数据采集技术与智能仪器原理

"数据采集与智能仪器 第一章 - 胡访宇 中国科学技术大学电子工程与信息科学系" 本课程"数据采集与智能仪器"由胡访宇教授在中国科学技术大学电子工程与信息科学系主讲，涵盖了数据采集技术的基础理论与智能仪器的设计原理。课程分为两个主要部分，首先探讨数据采集技术，接着深入到智能仪器的原理与设计。 在数据采集技术部分，课程重点讲解模拟信号如何被转化为数字信号，这一过程涉及到的关键技术包括： 1. 模拟信号数字化：讨论了将连续变化的模拟信号转换为离散的数字表示的方法，如模数转换（ADC）和数模转换（DAC）过程，以及在转换过程中可能出现的问题和解决方案。 2. 数据采集系统的主要组件：深入研究各个组件的工作原理、特性、性能指标，例如测量放大器、模拟多路开关、采样保持器等。此外，还介绍了这些组件如何与微机接口，并讨论了如何优化它们的配置和指标分配。 3. 抗干扰技术：针对数据采集过程中可能遇到的噪声和干扰，课程讲解了多种有效的抗干扰措施，以确保数据的准确性和可靠性。 在智能仪器原理与设计部分，课程涵盖： 1. 智能仪器的原理和体系结构：解释了智能仪器的核心功能和工作流程，包括其内部结构、数据处理机制以及与其他设备的交互方式。 2. 总线技术：讨论智能仪器中使用的通信总线，如PCI、GPIB、USB等，及其在仪器间数据传输中的作用。 3. 数据处理技术：重点介绍智能仪器的自检、自校准和自诊断功能，这些都是提高仪器精度和可靠性的重要手段。 4. 设计与实现方法：探讨智能仪器从概念设计到实际实现的步骤，包括硬件选择、软件开发和系统集成。 5. 虚拟仪器：介绍虚拟仪器的原理，即利用计算机软件和硬件接口来构建可定制的测试系统，以及其组成和设计方法。 本课程旨在通过理论与实践相结合，使学生能够理解和掌握数据采集系统的设计与智能仪器的开发，为未来的科研和工程实践打下坚实基础。学习者将获得在电子工程、自动化、测量与控制等领域中应用这些知识的实际能力。