儀器儀表是一種用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備，主要有真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等幾種，下面我們就為大家介紹幾篇儀器儀表畢業論文開題報告范文，希望對大家寫作此類論文時有所幫助。
一、儀器儀表畢業論文開題報告
范文一
題目：智能儀表網絡化通訊接口的設計與實現
1.選題背景及意義
1.1.選題背景
隨著計算機技術的不斷更新，不斷向前發展，電子和信息技術普及應用開啟了第五次科技革命之門，而隨著互聯網技術的普及和移動互聯網的發展，全球正處于半個世紀以來的又一次重大技術周期之中。第五次大技術變革發生在25年前，是信息通信技術的開端，而智能儀器的出現使得計算機技術與互聯網技術緊密聯系在一起，使得科技革命的成果從工業迅速轉向農業，從工廠迅速轉向家庭，使更多的人享受到了科技進步的偉大力量。智能化產業涵蓋智能儀表、傳感器、智能化軟件、系統集成等諸多領域，幾乎覆蓋所有行業以及生活的各個方面。智能化產業既是低碳經濟，又是先進的技術，符合目前的整體經濟發展方向。許多新興產業的發展必須借助智能化的手段來降低、控制傳統的設施、設備成本。
1.2.理論意義
本人在大學期間學習了智能儀表和微型計算機原理與接口技術等相關課程。選此課題不僅使我所學的知識得到積累鞏固，而且使所學知識得到查漏補缺，同時也是對我的又一次歷練。
1.3.現實意義
畢業論文是高等學校應屆畢業生總結性的獨立作業，是學生運用在校學習的基本知識和基礎理論，去分析、解決一兩個實際問題的實踐鍛煉過程，也是學生在校學習期間學習成果的綜合性總結，是整個教學活動中不可缺少的重要環節。撰寫畢業論文對于培養學生初步的科學研究能力，提高其綜合運用所學知識分析問題、解決問題能力有著重要的實踐意義。
2.論文綜述
2.1.國外有關研究發展現狀的綜述
20世紀70年代，隨著微電子技術的發展和微處理器的普及，出現了以微處理器為基礎的智能儀器，它具有鍵盤操作，可實現自動測量。80年代，微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝著鍵盤化方向發展。90年代，微電子技術的進步更深刻的影響到儀器儀表的設計：DSP芯片的問世，是儀器儀表數字信號處理功能大大加強；微型機的發展，是儀器儀表具有更強的數據處理能力；圖像處理功能的增加十分普遍；VXI總線得到廣泛的應用。近年來，國際上智能測量儀表更是品種繁多，功能更加完善。
2.2.國內有關研究發展現狀的綜述
當世界上發達國家的智能儀表正大力發展時，由于我國在初級階段的特殊國情，使我國失去好機會。因此，國內的智能儀表多在近年來才如雨后春筍般的復蘇，改革開放使我國的智能化測量控制儀表的發展尤為迅速。國內市場上已經出現了多種多樣智能化測量控制儀表，例如，能夠自動進行差壓補償的智能節流式流量計，能夠進行程序控溫的智能多段溫度控制儀，能夠實現數字PID和各種復雜控制規律的智能式調節器，以及能夠對各種譜圖進行分析和數據處理的智能色譜儀等。
2.3.本人對以上研究的評價
通過對以上國外及國內兩方面綜述的了解，我深刻的發現智能儀表的誕生及發展給人類的生活帶來了翻天覆地的變化，同時自己是多么的需要補充知識，建設祖國需要更多的人才去奮斗。自己很高興生活在這個充滿機會的年代，這個充滿使命的年代。
3.論文提綱
3.1.我國智能儀表在若干領域的應用
智能儀表在我國諸多領域都得到了廣泛的應用和發展，比如：在自動控制領域內，智能儀表可將各器件在工作過程中的各參數即時顯示在儀表上（比如：數控車床），便于操作；在電子技術領域內，智能儀表可以進行諸多參數的測量（比如：萬用表，示波器等）；在國防領域內，智能儀表可以及時方便的獲取相關數據（比如：雷達即時顯示等）；在航天領域內，已發射的火箭及衛星的載體智能儀表可以獲取火箭及衛星的溫度及速度等相關信息。
3.2.我國智能儀表的發展前景及趨勢
