智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，是计算机技术和测试技术相结合的产物，拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能。与传统仪器仪表相比，智能仪器具有以下功能特点：

①操作自动化。仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。

②具有自测功能，包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。智能仪表能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。这种自测试可在仪器启动时运行，同时也可在仪器工作中运行，极大地方便了仪器的维护。

③具有数据处理功能。这是智能仪器的主要优点之一。智能仪器由于采用了单片机或微控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可用软件非常灵活地加以解决。例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来，也有效地提高了仪器的测量精度。

④具有友好的人机对话能力。智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。与此同时，智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员，使仪器的操作更加方便直观。

⑤具有可程控操作能力。一般智能仪器都配有GPIB，RS232C，RS485等标准的通信接口，可很方便地与PC机和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统，以完成更复杂的测试任务。

智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它主要由硬件和软件两部分组成。(www.daowen.com)

（1）硬件

硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路和通信接口电路等，如图10.1所示。

图10.1　智能仪器的硬件部分

主机电路通常由微处理器、程序存储器以及输入/输出接口电路等组成，或者它本身就是个单片微型计算机。主机电路主要用于存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，并参与各种功能控制。模拟量输入/输出通道主要由A/D转换器、D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成，主要用于输入和输出模拟信号，实现模数与数模转换。人机接口主要由仪器面板上的键盘和显示器等组成，用来沟通操作者与仪器之间的联系。通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以便仪器可以接受计算机的程控命令。一般情况下，智能仪器都配有GPIB等标准通信接口。此外，智能仪器还可与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——PC机，由PC机进行全局管理。

（2）软件

智能仪器的软件即程序，主要包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序3大部分。监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序，负责完成如下工作：通过键盘操作，输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数；通过控制I/O接口电路进行数据采集，对仪器进行预定的设置；对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理；以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。接口管理程序是主要面向通信接口的管理程序，负责接收并分析来自通信接口总线的远控命令，包括描述有关功能、操作方式与工作参数的代码；进行有关的数据采集与数据处理；通过通信接口送出仪器的测量结果、数据处理的结果及仪器的现行工作状态信息。数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。