新型智能仪器概要
智能仪器期末试题及答案
一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中，接地技术是一个重要环节，高频电路应选择（多） 点接地，低频电路应选择（单）点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构，有独立式键盘和（矩阵）式键盘，若系 统需要4个按键，应采用（独立式）键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用（ LED ）数码管或液晶显示器，其中（LED数码）更适 合用于电池供电的便携式智能仪器。 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、（放大器）、滤波器、（采样保持 器）和A/D转换器等几个主要部分所组成。 5.对电子设备形成干扰，必须具备三个条件，即( 干扰源)、（传输或耦合的通道） 和对干扰敏感的接收电路。 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为：（传导）耦合、公共阻抗耦合、静 电耦合和（电磁）耦合。 7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定，驱动器的输出电平逻辑“0”为 （ +5 ～ +15 ）V, 逻辑“1”为（ -5 ～ -15 ）V。 8.智能仪器的随机误差越小，表明测量的（精确）度越高；系统误差越小，表明测量 的（准确）度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有（开机）自检、（周期性）自检和键控自检三方式。 10.双积分型A/D转换器的技术特点是：转换速度（较慢），抗干扰能力（强）。 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种：即利用（误差模型）、（校正数据表） 或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰，在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、（隔离 变压器）、（低通滤波器）和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响，软件上常采用（算数平均）滤波法，当系统要 求测量速度较高时，可采用（递推平均）滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展，出现了以个人计算机为核心构成的（个 人）仪器和（虚拟）仪器等新型智能仪器。 （显示器和键盘）、（模拟量I/O通道）、15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、 总线和接插件等的检查。 16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的，每个字符都附加了（同步）信息，降低 了对时钟精度的要求，但传输效率（较低）。 17.智能仪器是指将（计算机）技术和（测量控制）技术有机的结合在一起的新一代电 子仪器。 18.在信号通道使用光电耦合器，能有效抑制（尖峰脉冲）干扰和各种（噪声）干扰。 19.智能仪器中自动量程转换的方法主要有两种，一种是根据被测量的大小，自动切换 到不同量程的（传感器）上，另一种是自动改变电路的（放大器的增益）达到量程切换的目的。
人民卫生出版社仪器分析重点
1、721型分光光度计使用之前仪器应预热10min。 2、符合朗伯比尔定律的有色溶液在稀释时，其最大吸收峰的波长不移动，但峰高值降低。 3、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是：400---780nm。 4、在分光光度法中，摩尔吸收系数与溶质的性质有关。 5、721型分光光度计适用于可见光区。 6、分光光度法分析中，如果显色剂无色，而被测试液中含有其他有色离子时宜选择不加显色剂的待测液做参比液可消除影响。 7、光吸收定律只适合于单色光和一定范围的低浓度溶液。 8、分光光度法的吸光度与液层的高度无关。 9、721型分光光度计的检测器是光电管。 10、在紫外和可见光区用分光光度计测量有色溶液的浓度相对标准偏差最小的吸光度为 0.434。 11、原子吸收分光光度法中的标准加入法可以消除的干扰是电离效应。 12、在原子吸收分光光度计中，通常所用的检测器是光电倍增管。 13、用原子吸收分光光度分析测定某矿石中铝含量，宜采用的原子化方式是化学计量火焰。 14、原子吸收分析中光源的作用是发射待测元素的特征谱线。 15、火焰原子吸收分析法测定Al、Si、Ti、Zr 等元素所采用的火焰是乙炔---氧气。 16、由固定相和流动相的定义可知固定相是固定不动的，流动相是不断流动的。 17、分配系数越大，组分越晚流出色谱柱。 18、某色谱峰，其峰高0.607倍处色谱峰宽度为4mm，半峰宽为4.71mm。 19、以峰高乘以平均峰宽的方法计算色谱峰的峰面积，适用于不对称的色谱峰。 20、利用气相色谱法来测定某有机混合物，已知各组分在色谱条件下均有出峰，那么定量分析各组分含量时，应采用归一化法。 21、对于色谱分析法中，流动相和固定相的选择主要取决于被分离物质的极性。 22、薄层色谱法常用的通用型显色剂有碘、硫酸溶液。 23、组分的极性越强，被固定相吸附的作用越强。 24、LC中通用型检测器是示差折光检测器。 25、在液相色谱中流动相的选择原则是极性大的样品用极性大的洗脱剂，反之亦然。 26、在HPLC 法中，为改变色谱柱选择性，可改变流动相的种类和配比，改变固定相的种类。 27、分析宽沸程多组分混合物多采用程序升温气相色谱。 28、吸附薄层色谱法中，分离弱极性物质，选择吸附剂、展开剂的一般原则是：活性大的吸附剂和极性弱的展开剂。
智能仪器原理及应用期末复习要点
