智能仪表的未来何去何从
智能仪器的出现极大地扩展了传统仪器的应用范围。凭借其体积小，功能强大，功耗低的特点，智能仪器已广泛应用于家用电器，科研单位和工业企业。
1、智能仪器如何工作
智能仪器传感器获取测量参数的信息并将其转换为电信号，然后发送过滤后的多通道模拟开关，消除干扰;单通道选通模拟开关将每个输入通道的信号逐个发送到程控增益放大器，放大信号经A / D转换器转换成相应的脉冲信号后，发送到单片机;单片机根据仪器设定的初始值进行相应的数据计算和处理（如非线性校正等）;操作结果转换为相应的数据显示和打印;同时，MCU根据运算结果和控制将运算结果与存储在片上FlashROM（闪存）或E？2PROM（电可擦除存储器）中的设置参数进行比较。输出相应的控制信号（如报警装置触发，继电器触点等）。 此外，智能仪器还可以与PC形成分布式测量和控制系统。单片机用作下位机收集各种测量信号和数据，信息通过串口通信传输到上位机PC，由PC全局管理。
2、智能仪器的特点
随着微电子技术的不断发展，集成CPU，存储器，定时器/计数器，并行和串行接口，看门狗，前置放大器甚至单芯片上的A / D，D / A转换器和其他电路已经出现了非常大规模的集成电路芯片（即微控制器）。以单片机为主体，结合计算机技术和测量控制技术，构成所谓的。与传统仪器相比，智能仪器具有以下特点：
2.1、操作自动化。器的整个测量过程，如键盘扫描，范围选择，开关启动和关闭，数据采集，传输和处理，以及显示打印，均由单片机或微控制器控制，以实现全面自动测量过程。
2.2、具有自检功能，包括自动调零，自动故障和状态检查，自动校准，自诊断和自动量程转换。智能电表可以自动检测故障位置甚至故障原因。这种自检可以在仪器启动时运行，也可以在仪器中运行，大大方便了仪器的维护。
2.3、具有数据处理功能，这是智能仪器的主要优势之一。由于使用单片机或微控制器，智能仪器产生许多问题，这些问题最初难以通过硬件逻辑解决或目前无法解决。现在，软件可以非常灵活地解决。例如，传统的数字万用表只能测量电阻，交流和直流电压，电流等，智能数字万用表不仅可以执行上述测量，还可以执行零点漂移，平均，极值等测量。和统计数据。分析和其他复杂的数据处理功能不仅使用户免于繁重的数据处理，而且有效地提高了仪器的测量精度。
2.4、具有友好的人机对话能力。智能仪表使用键盘代替传统仪器中的开关，操作员只需通过键盘输入命令即可实现一些测量功能。同时，智能仪表还通过显示屏告诉操作员测量数据的运行状态，工作状态和处理结果，使仪器的操作更加方便直观。
2.5、具有可编程操作功能。通用智能仪表配备标准通讯接口，如GPIB，RS232C，RS485等，可轻松组成一个自动测量系统，具有用户需要的多种功能以及PC和其他仪器，可完成更复杂的测试任务。
3、智能仪器开发概述
20世纪80年代，仪器中使用了微处理器，仪器的前面板开始使用走向键盘。测量系统通常通过IEEE-488总线连接。个人仪器不同于传统的独立仪器模型。
在20世纪90年代，仪器的智能在以下方面得到强调：微电子技术的进步更深刻地影响了仪器的设计; DSP芯片的出现极大地增强了仪器的数字信号处理功能;微型计算机的发展，它使仪器具有更强的数据处理能力;图像处理功能的增加很常见; VXI总线被广泛使用。
近年来，智能测控仪器的发展尤为迅速。国内市场上出现了各种智能测控仪表，例如能够自动差压补偿的智能节流流量计，可实现程控温度控制的智能多级温控仪表，数字PID和各种＃ ##智能调节器具有复杂的控制规律，智能色谱仪可以分析和处理各种光谱。
国际智能测量仪器种类繁多。例如，美国HONEYWELL生产的DSTJ-3000系列智能变送器可以进行差压状态的复杂测量，可以自动实现变送器体的温度和静压。补偿，精度可达±0.1％FS;美国RACA-DANA公司的9303超高电平表，采用微处理器消除流经电阻器产生的热噪声，测量电平可低至-77dB; FLUKE的超级多功能校准器5520A使用三个微处理器，短期稳定性为1ppm，线性度为0.5ppm。 FOXBORO在美国制造的数字自整定调节器使用专家系统技术。可以根据现场参数快速调整调节器，如经验丰富的控制工程师。这种类型的调节器特别适用于受试者频繁或非线性变化的控制系统。由于该调节器能够自动调节调节参数，整个系统在生产过程中始终保持最佳质量。
4、智能仪器发展趋势
