智能儀器設(shè)計(jì)課堂筆記

第一測(cè)控系統(tǒng)的地位與作測(cè)控系統(tǒng)微機(jī)化的重要意復(fù)雜控制、多、通信或網(wǎng)絡(luò)、自我診斷等。微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)的類型和、被測(cè)參數(shù)—模擬輸入通道—微計(jì)算機(jī)—數(shù)據(jù)記錄器器、模擬輸出通、本課程的內(nèi)容與性著重研究與硬件相關(guān)的接口軟件、測(cè)控算法、整機(jī)程序以及影響整機(jī)性能的上課筆記1、設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題2、怎么找信號(hào)的特征3、對(duì)智能的理解，何為智能？智能的屬性第二控通模擬輸入通傳感器—調(diào)理電路—電路—微型計(jì)算機(jī)。集中式（集中式：分（共用一個(gè)S/H和A/D，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，降低成本，但對(duì)信號(hào)是由模路信號(hào)同時(shí)系統(tǒng)不適用，多用于中速和低速測(cè)試系統(tǒng)；同步（在多路分散式（分布式：每一路都有一個(gè)S/H和A/D（只對(duì)本路模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換MUX。對(duì)傳感器的主要技術(shù)要求：1）換等）1）前置放大器（增益>1，低噪聲；保證在不使A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)生溢出的前壓不隨被測(cè)信號(hào)一起送到電路）與電壓跟隨器輸入電阻形成一個(gè)RC高通濾采用的折疊失真（被采樣頻譜中含有高于折疊頻率fs/2的頻率分量）及消去濾波（其截止頻率fh應(yīng)與采樣周期Ts保持固定關(guān)系、低通濾波器，電路是實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化的電路，A/D轉(zhuǎn)換器是電路的；A/D轉(zhuǎn)換器的選擇（A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)的確定、轉(zhuǎn)換速度的確定、環(huán)境條件、輸出狀態(tài)等采樣保持器S/H的選擇（主要參數(shù)；電路的工作時(shí)序和最高允許頻率；多模擬輸出通（AGCD/A轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)分配同步轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；模擬分配分時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；比較和選擇。1、D/A轉(zhuǎn)換器：D/A位數(shù)的確定；主要結(jié)構(gòu)特性和應(yīng)用特性的選擇（數(shù)字輸；2（F/V開(kāi)關(guān)量輸入/輸出通；2；31、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制；2；2平匹配（COMS（+15V）TTL（+5V）集成電路之間的連接）電耦合（電氣場(chǎng)合中采樣）2、時(shí)序配合。TTL、HTL、ECL、CMOSCMOS數(shù)字信號(hào)相比于模擬信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)模擬信號(hào)，容易受到干擾，數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)：性能較好、便于攜帶， 其他相關(guān)的知識(shí)參數(shù)的意義、基本定義，特征，明確（A/D轉(zhuǎn)換）類型；BPS：波特率：每秒傳遞二進(jìn)制的位數(shù)；DPI；每平方像素；信號(hào)調(diào)理：濾波、放大前置放大器，放大電路；關(guān)鍵是：A/D轉(zhuǎn)換：多少伏電（ws>2w0樣保持（S-H、A/D需要的時(shí)間、被采樣信號(hào)變化的快慢，穩(wěn)定信號(hào)；可控放大1；要有一個(gè)快速變換需要S-H；類型不同用PJ 量化誤差q：tac：采樣時(shí)間越小越好；孔徑時(shí)間越小越好、捕捉時(shí)間越小越好。A/D：時(shí)間：轉(zhuǎn)換時(shí)間tc最小、（BPS持器、A/D轉(zhuǎn)換器；數(shù)字信號(hào)：一階保持、零階保持—相位延遲。第三章主機(jī)主機(jī)電電路是微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)的。PCPC3.3.2測(cè)控接口及程A/DVFCV/F具有一下特點(diǎn)接口簡(jiǎn)單占用算機(jī)硬件資源少性能好；便于遠(yuǎn)距離傳輸D/A人-機(jī)接口及LED顯示器接口以及程序（1、硬件譯碼顯示器接口、軟件譯顯示器接口、LCD擴(kuò)展8155I/O口的鍵盤/顯示器接口、采用8279接口的鍵盤/顯示器口接口及程序GP16微型結(jié)構(gòu)及接口信號(hào)、GP16的打印命令和工作方式（打印命令發(fā)光二極管指示燈接口、單頻音器接口、音樂(lè)聲接通串行通RS-232C標(biāo)準(zhǔn)（電氣特性和數(shù)據(jù)傳送格式、接口信號(hào)、通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、RS-232C與TTL器件接口、串行通口電路（8251基本性能、結(jié)構(gòu)、接口信號(hào)、編程、RS422/RS423并行通IEEE-488（為可程控一起儀表設(shè)計(jì)的（采用負(fù)邏輯（總線工作過(guò)程、采用IEEE-488的系統(tǒng)、并行通訊接口器件。