第一章绪论 1、内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器称为智能仪器。智能仪器实际上一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件组成。 2、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、通信接口电路。 3、主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，它通常由微处理器（MPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）以及输入\输出接口电路等组成。 4、模拟量输入/输出通道常用来输入/输出模拟信号，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。 5、人-机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系，主要由仪器面板中的键盘和显示器组成。 6、通信接口电路常用于实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接受计算机的程控命令。 7、软件部分主要分为监控程序和接口管理程序程序两部分。 8、监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序：通过键盘输入命令和数据，以对仪器的功能、操作方式与工作参数进行设置；根据仪器设置的功能和工作方式，控制I/O接口电路进行数据采集、存储；按照仪器设置参数，对采集的数据进行相关处理，以数字、字符、图形等形式显示测量结果、数据处理的结果及仪器的状态信息。 9、接口管理程序是面向通信接口的管理程序：接受并分析来自通信接口总线的远控命令；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。 10、智能仪器的特点：a、智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连； b、微处理器的运用极大地提高了仪器的性能； c、智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便地实现量程自动转换、自动调零、自动校准、自诊断等功能，有力改善了仪器的自动化测量水平； d、智能仪器具有友好的人-机对话的能力； e、智能仪器一般配有GB-IB或RS-232等通信接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。 11、VIX总线系统一般由计算机、VIX仪器模块和VXI总线机箱构成。 12、虚拟仪器是通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件组合成各种功能的仪器或系统仪器设计思想。 13、微处理器的选择：数据处理能力；内部资源I/o口数量；使用环境的特殊要求；价格、订货、周边元件的选择；开发成本、维护成本。 第二章智能仪器的模拟量输入/输出通道 1、把A\D转换器及其接口称为模拟量输入通道，把D\A转换器及相应的接口称为模拟量输出通道。 2、A\D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但一般情况下，模拟量指电压而言。 3、A\D转换器的评价指标 a、分辨率与量化误差 分辨率是衡量A\D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。其分辨率取决于A\D转换器的位数。 量化误差是由于A\D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样而引起的误差，提高分辨率可以减小量化误差。 b、转换精度 转换精度反映了一个实际A\D转换器与一个理想A\D转换器在量化值上的差值，用
仪器分析复习内容重点
第二章气相色谱分析 1.简要说明气相色谱分析的基本原 理 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统． 气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统． 进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化， 然后快速定量地转入到色谱柱中． 3.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。 （1）选择流动相最佳流速。 （2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。 （3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） （6）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL. (7)气化温度：气化温度要高于柱温30-70℃。
《智能仪器》(第二版 程德福 林君)课后习题参考答案
智能仪器考试题型：名词解释、简答、简述、综合 没有给重点，但是老师说考题都是由课后习题凝练出来的，所以我将大部分课后习题答案整理出来，仅供参考。难免有错误，望大家谅解并指出。 课后习题参考 第一章 1-1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。选择一种仪器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想（课堂作业）。 解：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、电离辐射计量仪器。 1-2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。 解：P2 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测）仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。 P5- P6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。 聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础（也可能计算机技术和信号处理技术）。特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术，这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法，这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估，可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型，并对测量误差（静态或动态误差）进行补偿。高级智能仪器是智能仪器的最高级别，这类仪器多运用模糊判断、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力。 1-3 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？P3-5
