 4．6 觸摸屏 4．6．1 觸摸屏簡(jiǎn)介 4．6．2 觸摸屏的分類 4．6．3 觸摸屏的控制 4．7 打印記錄技術(shù) 4．7．1 RD系列熱敏微型打印機(jī)的接口信號(hào) 4．7．2 RD系列熱敏微型打印機(jī)的打印命令 4．7．3 漢字打印技術(shù) 4．7．4 RD系列打印機(jī)與單片機(jī)接口及編程 習(xí)題4 第5章 智能儀器的典型數(shù)據(jù)處理功能 5．1 概述 5．2 測(cè)量結(jié)果的非數(shù)值處理” 5．2．1 查表 5．2．2 排序 5．3 測(cè)量結(jié)果的數(shù)值處理 5．3．1 隨機(jī)誤差處理與數(shù)字濾波 5．3．2 系統(tǒng)誤差的處理和傳感器的非線性校正 5．3．3 粗大誤差的處理算法 5．4 測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換 5．4．1 線性標(biāo)度變換 5．4．2 非線性參數(shù)的標(biāo)度變換 習(xí)題5 第6章 智能儀器自動(dòng)測(cè)量和自檢技術(shù) 6．1 概述 6．2 儀器的自動(dòng)校準(zhǔn) 6．2．1 內(nèi)部自動(dòng)校準(zhǔn) 6．2．2 外部自動(dòng)校準(zhǔn) 6．3 儀器的自動(dòng)測(cè)量 6．3．1 觸發(fā)電平自動(dòng)調(diào)節(jié) 6．3．2 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換 6．4 硬件故障自檢 6．4．1 RAM的自檢 6．4．2 ROM的自檢 6．4．3 鍵盤與顯示器的自檢 6．4．4 輸入通道的自檢 6．4．5 輸出通道的自檢 6．4．6 總線的自檢 習(xí)題6 第7章 智能儀器可靠性與抗干擾技術(shù) 7．1 可靠性概述 7．1．1 可靠性的基本概念 7．1．2 可靠性的總體考慮 7．2 可靠性設(shè)計(jì) 7．2．1 硬件可靠性設(shè)計(jì) 7．2．2 軟件可靠性設(shè)計(jì) 7．3 智能儀器抗干擾技術(shù) 7．3．1 干擾的產(chǎn)生與分類 7．3．2 干擾的耦合方式 7．3．3 抑制干擾的主要技術(shù)及措施 7．3．4 抗干擾的其他措施 習(xí)題7 第8章 總線和數(shù)據(jù)通信技術(shù) 8．1 概述 8．2 內(nèi)總線 8．2．1 I2 C總線概述 8．2．2 I2 C總線的術(shù)語(yǔ) 8．2．3 器件與I2 C總線的連接 8．2．4 數(shù)據(jù)的傳送 8．3 通用接口總線 8．3．1 協(xié)議中用到的術(shù)語(yǔ) 8．3．2 儀器功能與接口功能 8．3．3 GPIB接口系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8．3．4 GPIB接口工作過程 8．3．5 GPIB接口芯片 8．4 串行通信接口 8．4．1 RS-2 3 2 C串行總線標(biāo)準(zhǔn) 8．4．2 RS-4 2 2 標(biāo)準(zhǔn) 8．4．3 RS-4 8 5 通信接口標(biāo)準(zhǔn) 8．4．4 通用串行總線(USB) 8．5 現(xiàn)場(chǎng)總線 8．5．1 現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn) 8．5．2 CAN總線的發(fā)展與特點(diǎn) 8．5．3 CAN的分層結(jié)構(gòu) 8．6 藍(lán)牙技術(shù) 8．6．1 藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)生與概況 8．6．2 藍(lán)牙技術(shù)的原理 8．7 工業(yè)以太網(wǎng) 8．8 電力線載波通信 習(xí)題8 第9章 智能儀器設(shè)計(jì)實(shí)例 9．1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9．1．1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu) 9．1．2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮的因素 9．1．3 心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9．2 簡(jiǎn)易單回路溫度控制器 9．2．1 功能需求和總體思路 9．2．2 溫度測(cè)控電路設(shè)計(jì) 9．2．3 PID控制算法的實(shí)現(xiàn) 9．2．4 控制器和Pc之間的數(shù)據(jù)通信 9．2．5 溫度控制器軟件流程與參考程序 9．3 簡(jiǎn)易單回路溫度控制器電路圖 習(xí)題9 第10章 智能儀器新發(fā)展 10．1 個(gè)人儀器及系統(tǒng) 10．1．1 個(gè)人儀器概述 10．1．2 個(gè)人儀器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 10．2 VXI總線儀器 10．2．1 VXI總線儀器系統(tǒng)概述 10．2．2 VXI總線儀器系統(tǒng)的組建 10．3 虛擬儀器 10．3．1 虛擬儀器的特點(diǎn)與構(gòu)成 10．3．2 虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu) 10．3．3 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) 10．3．4 虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺(tái) 10．3．5 虛擬儀器的發(fā)展與應(yīng)用 10．4 網(wǎng)絡(luò)化儀器 10．4．1 網(wǎng)絡(luò)化儀器概述 10．4．2 基于web的虛擬儀器 10．4．3 嵌入式Internet的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器 10．4．4 IEEE 1 4 5 1 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器標(biāo)準(zhǔn) 10．5 多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù) 10．5．1 概述 10．5．2 數(shù)據(jù)融合的原理和結(jié)構(gòu) 10．5．3 數(shù)據(jù)融合的基本方法 10．5．4 數(shù)據(jù)融合技術(shù)在智能儀器中的應(yīng)用 習(xí)題10參考文獻(xiàn)