自改革開放以來，先進的科學技術對我國產生了重要影響，智能儀器的發展對人們的生活產生了日新月異的變化，不斷提高了人民的生活水平。儀器儀表行業整體綜合技術水平達到國際80年代中期水平，微電子技術和計算機技術在儀器儀表產品中普遍采用，約15%的產品實現了智能化，達到國際90年代水平；30%的產品實現了數字化，達到國際80年代末期水平。綜合服務能力顯著提：可以承接30萬-60萬千瓦火電站、核電站、30萬噸合成氨、120噸轉爐、日產30萬立方米城市煤氣站工程、成套大型爐窯等大型工程成套控制項目。我國提出了"調結構、保增長、防通脹"的發展方針。"調結構"中很重要的一點就是對傳統產業中高排放、高污染的行業進行節能減排改造，更需要智能化產業的支持，智能化產業將成為現代生產工具中最核心、最先進的部分，我國智能化領域最薄弱、最需要發展的是儀器、儀表、傳感器等基礎產業。大類產品滿足需要程度：中高檔科學測試儀器國內市場滿足率為30%,中低檔科學儀器滿足率65%;生產過程測量控制儀表及系統產品在大型工程項目中的品種滿足率達50%,中小型工程達70%.進口產品往往是科研、生產所需的重大、關鍵設備，技術含量大，附加值高。產業從無到有、從小到大、初步形成了門類比較齊全的儀器儀表生產、科研、營銷體系。建成了一批科研開發機構（其中機械系統的儀器儀表專業科研所20家，國家級工程研究中心3家、企業技術中心5家，國家級產品質量檢測中心9家）；培養了一批專業的經營、管理、技術人才。特別是部分中低檔產品形成了自己的優勢和特色各種數字萬用表、電度表、水表、煤氣表、水準儀、中低檔光學顯微鏡、望遠鏡等產量世界前列，在基本滿足國內需要的同時，大量出口。智能化產業的前行依賴生產儀器、儀表等基礎產業的進步；沒有儀器、儀表企業的發展，整個智能化產業的發展就缺少基礎的支撐力量。一旦這些基礎企業的技術能夠大面積地應用，無論是低碳經濟還是物聯網都將獲得飛速發展。目前，智能儀表正朝著：多功能化，人工智能化，融合ISP和EMIT技術，實現儀器儀表系統的Internet接入（網絡化）的方向發展。國家正在大力引進先進的科學技術（外資），并且極力倡導自主創新，我堅信：我國智能儀表將出現前所未有的美好發展前景。
3.3.本設計要研究的問題
先進的技術被人類開發出來是為了應用到實踐中，為現實生活所服務，使生活更加方便、快捷。在當代，隨著科技日新月異的不斷進步，智能儀表和計算機相繼被開發出來，并且對現實生活產生了巨大的影響。然而，在現實生活中的大多數情況下，智能儀表和計算機都是單獨工作使用的，并未聯機，如果聯機，將會對我們的生活產生不可估量的作用。那么，本設計要研究的問題就是怎樣實現智能儀表和計算機的連接，即智能儀表的網絡化通訊接口的設計與實現。通過設計兩者的網絡化通訊接口來實現從智能儀表到計算機的數據傳輸。
3.4.本設計擬采用的研究手段（途徑）
通過傳感器在現場獲取被測參量，然后依次通過濾波器、放大器、A/D轉換器，進而進入單片機，與預先設定值進行比對，一方面將數據傳輸給計算機，一方面將數據顯示在液晶屏幕上，觀察計算機得到的數據與液晶屏幕上顯示的數據之間的某種關系；同時通過計算機（組態軟件）輸入某個數據，來觀察與傳感器、單片機相連接的液晶屏幕上顯示的數據。整體設計采用集散控制系統的原理，利用監控軟件（組態軟件）完成整體協調以及各部分的相互銜接，以盡量消除偶然誤差。本次設計采用的是實驗法，通過傳感器單片機和計算機及被測參量之間的相互聯系，來確定數據是否真正的實現了網絡化傳輸。
4.設計方案
傳感器拾取被測參量的信息并轉換成電信號，經濾波去除干擾后送入多路模擬開關；由單片機逐路選通模擬開關將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大后的信號經A/D轉換器轉換成相應的脈沖信號后送入單片機中；單片機根據儀器所設定的初值進行相應的數據運算和處理（如非線性校正等）；運算的結果被轉換為相應的數據進行顯示（液晶顯示）和打��；同時單片機把運算結果與存儲于片內FlashROM（閃速存儲器）或E2PROM（電可擦除存貯器）內的設定參數進行運算比較后，根據運算結果和控制要求，輸出相應的控制信號（如報警裝置觸發、繼電器觸點等），同時會將比較結果顯示在液晶屏幕上，整個過程是采用集散控制系統的原理，利用監控軟件（組態軟件）完成整體協調以及各部分的相互銜接，以期達到最終目的。此外，智能儀器還與PC機組成分布式測控系統，由單片機作為下位機采集各種測量信號與數據，通過串行通信將信息傳輸給上位機--PC機，由PC機進行全局管理。
