课程的意义:
智能化是当今仪器发展的趋势,本课程在学习电子技术基础、传感器、测控电路以及单片机等课程的基础上,让学生了解智能仪器的概念及其设计内容,学会设计智能仪器的各种功能模块,了解每个环节上的抗干扰措施,以便今后能从事智能仪器的设计、研发工作。课程主要包括智能化仪器仪表的组成原理、设计技术和应用方法。课程涉及微机接口、标准总线、数据处理方法、测量控制算法、故障诊断、以及智能化仪器仪表的典型实例分析。目的是让学生掌握智能化仪器仪表的设计、开发方法,适应现代测控仪器发展的要求。
课程的特色:
课程通过对高精尖仪器设备典型工程案例讲解,强化学生工程伦理教育,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当,通过小组研讨培养学生创新思维能力,通过贯穿课程的设计讨论培养学生的科学精神和协同工作的团队精神。同时,本课程还配套了《智能仪器系统综合设计》为后续课程,以提高学生的综合设计与分析能力。
本课程适合三年级以上本科生、研究生以及其它专业技术人员学习。
学习完本课程后,学生应达到以下目标:
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。
2、能根据设计要求设计适合的仪器功能部件,主要包括数据采集与模拟输出部分(包括信号调理部分、模拟多路开关、A/D转换、D/A转换等)、键盘/显示、串行及并行通信接口等。能根据性能要求(速度、分辨率、精度、抗干扰等)选取实现方式。
3、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。
4、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。
课程总成绩包括四个部分:“平时成绩”、“期中成绩”、“期末成绩”和“实验成绩”,“期末成绩”由期末卷面考试成绩决定,按百分制给出,占“总成绩”的40%;“期中成绩”由阶段性考试成绩决定,按百分制给出,占“总成绩”的10%;“平时成绩”由大作业、研讨、spoc成绩确定,,占“总成绩”的35%;“实验成绩”由实验表现和实验报告质量两部分组成,占“总成绩”的15%。
先修课程:模拟电路、数字电路、电子技术基础、传感器、测控电路、单片机、信号与系统、误差理论等。
曾翔君,骆一萍 (编著),汤晓君(审校)智能仪器设计基础[J]. 北京:中国电力出版社,2020年10月第一版
刘君华主编. 智能传感器系统(第2版),西安电子科技大学出版社,2010.