本書以培養(yǎng)“厚基礎、寬口徑、會設計、可操作、能發(fā)展”，具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才為目的，以提高學生分析、解決實際問題的能力為出發(fā)點，較全面、系統(tǒng)地介紹智能儀器的基本組成、結構和設計方法。全書共9章，包括緒論，智能儀器的輸入通道及接口技術，輸出通道及接口技術，人機接口技術，典型數(shù)據處理技術，抗干擾技術與可靠性設計，總線和數(shù)據通信技術，智能儀器的設計及案例，智能儀器新發(fā)展。 本書可作為高等學校測控技術及儀器、自動化、電子信息工程、機電一體化等專業(yè)高年級本科生及低年級研究生的教材，也可供有關專業(yè)工程技術人員參考。
史健芳，教授，太原理工大學信息工程學院碩士生導師，研究方向主要為智能信息處理、智能儀器及檢測技術，多年來一直從事智能信息處理、智能儀器及檢測技術等的教學、科研工作。
第1章 緒論
1．1 智能儀器的發(fā)展概況
1．2 智能儀器的發(fā)展趨勢
1．3 智能儀器的分類、組成和特點
1．3．1 智能儀器的分類
1．3．2 智能儀器的組成
1．3．3 智能儀器的特點
1．4 智能儀器中微處理器的選擇
1．4．1 單片機概述
1．4．2 基于8051內核的單片機
1．4．3 基于ARM內核的單片機
1．4．4 數(shù)字信號處理器(DSP)
習題1
第2章 智能儀器輸入通道及接口技術
2．1 模擬量輸入通道概述
2．2 模擬多路開關
2．2．1 模擬多路開關的性能指標
2．2．2 集成模擬多路開關
2．2．3 模擬多路開關的通道擴展
2．3 放大器
2．3．1 程控放大器
2．3．2 儀用放大器
2．3．3 隔離放大器
2．4 采樣／保持器
2．4．1 采樣／保持器的原理
2．4．2 集成采樣／保持器
2．4．3 采樣/保持器的主要性能指標
2．5 A/D轉換器
2．5．1 并聯(lián)比較型A/D轉換器
2．5．2 逐次逼近型A/D轉換器
2．5．3 雙積分型A/D轉換器
2．5．4 Σ-Δ調制型A／D轉換器
2．5．5 A/D轉換器的主要技術指標
2．6 A/D轉換器與微處理器的接口
2．6．1 并行輸出ADC與微處理器的接口
2．6．2 串行輸出ADC與微處理器的接口
2．7 開關量輸入通道
習題2
第3章 智能儀器輸出通道及接口技術
3．1 模擬量輸出通道
3．1．1 D/A轉換原理
3．1．2 D/A轉換器的主要技術指標
3．2 D/A轉換器與微處理器的接口
3．3 D/A轉換器的應用
3．4 開關量輸出通道
3．4．1 小功率驅動接口電路
3．4．2 中功率驅動接口電路
3．4．3 固態(tài)繼電器輸出接口電路
習題3
第4章 智能儀器人機接口技術
4．1 鍵盤與接口
4．1．1 鍵盤概述
4．1．2 鍵盤工作原理與接口電路
4．1．3 鍵值分析程序
4．2 LED顯示器與接口
4．2．1 段碼式LED顯示器原理與接口
4．2．2 點陣式LED顯示器原理與接口
4．3 鍵盤/顯示器接口設計
4．3．1 ZLG7290芯片介紹
4．3．2 ZLG7290芯片的連接方法和程序設計
4．4 LCD顯示器及接口
4．4．1 LCD顯示器的結構和工作原理
4．4．2 筆段式LCD顯示器
4．4．3 點陣式LCD顯示器的接口
4．5 觸摸屏
4．5．1 觸摸屏簡介
4．5．2 觸摸屏的分類及基本工作原理
4．5．3 觸摸屏的控制
4．6 打印記錄技術
4．6．1 RD系列熱敏微型打印機的接口信號
4．6．2 RD系列熱敏微型打印機的打印命令
4．6．3 漢字打印技術
4．6．4 RD系列熱敏微型打印機與單片機接口及編程
4．7 條碼
4．7．1 條碼的發(fā)展
4．7．2 條碼的特點
4．7．3 條碼的分類
4．7．4 條碼識讀器
4．8 IC卡
4．8．1 IC卡的發(fā)展
4．8．2 IC卡的分類
4．8．3 非接觸式IC卡的基本工作原理
4．8．4 非接觸式IC卡的特點
4．8．5 非接觸式IC卡讀卡器的主要功能
4．8．6 非接觸式IC卡讀卡器的基本工作原理
習題4
第5章 智能儀器的典型數(shù)據處理技術
5．1 概述
5．2 隨機誤差處理與數(shù)字濾波
5．2．1 數(shù)字濾波的特點
5．2．2 數(shù)字濾波算法
5．3 系統(tǒng)誤差的處理
5．3．1 利用誤差模型校正系統(tǒng)誤差
5．3．2 利用離散數(shù)據建立模型校正系統(tǒng)誤差
5．3．3 利用標準數(shù)據表校正系統(tǒng)誤差
5．3．4 傳感器的非線性校正
5．4 粗大誤差的處理算法
5．4．1 判斷粗大誤差的準則
