仪器集成设计

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仪器集成的幅频特性测量仪

作者：李志为 张百睿 饶海清 来源：《现代电子技术》2013年第16期

摘 要： 为了提高实验室仪器设备的使用效率，提出了一种仪器集成的幅频特性分析仪的设计与实现方法。它以DDS函数信号源、数字示波器和普通计算机作为硬件平台，在计算机上配置LabVIEW 8.6程序，控制函数信号源产生测试所需扫频信号，由数字示波器采集扫频信号和测试网络的响应信号，最后经计算机分析计算和显示，较好地实现了幅频特性测量。利用仪器集成方法实现幅频特性测量，具有系统结构简单、容易配置、高效率和低成本的特点，是现有商业设备的一种有效替换方案。

关键词： 幅频特性； 仪器集成； LabVIEW； 数字示波器

中图分类号： TN919?34； TM935； TP216 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）16?0107?03

频率特性是电路网络的重要特性。过去常采用人工测量的方法，通过输出不同频点的正弦信号去激励电路网络，然后测量电路网络的响应，一个测试往往需花费较长的时间才能完成。采用专用的扫频

第一部分（填空、选择、判断）

1、准确度，精密度，正确度的含义。

1）正确度：反应系统误差，表征测量结果稳定地接近真值的程度。 2）精密度：反映随机误差，表征误差的分散性。 3）准确度：是系统误差和随机误差的综合反映。

2、仪器动态特性的描述方法（微分方程、传递函数、脉冲响应函数和频率响应函数）。

1.传递函数（复域） 2.脉冲响应函数（时域） 3、频率响应函数（频域）。

3、仪器误差来源于哪些方面，按数学特性如何分类？

1.原理误差。（从数学特性上看多为系统误差） 2.制造误差。（从数学特性上看多为随机误差） 3.运行误差。（从数学特性上看多为随机误差）

4、激光测径仪的工作原理及原理误差分析。

原理：激光束沿径向匀速扫描，被工件挡住时，光敏原件检测输出低电平。根据扫描速度和被挡住的时间可以求出工件的直径。 误差来源：扫描光束不匀速而带来的原理误差。

5、如何用文字和公式描述误差独立作用原理。

△y=?i?1n?y?q0i?q??pq???Q

ii?1iii?1inn 一个源误差仅使仪器产生一个局部误差，局部误差是原误差的线性函数，与其他源误差无关。仪器总误差是局部误差的综合。

9、阿贝原则的描述及

光电仪器设计重点估计

光电仪器在国民经济的地位:光电仪器的发

展水平是科学技术现代化的重要标志,没有现代化的光电仪器,国民经济就无法发展.

光电仪器的组成:1.信息源及传输介质(被测

对象或测量目标,分为自发光体”被动工作形式”或非自发光体”主动过过工作形式”,传输介质是介于信息源与仪器之间的媒介)2.光学系统3.转换放大部件4.基准部件5.信号采集与处理系统6.计算与显示装置7.机械结构部件

静态特征:当输入信号为定值或变化十分缓

慢时,仪器系统的输出信号特性为静态特性

静态特性指标:1.分度值与分辨率2.灵敏度

及放大比3.测量范围及示值范围4.示值重复性5.示值误差6.滞差(回程误差)7.灵敏阈(灵敏限.门限)8.漂移9.仪器误差和测量误差

光电仪器总设计是指在仪器具体设计之前,

从总体角度出发,对仪器设计中的全局问题进行的全面谁想和规划

仪器总体设计考虑因素:1.设计任务分许2.

信号转换原理选择3.提高仪器精度的技术措施—仪器若干设计原则和设计原理的讨论4.仪器结构参数及技术指标的确定5.总体设计中应考虑其他的问题6.仪器总体方案的确定

信号转换原理的选择:1.光学成像原理(仪器

示值误差为0.5-1μm，显微镜测长机 精度0.01μm)2.衍射

光电仪器设计重点估计

光电仪器在国民经济的地位:光电仪器的发

展水平是科学技术现代化的重要标志,没有现代化的光电仪器,国民经济就无法发展.

