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内容简介

本书较全面地介绍了智能仪表的基本原理和设计方法。主要内容包括智能仪表的总体设计、硬件设计、软件设计、自动功能、数据处理及控制算法、通信接口技术、可靠性设计和设计实例等。本书注重系统性、实用性，在侧重阐述基本原理与方法的基础上，增加应用技术的篇幅，深入浅出，学用结合。
　　本书可作为高等工科院校测控技术与仪器专业的教材或参考书，也可供电子测量仪器、自动化、电子技术、计算机等与测控技术相关专业的本科生、研究生、工程技术及科研工作人员参考。

目　　录

第1章绪论 ??
1.1 现代仪表的发展 ??
1.2 智能仪表的功能特点 ??
1.3 智能仪表的结构 ??
1.3.1 硬件系统组成 ??
1.3.2 软件系统组成 ??
第2章智能仪表的总体设计 ??
2.1 智能仪表的设计原则、思想及?步骤 ??
2.1.1 智能仪表的设计原则 ??
2.1.2 智能仪表的设计思想 ??
2.1.3 智能仪表的设计、研发步骤 ??
2.2 智能仪表设计中微处理器的?选择 ??
2.2.1 智能仪表常用微处理器芯片 ??
2.2.2 智能仪表设计中微处理器?选择实例 ??

第1章 绪论 ?? 1.1 现代仪表的发展 ?? 1.2 智能仪表的功能特点 ?? 1.3 智能仪表的结构 ?? 1.3.1 硬件系统组成 ?? 1.3.2 软件系统组成 ?? 第2章 智能仪表的总体设计 ?? 2.1 智能仪表的设计原则、 思想及?步骤 ?? 2.1.1 智能仪表的设计原则 ?? 2.1.2 智能仪表的设计思想 ?? 2.1.3 智能仪表的设计、 研发步骤 ?? 2.2 智能仪表设计中微处理器的?选择 ?? 2.2.1 智能仪表常用微处理器芯片 ?? 2.2.2 智能仪表设计中微处理器?选择实例 ?? 第3章 智能仪表的硬件设计 ?? 3.1 智能仪表的信号测量与数据?采集 ?? 3.1.1 非电量测量及其接口电路 ?? 3.1.2 测量信号处理电路 ?? 3.1.3 数据采集电路 ?? 3.2 智能仪表的信号输出通道 ?? 3.2.1 输出信号种类及其通道的结构 ?? 3.2.2 D/A转换芯片及其接口技术 ?? 3.2.3 模拟量输出通道设计实例 ?? 3.2.4 开关量输出通道结构及?设计实例 ?? 3.3 智能仪表的人—机接口 ?? 3.3.1 键盘与接口 ?? 3.3.2 显示接口技术 ?? 3.3.3 打印输出接口技术 ?? 第4章 智能仪表的软件设计 ?? 4.1 软件设计过程 ?? 4.1.1 总体设计 ?? 4.1.2 详细设计 ?? 4.1.3 编写程序 ?? 4.1.4 程序调试 ?? 4.1.5 软件维护 ?? 4.2 嵌入式实时操作系统及其应用 ?? 4.2.1 嵌入式实时操作系统 ?? 4.2.2 嵌入式实时操作系统应用 ?? 第5章 智能仪表的自动功能 ?? 5.1 自动测量 ?? 5.1.1 自动量程转换 ?? 5.1.2 自动补偿功能 ?? 5.2 误差自动校准 ?? 5.2.1 系统误差及其校准方法 ?? 5.2.2 智能仪表自动校准过程 ?? 5.3 故障自诊断 ?? 5.3.1 环绕自检技术 ?? 5.3.2 数字电路故障自检方法 ?? 5.3.3 模拟电路故障自检方法 ?? 5.3.4 智能仪表故障自检注意事项 ?? 第6章 智能仪表的数据处理及控制算法 ?? 6.1 测量过程的数据处理方法 ?? 6.1.1 测量结果的数值处理方法 ?? 6.1.2 测量结果的非数值处理 ?? 6.1.3 随机信号的处理和分析 ?? 6.1.4 测量信号的频谱分析 ?? 6.1.5 软测量 ?? 6.2 智能仪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 神经网络控制器的设计 ?? 第7章 智能仪表的数据通信技术 ?? 7.1 智能仪表的标准通信总线 ?? 7.1.1 串行数据通信与接口总线 ?? 7.1.2 串行通信标准RS-485、RS-422及其接口方法 ?? 7.1.3 USB总线及其接口方法 ?? 7.2 现场总线网络系统 ?? 7.2.1 现场总线概述 ?? 7.2.2 控制局域网总线——CAN ?? 7.2.3 基于SJA1000的CAN总线通信技术 ?? 7.3 无线通信网络技术 ?? 7.3.1 短距离无线数据网络基础 ?? 7.3.2 CC2430无线单片机 ?? 7.3.3 基于CC2430的无线传感器网络结点的设计举例 ?? 第8章 智能仪表的可靠性设计 ?? 8.1 可靠性设计的任务和方法 ?? 8.1.1 可靠性设计任务 ?? 8.1.2 可靠性设计的一般方法 ?? 8.2 硬件抗干扰设计 ?? 8.2.1 信号通道的滤波技术 ?? 8.2.2 屏蔽与接地 ?? 8.2.3 电路板的抗干扰设计与制作 ?? 8.3 电源的抗干扰技术 ?? 8.3.1 电源交流端的抑制干扰措施 ?? 8.3.2 电源直流端的抑制干扰措施 ?? 8.4 软件抗干扰原理与方法 ?? 8.4.1 软件可靠性设计 ?? 8.4.2 软件抗干扰技术 ?? 第9章 智能仪表设计实例 ?? 9.1 项目概述及需求分析 ?? 9.1.1 项目概述 ?? 9.1.2 具体需求 ?? 9.1.3 一般性设计要求 ?? 9.2 总体设计 ?? 9.2.1 总体方案描述 ?? 9.2.2 功能详述 ?? 9.2.3 选择微处理器 ?? 9.2.4 硬件总体方案设计 ?? 9.2.5 软件总体方案设计 ?? 9.3 硬件与软件设计 ?? 9.3.1 硬件设计 ?? 9.3.2 软件设计 ?? 9.3.3 仪表的调试 ?? 参考文献

