智能儀表原理與應(yīng)用技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《智能儀表原理與應(yīng)用技術(shù)》全面地介紹了：智能儀表的基本原理和設(shè)計(jì)方法。主要內(nèi)容包括智能儀表的總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、自動(dòng)功能、數(shù)據(jù)處理及控制算法、通信接口技術(shù)、可靠性設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)實(shí)例等?！吨悄軆x表原理與應(yīng)用技術(shù)》注重系統(tǒng)性、實(shí)用性，在側(cè)重闡述基本原理與方法的基礎(chǔ)上，增加應(yīng)用技術(shù)的篇幅，深入淺出，學(xué)用結(jié)合?！　　吨悄軆x表原理與應(yīng)用技術(shù)》可作為高等工科院校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的教材或參考書，也可供電子測(cè)量?jī)x器、自動(dòng)化、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)等與測(cè)控技術(shù)相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生、工程技術(shù)及科研工作人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論 1.1 現(xiàn)代儀表的發(fā)展 1.2 智能儀表的功能特點(diǎn) 1.3 智能儀表的結(jié)構(gòu) 1.3.1 硬件系統(tǒng)組成 1.3.2 軟件系統(tǒng)組成 第2章 智能儀表的總體設(shè)計(jì) 2.1 智能儀表的設(shè)計(jì)原則、 思想及步驟 2.1.1 智能儀表的設(shè)計(jì)原則 2.1.2 智能儀表的設(shè)計(jì)思想 2.1.3 智能儀表的設(shè)計(jì)、 研發(fā)步驟 2.2 智能儀表設(shè)計(jì)中微處理器的選擇 2.2.1 智能儀表常用微處理器芯片 2.2.2 智能儀表設(shè)計(jì)中微處理器選擇實(shí)例 第3章 智能儀表的硬件設(shè)計(jì) 3.1 智能儀表的信號(hào)測(cè)量與數(shù)據(jù)采集 3.1.1 非電量測(cè)量及其接口電路 3.1.2 測(cè)量信號(hào)處理電路 3.1.3 數(shù)據(jù)采集電路 3.2 智能儀表的信號(hào)輸出通道 3.2.1 輸出信號(hào)種類及其通道的結(jié)構(gòu) 3.2.2 D/A轉(zhuǎn)換芯片及其接口技術(shù) 3.2.3 模擬量輸出通道設(shè)計(jì)實(shí)例 3.2.4 開關(guān)量輸出通道結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)實(shí)例 3.3 智能儀表的人-機(jī)接口 3.3.1 鍵盤與接口 3.3.2 顯示接口技術(shù) 3.3.3 打印輸出接口技術(shù) 第4章 智能儀表的軟件設(shè)計(jì) 4.1 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程 4.1.1 總體設(shè)計(jì) 4.1.2 詳細(xì)設(shè)計(jì) 4.1.3 編寫程序 4.1.4 程序調(diào)試 4.1.5 軟件維護(hù) 4.2 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及其應(yīng)用 4.2.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 4.2.2 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用 第5章 智能儀表的自動(dòng)功能 5.1 自動(dòng)測(cè)量 5.1.1 自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換 5.1.2 自動(dòng)補(bǔ)償功能 5.2 誤差自動(dòng)校準(zhǔn) 5.2.1 系統(tǒng)誤差及其校準(zhǔn)方法 5.2.2 智能儀表自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程 5.3 故障自診斷 5.3.1 環(huán)繞自檢技術(shù) 5.3.2 數(shù)字電路故障自檢方法 5.3.3 模擬電路故障自檢方法 5.3.4 智能儀表故障自檢注意事項(xiàng) 第6章 智能儀表的數(shù)據(jù)處理及控制算法 6.1 測(cè)量過(guò)程的數(shù)據(jù)處理方法 6.1.1 測(cè)量結(jié)果的數(shù)值處理方法 6.1.2 測(cè)量結(jié)果的非數(shù)值處理 6.1.3 隨機(jī)信號(hào)的處理和分析 6.1.4 測(cè)量信號(hào)的頻譜分析 6.1.5 軟測(cè)量 6.2 智能儀表中常用的控制算法 6.2.1 PID控制 6.2.2 仿人智能控制 6.2.3 模糊控制 6.