思考题-全部
思考题
第一章 绪论
1、什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？ 2．简述推动智能仪器发展的主要技术。 3．智能仪器有哪几种结构形式？各有什么特点？请画出结构图。
4、 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？
5、 你在学习和生活中，接触、使用或了解哪些仪器仪表？属于哪种类型？ 第二章 器件基础 （§2.1 ）
1、 什么是A/D 转换器？什么是D/A 转换器？
2、 D/A 转换器内部主要由哪几部分组成？各有什么作用？
3、 试设计4位的倒T 型网络DAC 设R=10k 参考电压为5伏，举例说明输入数字量为0100B,
1100B 时，反馈电阻上的电流值。试用 D/A 转换器设计一个简易信号发生器，要求画出原 理框图，说明工作原理。
4、 12位的D/A 转换器，满量程输出是2.5V ，则D/A 转换器的分辨率是多少？
（§2.2 ）
5、简述模拟信号转换为数字信号的一般步骤。
6、 有一 8位的逐次逼近式A/D 转换器，满量程为5V,现若输入4.1V 模拟电压，试分析其逐 次逼
近的转换过程。若时钟频率是 100kHz,计算完成一次转换所需的时间。
7、 CPU^般采用哪几种方式和A/D 转换器进行联络实现对转换数据的读取。
8、 量化的方法有几种？量化单位如何取？
9、 一个8位的ADC 满量程输入电压是5V,其分辨率是多少mV
课本P20,图2-14是利用AD612和模拟开关组成的程控指数增益放大器，请说明电 路的
工作原理。 §2.4)
10、
11、
12、 13、
14、
§2.3）
什么是程控放大器？主要由哪几部分组成？ 请设计放大倍数为 2、 3、 5、 6 的多档程控同相放大器并写出程控增益表。 集成仪表放大器AD612如何实现增益控制？ 利用仪表放大器AD612和模拟开关CD4051设计4档程控仪表放大器，要求画出原理
图给出程控增益表。 4档放大增益为 2、 3、 4、 9。 画出仪表放大器的原理图，说明电路组成并推导仪表放大器的增益。
P19 15、
（§ 2.5）
19、 什么是字型码？ 7段LED 显示器的字型码如何表示？ 7段LED 显示器可以显示哪些字母 和
数字？
20、 写出共阳极和共阴极接法的7段LED 显示器显示10个数字和6个字母的字形码。（小数
点不显示）
画出LCD 交流驱动原理图和时序图，说明工作原理。为什么采用交流驱动？
LED 显示器的静态驱动方式和动态驱动方式有何不同？
说明课本67页图3-19 （利用MC14495的静态显示电路）工作原理。
團4采用光MX 援塹动的?出电番16、
17、
18 意: 什么是模拟开关？ 为什么CD4051是双向模拟开关？ 用2个8选1的模拟开关CD4051设计16转1的电子开关电路，说明工作过程。（注 CD4051使能端高电平有效）
21、 22、 23、 （§ 2.6）
在智能仪器输出通道中有哪几种信号？
什么是开关量信号？有什么特点？
请画出开关量输出通道的一般结构图。输出隔离和输出驱动的目的是什么？ 在
仪器设计中，常用的输出隔离器件有哪些？
光电耦合器件有哪些特点？画出光电耦合器件的电路原理图并说明工作原
理。 举例说明光电耦合电路在工业中的应用。
请简述电磁继电器的基本组成及工作原理。
画出常用的开关量输出驱动电路。
说明电路工作原理。
24、 25、 26、 27、 28 29、 30、 32、 9+SV -huv 9 +1ZV
第3章
什么是数据通信？什么是通信接口？
什么是并行通信？什么是串行通信？各有什么特点？
串行通信有哪两种通信方式？
写出异步串行通信方式的信息格式。以 125000的波特率异步串行传送8位数据5AH ，奇
校验，2位停止位，画出信号线上的波形图，计算传送该 8位数据需要的时间。
异步串行通信和同步串行通信对时钟有什么要求？
全双工和半双工通信的区别是什么？ 为什么要在RS-232C 与TTL 之间加电平转换器件。一般采用哪些转换器件？ RS-232C 米用哪种通信方式？
什么叫调制？最基本的调制方法有哪几种？ 计算机主机如何识别低速和全速 USB 设备？ 10、USB 有哪4种传输方式？ 异步串行传输7位ASCII 码，如果需要数据传输速率为240字符/秒，使用1位奇偶 校验位和2位停止位，贝波特率应该是多少？有效数据位传输率是多少？传输效率是多 少？
假设数据采集系统输入的信号为 U=Um*sin 讪如果在ADC 的转换时间t 内，正弦信号电 压的最大变化不超过2LSB 所代表的电压，则在Um=FSR 条件下，不用采样保持器直接采用 n 位ADC 的数据采集系统可采集的最高信号频率是多少？加采样保持器后能采集的最高信号 频率是多少？已知采样保持器孔径时间t Ap =50ns （ § 4.2）
6、什么是频率混叠现象？如何消除频率混叠？ （ § 4.1）
7、设计基于8031单片机的数据采集系统。（§ 4.3）
系统功能要求：
a 、 可实现16路通道单端模拟量输入，输入电压范围 0?10V,信号内阻是10欧姆。信号 源内阻10Q ，信号变化频率W 100Hz,不要求同步采样。
b 、 分辨率是12位。
C 、二进制码输出，数据传输方式为并行方式；
d 、顺序测量每一个通道，对每一个通道的扫描不超过 50us ；
1、 2、 5、 6、
7、
& 9、 10、 11第四章数据采集系统
1、 什么是数据采集系统？数据采集系统主要实现哪些功能？ （ §
4.1）
2、 数据系统中为什么要用采样保持器？采样保持器的动态特性如何描
述? 3、 采用保持电路有哪两种结构形式？画出原理图并说明工作原理。
(§ 4.2)
4、 5、 5、
e、系统最大允许误差不超过0.5%;
f、温度范围+ 25C?+ 55r，现场提供+ 5V及± 15V的稳压电源,
设计要求：
1 )对系统误差进行分析和计算；
2)设计硬件电路；详细说明系统工作原理； (课本2 00页原理图)
3)画出主程序流程图，编写数据采集子程序。
8、如果一个数据采集系统，要求有1%级精度性能指标，在设计该数据采集系统时，应按照级精度选择系统的各个器件。(§4.3) 9、什么是触发？数据采集系统如何实现内触发？10、已知静态存储器的存储容量是64KWords,则该存储器有多少根地址信号线?
第五章智能仪器设计方法
1、设计智能仪器时有哪些基本要求? (§5.1)
2、简述智能仪器的设计原则。(§5.1)
3、智能仪器的设计、研制大致可以分为哪三个阶段?简述各阶段的工作内容和设计原则。( §5.1)
4、看门狗电路在微处理器系统监控中有非常重要的作用。简要说明什么是看门狗电路及工作原理。(§5.2)
5、什么是干扰?什么是噪声?二者有何关系? (§5.2)
6、噪声形成干扰的三要素是什么? ( §5.2)
7、假设某系统实际运行的用户程序所需工作周期为1s，设计由14位计数器CD4O60勾成的
看门狗电路，保证单片机系统正常工作。要求：写出设计过程，画出详细原理图。( §5.2) 第六章
实验中用到的CHD程序