光电仪器的组成:1.信息源及传输介质(被测

对象或测量目标,分为自发光体”被动工作形式”或非自发光体”主动过过工作形式”,传输介质是介于信息源与仪器之间的媒介)2.光学系统3.转换放大部件4.基准部件5.信号采集与处理系统6.计算与显示装置7.机械结构部件

静态特征:当输入信号为定值或变化十分缓

慢时,仪器系统的输出信号特性为静态特性

静态特性指标:1.分度值与分辨率2.灵敏度

及放大比3.测量范围及示值范围4.示值重复性5.示值误差6.滞差(回程误差)7.灵敏阈(灵敏限.门限)8.漂移9.仪器误差和测量误差

光电仪器总设计是指在仪器具体设计之前,

从总体角度出发,对仪器设计中的全局问题进行的全面谁想和规划

仪器总体设计考虑因素:1.设计任务分许2.

信号转换原理选择3.提高仪器精度的技术措施—仪器若干设计原则和设计原理的讨论4.仪器结构参数及技术指标的确定5.总体设计中应考虑其他的问题6.仪器总体方案的确定

信号转换原理的选择:1.光学成像原理(仪器

示值误差为0.5-1μm，显微镜测长机 精度0.01μm)2.衍射

教案设计

单元 名称 课节 名称 项目一电位分析法 计划学时 2 子项目一直接电位法测定未知溶液PH 计划学时 2 课程 通过本课程的学习，结合上次课的理论基础，应重点掌握复合电极的使用方法、酸度计和离子计的使用与维护方法缓冲溶液的配制，并且能够描述 简单样品的进行处理。 知识目标：掌握酸度计的基本原理；酸度计按键的功能；仪器校正的依据和实验技术。 教学 能力目标：会使用酸度计、并能测定溶液的酸度；会用两点校正法校正目标 仪器；会对实验数据进行正确分析和处理。 素质目标：初步具有一定的独立完成实验的能力；具有较好的规范操作意识。 学情 分析 教学 方法 教具 PPT课件、视频、酸度计和缓冲液示教器材。 准备 课前 探究 演示法、案例教学法、讨论法 酸度计的结构；酸度计的使用和注意事项；缓冲溶液的配制； 学习 通过学习，重点掌握酸度计的使用与维护；单点校正法和两点校正法使要点 用、选择；会对实验数据进行正确分析和处理。 教学资源 教材：冯建波主编《仪器分析技术》，参考资料黄一石主编《仪器分析》。 课件：直接电位法测定未知溶液PH。 教学活动流程 序实施号 步骤 教学 内容 1、介绍本门课及本门课程的考核方式：过程考核70%，期末理论考试3

05084湘雅图书馆综合布线

工程施工

组 织 方 案

编制人 审核人

长沙科创计算机系统集成有限公司

序 言

本方案主要包括如下内容： 1．公司简介

2．管道预埋与桥架安装系统 3．综合布线系统 4 . 项目实施及进度控制 8．项目质量控制 9. 网络设备集成.

以上内容是按照【湘雅图书馆综合布线工程施工合同】要求、设计单位的施工图纸和我公司对湘雅图书馆综合布线工程的理解逐章进行的阐述，以便我们能按照湘雅图书馆的要求,合理安排进度、高质量的完成弱电工程的施工。

目 录

第一章 大楼弱电工程概述 .................................................................................................................................. 1 1.1. 光纤路由井道系统施工简介 ........................................................................................................

