智能儀表原理與設(shè)計

1、表 3控制系學(xué)院（系、所）碩士研究生課程簡介課程名稱：智能儀表原理與設(shè)計英文名稱： Principle and Design of Intelligent Instrument課程代碼： 184.510課程類型：講授課程實踐（實驗、實習(xí)）課程研討課程專題講座其它考核方式：考試教學(xué)方式：講授與討論適用專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置適用層次：碩士 博士 開課學(xué)期：秋季總學(xué)時 / 講授學(xué)時：32/ 32學(xué)分： 2先修課程要求： 數(shù)電、模電、自控原理、傳感器原理、檢測技術(shù)、單片機(jī)等課程組教師姓名職 稱專 業(yè)年齡學(xué)術(shù)專長李昌禧教授檢測技術(shù)與自60檢測技術(shù)與智能儀表動化裝置魏 豐副教授檢測技術(shù)與自45智能電子

2、儀器儀表， 信號處動化裝置理教學(xué)大綱（章節(jié)目錄） ：第一章智能儀表原理與設(shè)計基礎(chǔ)(緒論 ) （ 2 學(xué)時）第一節(jié)智能儀表原理一、儀器儀表概述；二、工業(yè)自動化儀表的發(fā)展過程；三、智能儀表原理；四、智能儀表的結(jié)構(gòu)；五、智能儀表的特點(diǎn)；第二節(jié)設(shè)計基礎(chǔ)一、需求分析與方案論證；二、機(jī)型選擇與嵌入式系統(tǒng)；三、總線結(jié)構(gòu)與片總線；第三節(jié) 設(shè)計原則與設(shè)計內(nèi)容一、設(shè)計原則二、設(shè)計內(nèi)容第二章 人機(jī)接口的設(shè)計（4 學(xué)時）第一節(jié)開關(guān)、按鍵、鍵盤及接口一、開關(guān)二、按鍵及其接口三、按鍵形式第二節(jié)LED顯示器及接口一、 LED數(shù)碼顯示器二、 LED數(shù)碼顯示器與CPU的接口第三節(jié)鍵盤、顯示器接口設(shè)計一、由 I/O 端口支持的鍵

3、盤、顯示器接口電路二、鍵盤顯示器專用接口芯片8279三、鍵盤顯示器專用串行接口芯片zlg7289A第三章 數(shù)據(jù)采集技術(shù)與輸入輸出接口（6 學(xué)時）第一節(jié) 概述第二節(jié) 檢測信號與數(shù)據(jù)放大器設(shè)計一、檢測信號的形式二、集成運(yùn)算放大器選擇三、數(shù)據(jù)放大器的設(shè)計第三節(jié) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式一、多芯片構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的幾種形式二、單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三、 嵌入式系統(tǒng)第四節(jié) 采樣保持器及其與微機(jī)的連接一、采樣保持器工作原理二、常用采樣保持器芯片三、采樣保持器與微機(jī)的連接四、保持電容器的選擇第五節(jié)微機(jī)控制式A/D 轉(zhuǎn)換器第六節(jié)A/D轉(zhuǎn)換器與微機(jī)的接口一、 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇二、A/D 轉(zhuǎn)換器與微機(jī)的連接三、 A/

4、D、 D/A 轉(zhuǎn)換的輸入、輸出形式與基準(zhǔn)電壓第七節(jié)輸出接口技術(shù)一、智能儀表的輸出信號形式二、二、開關(guān)量輸出接口三、三、開關(guān)量隔離輸出電路四、 D/A 與微機(jī)的接口 ( 實現(xiàn)微機(jī)控制輸出的模擬量 )五、信號制與 V/I轉(zhuǎn)換 ( 恒流信號 )六、PWM輸出 ( 一種 D/A 形式 )七、任意波形信號發(fā)生器第八節(jié) 頻率相位信號的采集及其接口一、 V/F 轉(zhuǎn)換原理及特點(diǎn)二、 V/F 轉(zhuǎn)換器芯片三、頻率信號的采集方式與接口四、相差信號的采集第四章 數(shù)據(jù)處理技術(shù)（6 學(xué)時）第一節(jié)概述第二節(jié) 標(biāo)度變換等處理技術(shù)與程序設(shè)計一、極值判斷、分段測量技術(shù)及程序二、標(biāo)度變換處理技術(shù)及程序第三節(jié) 數(shù)字線性化技術(shù)與程序設(shè)

