智慧型儀器學習心得

2021-03-04 03:55:02 字數 2489 閱讀 4814

首先,非常榮幸《智慧型儀器》這門課程由我們的周老師授課。現在我將學習這門課程的心得、所獲得的知識介紹如下。

隨著微型計算機及微電子技術在測試領域中的廣泛應用,儀器表在測量原理、準確度、靈敏度、可靠性、多種功能及自動化水平等方面都發生了巨大的變化,逐步形成了完全突破傳統概念的新一代儀器——智慧型儀器。在資訊科技的高速發展和人工智慧應用的推動下,智慧型儀器必將有更大的進展。測試儀器的智慧型化已是現代儀器發展的主流方向。

因此,學習智慧型儀器的工作原理、掌握新技術和設計方法無疑是十分重要的。

了解教材的特點對我們學習的課程是相當關鍵的,所以我了解到本教材的特點是:1、結構合理,章節安排、重點與難點分布符合教學要求,內容系統、新穎、翔實,可教性和可實踐性強;2、緊密結合科研實踐,融入了dsp、fpga/cpld、∑-△型24位a/d、usb介面、觸控螢幕、條圖顯示、非線性決策濾波演算法、智慧型感測器、網路儀器等當今智慧型儀器的先進技術;3、較強了軟體設計方法、課測試性實踐、可靠性設計;4、有利於授課教師靈活選材,可以選取不同章節,構成深度和學時有區別的課程;5、通過附錄介紹了實驗裝置和實驗專案,形成了完整的教學方案。

下面我就我們學到的知識做乙個簡單的概況。

本書第一章概述,簡要介紹了儀器儀表的分類、重要性及智慧型儀器的發展概況,重點論述了智慧型儀器的概念、智慧型化層次、基本結構與特點,綜述了推動智慧型儀器的發展的七方面主要介紹和智慧型儀器微型化技術。

第2章資料採集技術,介紹了集中式和分布式採集系統結構、模擬訊號調理,重點論述了普通型和∑-△型a/d轉換器原理、接**術,通過例項深入討論了採集系統設計、誤差分析等問題。智慧型儀器的資料採集系統簡稱das,是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量進行採集、量化轉換成數字量後,以便有計算機進行儲存、處理、顯示或列印的裝置。傳統的a/d轉換技術在實現極高精度的a/d轉換時,在效能、代價等方面搜到了極限性的挑戰,而且由於難以與數位電路系統實現單片整合,因而不適應vl-si技術的發展。

近年來∑-△型a/d轉換器以其解析度高、線性度好、成本低等特點得到越來越廣泛的應用,特別是在既有模擬又有數字的混合訊號處理場合更是如此。過取樣∑-△型a/d轉換器由於採用了過取樣技術和∑-△調製技術,增加了系統總數字的電路的比例,減少了模擬電路的比例,並且易於與數字系統實現單片整合,因而能夠以較低成本實現高精度的a/d轉換器,適應了vlsi技術發展的要求。過取樣技術使得量化噪音功率平均分配到更寬的頻帶範圍中,從而減低了基帶內的量化雜訊功率。

∑-△型a/d轉換器一很低的取樣解析度和很高的才藝速率將模擬訊號數位化,通過使用過取樣、雜訊整形和數字濾波等方法增加有效解析度,然後對a/d轉換器輸出進行取樣抽取處理以降低有效取樣速率。

第3章人機對話與資料通訊,既介紹鍵盤、lcd顯示、rs-232c標準序列匯流排通訊等基本資訊,又重點增加了條圖顯示、觸控螢幕、usb通用序列匯流排、ptr系列模組和基於移動通訊網的無線資料傳輸等內容。

測量精度和可靠性是儀器的重要指標。所以第四章,主要介紹了基本資料的處理演算法,重點講述克服隨機誤差的數字濾波演算法和消除系統誤差的幾種校正演算法,簡要介紹了標度變換。引入資料處理演算法後,使許多原來考硬體電路難以實現的訊號處理問題得以解決,從而克服和彌補了包括感測器在內的各個測量環節中硬體本身的缺陷或弱點,提高了儀器的綜合性能。

高階智慧型儀器是應用了人工智慧的力量、方法和技術,具有擬人智慧型特性或功能的一起。為了實現這種特性或功能,智慧型儀器中一般都使用嵌入微處理器的片上系統晶元、數字訊號處理及專用訊號處理電路,一起內部帶有處理能力很強的智慧型軟體。儀器儀表一不再是簡單是硬體實體,而是硬體、軟體相結合,軟體決定儀器智慧型高低的新型儀器。

軟體設計成為智慧型儀器設計中工作量大任務最繁重、最複雜的工作。因此,只有按照軟體工程的思想,掌握軟體的設計方法,才能夠高效率、高質量地完成智慧型儀器軟體設計的任務。第五章軟體設計,在介紹軟體工程方法的基礎上,重點論述基於裸機和嵌入式作業系統的軟體設計方法,對軟體測試問題作了討論,新增加軟體文件、監控程式設計等內容。

可靠性和抗干擾能力是評價儀器系統質量優劣的重要技術指標。第六章可靠性設計與干擾技術,介紹了可靠性基本的知識,重點論述硬體和軟體可靠性設計方法與技術,對一直電磁干擾的主要技術措施進行了較詳細的分析。

第七章可測性設計,介紹了可測試性的基本知識、測試性通用設計原則和機內測試技術——bit,結合ram測試、a/d與d/a測試例項,討論了可測試性設計方法。可測試性是系統和裝置的一種便於測試和診斷的重要設計特性,對各種複雜系統尤其是對電子系統和裝置的維修性、可靠性和可用性有很大影響。可測試性設計要求在設計研製過程中使系統具有自檢測和為診斷提高方便的設計特性。

具有良好的可測試性的系統和裝置,可用及時、快速、準確地檢測與隔離故障,提高執行任務的可靠性與安全性,縮短故障檢測與看來時間,進而減少維修時間,提高系統可用性,降低系統的使用維護費用。

第八章智慧型儀器設計例項,論述了智慧型儀器的設計原則和研製步驟,比較完整地給出了基於微控制器和dsp研製的兩種儀器例項。

第九章智慧型儀器的新發展,簡要介紹了虛擬儀器的特點、體系結構、硬體和軟體及應用,從基於web的虛擬儀器、嵌入inter***的網路話智慧型感測器和ieee1451標準等方面討論了網路話儀器。

以上是我對我們課程每一章學習到的知識的一些概況。我也認識到只是在我們的課堂要學好一門課程是不夠的,要把知識學通、學精,還是需要我們花大量的精力、時間繼續努力的。所以,我會努力的!

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