智能儀器(qi)的出(chu)現，極大地擴充了(le)傳統儀器(qi)的應(ying)用范圍。智能儀器(qi)憑借其體積小、功能強、功耗低等優勢，迅(xun)速地在家(jia)用電(dian)器(qi)、科(ke)研單(dan)位和工業企業中得到(dao)了(le)廣泛的應(ying)用。

1. 智能儀器(qi)的工作原(yuan)理(li)

傳感器(qi)(qi)拾取(qu)被(bei)測(ce)參量的(de)(de)信(xin)(xin)息(xi)并轉換成(cheng)電(dian)信(xin)(xin)號(hao)，經濾波去除(chu)干擾后送入(ru)多路模(mo)擬開(kai)(kai)關(guan)(guan)；由單片(pian)機(ji)逐路選通模(mo)擬開(kai)(kai)關(guan)(guan)將各輸入(ru)通道的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)逐一送入(ru)程控(kong)增益放大(da)器(qi)(qi)，放大(da)后的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)經A／D轉換器(qi)(qi)轉換成(cheng)相應的(de)(de)脈沖信(xin)(xin)號(hao)后送入(ru)單片(pian)機(ji)中(zhong)；單片(pian)機(ji)根據(ju)儀(yi)器(qi)(qi)所設(she)定(ding)的(de)(de)初值進行(xing)相應的(de)(de)數(shu)據(ju)運(yun)(yun)(yun)算(suan)和(he)處理(li)如非(fei)線(xian)性校正等；運(yun)(yun)(yun)算(suan)的(de)(de)結果被(bei)轉換為相應的(de)(de)數(shu)據(ju)進行(xing)顯示(shi)和(he)打印；同(tong)時單片(pian)機(ji)把運(yun)(yun)(yun)算(suan)結果與存(cun)儲于片(pian)內FlashROM閃速存(cun)儲器(qi)(qi)或(huo)E2PROM電(dian)可(ke)擦除(chu)存(cun)貯器(qi)(qi)內的(de)(de)設(she)定(ding)參數(shu)進行(xing)運(yun)(yun)(yun)算(suan)比較后，根據(ju)運(yun)(yun)(yun)算(suan)結果和(he)控(kong)制要求，輸出相應的(de)(de)控(kong)制信(xin)(xin)號(hao)如報警裝置觸發、繼電(dian)器(qi)(qi)觸點等。此外(wai)，智能儀(yi)器(qi)(qi)還可(ke)以(yi)與PC機(ji)組成(cheng)分布(bu)式測(ce)控(kong)系(xi)統，由單片(pian)機(ji)作為下位機(ji)采集各種測(ce)量信(xin)(xin)號(hao)與數(shu)據(ju)，通過串行(xing)通信(xin)(xin)將信(xin)(xin)息(xi)傳輸給上位機(ji)——PC機(ji)，由PC機(ji)進行(xing)全(quan)局管理(li)。

2. 智(zhi)能(neng)儀器(qi)的(de)功(gong)能(neng)特點

隨著微電子技術的不斷發展，集成了CPU、存儲器、定時器/計數器、并行和串行接口、看門狗、前置放大器甚至A／D、D／A轉換器等電路在一塊芯片上的超大規模集成電路芯片即單片機出現了。以單片機為主體，將計算機技術與測量控制技術結合在一起，又組成了所謂的“智能化測量控制系統”，也就是智能儀器。
與(yu)傳統儀器(qi)儀表相(xiang)比，智(zhi)能儀器(qi)具有以下(xia)功能特(te)點：

①操作自動化。儀器的整個測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)(cheng)如鍵(jian)盤掃描、量(liang)程(cheng)(cheng)選擇、開關啟動閉(bi)合(he)、數據的采集、傳輸與(yu)處(chu)理以(yi)及顯示打印(yin)等都用(yong)單(dan)片機(ji)或微(wei)控制(zhi)器來控制(zhi)操作，實現測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)(cheng)的全部自動化。

②具有自(zi)測功能(neng)，包(bao)括自(zi)動(dong)(dong)調零、自(zi)動(dong)(dong)故障與狀態檢驗(yan)、自(zi)動(dong)(dong)校準、自(zi)診斷及量程自(zi)動(dong)(dong)轉換等。智能(neng)儀(yi)表能(neng)自(zi)動(dong)(dong)檢測出故障的(de)部位甚至(zhi)故障的(de)原(yuan)因。這(zhe)種(zhong)自(zi)測試可以在(zai)儀(yi)器啟(qi)動(dong)(dong)時運(yun)行，同時也可在(zai)儀(yi)器工作中(zhong)運(yun)行，極大地方便了儀(yi)器的(de)維護。

