智能的出現(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。
1.智能儀器的工作原理
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(kāi)關(guān)；由單片機(jī)逐路選通模擬開(kāi)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??；同時(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E2PROM（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。
2.智能儀器的功能特點(diǎn)
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，集成了CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/、并行和串行接口、看門狗、前置放大器甚至A／D、D／A轉(zhuǎn)換器等電路在一塊芯片上的超大規(guī)模集成電路芯片（即單片機(jī)）出現(xiàn)了。以單片機(jī)為主體，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量控制技術(shù)結(jié)合在一起，又組成了所謂的“智能化測(cè)量控制系統(tǒng)”，也就是智能儀器。
與傳統(tǒng)相比，智能儀器具有以下功能特點(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、量程選擇、開(kāi)關(guān)啟動(dòng)閉合、數(shù)據(jù)的采集、傳輸與處理以及顯示打印等都用單片機(jī)或微控制器來(lái)控制操作，實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的全部自動(dòng)化。
?、诰哂凶詼y(cè)功能，包括自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)故障與狀態(tài)檢驗(yàn)、自動(dòng)校準(zhǔn)、自診斷及量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換等。智能能自動(dòng)檢測(cè)出故障的部位甚至故障的原因。這種自測(cè)試可以在儀器啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行，同時(shí)也可在儀器工作中運(yùn)行，極大地方便了儀器的維護(hù)。
③具有數(shù)據(jù)處理功能，這是智能儀器的主要優(yōu)點(diǎn)之一。智能儀器由于采用了單片機(jī)或微控制器，使得許多原來(lái)用硬件邏輯難以解決或根本無(wú)法解決的問(wèn)題，現(xiàn)在可以用軟件非常靈活地加以解決。例如，傳統(tǒng)的數(shù)字萬(wàn)用表只能測(cè)量電阻、交直流電壓、電流等，而智能型的數(shù)字萬(wàn)用表不僅能進(jìn)行上述測(cè)量，而且還具有對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行諸如零點(diǎn)平移、取平均值、求極值、統(tǒng)計(jì)分析等復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能，不僅使用戶從繁重的數(shù)據(jù)處理中解放出來(lái)，也有效地提高了儀器的測(cè)量精度。
在這個(gè)智能化社會(huì)，智能儀器絕對(duì)是受人們所歡迎的，除了是提高檢測(cè)測(cè)量的精確，也提高了人工成本，工作效率等;
智能儀器就是將人工智能的理論，方法和技術(shù)應(yīng)用于儀器，使其具有類似于人的只能特性或功能的儀器。智能儀器不再是簡(jiǎn)單的硬件實(shí)體，而是硬件與軟件的結(jié)合。
智能儀器的工作方式與計(jì)算機(jī)類似，而與傳統(tǒng)測(cè)試儀器的差別較大。主要由兩部分組成：硬件和軟件；硬件部分主要包括數(shù)據(jù)采集與調(diào)理單元、微處理器單元、輸人輸出接口單元、鍵盤輸人單元、通信單元等，其組成結(jié)構(gòu)如圖所示。軟件部分主要由各種程序構(gòu)成。
(智能儀器結(jié)構(gòu)展示圖)
與智能儀器相比，傳統(tǒng)儀器就就沒(méi)有了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，處理的功能，只能通過(guò)人工計(jì)算來(lái)得出結(jié)果，相對(duì)于傳統(tǒng)儀器而言，智能儀器有以下幾大類特點(diǎn)：
①借助于傳感器和變送器采集信息。
②具有硬件軟件化的優(yōu)勢(shì)。采用了微處理器，許多傳統(tǒng)的硬件邏輯功能都用軟件代替，如傳統(tǒng)數(shù)字電壓表中的計(jì)數(shù)器、寄存器、譯碼顯示電路等。這樣降低了成本，減少了體積，降低了功耗，提高了可靠性。
③具有人機(jī)對(duì)話的功能。使用者借助面板上的鍵盤和顯示屏，用對(duì)話方式選擇測(cè)量功能、設(shè)置參數(shù)，并通過(guò)顯示器等獲得測(cè)量結(jié)果。
④具有記憶信息的功能。智能儀器中的存儲(chǔ)器既用來(lái)存儲(chǔ)測(cè)量程序、相關(guān)的數(shù)學(xué)模型及操作人貝輸人的信息，乂用來(lái)存儲(chǔ)以前測(cè)得的和現(xiàn)在測(cè)得的各種數(shù)據(jù)。
⑤具有自動(dòng)處理數(shù)據(jù)的功能。智能儀器對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)可按預(yù)先設(shè)置的程序進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，如求平均值、對(duì)數(shù)、方差、標(biāo)準(zhǔn)偏差等數(shù)學(xué)運(yùn)算，還可求解代數(shù)方程，并對(duì)信息進(jìn)行分析、比較和推理。
⑥具有自檢、診斷和測(cè)試功能。智能儀器可對(duì)內(nèi)身各部分的電路及功能進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證其能否正常t作。自檢合格時(shí)，將顯示自檢合格的信息或發(fā)出相應(yīng)的聲音。否則，將會(huì)運(yùn)行自診斷程序，對(duì)儀器作進(jìn)一步檢查，并顯示有關(guān)故障的信息。若儀器中考慮了替換方案，還可在內(nèi)部進(jìn)行協(xié)調(diào)和重組，自動(dòng)修復(fù)系統(tǒng)。
⑦具有自校準(zhǔn)(校準(zhǔn)零點(diǎn)、增益等)功能，保證儀器自身測(cè)量的準(zhǔn)確度。
⑧具有自補(bǔ)償、適應(yīng)外界變化的功能。智能儀器能動(dòng)補(bǔ)償環(huán)境溫度、壓力等因素對(duì)被測(cè)量的影響，能補(bǔ)償輸人信號(hào)的非線性，并根據(jù)外部負(fù)載的變化的動(dòng)輸出與其匹配的信號(hào)。
⑨具存對(duì)外接口功能。通過(guò)GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口，能夠容易地接入自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),甚至接人Imemel接受遙控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試。
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