5．4．2 測量數(shù)據的處理步驟
5．5 溫度誤差的校正方法
5．6 測量數(shù)據的標度變換
5．6．1 線性標度變換
5．6．2 非線性標度變換
5．7 智能儀器的自動測量
5．7．1 量程自動轉換
5．7．2 觸發(fā)電平自動調節(jié)
5．8 智能儀器的自動校準
5．8．1 內部自動校準
5．8．2 外部自動校準
習題5
第6章 智能儀器抗干擾技術與可靠性設計
6．1 智能儀器中的干擾
6．1．1 干擾的定義與來源
6．1．2 干擾的分類
6．1．3 干擾傳播的途徑
6．2 從傳播途徑上抑制干擾的主要技術
6．2．1 隔離技術
6．2．2 濾波技術
6．2．3 屏蔽技術與雙絞線傳輸
6．2．4 接地技術
6．3 抗干擾的其他技術與措施
6．3．1 電源系統(tǒng)的抗干擾措施
6．3．2 靜電干擾和漏電干擾的抑制
6．3．3 線間竄擾的抑制
6．4 智能儀器可靠性概述
6．4．1 可靠性的基本概念
6．4．2 影響可靠性的主要因素
6．5 智能儀器可靠性設計
6．5．1 硬件可靠性設計
6．5．2 硬件故障自檢
6．5．3 軟件可靠性設計及軟件抗干擾措施
習題6
第7章 總線和數(shù)據通信技術
7．1 概述
7．2 內部總線
7．2．1 I2C總線概述
7．2．2 I2C總線術語
7．2．3 器件與I2C總線的連接
7．2．4 I2C總線數(shù)據的傳送
7．2．5 I2C器件與CPU的連接
7．2．6 I2C總線應用實例
7．3 GPIB總線
7．3．1 GPIB總線術語
7．3．2 儀器功能與接口功能
7．3．3 GPIB接口系統(tǒng)結構
7．3．4 GPIB接口的工作過程
7．3．5 GPIB接口芯片
7．4 串行總線
7．4．1 RS-232C標準
7．4．2 RS-422標準
7．4．3 RS-485標準
7．4．4 通用串行總線（USB）
7．5 現(xiàn)場總線
7．5．1 現(xiàn)場總線概述
7．5．2 CAN總線特點
7．5．3 CAN總線的分層結構
7．6 短距離無線通信技術
7．6．1 藍牙技術概述
7．6．2 藍牙技術原理
7．6．3 ZigBee技術概述
7．6．4 ZigBee技術原理
7．6．5 Wi-Fi技術概述
7．6．6 Wi-Fi技術原理
7．7 工業(yè)4．0相關的數(shù)據通信技術
7．7．1 工業(yè)以太網
7．7．2 電力線載波通信
7．7．3 低功耗遠程無線通信技術
習題7
第8章 智能儀器設計及案例
8．1 智能儀器的設計要求、原則及步驟
8．1．1 智能儀器的設計要求
8．1．2 智能儀器的設計原則
8．1．3 智能儀器的設計步驟
8．2 數(shù)據采集系統(tǒng)設計
8．2．1 數(shù)據采集系統(tǒng)的組成與結構
8．2．2 數(shù)據采集系統(tǒng)設計考慮的因素
8．2．3 心電數(shù)據采集系統(tǒng)設計
8．3 簡易單回路溫度控制器
8．3．1 功能需求和總體思路
8．3．2 溫度測控電路設計
8．3．3 PID控制算法的實現(xiàn)
8．3．4 控制器和PC之間的數(shù)據通信
8．3．5 溫度控制器軟件設計
8．4 雙通道電子皮帶秤
8．4．1 需求分析
8．4．2 功能說明
8．4．3 組成原理
8．4．4 硬件設計
8．4．5 軟件設計
8．4．6 系統(tǒng)調試
習題8
第9章 智能儀器新發(fā)展
9．1 VXI總線儀器
9．1．1 VXI總線儀器系統(tǒng)概述
9．1．2 VXI總線系統(tǒng)的組建
9．2 虛擬儀器
9．2．1 虛擬儀器的特點與構成
9．2．2 虛擬儀器的硬件結構
9．2．3 虛擬儀器的軟件結構
9．2．4 虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺
9．2．5 虛擬儀器的發(fā)展與應用
9．3 網絡化儀器
9．3．1 網絡化儀器概述
9．3．2 基于Web的虛擬儀器
9．3．3 嵌入式Internet的網絡化智能傳感器
9．3．4 IEEE 1451網絡化智能變送器標準
9．3．5 物聯(lián)網概述
9．4 多傳感器數(shù)據融合技術
9．4．1 概述
9．4．2 數(shù)據融合的原理和結構
9．4．3 數(shù)據融合的基本方法
9．4．4 數(shù)據融合技術在智能儀器中的應用
9．5 信息化帶來新的發(fā)展機遇
9．5．1 工業(yè)互聯(lián)網
9．5．2 第五代移動通信技術(5G)
9．5．3 智能儀器中的信息安全
9．5．4 發(fā)展機遇與前景
習題9
參考文獻
書單推薦