虚拟仪器实验报告一

专业年级 电信102 姓名 庄伊斌 学号 2010012267 成绩 一、实验目的：LabVIEW编程软件入门学习 二、实验内容：

学习Labview基本操作，做一些简单的练习。 三、实验步骤：

按照PPT一步一步练习，认真完成各项作业。 三、实验结果：

1、

2、

- 0 -

3、

4、

高亮执行：

- 1 -

四、实验总结：

第一次实验，初步接触Labview软件，练习了基本的操作，完成了各项任务。

五、实验作业：

1、

2、

3、在前面板建立9个“数值显示控件”，并将其排列成三行三列的整

齐图形。

- 2 -

4、创建一个数值控件，将其数据类型分别改为双精度浮点复数、单

精度浮点数和定点数据类型。

5、创建一个数值显示控件，将其改为数值输入控件，并关闭“显示

为图标”菜单项，改变其显示方式。

6、列举布尔输入控件的机械动作并对其进行说明。

单击控件时改变控件值，该值保持到下一次按下控件为止，与程序读取控件值的次数无关

单击再释放时改变控件值，该值保持到下一次释放操作为止，与程序读取控件的次数无关

单击时改变控件值，该值保持到释放控件为止，与程序读取控件的次数无关

实验1 仿真信号产生实验 一、实验目的：

1．熟悉LabVIEW中仿真信号的多种产生函数及参数设置。 2．掌握常用测试仿真信号的产生。 3．学会产生复杂的函数波形和任意波形。

二、实验内容：

1．采用Express VI仿真信号发生器，产生规定的附有噪声的正弦信号，并显示波形。 2. 采用波形发生器VI，产生规定的附有噪声的多波形信号，并显示波形。 3. 产生任意波形信号，并显示和存盘。 4. 采用公式节点，产生规定的复杂函数信号。

三、实验器材：

安装有LabVIEW软件的计算机1台

四、实验原理：

1．虚拟仪器中获得信号数据的3个途径：

（1）对被测的模拟信号，使用数据采集卡或其他硬件电路，进行采样和A/D变换，送入计算机。 （2）从文件读入以前存储的波形数据，或由其他仪器采集的波形数据。 （3）在LabVIEW中的波形产生函数得到的仿真信号波形数据。 2．测试信号在LabVIEW中的表示

在LabVIEW中测试信号已经是离散化的时域波形数据，表示信号的数据类型有数组、波形数据和动态数据3种。

波形数据是一种特殊的簇结构，它由时间起始值t0、两个采样点的时间间隔值dt以及采样数据一维数组Y组合成的一个簇。它的物理意义是对一个模拟信号x(t

北京理工大学珠海学院

《精密仪器/智能仪器课程设计》教学大纲 课程编号： 01110630

课程名称：精密仪器/智能仪器课程设计 Precision instruments/Intelligent instrument design course

学分： 2.0 学时： 32

一、目的与任务

为实现培养目标，本实践教学环节的目的与所承担的任务是：通过实践环节培养、提高和检验学生进行精密仪器/智能仪器的设计与开发的能力。

设计题目：医疗点滴监测报警系统的设计

基本设计任务：必做。

1.能够判断有无药液（以自来水替代）液滴滴下，当出现在连续的5秒内无液滴滴下时能声音报警（蜂鸣声）。

2.能够判断药液滴速是否正常（40~60滴/分钟），当出现超出正常滴速范围时能声音报警（蜂鸣声）。

3.能够显示滴速值，可以是数码管显示，也可以是液晶显示。

拓展设计任务：选做。

1.声音报警功能拓展为语音报警：“请注意现在无药液滴下，须立即告知护士”，可手动停止语音报警。

2.可以设定和修改正常的滴速范围。

3.可以恒温加热液滴（防止冬天因太凉而引起血管痉挛）。

4.其它拓展功能。

三、考核与成绩评定

考核性质：考查课，五级制

考核形式：操作与报告结合

考核模式：过程考核模式

成绩评定办法：

总成绩=考勤

智能仪器设计报告

学号： 专业： 日期：

姓名：

电子信息工程 2014-xx-xx

南京理工大学紫金学院电光系

目 录

一、绪论........................................................................3 二、摘要........................................................................3 三、实验内容................................................................4

3.1 实验任务与要求.................................................4 3.2工作原理.............................................................5 3.3软硬件设计.........................................................5 四、总结.