上課筆記D/A（考慮時(shí)間、性好，時(shí)間較長(zhǎng)、步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分，直流電機(jī)（脈寬比、惰機(jī)（扭矩考慮）單片機(jī)（控制領(lǐng)域）DSP（數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域）硬件加法器<硬件乘法器>字長(zhǎng)、中斷越來(lái)越多（2，封裝（集成低功耗單片機(jī)的應(yīng)用（能用于軍事上的技創(chuàng)新（產(chǎn)品機(jī)械精度）Inter公司C51、C52（定時(shí)器設(shè)計(jì)）,8031（ROM、單片機(jī)（8031EA（WR，RD、Mov、movx、sp第四章測(cè)量數(shù)據(jù)處零位和靈敏度的誤差校在微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器接口送入微型機(jī)的數(shù)據(jù)，是對(duì)被測(cè)量進(jìn)量得到的原始數(shù)據(jù)這些原始測(cè)量的數(shù)據(jù)送入微機(jī)后通常要先進(jìn)行一定處A/D量程自動(dòng)切對(duì)被測(cè)量x利用傳感器測(cè)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)放大器與窗口比較器進(jìn)行比較，另外經(jīng)過(guò)放大器、A/DK,微機(jī)根據(jù)窗口比較器的比較結(jié)果或數(shù)字比較結(jié)果來(lái)控制程控增益放大器或程控衰減器中MUX的動(dòng)作，以改變總增益K，從而超限自動(dòng)超限處理程序設(shè)該程序設(shè)計(jì)的思想是首先把上、下限值分別存于XMAX和XMIN單元，然后取本次采樣值Xi先與上限值Xmax進(jìn)行比較。超限系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)標(biāo)度變線校拋物線插值擬合（最小二乘法曲線擬合最佳一致近（線性最佳一致近、分段線性最佳一致近）數(shù)字濾中位值濾波：對(duì)某一次被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣n次（一般為奇數(shù)，然后把n次采樣算術(shù)平均濾波：對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)，尋找這樣一個(gè)y，使y與各值之間的偏差的平方和最小。濾波之后的信噪比可提高N1/2倍。適用于具有隨機(jī)干擾的信號(hào)。去極值平均濾波：對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)，去掉一個(gè)最大值，去掉一個(gè)最小值，再求余下N-2移動(dòng)平均濾波（遞推平均濾波（適用于高頻濾波振蕩系統(tǒng)、平均濾波低通濾波：一階LC濾波等。復(fù)合濾波：將上面的方法進(jìn)行結(jié)合的濾波。第五PID（P積分（I、微分（D）進(jìn)行控制，稱為PID控制。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和理論分析都表明PID控制能滿足相當(dāng)多工業(yè)對(duì)象的控制要至今為止是一種應(yīng)用最廣的控制PID控制原理與程序流PIDPID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器。他根據(jù)給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成的控制偏差e將偏差的比例（P、積分（I、微分（D）通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)控制對(duì)PIDPIDPIDPIDPIDT（采樣周期）產(chǎn)生依次定時(shí)中斷，主機(jī)響應(yīng)后，非線性處理、計(jì)算當(dāng)前給定值、計(jì)算偏差、超限、PID運(yùn)算以及輸出處理等標(biāo)準(zhǔn)PID法的改5.2.5數(shù)字PID數(shù)的選數(shù)字PID控制是建立在用計(jì)算機(jī)對(duì)連續(xù)PID控制進(jìn)行數(shù)字模擬基礎(chǔ)上的PID擴(kuò)充臨界比例度法、擴(kuò)充響應(yīng)曲、歸一參數(shù)整定數(shù)字PID制的工程實(shí)給定值處理（內(nèi)給定狀態(tài)、外給定狀態(tài)、SCC控制、給定值變化率限制、被偏差處理分為計(jì)算偏差、偏差、非線性特性和輸入補(bǔ)償?shù)人牟糠值诹鲁绦蛟O(shè)兩部分即用于管理整個(gè)系統(tǒng)正常工作的程序和用于執(zhí)行所要求任務(wù)的功能計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的問(wèn)題。6.1程序的功能和組。程序的主要作用是的響應(yīng)來(lái)自系統(tǒng)或儀器內(nèi)部的各種服務(wù)請(qǐng)求，息，并在系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)作出相應(yīng)的處理程序的功能具體可歸納為：1）進(jìn)行鍵盤和顯示管理，按鍵入令轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵服務(wù)；2）接收因過(guò)。6.2主程序和初始化管6.2.1主程主程序是整個(gè)程序的一條主線，上電復(fù)位后首先進(jìn)入主程序6.2.2鍵盤管論采用哪法在獲得當(dāng)前按鍵編碼后都要設(shè)法轉(zhuǎn)入要求兼顧軟硬件，顯示、中斷與時(shí)鐘管A/D硬件故障的自ROMEPROMRAM第七章技噪聲干擾的形硬件技低電阻導(dǎo)體連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)基準(zhǔn)電位、測(cè)控系統(tǒng)中的種類（接地接地環(huán)路與共模干擾系統(tǒng)接地設(shè)（輸入信號(hào)傳輸線接電點(diǎn)的選擇、電源變壓器靜電層的接地直流電源接地點(diǎn)的選擇印刷電路板的地線布局、的類型和原理（靜電、電磁、磁、的結(jié)構(gòu)形長(zhǎng)線感應(yīng)干擾及抑制、反射干擾及抑制（阻抗匹配、長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)技（變壓器縱向扼流圈光電耦合器浮置技（浮地技術(shù)、供電系統(tǒng)軟件技軟件陷阱、軟件陷阱的安排（未使用的中斷區(qū)、未使用的EPROMEPROM空間、