智能儀器儀表及其發展趨勢

劉佳奇

摘 要：該文主要對智能儀器儀表的工作原理以及其發展趨勢進行了相應的研究分析，智能儀表的出現，在很大的程度上擴充了傳統儀器的應用范圍，只能儀表具有體積小、功能強并且功耗低的特點，因此智能儀表在很多工業領域中都得到了廣泛的應用。

關鍵詞：智能儀器 儀表 發展趨勢

中圖分類號：TH83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0217-01

隨著社會科技的不斷發展，計算機網絡技術迅速發展，從而帶動了儀器儀表技術的發展，使儀器儀表設備逐漸的趨近智能化，以計算機技術為主體，將計算機技術與相應的檢測技術相互結合，以此來組成智能儀器儀表。智能儀器儀表具有很強的優點，有效的解決了傳統儀器儀表所不能夠解決的問題，并且這種智能儀表在一定程度上簡化了電路，提高了儀表的可靠性，使其能夠更加的精確，并且性能也有所提高，從而達到了多功能的目標。在很多的領域中都得到了廣泛的應用。

1 智能儀器儀表的工作原理

智能儀器儀表的工作原理主要是，傳感器將收集到的測量信息經過處理之后，轉化為相應的電信號，并且經過過濾將干擾消除，再送入多路模擬開關。并且由單片機選通相應的模擬開關，將其送入相應的輸入通道，并且送入了程控增益放大器，在進行放大之后，經過轉化器，轉換成相應的脈沖信號，將其送入到單片機中。單片機根據相應設定的數值，對數據進行吸納供應的處理，并且將運算的結果轉化為相應的數據進行顯示打印。另外單片機將運算的結果存儲在閃速存儲器中，利用相應的設定的參數進行運算，并且根據相應的運算的結果以及要求，來輸出控制信號。

2 智能儀器的功能特點

隨著社會信息技術的發展，集合了多種功能的單片機也隨之出現，將單片機作為主體，與計算機技術結合在一起，因此來組成了智能化的控制系統，被稱為智能儀器，智能儀器的特點主要有：（1）操作自動化，對于智能儀器儀表來說，在整個操作的過程，都是實行自動化操作管理，比如在測試過程中的鍵盤掃描、量程選擇以及開關的啟動閉合等，都是利用計算機來實現測量過程中的自動化管理；（2）智能儀器儀表設備具有自測功能，可以進行故障的自動檢測、自動校準以及診斷等功能。對于儀器的自動檢測，主要是在儀器的啟動運行時，并且這種啟動還可以在儀器的工作中運行，在很大程度上方便了儀器的維護；（3）具有數據的處理功能，由于智能儀器主要是利用單片機，因此可以使得傳統的硬件邏輯無法解決的問題，得到了很好的解決。比如：傳統的數字萬用表僅僅能夠測量電阻以及電壓等，但是無法對最后的結果進行相應的計算與處理，但是智能化的數字萬用表可以很好的實現了這一功能，為用戶的數據處理帶來了很大的方便，節省了人力物力，提高了測量的效率；（4）具有人機對話能力，智能儀器可以利用鍵盤代替傳統的儀器的開關切換，相應的工作人員可以利用鍵盤操作的形式來控制測量功能的實現，并且智能儀器可以通過顯示屏將儀器的相關的運行狀況顯示出來，工作人員可以隨時對儀器有一個全面的了解，同時對于測量的數據也比較的直觀；（5）可程控操作能力，大部分的智能儀器都配有標準的通信接口，很方便的與其他的一些儀器組成自動測量系統，從而來完成一些任務。

3 智能儀器儀表的發展趨勢

3.1 微型化

微型化的智能儀器主要是指在電子技術以及機械技術等應用在儀器的生產中，這樣使得儀器的體積更加的小，并且更加的趨近于智能化，生產后的智能儀器可以有效的完成信號的采集以及處理等功能。現今隨著機械技術的不斷發展，其智能儀器技術也不斷的革新，并且逐漸的趨于成熟，成本也大大的降低了，在很多的領域都有所應用。

3.2 多功能化

智能儀器本身的一個重大的特點就是多功能化，廠家在進行智能儀器的生產中，在其中設計了很多種帶有多功能特色的函數發生器，這樣在很大的程度上提高了智能產品的性能，并且在各種的測試功能上都有很強的解決方案。

3.3 人工智能化

人工智能是計算機發展的一個全新的方向，利用人工智能，可以在很多的方面得到應用。因此智能儀器在發展中將會含有很大成分上人工智能化，可以代替人類的大腦進行相應的勞動，這樣人工智能將會無需人們進行操作，來進行檢測工作，這樣很大程度上減少了人力以及物力。

3.4 虛擬儀器是智能儀器發展的新階段

對于測量儀器，主要的功能有三大方面：數據采集、數據分析以及數據顯示三個部分，在虛擬的系統中，數據分析以及顯示都是由PC機來完成的，只要有相應的數據采集硬件，與PC機進行組合，那么將會形成測量儀器，這種基于PC機的測量儀器便稱為儀器。并且，虛擬儀器具有一個很強的優點，就是在虛擬儀器中，利用同一個硬件系統，只要對軟件系統進行不同程度上的編程，那么將會得到不同的測量儀器，因此在虛擬儀器中，主要起作用的就是軟件。在傳統的智能儀器中，主要是利用計算機技術的操作以及計算功能，但是對于虛擬儀表來說，在融合了先進的計算機技術后，也將儀器的技術進行了整合，是儀器對于測量更加的方便。同時虛擬儀器中的軟件系統具有可升級、通俗以及可擴展性等特點，因此，虛擬儀器具有很強的發展空間。

4 結語

智能儀器儀表集合了計算機、電子、數學、智能等多種領域，是多種功能的結合體，并且隨著專用集成電路以及個人儀器的發展，智能儀器將會得到更為廣泛的應用，并且現今隨著社會科技技術的飛速發展，智能儀器儀表技術將會不斷的更新完善，將會更加的靈活，適合人們的使用，可以帶給人們更大的方便，因此，智能儀器儀表技術在未來的生活中將會得到更為廣泛的應用。

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