2、分散采集式（分布式） 第二节模拟信号调理 1、传感器的选用 2、运用前置放大器的依据（关于噪声问题》 3、信号调理通道中的常用放大器 第三节传统AWD转换器及接口技术 1、AD转换器概述 2、比较型、积分型、VF型ADC的转换原理（重点比较三种原理的优势与不足） 第四节Σ-△型ADC原理与接口技术 1、∑-△型AWD转换器的理论基础（重点讲授） 2、工作原理 3、Σ-△调制器中阶数、过采样与精度的关系 4、CS5360及其与微处理器的接口 第五节数据采集系统设计及举例 1、系统设计考虑的因素（重点讲授） 2、AD转换器的选择要点 3、采样保持器S/H的选择 4、多路测量通道的串音问题 5、主放大器的设置 6、数据采集系统实例 第六节数据采集系统的误差分析（结合自主选题设计报告，开展讨论） 1、采样误差 2、模拟电路的误差 3、AD转换器的误差 4、数据采集系统误差的计算 5、数据采集系统的误差分配举例 第三章人机对话与数据通信(2学时) 第一节键盘（自学） 第二节LCD显示器（自学） 第三节触摸屏（概要讲授） 1、触摸屏简介 2、三类触摸屏原理 第四节标准串行总线数据通信（自学） 1、RS-232C总线标准及应用 21
21 2、分散采集式(分布式) 第二节 模拟信号调理 1、传感器的选用 2、运用前置放大器的依据（关于噪声问题） 3、信号调理通道中的常用放大器 第三节 传统 A/D 转换器及接口技术 1、A/D 转换器概述 2、比较型、积分型、V/F 型 ADC 的转换原理（重点比较三种原理的优势与不足） 第四节 Σ-Δ型 ADC 原理与接口技术 1、 Σ-Δ型 A/D 转换器的理论基础（重点讲授） 2、工作原理 3、 Σ-Δ调制器中阶数、过采样与精度的关系 4、 CS5360 及其与微处理器的接口 第五节 数据采集系统设计及举例 1、系统设计考虑的因素（重点讲授） 2、A/D 转换器的选择要点 3、采样保持器 S/H 的选择 4、多路测量通道的串音问题 5、主放大器的设置 6、数据采集系统实例 第六节 数据采集系统的误差分析（结合自主选题设计报告，开展讨论） 1、采样误差 2、模拟电路的误差 3、A/D 转换器的误差 4、数据采集系统误差的计算 5、数据采集系统的误差分配举例 第三章 人机对话与数据通信（2 学时） 第一节 键盘（自学） 第二节 LCD 显示器（自学） 第三节 触摸屏（概要讲授） 1、触摸屏简介 2、三类触摸屏原理 第四节 标准串行总线数据通信（自学） 1、RS-232C 总线标准及应用
2、RS-422/485标准总线 第五节USB通用串行总线及应用（概要介绍 第六节PTR系列无线数据通信（概要引导） 1、调制解调器技术简介 2、PTR系列无线收发MODEM的应用 第四章基本数据处理算法与软测量（重点讲授8学时） 第一节克服随机误差的数字滤波算法 1、克服脉冲干扰的数字滤波法 2、抑制小幅度高频噪声的平均滤波法 3、复合滤波法 第二节减少系统误差的软件算法 1、仪器零位误差和增益误差的校正方法 2、系统非线性校正 3、系统误差的标准激据校正法 4、传感器温度误差的校正方法 第三节标度变换 1、线性标度变换 2、非线性参数的标度变 第四节模型化测量技术 1、模型化测量（软测量）概念与发展 2、数据驱动建模方法 3、技术实现与应用 第五章智能仪器软件设计(2学时) 第一节软件设计方法概述 1、软件的含义、特点、种类 2、智能仪器软件的主要功能 3、模块化与结构化程序设计 第二节基于裸机的软件设计 1、设计步骤 2、程序流程图与子程序设计 3、系统监控程序设计 4、常用功能模块的设计 第三节基于嵌入式操作系统的软件设计 1、嵌入式操作系统
22 2、RS-422/485 标准总线 第五节 USB 通用串行总线及应用（概要介绍） 第六节 PTR 系列无线数据通信（概要引导） 1、调制解调器技术简介 2、PTR 系列无线收发 MODEM 的应用 第四章 基本数据处理算法与软测量（重点讲授 8 学时） 第一节 克服随机误差的数字滤波算法 1、克服脉冲干扰的数字滤波法 2、抑制小幅度高频噪声的平均滤波法 3、复合滤波法 第二节 减少系统误差的软件算法 1、仪器零位误差和增益误差的校正方法 2、系统非线性校正 3、系统误差的标准数据校正法 4、传感器温度误差的校正方法 第三节 标度变换 1、线性标度变换 2、非线性参数的标度变换 第四节 模型化测量技术 1、模型化测量（软测量）概念与发展 2、数据驱动建模方法 3、技术实现与应用 第五章 智能仪器软件设计（2 学时） 第一节 软件设计方法概述 1、软件的含义、特点、种类 2、智能仪器软件的主要功能 3、模块化与结构化程序设计 第二节 基于裸机的软件设计 1、设计步骤 2、程序流程图与子程序设计 3、系统监控程序设计 4、常用功能模块的设计 第三节 基于嵌入式操作系统的软件设计 1、嵌入式操作系统
