智能仪表在工业自动化控制中的应用_开题报告

（一）智能仪表的历史

仪器仪表就发展过程来说，已经经历了三代。第一代仪器仪表是模拟式仪表;第二代仪器仪表是数字式仪表;第三代仪器仪表即为智能仪表。

智能仪表是70年代初以来出现的新型仪表，通常我们所说的智能仪表是将人工智能的理论方法和技术应用于仪表，使其具有类似人的智能特性或功能的仪表，仪表使用嵌入式微处理器系统芯片，或数字信号处理器（DSP）及专用的电路，这些芯片及电路里包含有：“software on silicon”（硅晶体上软件），这样能确保快捷、方便地进行仪表应用软件开发。智能仪表功能不同，其相应的软件也不相同，我们将这些不同功能软件统称为软件系统。仪表已经不再是硬件实体，而是硬件、软件相结合的，软件系统在智能高低方向起决定作用的新型仪表。

（二）智能仪表的发展现状

最近30年来，随着微电子技术和大规模集成电路技术的迅速发展，仪表与微处理器的结合，取代了许多笨重的硬件，内部结构和前面板大为改观，节省了许多开关和调节的旋钮。微处理器通过键盘或遥控接口接收命令和信号，并用来控制仪表的运行，执行常规测量，对数据进行智能分析和处理，数字显示或传送，而传统的模拟方法是很难做到的。现在的智能仪表与传统仪器仪表相比，出现了一些新的变化。

在功能方面，智能仪表具有以下功能特点：

（1）操作自动化。仪表的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。

（2）具有自测功能，包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。这种自测试可以在仪器启动时运行，同时也可在仪器工作中运行，极大地方便了仪器的维护。

（3）具有数据处理功能，这是智能仪表的主要优点之一。智能仪表由于采用了单片机或控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以用软件非常灵活地加以解决。

（4）具有友好的人机对话能力。智能仪表使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。与此同时，智能仪表还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员，使仪表的操作更加方便直观。

（5）具有可程控操作能力。一般智能仪表都配有RS232，RS485或现场总线等标准的通信接口，可以很方便地与PC机和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统，来完成更复杂的测试任务。

在硬件方面，一些新技术普遍应用，如EDA，CAM，CAT，DSP、专用集成电路（ASIC）技术。目前，在系统开发与生产中国外很多厂家注重系统集成，不仅着眼于单机，更注重系统、系统软件化。以美国德州仪器公司提出的“DSPS”概念为例，以DSP芯片为核心，配合先进的混合信号电路、ASIC电路、元件及开发工具等提供整个应用系统的解决方案。仪器仪表中采用了大量的超大规模集成（VLSI）的新器件、表面贴装技术（SMT）、多层线路板印刷、圆片规模集成（WSI）和多芯片模块（MCM）等新工艺。CAD，CAM，CAPP，CAT等计算机辅助手段在现代仪表中得到了广泛应用。

二、^范文提纲

1智能仪表的结构及特点

1.1智能仪表的组成

1.2智能仪表的特点

2流量测量方法和仪器

2.1流量计分类

2.1.1差压式流量计

2.1.2速度式流量仪表

2.1.3其他流量仪表

2.2差压式流量计

2.2.1差压式流量计概述

2.2.2节流装置的测量原理和计算公式

3智能化流量积算系统设计

3.1软件设计

3. 1.1各模块的软件实现

3.1. 2面板显示

3. 1. 3键盘处理

3. 1. 4通信

3.2抗干扰设计

3. 2. 1电容传感器的抗干扰分析

3. 2. 2物理信号测量电路中的滤波电路

3. 2. 3仪表电路中的放大器

3. 2. 4“看门狗”电路

3. 2. 5 RS485通信

4结语

三、参考文献

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