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在线试读部分章节

第1章绪论
　1.1　现代仪表的发展
　仪器、仪表是对物质世界进行测量与控制的基础手段和设备。任何一个工业生产过程都需要一定的检测技术和相应的仪表，以便于对生产过程进行测量、监视、控制和保护。因此，仪表在生产过程中承担着非常重要的作用。现代仪器、仪表是随着电子管的诞生而出现的电子仪表。1915年，美国首先提出峰值电子电压表的设计，并于1928年达到商品化。自动化仪表工业产生于20世纪40年代。由于当时石油、化工、电力和机械等工业的需要和自动化科学技术的建立，出现了将测量、记录、调节和执行功能组合到一起的仪表，较好地适应了当时自动化程度不高、控制分散的状况。由于这种仪表主要使用在控制系统的现场，因而在仪表的发展过程中被称为“基地式”仪表。20世纪50年代以前，PID调节已很流行，基地式仪表仍为主流热工仪表。功能分离、信号传输、中央控制室集中显示操作，这种可应用于多个行业的通用性强的自动化仪表模式还在酝酿之中。
随着大型工业的出现，生产过程的控制开始向综合自动化和功能分离、信号传输、中央控制室集中显示操作，可应用于多个行业的通用化仪表的模式发展，于是对仪表提出了新的要求。即，仪表以功能划分，形成相对独立的能完成一定职能的标准单元，各单元之间以规定的标准信号相互联系，通过组合构成各种复杂程度不同的自动控制系统。这就是“DDZ（单元组合式）仪表”。
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