5.進度計劃
第1-2周英文翻譯和資料查閱
第 3-4 周 完成開題工作
第 5-8 周 設計電路原理圖，合理計算各項參數指標
第 9 周 根據實際要求合理選擇元器件并優化性價比
第 10-13 周 程序設計、調試和完善等工作
第 14-15 周 撰寫畢業設計說明書
第 16 周 畢業答辯
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范文二
1.本課題的目的及意義，國內外研究現狀分析
1.1 本課題目的及意義：
隨著科學技術的發展，現代工業生產工藝中的控制問題也日趨復雜，而在人們的生活當中或者在工業生產過程當中常常涉及到液位的控制問題。液位控制是工業中常見的過程控制，比如化工行業，為保證生產過程連續的正常進行，需要對儲蓄罐的液位進行控制，所以它對生產的影響不容忽視。因為單容液位控制系統具有非線性和滯后、耦合等特征，容易影響控制，存在穩定性差、響應緩慢的問題，所以很難得到理想的控制效果。
對于液位控制系統，常規的 PID 控制采用固定的參數，難以保證控制適應系統的參數變化和工作條件變化，無法準確的進行控制，而模糊控制具有對參數變化不敏感和魯棒性強等特征，但控制精度不太理想，如果模糊控制和傳統的 PID 控制兩者相結合，用模糊控制理論來整定 PID 控制器的比例、積分、微分系統，就能更好的適應控制系統的參數變化和工作條件的變化。
基于智能儀表的液位控制系統是以液位為被控參數的控制系統，它在工業生產的各個領域都有廣泛的應用。在工業生產過程中，有很多地方需要對容器內的介質進行液位控制，使之高精度地保持在給定的數值，以達到工業生產最優化的目的，而智能儀表的加入，使系統更加智能化、數字化，控制方案更加靈活，控制效率更加高效，控制精度更加準確。
本次基于智能儀表的液位控制系統 的設計目的旨在以智能儀表為核心， 針對兩種不同的執行器（電動調節閥、變頻器）完成兩種液位控制系統方案的設計，結合模糊控制理論來確定液位控制系統的 PID 算法的控制參數， 應用組態王軟件設計監控圖形界面，使控制系統的運行更加穩定、可靠與精確。
1.2 國內外研究現狀分析：
在最近十多年來，智能儀器儀表的發展極為迅速，其主要的趨勢是：數字技術的出現把模擬儀器的精度、分辨率與測量提高了好幾個數量級，為實現測試自動化打下了良好的基礎；計算機的引入，使儀器的功能發生了質的變化，從個別參數的測量轉變成測量整個系統的特征參數，從單純的接收、顯示轉變成為控制、分析、處理、計算與顯示輸出，從用個人儀器進行測量轉變成用測量系統進行測量；計算機技術在儀器儀表中的進一步滲透，使電子儀器在傳統的時域與頻域之外，又出現了數據域測試，儀器儀表與測量科學技術突破性的進展又使儀器儀表的智能化程度得到了更大的提高。
現代儀器儀表產品將向著計算機化、網絡化、智能化、多功能化的方向發展，跨學科的綜合設計、高精尖的制造技術使它能更高速、更靈敏、更可靠、更便捷地獲取被分析、檢測、控制對象的全方位信息，而更高程度的智能化應包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數值、邏輯與知識結合分析的結果，智能化的標志是知識的表達與應用。
根據上述智能儀器儀表的發展趨勢，我們可以得出以下結論：
�。�1）智能儀器儀表的智能化程度有待進一步提高智能儀器儀表的智能化程度表征著其應用的廣度和深度，目前的智能儀表還只是處于一個較低水平的初級智能化階段，但在某些特殊的工藝及應用場合則對儀器儀表的智能化程度提出了相對較高的要求，而當前的智能化理論，如：神經網絡、遺傳算法、小波理論、混沌理論等已經具備潛在的應用基礎，這就意味著我們有必要也有能力結合具體的應用需要下大力氣去開發更加高級智能化的儀器儀表技術。
�。�2）智能儀器儀表的穩定性、可靠性、可維護性問題有待長期和持續的關注儀器儀表運行的穩定性、可靠性、可維護性是用戶首要關心的問題，智能儀器儀表也不例外，隨著智能儀表技術的不斷拓展、新型的智能儀表也將陸續投放市場，這需要我們始終把握一個原則：每一項智能新技術的應用有待實踐的檢驗，是否用戶有信心和勇氣敢于做 "第一個吃螃蟹的人 ".這就需要在安全性、可靠性、可維護性技術的指標上進行并行開發，使智能儀器儀表在這三個指標上都滿足用戶的需求。