仪器分析考试重点 理论版
选择&填空1.气相色谱仪：由载气系统（包括气源、气体净化）、进样系统（进样器、汽化 室）色谱柱和柱箱（温度控制装置）、检测系统（包括检测器、放大器、检测器的电源控制装置）记录及数据处理系统。 2.使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀，是减少涡流扩散，提 高柱效的有效途径。 3.分子扩散项与保留时间和分子扩散系数成正比。 4.R值（分离度）越大，就意味着相邻两组分分离得越好。可用R=1.5来作为相 邻两峰已完全分开的标志。 5.分离度与n（柱效因子）成正比。 6.柱温是一个重要的操作变数，直接影响分离效能和分析速度。首先要考虑到 每种固定液都有一定的使用温度。柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定液会挥发流失。 7.对于沸点范围较宽的试样，宜采用程序升温。 8.汽化温度：进样后要有足够的汽化温度，使液体试样迅速汽化后被载气带入 柱中。在保证试样不分解的情况下，适当提高汽化温度对分离及定量有利，尤其当进样量大时更是如此。一般选择汽化温度比柱温高30—70℃。 9.检测器分为浓度型检测器和质量型检测器。 10.浓度型检测器测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值 和组分的浓度成正比。 11.质量型检测器测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的 响应值和单位时间内进入检测器某组分的质量成正比。
12.高效液相色谱法的特点：高压、高速、高效、高灵敏度。 13.高效液相色谱仪一般都具备贮液器、高压泵、梯度洗提装置、进样器、色 谱柱和检测器、恒温器和色谱工作站等主要部件。 14.PH玻璃电极属于敏化电极和非晶体（膜）电极。 15.极谱定量方法：直接比较法、标准曲线法、标准加入法。 16.干扰电流：残余电流、迁移电流、极大、氧波、氢波。 17.ICP：电感耦合高频等离子体。 18.光谱定性分析通常用比较法进行，对测定复杂组分以及进行光谱定性全分 析时需用铁的光谱来进行比较。 19.紫外吸收光谱属于分子的吸收光谱，分子呈带状光谱；原子吸收光谱属线 状吸收光谱。 20.一般将跃迁分成四类：①N→V跃迁；②N→Q跃迁；③N→R跃迁；④电荷 迁移跃迁。 21.有机化合物价电子可能产生的跃迁主要为σ→σ﹡，n→σ﹡，n→π﹡， π→π﹡。各种跃迁所需能量的大小：E(σ→σ﹡) ＞E(n→σ﹡)≥E(π→π﹡) ＞E(n→π﹡) 22.p276图9-4 p278图9-5 p287课后习题8.9. 23.原子吸收分光光度计一般由光源、原子化系统、光学系统及检测系统组成。 24.常用的火焰有空气-乙炔火焰（用途最广的一种）、贫燃性空气-乙炔火焰（还 原性差，仅用于不易氧化的元素）、富燃性空气-乙炔火焰。 25.（选择题中的计算题）W=D*S*10ˉ3 W为单色器的通带宽度nm；D为光栅 线色散率的倒数nm*mmˉ1；S为狭缝宽度um。
智能仪器期末试题及答案
期末复习资料 学院:电气信息学院 专业：测控技术与仪器课程名称：智能仪器 考试日期：205年6月27日
《智能仪器》复习参考题及答案 一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中,接地技术是一个重要环节，高频电路应选择 ( 多 )点接地，低频电路应选择（单）点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构,有独立式键盘和( 矩阵 )式 键盘，若系统需要4个按键,应采用（独立式 )键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用( LED )数码管或液晶显示器,其中 ( LEＤ数码管）更适合用于电池供电的便携式智能仪器. 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、( 放大器）、 滤波器、( 采样保持器)和Ａ/Ｄ转换器等几个主要部分所组成. 5.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即( 干扰源）、（传输 或耦合的通道 )和对干扰敏感的接收电路. 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为:( 传导 )耦合、公共阻 抗耦合、静电耦合和( 电磁）耦合. 7.RS－2３2C标准串行接口总线的电气特性规定,驱动器的输出电平逻辑“0” 为（＋5 ～ +１５)V, 逻辑“1”为（—５～ -15 ）V。 8.智能仪器的随机误差越小,表明测量的(精确 )度越高;系统误差越小, 表明测量的( 准确)度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有（开机）自检、( 周期性） 自检和键控自检三种方式。 10.双积分型A／D转换器的技术特点是:转换速度（较慢）,抗干扰能 力( 强）． 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种:即利用(误差模 型 )、（校正数据表 )或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰，在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、 （隔离变压器 )、（低通滤波器）和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算数平均 )滤波法， 当系统要求测量速度较高时,可采用(递推平均 )滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展，出现了以个人计算机为核心构成 的（个人）仪器和（虚拟）仪器等新型智能仪器。 15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、（显示器和键盘）、( 模 拟量I／O通道）、总线和接插件等的检查.