4.1、小型化
微型智能仪器是指微电子技术，微机械技术和信息技术的综合应用。仪器的生产，使仪器成为一个小型，功能齐全的智能仪器。它可以完成信号采集，线性化处理，数字信号处理，控制信号输出，放大，与其他仪器的接口，以及与人的交互。随着微机电技术的不断发展，微型智能仪器不断成熟，价格不断下降，应用领域将继续扩大。它不仅具有传统仪器的功能，而且在自动化技术，航空航天，军事，生物技术和医疗领域也发挥着独特的作用。例如，目前，有必要同时测量患者的几个不同参数，并控制某些参数。通常，将几根管插入患者体内，这增加了患者感染的机会。微型智能仪器可以同时测量多个参数。小尺寸，可以植入人体，这样就解决了这些问题。
4.2、多功能化
多功能本身就是一个智能仪器的特点。例如，为了设计更快速和更复杂的数字系统，仪器制造商生产具有诸如脉冲发生器，频率合成器和任意波形发生器之类功能的函数发生器。这种多功能集成产品比专用脉冲发生器和频率合成器具有更高的性能（如精度），并为各种测试功能提供了更好的解决方案。
4.3、人工智能
人工智能是计算机应用的新领域，使用计算机模拟人类智能，机器人，医疗诊断，专家系统，推理证明等。智能仪器的进一步发展将包含一定数量的人工智能，即替代人类的一部分心理工作，从而在视觉（图形和颜色解释），听觉（语音识别和语言理解）中取代，思考（推理，判断，学习和结社）其他方面都有一定的能力。通过这种方式，智能仪器可以在没有人为干预的情况下自主执行检测或控制功能。显然，人工智能在现代仪器中的应用使我们不仅可以解决传统方法难以解决的一类问题，而且可以解决传统方法无法解决的问题。
4.4、集成ISP和EMIT技术，实现仪器系统的互联网接入（网络）
随着网络技术的快速发展，互联网技术逐渐渗透到网络领域工业控制和智能仪表系统设计，实现基于Internet的智能仪表系统的通信能力，远程升级和重置设计的智能仪表系统。
和系统维护。
系统内编程（ISP技术）是修改，配置或重组软件的最新技术。这是LATTICE半导体公司提出的第一件事，就是我们的产品设计和制造过程的每个部分。即使产品销售给最终用户，它也拥有最新技术，可以随时配置或重新配置其设备，电路板或整个电子系统的逻辑和功能。 ISP技术消除了传统技术的一些限制和连接缺陷，并促进了电路板设计，制造和编程。ISP硬件灵活，易于通过软件进行修改，易于设计和开发。由于ISP设备可以像任何其他设备一样在印刷电路板（PCB）上进行处理，因此编程ISP设备不需要专门的编程器和更复杂的过程，只要它们由PC，嵌入式系统处理器甚至INTERNET执行即可远程网络。
EMIT嵌入式微互联网互联技术由emWare公司提出建立ETI（eXtend the Internet）以扩展互联网联盟。它是一种将嵌入式设备（如单片机）连接到Internet的技术。使用该技术，可以将8位和16位单片机系统连接到Internet，实现远程Internet数据采集，智能控制，数据文件上传/下载等功能。
目前，ConnectOne，EmWare，TASKING和P \\ u0026S在中国提供基于互联网的设备？网络软件，固件和硬件产品。
4.5、虚拟仪器是智能仪器开发的新阶段
测量的主要功能仪器由数据采集，数据分析和数据显示组成。在虚拟现实系统中，数据分析和显示完全由PC软件完成。因此，只要提供额外的数据采集硬件，就可以用PC形成测量仪器。这种基于PC的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中，使用相同的硬件系统，只要应用不同的软件编程，就可以获得完全不同的测量仪器。可以看出，软件系统是虚拟仪器的核心，
传统智能仪器主要在仪器技术中使用某种计算机技术，而虚拟仪器则强调仪器技术在通用计算机技术中的吸收。软件系统是虚拟仪器的核心，具有通用性，普及性，可视性，可扩展性和可升级性，可为用户带来巨大的好处。因此，它具有传统智能仪器无法比拟的应用前景和市场。
5、结论
智能仪器是新兴技术的组合，如计算机科学，电子学，数字信号处理，人工智能，和VLSI，以及传统的仪器技术。随着ASIC和个人仪器等相关技术的发展，智能仪器将得到更广泛的应用。单片机技术是智能仪器的核心部件，是小型化，多功能，灵活性方向发展智能仪器的动力。可以预期，各种功能的智能仪器将在不久的将来在各种社会领域得到广泛应用。
