智能仪器仪表的硬件抗干扰研究与设计_开题报告

（一）国内研究现状

近年来，我国各行业对智能仪器仪表的需求量逐渐提升，为保证各类智能仪器仪表在各行业发展中发挥自身最大的作用，就需要对各类智能仪器仪表实施有效研究，明确智能仪器仪表现有运行模式以及其中硬件设备作用效果，在保证各类智能仪器仪表运行效果的同时使得我国各行业综合发展水平得以提升。但是当前有关部门在进行智能仪器仪表硬件抗干扰研究时还存在一些问题，这就需要结合智能仪器仪表现有运行状态制定合理硬件抗干扰研究方案，必要时还可以在其中应用一系列新的技术手段，降低智能仪器仪表硬件抗干扰研究时出现问题的可能，进一步提升智能仪器仪表硬件抗干扰研究的可靠性和合理性。智能仪器仪表系统设计的科学性和可靠性直接关系着该系统使用功能的发挥，就智能仪器仪表系统设计的现实情况来看，其以单片机为核心，但系统在工业现场中的应用，极易受到高频、电压等多项因素的干扰，此种情况下必须要保证智能仪器仪表系统设计的可靠性，以硬件系统为对象开展抗干扰设计的研究，具有一定现实意义。此外，在进行智能仪器仪表硬件抗干扰研究时，还需要参考各项实践报告和书面论证，同时在其中引入一系列新的技术手段，只有这样才能在一定程度上减少硬件抗干扰研究问题，以促使智能仪器仪表硬件抗干扰研究以及综合设计工作顺利开展。当前国内关于智能仪器仪表硬件系统设计的研究已经取得初步成果，李岩，孙小华，王福顺在《智能仪器仪表的硬件抗干扰研究与设计》（2009）中表示，智能仪器仪表系统设计的可靠性会对系统稳定性与仪器仪表的经济价值产生鲜明影响，在抗干扰设计过程中要凸显实用性，对干扰源加以准确分析，基于设计原则从电源、总线、过程通道和印制板这几方面入手开展硬件抗干扰设计。李传伟在《仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计》（2017）中也对智能仪器仪表的可靠性加以肯定，通过理论分析与实践研究，对仪器仪表正常运转的干扰因素进行分析，针对其中存在问题提出有针对性的解决措施，通过此种方式来保证设计合理性，优化仪器仪表性能，提升其可靠性水平。闫旭《仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计》（2017）中表示，行业发展对于智能仪器仪表的可靠性提出了较高的要求，抗干扰设计的实现，会对仪器仪表可靠性产生强烈的影响，在实际研究过程中对仪器仪表干扰的来源进行了详细的分析，并对常见故障检查方法进行论述，明确仪器仪表可靠性分析方式，基于实践出发来深入研究仪器仪表的抗干扰设计。

（二）国外研究现状

在现代社会发展新时期，仪器仪表行业快速发展，智能化水平不断提升，其产品种类多样，覆盖范围也趋于广泛化。为满足社会对于仪器仪表的多元需求，我国仪器仪表行业快速发展，但与国外仪器仪表行业发展相对比而言，依然存在一定差距，这与技术、人才等方面因素都存在着密切的联系。当前国外高新技术研发水平较高，包括计算机技术、纳米技术与硅微加工技术的有机结合等，所研发出的智能仪器仪表产品具有较强的先进性，硬件抗干扰设计的相关研究也不断深入，为智能仪器仪表产品质量保障以及规模化生产的实现都提供了可靠的支持。发达国家在仪器仪表领域的发展时间较长，瑞士ABB、美国艾默生、美国霍尼韦尔都是世界范围内著名的仪器仪表企业，随着持续研发与生产投入，企业规模不断扩大，形成品牌优势，仪器仪表的智能化、数字化与微功能等都成为仪器仪表行业重要的发展方向。透过这一现象，可以发现，在激烈的市场竞争下，智能仪器仪表质量直接关系着整个行业的发展，作为高科技产品，智能仪器仪表要基于自身结构复杂性和技术先进性等特征出发，注重提升机电一体化程度，以现代科学技术为支持加大研究力度，缩小我国仪器仪表行业与先进国家之间的差距，带动整个社会经济的持续健康发展。从相关论述中可以看出当前我国有关科学院在进行智能仪器仪表硬件抗干扰分析时经常会在其中引入一系列与发达国家有关的技术手段，彰显智能仪器仪表硬件分析的可靠性和合理性，从而避免智能仪器仪表在综合研究过程中出现问题。对于较为复杂的智能仪器仪表来说，在进行硬件分析以及抗干扰研究时还需要在其中应用一系列智能化技术手段，降低仪器仪表硬件抗干扰分析的难度，从而保证相关人员对智能仪器仪表硬件抗干扰研究有一个全面的了解，借以避免智能仪器仪表综合分析时出现问题。

二、^范文提纲

一、智能仪器仪表系统的干扰源种类分析

（一）公共电源

（二）通道干扰

（三）辐射干扰

（四）印制板与电路间干扰

（五）地电流干扰

二、智能仪器仪表硬件系统抗干扰设计基本原则

（一）以硬件平台为基础

（二）以数字系统为支持

（三）系统集成最大化

（四）保证供电可靠性

三、智能仪器仪表的硬件抗干扰设计方法

（一）电源抗干扰设计

（二）总线抗干扰

（三）过程通道的抗干扰

（四）印制板抗干扰

四、智能仪器仪表设计实例——智能温度显示仪

（一）工作原理

（二）功能设计

五、结语

三、参考文献

[1]李岩，孙小华，王福顺  智能仪器仪表的硬件抗干扰研究与设计[J]. 《科教文汇(上旬刊)》 , 2009 (8) :276-277 

[2]王连生，李俊明  智能仪表的抗干扰和故障诊断[J]. 《科学家》 , 2016 , 4 (7) :107-107 

[3]李传伟  仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J]. 《山东工业技术》 , 2017 (18) :34-38 

[4]张勇  浅析智能仪器中单片机的软硬件抗干扰措施[J]. 《科技风》 , 2009 (10) :92-92 

[5]魏春英  智能仪器的干扰抑制研究[J]. 《科技信息:学术研究》 , 2008 (14) :65-66+68 

[6]赵望达，裘志浩，蒋晴霞  智能仪表的抗干扰和故障诊断[J]. 《制造业自动化》 , 2000 , 22 (7) :47-50 

[7]贾振国，张胜宝，杨忠亮，李岩松  智能化仪器仪表实用抗干扰技术[J]. 

《科技创新与应用》 , 2017 (32) :35-36 

[8]张警伟，杨岩，潘志洪  智能仪器的抗干扰技术[J]. 《艺术科技》 , 2016 , 29 (6) 

[9]蔡梅琳，伍钦华，梁玉兰  用于工业实时测控的智能仪器的抗干扰技术[J]. 《工业仪表与自动化装置》 , 1997 (3) :11-15 

[10]艾红，邓大伟，唐斌  基于DSP的智能仪表串行通信与抗干扰实现[J]. 

《自动化与仪器仪表》 , 2011 (6) :125-127 

[11]戴蓉 ， 刘祖林 ， 王春麟 ， 陈麦秀  智能仪器仪表中单片机的抗干扰措施[J]. 《仪表技术与传感器》 , 1999 (12) :37-38

[12]闫旭  仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J]. 《中国高新技术企业》 , 2017 (10) :25-26 

[13]任淑娟  仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J]. 《大科技》 , 2016 (34) 

[14]孟德义  仪器仪表的可靠性及抗干扰设计探究[J]. 《科技传播》 , 2014 (12)