智能仪器原理及应用教学大纲.PDFVIP

《智能仪器原理及应用》教学大纲 课程编号： 302163030 课程性质： 必修 课程名称： 智能仪器原理及应用 学时/学分： 48/3 英文名称： Intelligent Instrument Principle and 考核方式： 闭卷笔试 Applications 选用教材： 《智能仪器原理及应用》第4版 大纲执笔人： 黄伟 赵茂泰 电子工业出版社 先修课程： 传感器、电子技术基础、测控电路、 大纲审核人： 专业教学指导组 单片机原理及应用 适用专业： 测控技术与仪器 一、课程目标 1. 能画出智能仪器的总体结构框图，并根据实际需求对所需模块做出增减。 在设计、研制智能仪器时能依据其一般过程对智能仪器的开发做出规划， 以便今后能从事智能仪器的设计、研发工作。 2. 能根据设计要求设计适合的数据采集部分 （包括信号调理部分、模拟多 路开关、A/D 转换部分），能根据性能要求选取合适的 A/D 转换器、D/A 转换器。 3. 能根据系统对键盘/显示的要求选取合适的键盘、LED 等的驱动方式，能 设计出满足设计要求的键盘/显示系统（显示只包括LED）。 4. 能分析串行、并行通信的优缺点并选用合适的通讯方式运用到设计中， 能根据串行通讯中数据量的大小、通讯距离、干扰大小以及应用场合等 因数选择合适的串行通讯标准（协议）（只要求在RS-232C标准、RS-485 标准中选择）。 5. 能根据设计要求完成自动测量功能的硬件系统设计。能根据实际情况选 用合适的方法对粗大误差、随机误差、系统误差进行处理以提高测量精 度。 6. 能在设计中考虑到不同测量的特殊性，采用高共模抑制比电路、自举电 路、四线法、信号隔离以及其它方法实现高精度测量。 二、教学内容 第一章 导论（支撑课程目标 1） 1. 智能仪器的组成及特点，包括智能仪器的基本结构、智能仪器的主要特 点。 2. 智能仪器及测试系统的发展，包括独立式智能仪器及自动测试系统、个 人仪器系统计VXI总线仪器系统、软件技术的高速发展及虚拟仪器系统。 3. 智能仪器的设计要点，包括设计研究智能仪器的一般过程、智能仪器主 机电路的选择。 要求学生：能画出智能仪器的总体结构框图，并根据实际需求对所需模 块做出增减。在设计、研制智能仪器时能依据其一般过程对设计进行规 划。 第二章 智能仪器模拟量输入/输出通道 （支撑课程目标 2、6） 1. 信号调理部分要满足的条件及设计方法（补充内容）。 2. 模拟量输入，包括/AD 转换器概述、逐次比较式 A/D 转换器及器接口、 积分式A/D转换器及其接口、Σ-Δ型A/D转换器及其接口。 3. 高速模拟量输入通道，包括并行比较式 A/D 转换器原理概述、高速 A/D 转换器及其接口技术、高速数据采集与数据传输。 4. 模拟量输出通道，包括 D/A 转换器概述、D/A 转换器与微处理器接口、 D/A转换器应用举例。 5. 数据采集系统，包括数据采集系统的组成、模拟多路开关及接口、模拟 信号的采样鱼保存、数据采集系统设计举例。 要求学生：能根据设计要求设计适合的数据采集部分（包括信号调理部 分、模拟多路开关、A/D转换部分），能根据性能要求选取合适的A/D转换器、 D/A转换器。 第三章 智能仪器人机接口（支撑课程目标 3） 1. 键盘与接口，包括键盘输入基础知识、键盘接口电路及控制程序、键盘 分析程序。 2. LED显示及接口，包括七段LED显示及接口、点阵LED显示及接口。 3. 键盘/LED显示接口设计，包括HD7279A的功能及结构特点、键盘/LED 显示器接口设计举例。 4. 微型打印机及接口，包括TPu