電子測量技術(shù) 教學(xué)課件 作者 孟鳳果 第9章.ppt

《電子測量技術(shù) 教學(xué)課件 作者 孟鳳果 第9章.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第9章電子儀器的發(fā)展趨勢和自動測試系統(tǒng)9.1概述9.2智能儀器9.3自動測試系統(tǒng)簡介9.1概述與計算機技術(shù)緊密結(jié)合實現(xiàn)自動化測量的電子設(shè)備主要分為兩大類：一是帶微處理器的所謂智能儀器。一是自動測試系統(tǒng)，它是由可程控儀器經(jīng)通用接口與計算機連接成系統(tǒng)，測試工作由計算機控制按照預(yù)先編制的程序自動進行。9.2智能儀器9.2.1智能儀器及其發(fā)展所謂“智能”，即人工智能。而所謂智能儀器，顧名思義，是指儀器具有一定的人工智能，即儀器可以代替一部分人的腦力勞動。目前的智能儀器常常是指以微處理器為中心而設(shè)計的儀器。微處理器（Microprocessor）,簡稱μP，是微電子

2、技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是用大規(guī)模集成電路工藝實現(xiàn)的可編程邏輯控制器或微程序控制器。微處理器應(yīng)用于電子測量儀器之后，使傳統(tǒng)的電子測量儀器發(fā)生了巨大變化，智能儀器與傳統(tǒng)的測量儀器相比有著本質(zhì)的區(qū)別。它可以存儲、計算、處理數(shù)據(jù)，具有記憶、控制和邏輯判斷功能，測量精度大大提高，甚至在某些方面引起了測量原理的變革。9.2.2智能儀器的特點1．測量的自動化由于微處理器的應(yīng)用，可以通過預(yù)先編制好的程序進行自動測量。2．一機多用在智能儀器中，利用微處理器的可編程能力和運算能力，可實現(xiàn)一機多用，擴展儀器的功能，提高其性能價格比。3．輸入輸出多樣化智能儀器可以針對具體情況以不同方式

3、輸入數(shù)據(jù)，以不同方式輸出測量結(jié)果。4．精度高由于微處理器具有很強的運算和數(shù)據(jù)處理功能，在智能儀器中可以充分利用這一特點來消除測量誤差，提高測量精度。5．簡化電路結(jié)構(gòu)、降低對硬件的要求在智能儀器中，可以通過軟件代替硬件或降低對硬件的要求，這樣不僅可以簡化儀器的結(jié)構(gòu)，而且可以提高儀器的可靠性，降低儀器的成本。6．操作簡單，維修方便由于智能儀器自動化程度較高，需要人工控制的工作減少，儀器在使用時非常簡單，可以使用非熟練人員，甚至非技術(shù)人員操作。9.2.3智能儀器的基本結(jié)構(gòu)如圖9-1所示，是智能儀器的組成示意圖。它主要包括微計算機（專用的），測試功能或信號發(fā)生器、

4、通用接口母線三部分。儀器中的鍵盤控制和顯示輸出部分，可以看成微機系統(tǒng)的組成部分。在智能儀器中，基本上用鍵盤操作代替了傳統(tǒng)儀器面板上的開關(guān)和旋鈕。智能儀器的顯示和輸出部分，也受微型計算機控制。首先，智能儀器中微計算機處理的是數(shù)字信號，由智能儀器和標準接口母線組成的自動測試系統(tǒng)也是數(shù)字系統(tǒng)。智能儀器中計算機向測試功能發(fā)送的信號和后者發(fā)送回計算機的信號最終都要變成數(shù)字信號。因而智能儀器中要增加一些A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路，使儀器中的各部分都能在微計算機統(tǒng)一指揮下工作。9.3自動測試系統(tǒng)簡介通常把在最少人工參與的情況下，能自動進行測量、數(shù)據(jù)處理并以一定方式顯示或輸出

5、測試結(jié)果的系統(tǒng)稱為自動測試系統(tǒng)（AutomaticTestSystem。縮寫為ATS）。9.3.1自動測試系統(tǒng)的基本根念自動測試系統(tǒng)包括以下五部分：1．控制器主要是計算機。如小型機、PC機、微處理機、單片機等，它是系統(tǒng)的指揮控制中心。2．程控儀器、設(shè)備包括各種程控儀器、程控開關(guān)、執(zhí)行無件、程控伺服系統(tǒng)，以及顯示、打印、存儲記錄等器件，能完成確定的測試、控制任務(wù)。3．總線與接口電路它們是連接控制器與各程控儀器、設(shè)備的通道，完成數(shù)據(jù)的傳輸與交換。4．測試軟件為了完成系統(tǒng)測試任務(wù)而編制的各種應(yīng)用軟件。例如，測試主程序、驅(qū)動程序、I/O軟件等。5．被測對象測試任務(wù)

6、的不同，被測對象千差萬別。由操作人員采用非標準方式通過電纜，接插件、開關(guān)等與程控儀器和設(shè)備相連。自動測試系統(tǒng)的發(fā)展大體經(jīng)歷了三個階段：1．第一代總裝階段主要用于大量重復(fù)性測試、非?？焖俚臏y試、較復(fù)雜的必須要高度熟練技術(shù)人員的測試和對工作人員健康有害或操作人員難于接近測試現(xiàn)場的情況。常見的第一代自動測試系統(tǒng)主要有自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，自動分析系統(tǒng)等等9.3.2自動測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢2．第二代接口標準化階段用標準化的接口母線（InterfaceBus）把測試系統(tǒng)中各有關(guān)設(shè)備按積木的形式連接起來，并且給部分設(shè)備配以標準化的接口功能電路。目前使用的標準化接口母線系統(tǒng)，

7、有幾種不同的類型，但是應(yīng)用最廣的是所謂通用接口母線系統(tǒng)。3．第三代基于PC儀器階段把計算機和測試系統(tǒng)更緊密的結(jié)合起來，融合成一體，用強有力的軟件代替儀器的硬件功能。自動測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是虛擬儀器系統(tǒng)。虛擬儀器是利用PC機（個人計算機）的顯示功能模擬真實儀器的控制面板，以多種形式表達輸出檢測結(jié)果，利用PC軟件功能實現(xiàn)信號的運算、分析、處理，由I/O接口設(shè)備完成信號的采集、測量與調(diào)整，從而完成各種測試功能的一種計算機儀器系統(tǒng)?，F(xiàn)代電子測量儀器的發(fā)展趨勢是智能儀器、自動測試系統(tǒng)。1．智能儀器是以微處理器為核心而設(shè)計的儀器。它可以存儲、計算、處理數(shù)據(jù)，具有記憶、

8、控制和邏輯判斷功能，測量精度大大提高。智能儀器與傳統(tǒng)儀器相比有很多