智能仪器教学大2013版.docVIP

《智能仪器》教学大纲 课程编码 652010 教学单位 仪器科学与电气工程学院 课程名称 智能仪器 英文名称 Intelligent Instrument 课程学时 48 课程学分 2．5 课程类别 专业教育课程 课程性质 必修课 开课学期 第6 学期 课内实验 学时 16 适用专业 测控技术与仪器、电子信息类等 选用教材 智能仪器（第2版）.机械工业出版.程德福、林君 主编 主要参考书 智能仪器原理与设计，中国计量出版社，朱欣华，姚天忠．等主编； 2. 智能仪器原理及应用（第２版），电子工业出版社，赵茂泰 主编； 3．智能仪器设计基础，哈尔滨工业大学出版社，赵新民 主编. 制定人 程德福 制定时间 2013.11.20 1、教学目的 智能仪器是测控技术与仪器专业本科生必修的专业课，是全国高等学校仪器仪表类专业开设的主干课之一。仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。在信息技术的高速发展和人工智能应用的推动下，智能仪器必将有更大的进展。因此，学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。通过本课程的学习，使学生建立仪器整机系统的概念，掌握智能仪器软硬件相结合的基本工作原理主要技术，具有工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析追求创新的态度和意识掌握创新方法，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康等制约因素使学生完成本门课程的学习任务之后，能够提出仪器系统的设计思路、论证设计方案，具备技术实现能力，基本上能够处理实践过程中出现的问题并提出解决办法。1）掌握微机内嵌式智能仪器和个人计算机仪器的基本结构及工作原理2）全面掌握多种类型信号的数据采集方法和系统实现技术3）掌握智能仪器外设接口与通信技术的集成化应用4）掌握智能仪器的基本数据处理算法，能够灵活运用5）全面了解软件设计方法，学习并掌握典型智能仪器模块化软件设计方法6）建立仪器可靠性的概念，掌握智能仪器基本的抗干扰软硬件技术7）了解智能仪器可测试性原理8）对仪器的高级智能化、自动化、网络化等新发展有一定了解数字信号处理传感器技术 4、教学方式 根据智能仪器课程特点和教学内容具有“知识的广泛性、技术的先进性、软件的灵活性和设计的综合性”等较高要求，采用“课堂启发引导、独立实验扎实训练和自主综合设计”三者紧密结合互动的教学方法。注重培养和提高学生的综合集成设计能力，课堂讲述与设计实例紧密结合，主要单元教学内容与实验相结合，单元实验与仪器系统综合设计实现相结合。第一章 概述 （学时） 2、智能仪器的分类、基本结构与特点 3、推动智能仪器发展的主要技术 第二章 智能仪器的数据采集技术 （8学时）??第一节 数据采集系统的组成结构???、集中采集式???、分散采集式(分布式)??第二节 模拟信号调理???、传感器的选用???、运用前置放大器的依据??? 3、信号调理通道中的常用放大器??第三节 传统A/D转换器及接口技术???、A/D转换器概述???、比较型、积分型、V/F型ADC的转换原理????? 3、常用ADC集成芯片及其与微处理器的接口??第四节 Σ-Δ型ADC原理与接口技术???? ?、 Σ-Δ型A/D转换器的理论基础???? ? 2、 工作原理? 3、 Σ-Δ调制器中阶数、过采样与精度的关系?? 4、 CS5360及其与微处理器的接口? 第五节 数据采集系统设计及举例??? 1、系统设计考虑的因素??? 2、A/D转换器的选择要点???? 3、采样保持器S/H的选择???? 4、多路测量通道的串音问题???? 5、主放大器的设置?? 6、数据采集系统实例?第六节 数据采集系统的误差分析???? 1、采样误差???? 、模拟电路的误差?????、A/D转换器的误差?????、数据采集系统误差的计算????、 数据采集系统的误差分配举例第三章 人机对话与数据通信（学时）? 第一节 键盘?? 第二节 LCD显示器?? 第三节 触摸屏??? ?1、触摸屏简介????、触摸屏???第四节 标准串行总线数据通信（）????、RS-232C总线标准及应用????、RS-422/485标准总线??第五节 USB通用串行总线及应用??? 第六节 PTR无线数据通信??? ?1、调制解调器技术简介????2、PTR无线收发MODEM的应用第四章 智能仪器的基本数据处理算法（6学时）??第一节 克服随机误差的数字滤波算法????1、克服脉冲干扰的数字滤波法????2、抑制小幅度高频噪声的平均滤波法????、复合滤波法??第二节 系统误差的软件算法??? ?1、仪器零位误差和增益误差的校正方法????、系统非