③具(ju)有(you)數(shu)據處(chu)理(li)(li)功(gong)能(neng)(neng)(neng)，這是智能(neng)(neng)(neng)儀器(qi)(qi)(qi)的(de)主要優(you)點之(zhi)一。智能(neng)(neng)(neng)儀器(qi)(qi)(qi)由于采(cai)用(yong)了單片機或微控制器(qi)(qi)(qi)，使得(de)許多原來用(yong)硬件邏輯難以解決(jue)或根(gen)本無(wu)法解決(jue)的(de)問題，現在可(ke)以用(yong)軟件非常靈活(huo)地(di)加以解決(jue)。例如，傳(chuan)統(tong)的(de)數(shu)字萬(wan)用(yong)表只能(neng)(neng)(neng)測(ce)量電阻(zu)、交直流電壓、電流等，而智能(neng)(neng)(neng)型的(de)數(shu)字萬(wan)用(yong)表不僅(jin)能(neng)(neng)(neng)進行上述測(ce)量，而且還具(ju)有(you)對測(ce)量結果進行諸如零點平移、取平均(jun)值(zhi)、求極值(zhi)、統(tong)計分析(xi)等復雜的(de)數(shu)據處(chu)理(li)(li)功(gong)能(neng)(neng)(neng)，不僅(jin)使用(yong)戶從繁重(zhong)的(de)數(shu)據處(chu)理(li)(li)中解放出來，也有(you)效地(di)提(ti)高了儀器(qi)(qi)(qi)的(de)測(ce)量精(jing)度(du)。

④具有友好的(de)人機(ji)對(dui)話能力(li)。智(zhi)能儀器使(shi)用鍵(jian)盤代替傳統儀器中的(de)切換開關，操(cao)作人員只(zhi)需(xu)通(tong)過鍵(jian)盤輸入命令，就能實(shi)現(xian)某(mou)種(zhong)測(ce)量功能。與此同時(shi)，智(zhi)能儀器還通(tong)過顯示屏(ping)將儀器的(de)運(yun)行情(qing)況、工作狀態以及對(dui)測(ce)量數(shu)據的(de)處理結果及時(shi)告訴操(cao)作人員，使(shi)儀器的(de)操(cao)作更(geng)加方便直觀。

⑤具有可程控操作(zuo)能(neng)力。一般智能(neng)儀(yi)器都(dou)配有GPIB、RS232C、RS485等標準的(de)通信(xin)接口，可以很方便地與PC機和其他儀(yi)器一起組成(cheng)用戶所需要的(de)多種(zhong)功能(neng)的(de)自動測量系統(tong)，來完成(cheng)更復(fu)雜的(de)測試任務。

3. 智能儀器(qi)的發(fa)展概況

80年代，微處(chu)理(li)器(qi)(qi)被用到儀(yi)器(qi)(qi)中(zhong)，儀(yi)器(qi)(qi)前面板開始朝(chao)鍵(jian)盤化方向發(fa)展，測量(liang)系統常(chang)通過IEEE—488總線連(lian)接。不同于傳(chuan)統獨立儀(yi)器(qi)(qi)模式的(de)個人儀(yi)器(qi)(qi)得到了(le)發(fa)展等。

90年代，儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)(de)智能化突出表(biao)(biao)現在以下幾個方(fang)面：微電子技術的(de)(de)進步(bu)更深刻地影響儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)(de)設計；DSP芯(xin)片(pian)的(de)(de)問世(shi)，使儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)(biao)數(shu)字信號處(chu)理功能大(da)大(da)加強；微型(xing)機(ji)的(de)(de)發展，使儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)(biao)具(ju)有更強的(de)(de)數(shu)據處(chu)理能力；圖像處(chu)理功能的(de)(de)增加十(shi)分普遍(bian)；VXI總線(xian)得到廣泛的(de)(de)應用。

近年來，智能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)測量(liang)控制儀(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)發展尤為迅速。國內市場(chang)上已經(jing)出(chu)現了多種(zhong)多樣(yang)智能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)測量(liang)控制儀(yi)(yi)表(biao)，例如，能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)自動(dong)進(jin)行(xing)(xing)差壓補償的(de)(de)智能(neng)(neng)(neng)(neng)節(jie)流式(shi)流量(liang)計，能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)(xing)程序控溫的(de)(de)智能(neng)(neng)(neng)(neng)多段溫度控制儀(yi)(yi)，能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)實(shi)現數字PID和各(ge)種(zhong)復雜控制規律的(de)(de)智能(neng)(neng)(neng)(neng)式(shi)調節(jie)器，以及能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)對各(ge)種(zhong)譜圖進(jin)行(xing)(xing)分(fen)析(xi)和數據(ju)處(chu)理的(de)(de)智能(neng)(neng)(neng)(neng)色譜儀(yi)(yi)等。