本書結合作者長期的教學科研實踐工作，論述了智能儀器設計的基礎知識，并結合多年來從事的具體科研項目，選擇與智能儀器設計相關的實例講述儀器設計的基本方法�；A知識部分僅撰寫了智能儀器設計必不可少的相關內容，實踐案例部分選擇了由單片機構成的系統、由DSP構成的系統和由PC構成的系統，方便讀者全面學習各種CPU構成系統的方法。
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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智能儀器技術要素 3
1.2.1現代傳感器技術 3
1.2.2數據采集技術5
1.2.3微處理器技術5
1.2.4嵌入式系統 7
1.2.5現代數字邏輯設計技術 8
1.2.6網絡與通信技術 9
1.3智能儀器的設計要點9
1.3.1設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市場調研 12
第2章 智能儀器系統構成 13
2.1智能儀器的基本構成 13
2.2前向通道設計 15
2.2.1傳感器 15
2.2.2模擬信號調理 17
2.3后向通道設計 18
2.3.1 D/A轉換原理 19
2.3.2 D/A轉換器的主要技術指數 19
2.3.3 D/A轉換電路輸入與輸出形式 20
2.3.4 D/A轉換器與微型計算機接口 21
2.3.5 D/A轉換器應用舉例 22
2.3.6開關量輸出通道 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數據通信 38
2.5.1RS-232C總線標準及應用 38
2.5.2RS-422A/485標準總線 39
2.5.3通用串行總線及應用 40
第3章 智能儀器的基本數據處理算法 43
3.1克服隨機誤差的數字濾波算法 43
3.1.1克服大脈沖干擾的數字濾波法 43
3.1.2抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法 46
3.1.3復合濾波法 47
3.2消除系統誤差的算法 48
3.2.1儀器零位誤差和增益誤差的校正方法 48
3.2.2系統非線性校正 49
3.2.3系統誤差的標準數據校正法 52
3.2.4傳感器溫度誤差的校正方法 53
3.3工程量的標度變換 53
第4章 微弱信號檢測技術 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 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低噪聲放大器設計 57
4.3鎖相放大器 59
4.3.1相敏檢測器 59
4.3.2數字相敏檢波器 61
4.3.3鎖相放大器主要性能參數說明 63
4.4鎖相放大器微弱信號檢測方案的應用 66
4.4.1在測定化學阻抗中的應用 66
4.4.2在金屬探測器中的應用 68
4.4.3在渦流探傷儀中的應用 68
4.4.4在金屬材料張力試驗中的應用 69
第5章 設計實例 71
5.1智能儀器設計原則與研發(fā)步驟 71
5.1.1智能儀器設計的基本要求 71
5.1.2智能儀器的設計原則 72
5.1.3智能儀器的研發(fā)步驟 74
5.2 EIlog-05地面系統自檢裝置設計 75
5.2.1地面系統自檢裝置總體設計 75
5.2.2主控電路工作原理 77
5.2.3電纜驅動電路 94
5.2.4輔助電路 98
5.2.5箱體和面板功能設計 103
5.3過套管電阻率測井超低信道噪聲測量系統設計 104
5.3.1研究內容及技術要求 104
5.3.2過套管電阻率測量系統模型組成及工作原理105
5.3.3測量系統組成及關鍵技術106
5.3.4高分辨同步采樣技術 113
5.3.5系統測試 117
5.4一種高精度脈沖測量儀的設計 123
5.4.1系統設計整體方案與測量工作原理 124
5.4.2系統硬件設計 130
5.4.3系統軟件設計 133
5.4.4頻率和脈寬（占空比）測量軟件設計 137
5.4.5幅度測量 137
5.4.6人機界面軟件設計 140
5.4.7系統調試結果分析 141
5.5基于STM32超聲波測風速風向儀的設計 142
5.5.1系統概述 143
5.5.2系統理論分析與計算 146
5.5.3系統整體方案設計 147
5.5.4系統硬件電路設計 148
5.5.5系統軟件設計 151
5.5.6測試條件與測試結果分析 155
5.6高精度數據采集系統 158
5.6.1系統概述 158
5.6.2系統整體方案設計 159
5.6.3系統硬件電路設計 164
5.6.4系統軟件設計 169
5.6.5數據采集系統調試結果分析 171
5.7基于DDS技術的超低頻信號源系統設計 175
5.7.1系統概述 175
5.7.2DDS基本原理 176
5.7.3系統整體方案與工作原理 178
5.7.4系統硬件電路設計 178
5.7.5系統軟件設計 182
5.8微振動檢測系統設計 189
5.8.1系統概述 189
5.8.2MEMS傳感器振動檢測技術 190
5.8.3系統整體方案與工作原理 190
5.8.4系統硬件電路設計 192
5.8.5系統軟件設計 193
5.9鉆井泥漿自動流變儀研制 201
5.9.1系統概述 201
5.9.2系統整體方案與工作原理 201
5.9.3系統硬件電路設計 204
5.9.4系統的軟件設計 207
5.10油氣管線防盜漏失動態(tài)檢測系統 214
5.10.1系統概述 214
5.10.2系統整體方案與工作原理 214
5.10.3系統硬件電路設計 217
參考文獻 221
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