�。�3）智能儀器儀表的潛在功能應用有待最大化提高目前工業自動化領域的實際應用尚未將智能儀器儀表的功能發揮到最大化，而更多的只是應用了其總體功能的半數左右或者更少，而這一應用現狀的主要原因是，控制系統的總體架構忽略了諸如現場總線等的技術優勢，這需要儀器儀表廠商與用戶建立良好的合作伙伴關系，加強長期合作，以短期投資促長期效益，通過建立 "智能儀表 +現場總線 "的控制系統強化架構，確立更加優化的投資觀念，達成和諧共贏的更高目標。
�。�4）繼續加大國內智能儀器儀表的開發投入與使用智能儀表技術及應用還需要經歷一個較為漫長的成熟發展期，而對于國內智能儀表技術及產品開發已經面臨著更大的挑戰，這種局面召喚著國內儀器儀表行業共同探討智能儀器儀表的發展問題，應對激烈的國際競爭市場，擔負儀器儀表產業的歷史使命，在日益優厚的國家及政府扶持政策下，堅持產、學、研的密切結合，并且繼續加大國內智能儀器儀表的開發投入，使我國智能儀器儀表技術得到質的提升，使智能儀器儀表技術進入飛速發展的嶄新時代，以促進我國工業生產的飛速發展。
2.本課題的任務、重點內容、實現途徑
2.1 課題任務 :
本次畢業設計任務是完成基于智能儀表的液位控制系統設計，根據實際情況或參考情況，構建實時的監控界面，同時設計出歷史數據趨勢曲線畫面和在線數據趨勢曲線畫面，設計出液位超限或低限的報警功能，并完成動態顯示、參數可變、實時數據檢測等功能，編寫上位機監控程序，實現對過程數據的采集和監控功能。
1. 熟悉工藝流程和軟件開發環境。
2. 方案設計、硬件選型和系統配置。
3. 電氣原理圖設計和安裝圖設計，主要參數計算及元器件選擇。
4. 控制及算法程序設計及調試。
5. 上位機監控程序設計及調試。
6. 系統統調。
7. 撰寫畢業論文，及相關文檔。
8. 準備畢業答辯。
2.2 重點內容：
1.分析生產工藝和液位控制系統的控制要求，確定控制方案和系統硬件結構。
2.熟悉基于智能儀表的液位控制系統的相關工藝， 熟悉實驗室 A3000 智能儀表控制裝置的組成，設計系統總體方案。
3.使用 AUTOCAD設計液位控制系統電控系統的電氣原理圖和安裝圖，設備主要參數計算及元器件選擇。
4.編寫液位控制系統的控制程序，編寫算法程序，并上機調試；實現液位控
制系統的生產工藝和工作要求，具有完善的系統故障報警及必須的停機功能。
5.編寫上位機和智能儀表的通訊程序，實現智能儀表與上位機的正常通信及其指示。
6.編寫上位機監控程序，實現對過程數據的采集和監控功能。
2.3 實現途徑：
課題調研→工藝分析→方案確定→電氣繪圖→編寫程序→程序仿真調試→現場接線→現場調試
2.4 預計的困難：
1. 控制系統中 PID 控制算法中各個參數的確定。
2. 控制系統的理論計算與實際控制是否有出入及解決調試。
3. 如何設置系統報警的故障點及引起系統報警的非故障（如機械故障等）的排除。
4. 歷史數據趨勢曲線畫面和實時數據趨勢曲線畫面的設計與構造。
2.5 解決方法：
1. 參考實際，對 PID控制算法的多個參數進行理論計算并一一上機實際測驗，最后得出最優的控制參數。
2. 系統成型后進行多次實際上機驗證并記錄，根據實驗結果與相關記錄，再進行優化調試。
3. 多次進行實際測試，了解故障點會出現的可能位置，設置故障點報警，將有可能引起報警的非故障點（如機械故障等）進行排除。
4. 參考相關曲線圖畫面或通過上網、查閱圖書館等方式進行畫面的設計，在調整與測試畫面的過程當中一一記錄相關數據， 最后確定畫面的設計與構造。
3.完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等）及解決辦法
3.1 工具書：
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[16] 李昌禧 . 智能儀表原理與設計 [M]. 北京。 化學工業出版社 .2005 經過上網、查閱圖書館等，已具備上述相關條件。
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