现代仪器分析重点总结(期末考试版)
现代仪器分析：一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 灵敏度：指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度。灵敏度也就是标准曲线的斜率。斜率越大，灵敏度就越高 光分析法：利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性，进行物质的定性和定量分析的方法。 光吸收：当光与物质接触时，某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱，这种现象称为物质对光的吸收。 原子发射光谱法：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 主共振线：在共振线中从第一激发态跃迁到激发态所发射的谱线。 分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线。 多普勒变宽：原子在空间作不规则的热运动所引起的谱线变宽。 洛伦兹变宽：待测原子和其它粒子碰撞而产生的变宽。 助色团：本身不吸收紫外、可见光，但与发色团相连时，可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动，且吸收强度增强的杂原子基团。 分析仪器的主要性能指标是准确度、检出限、精密度。 根据分析原理，仪器分析方法通常可以分为光分析法、电分析化学方法、色谱法、其它仪器分析方法四大类。 原子发射光谱仪由激发源、分光系统、检测系统三部分组成。 使用石墨炉原子化器是，为防止样品及石墨管氧化应不断加入（N2）气，测定时通常分为干燥试样、灰化试样、原子化试样、清残。 光谱及光谱法是如何分类的？ ⑴生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱； ⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱； ⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。 ⑷ 原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同 原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。 分子光谱：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 吸收光谱：当物质受到光辐射作用时，物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后，由低能态被激发跃迁到高能态，此时如将吸收的光辐射记录下来，得到的就是吸收光谱。 发射光谱：吸收了光能处于高能态的分子或原子，回到基态或较低能态时，有时以热的形式释放出所吸收的能量，有时重新以光辐射形式释放出来，由此获得的光谱就是发射光谱。 选择内标元素和分析线对有什么要求？ a.若内标元素是外加的，则该元素在分析试样中应该不存在，或含量极微可忽略不计，以免破坏内标元素量的一 致性。 b.被测元素和内标元素及它们所处的化合物必须有相近的蒸发性能，以避免“分馏”现象发生。 c.分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近（激发电位和电离电位相等或很接近的谱线称为“均称线 对”）；分析线对应该都是原子线或都是离子线，一条原子线而另一条为离子线是不合适的。 d.分析线和内标线的波长要靠近，以防止感光板反衬度的变化和背景不同引起的分析误差。分析线对的强度要合 适。 e.内标线和分析线应是无自吸或自吸很小的谱线，并且不受其他元素的谱线干扰。 原子荧光光谱是怎么产生的？有几种类型？ 过程：当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的辐射即为原子荧光。 三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光。 为什么原子发射光谱法可采用内标法来消除实验条件的影响？ 影响谱线强度因素较多，直接测定谱线绝对强度计算难以获得准确结果，实际工作多采用内标法。内标法属相对强度法，是在待测元素的谱线中选一条谱线作为分析线，然后在基体元素或在加入固定量的其他元素的谱线中选一条
《智能仪器设计》习题题目练习及(附答案)
1、智能仪器有何特点？ 答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（3）自动修正各类测量误差（4）数字滤波（5）数据处理（6）各种控制规律（7）多种输出形式（8）数据通信（9）自诊断（10）掉电保护。 2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。 答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行总调。智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。 3、在MCS-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个I/O端口？ 答：在MCS-51系列单片机中扩展外部存储器用P0和P2口。 4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？ 答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不同的，其中8031的PSEN为片外程序存储器的读选通信号，而RD和WR为片外数据存储器的读和写选通信号。 5、MCS-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？ 答：MCS-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串行口。它们各自的中断服务程序入口地址见下表。 6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？ 答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。 7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。 答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、S/H和A/D，这种形式通常用于高速数据采集系统。