微機化儀器儀表是具備測控功能的特殊微機系統。由于承擔的任務，應用的場合不同，各種微機化儀器儀表的硬、軟件系統差別很大。簡單的只含幾個芯片和少量程序，如壓力傳感器、溫度顯示調節器等；復雜的含大量芯片，豐富的軟件和齊全的外設，甚至于使用多個微處理器，其復雜程度遠遠超過通用型個人計算機，如色譜質譜儀、質量流量計等。
盡管如此，由于它們都具有內藏處理器或單片機這一基本特征，因此在結構上存在著一些共同之處，那就是如圖0.1所示典型的微型計算機儀器儀表結構，其測量和控制電路部分則相當于專用的外設。微機化儀器儀表的典型結構如圖0.1所示由三個層次構成。
一、微處理器
它是整個微機化儀器儀表的核心，具有基本的算術運算、邏輯分析能力。通常，微處理器需要時鐘電路和復位電路，能支持存儲器I/O口的擴展和外部中斷府些如8051、80C196)還帶有片內存儲器、2時/計數器、e行通信口以及A/D轉換器等。它的時鐘頻率、字節度、指令功能與執行速度、外部擴展能力等對整個儀器儀表的性能有直接影響。
二、微型計算機
將存儲器(半導體存儲器、磁盆等)、I/O接口芯片、外部設備等通過地址、數據、控制三總線與微處理器連接，即組成微型計算機。它既可以是一臺通用計算機(如t)c機、工控機、機開發系統等)，也可以是設計者根據特定用途研制或組裝的專用微型計算機系統。為了提性能和降低成本，大多數定型的微機化儀器儀表往往使用專用的微型計算機，根據需要配置應的存儲器、接口和外部設備。
三、微機化儀器儀表
在微型計算機的基礎上，根據儀器儀表的性能、功能要求，設計出測量電路和數據采集接口、過程控制電路與接口，再參照儀器儀表的使用環境、習慣和特點設計出其它結構和電路，以及顯示、操作部分，并構成良好的外型和安裝結構，然后再將它們組成完整的微機化儀器儀表。由于各種儀器儀表功能、性能要求不一，工作環境不同，面向的被測量干差萬別，因此，數據采集和過程控制接口的設計往往成為整臺儀表設計的重點與難點。圖0.1中實線方框所示是各種微機化儀器儀表不可缺少的內容，虛線部分則依儀表的性能、d能而定。應當說明，圖o．I所示的只是從硬件角度反映微機化儀器儀表的共性與差異，毋庸置疑，軟件作為微機化儀器儀表的重要組成部分，其結構亦有特點，對儀器儀表的影響至關重要，只是限于篇幅，這里不再討論。
與傳統儀器儀表相比，微機化儀器儀表有許多突出特點。由于它具有自動測量、實時測量、綜合測量的能力，并可通過數據處理實現自動補償、自動校準、自動分段、數字濾波、統計分祈、相關分析、智能處理等，從而大大提高了系統的測量與控制精度，托寬了儀器儀表的應用范圍。而微機化儀器儀表所特有的人機對話、數據通信、故障診斷、掉電保護、大容量存儲等功能更是常規儀器儀表無法比擬的。當然，在現階段微機化儀器儀表與常規儀器儀表比較，在可靠性與價格等方面尚未占有優勢。
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