本書結(jié)合作者長期的教學(xué)科研實踐工作，論述了智能儀器設(shè)計的基礎(chǔ)知識，并結(jié)合多年來從事的具體科研項目，選擇與智能儀器設(shè)計相關(guān)的實例講述儀器設(shè)計的基本方法。基礎(chǔ)知識部分僅撰寫了智能儀器設(shè)計必不可少的相關(guān)內(nèi)容，實踐案例部分選擇了由單片機構(gòu)成的系統(tǒng)、由DSP構(gòu)成的系統(tǒng)和由PC構(gòu)成的系統(tǒng)，方便讀者全面學(xué)習(xí)各種CPU構(gòu)成系統(tǒng)的方法。
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目錄
前言
第1章 概述 1
1.1智能儀器發(fā)展史 1
1.1.1智能儀器的分類 1
1.1.2現(xiàn)代儀器儀表的重要性 2
1.1.3智能儀器的發(fā)展趨勢 2
1.2智能儀器技術(shù)要素 3
1.2.1現(xiàn)代傳感器技術(shù) 3
1.2.2數(shù)據(jù)采集技術(shù)5
1.2.3微處理器技術(shù)5
1.2.4嵌入式系統(tǒng) 7
1.2.5現(xiàn)代數(shù)字邏輯設(shè)計技術(shù) 8
1.2.6網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 9
1.3智能儀器的設(shè)計要點9
1.3.1設(shè)計和研制智能儀器的一般過程 9
1.3.2智能儀器主機的選擇 11
1.3.3市場調(diào)研 12
第2章 智能儀器系統(tǒng)構(gòu)成 13
2.1智能儀器的基本構(gòu)成 13
2.2前向通道設(shè)計 15
2.2.1傳感器 15
2.2.2模擬信號調(diào)理 17
2.3后向通道設(shè)計 18
2.3.1 D/A轉(zhuǎn)換原理 19
2.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指數(shù) 19
2.3.3 D/A轉(zhuǎn)換電路輸入與輸出形式 20
2.3.4 D/A轉(zhuǎn)換器與微型計算機接口 21
2.3.5 D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用舉例 22
2.3.6開關(guān)量輸出通道 23
2.4人機接口 28
2.4.1鍵盤與接口 28
2.4.2鍵盤接口電路及控制程序 31
2.4.3顯示接口電路 36
2.5數(shù)據(jù)通信 38
2.5.1RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用 38
2.5.2RS-422A/485標(biāo)準(zhǔn)總線 39
2.5.3通用串行總線及應(yīng)用 40
第3章 智能儀器的基本數(shù)據(jù)處理算法 43
3.1克服隨機誤差的數(shù)字濾波算法 43
3.1.1克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法 43
3.1.2抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法 46
3.1.3復(fù)合濾波法 47
3.2消除系統(tǒng)誤差的算法 48
3.2.1儀器零位誤差和增益誤差的校正方法 48
3.2.2系統(tǒng)非線性校正 49
3.2.3系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)校正法 52
3.2.4傳感器溫度誤差的校正方法 53
3.3工程量的標(biāo)度變換 53
第4章 微弱信號檢測技術(shù) 55
4.1微弱信號檢測基本方法 55
4.1.1頻域信號的窄帶化技術(shù) 56
4.1.2時域信號的積累平均法 56
4.1.3并行檢測的多道分析 57
4.2低噪聲放大器設(shè)計 57
4.3鎖相放大器 59
4.3.1相敏檢測器 59
4.3.2數(shù)字相敏檢波器 61
4.3.3鎖相放大器主要性能參數(shù)說明 63
4.4鎖相放大器微弱信號檢測方案的應(yīng)用 66
4.4.1在測定化學(xué)阻抗中的應(yīng)用 66
4.4.2在金屬探測器中的應(yīng)用 68
4.4.3在渦流探傷儀中的應(yīng)用 68
4.4.4在金屬材料張力試驗中的應(yīng)用 69
第5章 設(shè)計實例 71
5.1智能儀器設(shè)計原則與研發(fā)步驟 71
5.1.1智能儀器設(shè)計的基本要求 71
5.1.2智能儀器的設(shè)計原則 72
5.1.3智能儀器的研發(fā)步驟 74
5.2 EIlog-05地面系統(tǒng)自檢裝置設(shè)計 75
5.2.1地面系統(tǒng)自檢裝置總體設(shè)計 75
5.2.2主控電路工作原理 77
5.2.3電纜驅(qū)動電路 94
5.2.4輔助電路 98
5.2.5箱體和面板功能設(shè)計 103
5.3過套管電阻率測井超低信道噪聲測量系統(tǒng)設(shè)計 104
5.3.1研究內(nèi)容及技術(shù)要求 104
5.3.2過套管電阻率測量系統(tǒng)模型組成及工作原理105
5.3.3測量系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)106
5.3.4高分辨同步采樣技術(shù) 113
5.3.5系統(tǒng)測試 117
5.4一種高精度脈沖測量儀的設(shè)計 123
5.4.1系統(tǒng)設(shè)計整體方案與測量工作原理 124
5.4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計 130
5.4.3系統(tǒng)軟件設(shè)計 133
5.4.4頻率和脈寬（占空比）測量軟件設(shè)計 137
5.4.5幅度測量 137
5.4.6人機界面軟件設(shè)計 140
5.4.7系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果分析 141
5.5基于STM32超聲波測風(fēng)速風(fēng)向儀的設(shè)計 142
5.5.1系統(tǒng)概述 143
5.5.2系統(tǒng)理論分析與計算 146
5.5.3系統(tǒng)整體方案設(shè)計 147
5.5.4系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 148
5.5.5系統(tǒng)軟件設(shè)計 151
5.5.6測試條件與測試結(jié)果分析 155
5.6高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 158
5.6.1系統(tǒng)概述 158
5.6.2系統(tǒng)整體方案設(shè)計 159
5.6.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 164
5.6.4系統(tǒng)軟件設(shè)計 169
5.6.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果分析 171
5.7基于DDS技術(shù)的超低頻信號源系統(tǒng)設(shè)計 175
5.7.1系統(tǒng)概述 175
5.7.2DDS基本原理 176
5.7.3系統(tǒng)整體方案與工作原理 178
5.7.4系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 178
5.7.5系統(tǒng)軟件設(shè)計 182
5.8微振動檢測系統(tǒng)設(shè)計 189
5.8.1系統(tǒng)概述 189
5.8.2MEMS傳感器振動檢測技術(shù) 190
5.8.3系統(tǒng)整體方案與工作原理 190
5.8.4系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 192
5.8.5系統(tǒng)軟件設(shè)計 193
5.9鉆井泥漿自動流變儀研制 201
5.9.1系統(tǒng)概述 201
5.9.2系統(tǒng)整體方案與工作原理 201
5.9.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 204
5.9.4系統(tǒng)的軟件設(shè)計 207
5.10油氣管線防盜漏失動態(tài)檢測系統(tǒng) 214
5.10.1系統(tǒng)概述 214
5.10.2系統(tǒng)整體方案與工作原理 214
5.10.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 217
參考文獻(xiàn) 221
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