智能仪器的典型结构及设计要点

智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。智能全自动碳硫分析仪器与电弧炉（也可选配管式炉）配套使用，能够快速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、催化剂及其它材料中碳、硫两元素的含量。南京麒麟分析仪器检测设备是集光、机电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽、抗干扰能力强、功能齐全、操作简便、分析结果准确可靠等优点，是诸多行业测定碳、硫两元素理想的碳硫分析仪。

智能仪器由硬件和软件两大部分组成。

硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。

智能仪器的软件分为监控程序和接口管理程序两部分。监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序；接口管理程序是面向通信接口的管理程序，接收并分析来自通信接口总线的远控命令。

智能仪器的设计要点

一、设计、研制智能仪器的一般过程

1、确定设计任务

根据仪器设计目标，编写设计任务说明书，明确仪器应具备的功能和应达到的技术指标。设计任务说明书是设计人员设计的基础，应力求准确简洁。

2、拟制总体设计方案

先依据设计要求提出几种可能的方案，每个方案应包括仪器的工作原理，采用的技术，重要元器件的性能等；然后对各方案进行可行性论证，包括重要部分的理论分析与计算以及必要的模拟实验，以验证方案是否能达到设计的要求；最后再兼顾各方面因素选择其中之一作为仪器的设计方案。

3、确定仪器工作总框图

采用自上而下的方法，把仪器划分成若干个便于实现的功能模块，并绘制出相应的硬件和软件工作框图。设计者应该根据仪器性能价格比、研制周期等因素对硬件、软件的选择做出合理安排。软件和硬件的划分往往需要经过多次折中才能取得满意的结果，设计者应在设计过程中进行认真权衡。

4、硬件电路和软件的设计与调试

一旦仪器工作总框图确定之后，硬件电路和软件的设计工作就可以齐头并进。

智能仪器主机的选择

在实际微处理器选择中，往往会感到许多型号的微处理器都能满足设计要求，这时主要取决于设计人员对某种微处理器的熟悉程度。由于51系列单片机是单片机的主流机型，技术性能及开发手段都较成熟，并在我国应用较普遍，因而，51系列单片机在智能仪器设计中得到了广泛应用。

在选择智能仪器主机电路时，目前应尽量先选用性能价格比高的8位/16位单片机，同时也要关注最新技术的进展，不失时机地把最先进的含有微处理器的电路芯片或单板机平台引入到智能仪器的设计中来。