2、嵌入式软件开发过程 3、开发方法简介 第四节软件测试 1、软件测试的基础知识 2、软件测试方法与步骤 3、嵌入式软件测试 第六章智能仪器抗干扰技术与可靠性(2学时) 第一节干扰噪声的认识 1、干扰与噪声及其分类 2、噪声形成干扰作用的三要素 第二节电磁干扰耦合逸径 第三节电磁干扰抑制技术与措滤 第四节可靠性概述（自学） 1、可靠性的基本概念 2、可靠性的总体考虑 第五节可靠性设计（自学） 1、硬件可靠性设计 2、软件可靠性设计 第七章智能仪器可测试性设计（引导性讲授2学时） 第一节可测试性概述 1、可测试性与可测试性设计 2、测试性要求 3、测试方案 4、可测试性设计的优点 第二节固有测试性设计（自学） 1、固有测试性总体设计 2、测试性通用设计准则 第三节机内测试技术一BT(自学) 1、BIT简介 2、常规BIT技术 3、智能BIT技术 第四节设计实例（重点） I、RAM测试 2、AD与DIA测试 23
23 2、嵌入式软件开发过程 3、开发方法简介 第四节 软件测试 1、软件测试的基础知识 2、软件测试方法与步骤 3、嵌入式软件测试 第六章 智能仪器抗干扰技术与可靠性（2 学时） 第一节 干扰噪声的认识 1、干扰与噪声及其分类 2、噪声形成干扰作用的三要素 第二节 电磁干扰耦合途径 第三节 电磁干扰抑制技术与措施 第四节 可靠性概述（自学） 1、可靠性的基本概念 2、可靠性的总体考虑 第五节 可靠性设计（自学） 1、硬件可靠性设计 2、软件可靠性设计 第七章 智能仪器可测试性设计（引导性讲授 2 学时） 第一节 可测试性概述 1、可测试性与可测试性设计 2、测试性要求 3、测试方案 4、可测试性设计的优点 第二节 固有测试性设计（自学） 1、固有测试性总体设计 2、测试性通用设计准则 第三节 机内测试技术—BIT（自学） 1、BIT 简介 2、常规 BIT 技术 3、智能 BIT 技术 第四节 设计实例（重点） 1、RAM 测试 2、A/D 与 D/A 测试
第八章智能仪器的设计实例（重点讲授4学时） 第一节智能仪器的设计原则及研制步骤（重点） 1、智能仪器设计的基本要求 2、智能仪器的设计原则 3、智能仪器的研制步骤 第二节固体密度测试仪的研制（可以选其它例子） 1、测量原理 2、硬件电路设计 3、款件设计 4、测试结果分析 第三节基于TMS320VC5402的地下管道漏水检测仪设计（可以选其它例子） 1、TMS320VC5402性能特点及应用开发过程简介 2、地下管道漏水相关检测仪原理 3、相关测漏仪硬件设计 4.软件设计与处理算法 第九章智能仪器的新发展(2学时) 第一节虚拟仪器的定义、分类特点与应用 1、虚拟仪器的体系结构、硬件及软件 2、虚拟仪器的应用 七、实验内容 实验环境和设备：以每个学生一套智能仪器实验开发平台、微型计算机及示波器等测试 仪器：keil、Proteus等仿真软件开发软件。 1平台环境与键盘显示实验(2学时】 2.控制器与计算机通信实验(2学时) 3.双通道信号采集和输出波形实验(4学时) 4.基本数据处理实验(4学时) 5.基于LabVIEW的数字信号处理算法(4学时) 6.基于仪器平台的频率特性测试仪设计与实现（课外扩展：8学时） 7.基于L,abVIEW的测控软件开发（课外扩展：8学时） 具体实验内容和要求参见《仪电学院本科实验教学大纲》 八、达成课程目标的途径和措施 1、课程由课堂授课和课内实验两部分组成。理论授课32学时，教师通过引导式、结合 24
24 第八章 智能仪器的设计实例（重点讲授 4 学时） 第一节 智能仪器的设计原则及研制步骤（重点） 1、智能仪器设计的基本要求 2、智能仪器的设计原则 3、智能仪器的研制步骤 第二节 固体密度测试仪的研制（可以选其它例子） 1、测量原理 2、硬件电路设计 3、软件设计 4、测试结果分析 第三节 基于 TMS320VC5402 的地下管道漏水检测仪设计（可以选其它例子） 1、TMS320VC5402 性能特点及应用开发过程简介 2、地下管道漏水相关检测仪原理 3、相关测漏仪硬件设计 4．软件设计与处理算法 第九章 智能仪器的新发展（2 学时） 第一节 虚拟仪器的定义、分类/特点与应用 1、虚拟仪器的体系结构、硬件及软件 2、虚拟仪器的应用 七、实验内容 实验环境和设备：以每个学生一套智能仪器实验开发平台、微型计算机及示波器等测试 仪器；keil、 Proteus 等仿真软件开发软件。 