5、計一、連續(xù)函數(shù)擬合法二、插值法（分段擬合法）三、查表法第四節(jié) 零點(diǎn)漂移與增益誤差的補(bǔ)償技術(shù)一、誤差模型與校準(zhǔn)二、自校準(zhǔn)電路實例三、帶傳感器系統(tǒng)的校準(zhǔn)第五節(jié)環(huán)境因素綜合補(bǔ)償技術(shù)與程序設(shè)計一、其它參（變量）數(shù)的影響二、綜合補(bǔ)償技術(shù)（多傳感器信息融合技術(shù)）第六節(jié)控制技術(shù)及其算法第七節(jié) 相關(guān)測量及其算法一、相關(guān)測量原理二、相關(guān)算法與相關(guān)器第五章 多單片機(jī)系統(tǒng)與通信總線（6 學(xué)時）第一節(jié)概述第二節(jié) 多單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與通信一、單片機(jī)串行口直接連接式二、 SPI總線連接與通信式三、多端口存儲器連接式四、共享總線式五、并口連接式六、多單片機(jī)系統(tǒng)的通信與連接的關(guān)系七、 利用公共存儲器進(jìn)行通信第三節(jié)通信技術(shù)一、

6、通信編碼與調(diào)制傳輸二、通信傳輸方式三、通信協(xié)議第四節(jié) 智能儀表的對外通信與標(biāo)準(zhǔn)總線一、數(shù)據(jù)通信的接口總線概念二、RS-232C串行接口總線標(biāo)準(zhǔn) （單物理層標(biāo)準(zhǔn)） 三、RS-422、RS-423、 RS-485 接口總線標(biāo)準(zhǔn)四、 USB 接口總線（物理及鏈路層標(biāo)準(zhǔn)）五、 IEEE-488并行接口總線標(biāo)準(zhǔn)六、 IEEE-488接口電路第五節(jié) 現(xiàn)場總線與智能儀表一、現(xiàn)場總線的產(chǎn)生與發(fā)展二、現(xiàn)場總線的定義與特點(diǎn)三、現(xiàn)場總線儀表（智能儀表）四、現(xiàn)場總線通信技術(shù)第六章智能技術(shù)（4 學(xué)時）第一節(jié) 人工智能技術(shù)概述第二節(jié)模 糊 控 制（用于智能調(diào)節(jié)器）一、概述二、模糊集合及隸屬函數(shù)三、模糊關(guān)系和模糊推理四、模糊控制器的設(shè)計五、模糊控制器設(shè)計實例第三節(jié)軟測量技術(shù)一、軟測量技術(shù)原理二、軟測量的建模三、軟測量技術(shù)實例分析第七章可靠性設(shè)計技術(shù)（ 4 學(xué)時）第一節(jié)可靠性設(shè)計基礎(chǔ)一、可靠性的重要性二、可靠性技術(shù)的主要內(nèi)容三、可靠性的基本概念四、影響儀表可靠性的因素第二節(jié)可靠性保障基本技術(shù)一、智能儀表的可靠性設(shè)計原則二、元器件的合理選用三、元器件的篩選與老化第三節(jié)電磁兼容性設(shè)計一、電源抗干擾設(shè)計二、屏蔽與接地三、抗串模干擾的措施四、抗共模干擾的措施五、數(shù)據(jù)采集時的抗干擾技術(shù)軟件抗干擾技術(shù)教材：李昌禧，智能儀表原理與設(shè)計，北京：化