单片机在智能仪器仪表中的应用分析

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第7期   作者:李世超
[导读] 随着当下时代科学的快速发展与进步,智能仪器在计算机领域的应用越来越广泛智能仪器一般为配备有微型处理系统,并且能够进行数据的采集及储存加工等功能的高端仪器。

        李世超
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        摘要:随着当下时代科学的快速发展与进步,智能仪器在计算机领域的应用越来越广泛智能仪器一般为配备有微型处理系统,并且能够进行数据的采集及储存加工等功能的高端仪器。单片机是一种计算机中的常用组成,其节约空间,高度集约的特点,使其在智能仪器仪表中得到了高度应用。单片机在智能仪器仪表中的应用,在一定程度上提高了工作效率,增强了数据的可操作性。本文简要介绍了单片机在智能仪器仪表中应用的特点以及主要应用领域
        关键词:单片机智能仪器仅表应用特点应用领域
        引言:伴随着当今计算机技术的快速发展,智能仪器仪表也得到了发展的技术支持。单片机在智能仪器仪表上的应用越来越普遍,这既有利于提升仪器仪表的性能,大大增加工作效率,同时也有利于企业经济效益的健康稳定发展。因此,研究单片机在智能仪器仪表的应用特点和其未来的发展方向有重要意义。
        1.单片机应用于智能仪器仪表的主要特点
        智能仪器仪表目前往往是多重功能的集合,主要具备以下功能:能够进行复杂信号的采集、处理、输出等操作,从而使整体仪器的性能得到大幅提升;能够对仪器仪表自身进行自检及调试,具备适用预警功能,方便用户进行维修:能够实现测量量程的智能切换,增加数字的准确度及操作精度;能够具备多种形式的数据输出功能,满足不同数据处理需要:能够自检数据误差,提高工作效率;能够对特殊的信号进行准确时间、准确位置的收集,能够实现多指标同时检测。
        将单片机应用于智能仪:器仪表领域,能够促进智能仪表仪器向着功能全面化、操作智能化、使用便捷化等方向发展。应用了单片机的智能仪器仪表相比传统的仪器仪表优势十分突出,能够同时具备数据测量数据处理、数据整合等功能。具有以下几个明显特点:首先,单片机具有较强的控制能力。单片机对于数据具有较强的掌握能力,能够监测各重要指标的动态变化,是计算机系统中必不可少的组成部分。因此,当应用于智能仪器仪表时,也表现出了良好的数据控制能力。微机是主要进行数据测定等工作的部件,能够节约一定量的常规仪器中设置的开关与电路例如有一种类型的单片机能够进行布尔处理,同时还可以进行信号输入及输出的操作,凭借着这些优势单片机在智能仪器仪表领域中表现出较好的数据控制能力。其次,单片机具有较为优秀的I/O功能。由于智能仪器仪表往往其内部设置较为繁复,一般都具有多种零部件。而单片机中的芯片可以保证智能仪器中的各部件有序进行工作,保证了智能仪器的工作效率。另外应用单片机也能够简化智能仪器内部,大幅降低其生产成本及消耗。并且单片机还能够快速处理数据,将单片机应用于智能仪器中,能够帮助智能仪器迅速准确得进行数据处理提高了仪器的数据处理速度,并且能够完成较为复杂的运算。但当需要较高的数据运算能力时,对于单片机的配置要求也随之升高。
        2.智能仪器仪表中应用单片机的主要领域及其特点
        2.1将单片机作为微型处理器应用于智能仪器中
        在智能仪器仪表中,包括了单片机.微型处理器数据储存器等部件。目前的智能仪器仪表已经不能满足于数据集取这单一功能,而是需要同时具备数据收集、数据处理、数据输出等多种功能,这样可以大大提高智能仪器的利用度,提升工作效率。而将部分部件的功能集合与芯片中,就可以使单片机作为智能仪器仪表中的微型处理器。这既使得智能仪器内部系统得到了简化,同时也能丰富其功能及应用范围。
        2.2利用单片机过滤干扰信号应用于智能仅器中
        目前由于智能仪器仪表已经在实际生产中得到了较为广泛的应用,尤其是工业生产中而其使用的环境往往较差,干扰因素较多且难以避免。数字滤波能够通过设备来过滤掉干扰信号,使新的信号输出,这一过程通过筛选出某一波段的数字信 号并将其去除来得到需要的数字信号再进行处理。