1.平台环境与键盘显示实验（2 学时） 2.控制器与计算机通信实验（2 学时） 3.双通道信号采集和输出波形实验（4 学时） 4.基本数据处理实验（4 学时） 5.基于 LabVIEW 的数字信号处理算法（4 学时） 6.基于仪器平台的频率特性测试仪设计与实现（课外扩展：8 学时） 7.基于 LabVIEW 的测控软件开发（课外扩展：8 学时） 具体实验内容和要求参见《仪电学院本科实验教学大纲》 八、达成课程目标的途径和措施 1、课程由课堂授课和课内实验两部分组成。理论授课 32 学时，教师通过引导式、结合
实际问题或项目讲授，学生课堂报告讨论等方式，促使学生将涉及多门学科基础课程知识和 技术综合运用。 2、高度重视学生实验测试能力的培养，通过学生独立实验，严格按实验项目考核，提 高运用仿真分析和测试工具解决问题能力： 3、布置有内在紧密关联的设计报告，学生自己选择一个项目数据采集设计，模型化测 量选题报告，整机系统设计报告。 4、通过考核方式和内容导向作用，促进课程目标的达成： (1)报告成绩（包括三个报告），寻找问题，提出解决方案，训练表达，考察系统设 计和综合能力，反映创新意识： (2)实验：基本实验技能训练、运用仿真工具学习与训练、结合实际采集信号情况去 除干扰处理算法实现等，硬件电路与软件驱动的配合，集成单元模块和独立子程序构成完整 系统，逐步递进式实践能力提升： (3)期末考试：概念和知识性考核、分析问题、设计类问题，包含针对实验问题和设 计报告考题，检验实验和平时设计报告的独立性和真实性。 5、成绩评定 平时成绩 实验 期末考试 15% 20% 65% 九、课程目标对毕业要求的支撑 课程目标 毕业要求 1234567 M HHHH MM 1工程知识：1.5掌握专业知识，能选择恰当的数学模型 用于猫述轻复杂系统或过程，对模型进行推理和求解 墨分析 2.4能够应用数学、自然科学和工程技术对 和1) (器工程间题进行原理表达、分析和评价，以 获得有 3.设计/开发解决方案：3.3能够集成单元模块进行仪器系 H HHHHHH统设计，对仪器系统设计方案进行优化，体现创新意识。 4.研究：4.1能够对仪器领域的测量系统或控制系统进行 研究和实验验证 5,使用现代工具：5.1能正确选择使用MATLAB、 H H HH H PROTEUS、Multisim等仿真软件和工具，完成测量和 制系统的设计和模拟分析 十、课程目标达成评价 25
25 实际问题或项目讲授，学生课堂报告讨论等方式，促使学生将涉及多门学科基础课程知识和 技术综合运用。 2、高度重视学生实验测试能力的培养，通过学生独立实验，严格按实验项目考核，提 高运用仿真分析和测试工具解决问题能力； 3、布置有内在紧密关联的设计报告，学生自己选择一个项目数据采集设计，模型化测 量选题报告，整机系统设计报告。 4、通过考核方式和内容导向作用，促进课程目标的达成： （1）报告成绩（包括三个报告），寻找问题，提出解决方案，训练表达，考察系统设 计和综合能力，反映创新意识； （2）实验：基本实验技能训练、运用仿真工具学习与训练、结合实际采集信号情况去 除干扰处理算法实现等，硬件电路与软件驱动的配合，集成单元模块和独立子程序构成完整 系统，逐步递进式实践能力提升； （3）期末考试：概念和知识性考核、分析问题、设计类问题，包含针对实验问题和设 计报告考题，检验实验和平时设计报告的独立性和真实性。 5、成绩评定 平时成绩 实验 期末考试 15% 20% 65% 九、课程目标对毕业要求的支撑 课程目标 毕业要求 1 2 3 4 5 6 7 M H H H H M M 1.工程知识：1.5 掌握专业知识，能选择恰当的数学模型， 用于描述测控复杂系统或过程，对模型进行推理和求解。 H H H H H H H 2.问题分析：2.4 能够应用数学、自然科学和工程技术对 测量控制和仪器工程问题进行原理表达、分析和评价，以 获得有效结论。 H H H H H H H 3.设计/开发解决方案：3.3 能够集成单元模块进行仪器系 统设计，对仪器系统设计方案进行优化，体现创新意识。 H H H H H H H 4.研究：4.1 能够对仪器领域的测量系统或控制系统进行 研究和实验验证 M H H H H H H 5. 使 用 现 代 工 具 ： 5.1 能 正 确 选 择 使 用 MATLAB 、 PROTEUS、Multisim 等仿真软件和工具，完成测量和控 制系统的设计和模拟分析 十、课程目标达成评价