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計(jì) 第7章 智能儀表的數(shù)據(jù)通信技術(shù) 7.1 智能儀表的標(biāo)準(zhǔn)通信總線 7.1.1 串行數(shù)據(jù)通信與接口總線 7.1.2 串行通信標(biāo)準(zhǔn)RS-485、RS-422及其接口方法 7.1.3 USB總線及其接口方法 7.2 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 7.2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線概述 7.2.2 控制局域網(wǎng)總線——CAN 7.2.3 基于SJA1000的CAN總線通信技術(shù) 7.3 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 7.3.1 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 7.3.2 CC2430無(wú)線單片機(jī) 7.3.3 基于CC2430的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)舉例 第8章 智能儀表的可靠性設(shè)計(jì) 8.1 可靠性設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法 8.1.1 可靠性設(shè)計(jì)任務(wù) 8.1.2 可靠性設(shè)計(jì)的一般方法 8.2 硬件抗干擾設(shè)計(jì) 8.2.1 信號(hào)通道的濾波技術(shù) 8.2.2 屏蔽與接地 8.2.3 電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與制作 8.3 電源的抗干擾技術(shù) 8.3.1 電源交流端的抑制干擾措施 8.3.2 電源直流端的抑制干擾措施 8.4 軟件抗干擾原理與方法 8.4.1 軟件可靠性設(shè)計(jì) 8.4.2 軟件抗干擾技術(shù) 第9章 智能儀表設(shè)計(jì)實(shí)例 9.1 項(xiàng)目概述及需求分析 9.1.1 項(xiàng)目概述 9.1.2 具體需求 9.1.3 一般性設(shè)計(jì)要求 9.2 總體設(shè)計(jì) 9.2.1 總體方案描述 9.2.2 功能詳述 9.2.3 選擇微處理器 9.2.4 硬件總體方案設(shè)計(jì) 9.2.5 軟件總體方案設(shè)計(jì) 9.3 硬件與軟件設(shè)計(jì) 9.3.1 硬件設(shè)計(jì) 9.3.2 軟件設(shè)計(jì) 9.3.3 儀表的調(diào)試 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 現(xiàn)代儀表的發(fā)展儀器、儀表是對(duì)物質(zhì)世界進(jìn)行測(cè)量與控制的基礎(chǔ)手段和設(shè)備。任何一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程都需要一定的檢測(cè)技術(shù)和相應(yīng)的儀表，以便于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)視、控制和保護(hù)。因此，儀表在生產(chǎn)過(guò)程中承擔(dān)著非常重要的作用。現(xiàn)代儀器、儀表是隨著電子管的誕生而出現(xiàn)的電子儀表。1915年，美國(guó)首先提出峰值電子電壓表的設(shè)計(jì)，并于1928年達(dá)到商品化。自動(dòng)化儀表工業(yè)產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代。由于當(dāng)時(shí)石油、化工、電力和機(jī)械等工業(yè)的需要和自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的建立，出現(xiàn)了將測(cè)量、記錄、調(diào)節(jié)和執(zhí)行功能組合到一起的儀表，較好地適應(yīng)了當(dāng)時(shí)自動(dòng)化程度不高、控制分散的狀況。由于這種儀表主要使用在控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)，因而在儀表的發(fā)展過(guò)程中被稱為“基地式”儀表。20世紀(jì)50年代以前，PID調(diào)節(jié)已很流行，基地式儀表仍為主流熱工儀表。功能分離、信號(hào)傳輸、中央控制室集中顯示操作，這種可應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的通用性強(qiáng)的自動(dòng)化儀表模式還在醞釀之中。隨著大型工業(yè)的出現(xiàn)，生產(chǎn)過(guò)程的控制開始向綜合自動(dòng)化和功能分離、信號(hào)傳輸、中央控制室集中顯示操作，可應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的通用化儀表的模式發(fā)展，于是對(duì)儀表提出了新的要求。即，儀表以功能劃分，形成相對(duì)獨(dú)立的能完成一定職能的標(biāo)準(zhǔn)單元，各單元之間以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)相互聯(lián)系，通過(guò)組合構(gòu)成各種復(fù)雜程度不同的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這就是“DDZ（單元組合式）儀表”。

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