因此,将单片机的数字滤波功能安装在智能仪器仪表上,能够避免信号干扰,增加采集信号的准确性,提高了所得信号的可使用性,使得智能仪器仪表的运行更加高效。
        2.3将单片机应用于智能仪器仪表的自诊与设计中
        首先,单片机可以应用于智能仪器仪表的初期总体设计上,如果要保证智能仪器仪表的功能性及其设计合理性,首先应当考虑所使用的单片机的性能及型号等。要在最初的产品设计时,对其使用的单片机的综合数据进行考核,并且要对其功能有全面了解,并且掌握其出现故障时的处理操作等。单片机还具有一定的自诊断功能, 在智能仪器仪表发生故障时,能够通过自查提醒故障产生的部位等,便于用户检修。智能仪器仪表目前常常具有多重功能,因此在应用单片机时,应当设计其应用的主要功能,将总体任务分成子部分,分配各单片机按照指令进行不同的任务操作。
        2.4目前主要使用的应用单片机的智能仪器仅表示例智能毫伏表是单片机应用的典型示例,目前能够实现一定范围的正弦交流电测量,拥有自动选用适合量程.自动进行数据单位换算,超载自动报警.自动归零等功能。对比市场上同类仪表,其性价比高、小巧便携、操作简易。逻辑分析器是目前对不固定.无法预测的一些數据故障进行分析的仪器。将逻辑分析器的各个端口连接在故障设备上,通过单片机进行区别分析和实时记录,寻找故障原因及故障部位,能够实现故障电路的确定和排除。这种逻辑分析器的核心部件就是单片机。
        2.3单片机在智能仪器仪表设计与调试中的应用
        1、智能仪器仪表的总体设计。如想设计出有效的智能仪器仪表,首先要对单片机的设计考虑周全,明确设计所要达到的最终目标,包括使用哪种微处理器,对微机的测试功能有全面的了解,还需要掌握必要的对于故障诊断的方法。
        2、自诊断功能与可维修性。故障发生时,其诊断系统能够显示出发生故障的部位、原因,为用户提供维修的方便。
        3、协调软硬件。单片机在智能仪器仪表中的设计中,需要选择好哪个系列,选撣好系列,考虑设计方法,其设计方法通常对各个对象进行分解,分解成不同的子任务,为了考虑设计的成本,避免经过多次修改,需要将指标具体化,通过仿真测试检查设计的可行性。
        3.结束语
        综上所述,近年来我国计算机技术发展速度较快,单片机技术将越来越成熟。其在智能仪表仪器领域中的应用领域也将不断扩展。单片机具有占用空间小。数据计算能力强。数据操控能力强的优势,能够是仪器仪表功能更加完整。将来单片机将会向着快捷、高效.精准方向发展,同时提升其工作效率及工作性能。单片机的应用将向着功能多样化、操作灵敏化方向不断发展。通过上述可知,单片机在智能仪器仪表应用中具有控制功能强、I/O功能强大,数据计算能力高速等特点,其应用体现在充当微处理器的角色,使其对应应用的仪器仪表计算机系统更加完善;通过数字滤波的处理,保证系统运行更具可靠性。智能仪器仪表是计算机电子等新兴技术的结合,随着相关技术的发展,其应用将会更加广泛,单片机在其应用领城中将会向着多功能化、灵活性方向发展。
        参考文献
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