（2）多路通道共享放大器、S/H和A/D，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。 8、说明模拟多路开关MUX在数据采集系统中的作用。 答：在多路共享A/D的输入通道中，需用多路模拟开关轮流切换各通道模拟信号进行A/D 转换，以达到分时测量和控制的目的。 9、说明采样/保持电路在数据采集系统中的作用及其使用方法。 答：采样保持电路用来保持A/D转换器的输入信号不变。该电路有采样和保持两种运行模式，由逻辑控制输入端来选择。在采样模式中，输出随输入变化；在保持模式中，电路的输出保持在保持命令发出时的输入值，直到逻辑控制输入端送入采样命令为止。此时，输出立即跳变到输入值，并开始随输入变化直到下一个保持命令给出为止。 10、A/D转换器有哪些类型？请比较它们各自的特点，并各举一例。 答：A/D转换器有（1）比较型，其特点是速度较快、抗干扰差、价格较高。如ADC0809。（2）积分型（包括双积分式和电压频率转换式），其特点是速度慢、抗干扰强、价格较低。如双积分式的MC14433，电压频率转换式的VFC-32。
吉林大学《仪器分析》考试重点
绪论：仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化 学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 仪器分析的特点：1. 灵敏度高，检出限低。2. 选择性好。3. 操作简便,分析速度快,易于 实现自动化。4. 相对误差一般较大。5. 价格一般来说比较昂贵。 光学分析法 依据：物质发射光或光与物质的相互作用为基础。主要测量参数：波长、强度、方向等性 质的变化。 电化学分析法测量某些电参数，如电阻（电导）、电位、电流、电量的变化。 色谱分析法：根据混合物的各组分在互不相溶的两相（固定相和流动相）中的吸附能力、 分配系数或其它亲和作用的差异而建立起来的分离、测定方法。 质谱法测量参数：m/z 色色谱谱分分析析法法 气固色谱（GSC ）:用多孔性固体为固定相，分离的对象主要是一些永久性的气体和低 沸点的化合物 气液色谱（GLC ）：固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上．由于可供选择的固 定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。 分配系数；分配比k 色谱流出曲线: 检测器对组分的响应信号为纵坐标，流出时间为横坐标 ①峰高h ②标准偏差δ③峰面积A ④半峰宽Y 1/2 =δ⑤峰展宽Y = 4δ 死时间；保留时间；校正保留时间；相对保留值 r 塔板理论；速 率 理 论 分离度R s ：用R = 作为相邻两色谱峰完全分开的标志。 在曲线的最低点，塔板高度H 最小（H 最小），此时柱效最高。与H 最小所对应的流速 为最佳流速u 最佳 柱温不能超过固定液最高允许使用温度。 宽沸程的试样：宜采用程序升温的方法 柱长增加，分离度增大，对分离有利。但柱长增加，也使传质阻力增大。 气相色谱仪：气路系统；进样系统；分离系统；检测系统；可测液体样品和气体样品 分离系统由色谱柱组成，它是色谱仪的核心部件，其作用是分离样品。有两类：填充柱和 毛细管柱。 1）填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装固定相，一般内径为2～4 mm ，长1～3m 。 2）毛细管柱 与填充往相比，其分离效率高、分析速度块、样品用量小，但柱容量 低、要求检测器的灵敏度高，并且制备较难。 载体(担体)和固定液组成气液色谱固定相 载体类型 大致可分为硅藻土和非硅藻土两类。硅藻土载体是目前气相色谱中常用的一种 载体，又分为: 红载体和白色载体。 固固定定液液：：对固定液要求首先是选择性好 对固定液的选择并没有规律性可循。一般可按“相似相溶”原则来选择。在应用时，应按实 际情况而定。
智能仪器试题及答案解析
《智能仪器设计基础》试题 一、判断题（每题2 分，共20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（） 4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（） 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下，USB设备不需要任何外接电源设备。（） 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式，这两种驱动方式可在使用时随时改变。（） 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（） 9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“粘连”及“连桥”故障。（）
10.曲线拟合要求y=f（x ）的曲线通过所有离散点（x i ，y i ）。（） 二、选择题（每题2 分，共20 分） 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（1 ）~（4 ）各部分的组成为:( ) A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差，基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除
现代仪器分析重点笔记
仪器分析和化学分析的区别：从原理看。根据化学反应及计量关系。根据物质的物理 或物理化学性质、参数及变化规律。从仪器看。主要为简单玻璃仪器。较复杂、特殊 的仪器。从操作看。多为手工操作、较繁琐。多为开动仪器开关、操作简单易实现自 动化。从试样看。样量多，破坏性分析。样量少、有的非破坏性分析，可现场或在线 分析。从应用看。常量分析、定性、定量。微量、痕量的组分分析，状态、结构等分析。 比较原子光谱和分析光谱。原子光谱：由于原子外层电子能级发生变化而产生的辐射 或吸收的光谱。分子光谱：由于分子中电子能级、分子振动能级、分子转动能级发生 变化而产生的辐射或吸收的光谱。原子光谱特征：线光谱。分子光谱特征：带状光谱 或连续光谱。 比较吸收光谱与发射光谱。吸收光谱：物质中分子、原子及强磁场中的原子核吸收了 特定的光子后，由低能态跃迁至高能态，将所吸收的光辐射记录下来得到的光谱。分 为分子吸收光谱、原子吸收光谱、核磁共振光谱。发射光谱：吸收了光能处于高能态 的分子或原子其寿命很短，当它们回到基态或较低能态时重新以光辐射形式释放出来 由此获得的光谱。分为原子发射光谱、分子发射光谱、X-射线发射光谱。发射光谱特征：在暗背景上有明亮的谱线或谱区。吸收光谱特征：在连续的亮背景上有有暗线或 暗区。 光分析法优点。检测的选择性和灵敏度有了很大提高；大大冯妇了检测信息量，增强 了多组分同时检测的能力；应用范围不断扩大。 原子发射光谱优缺点。多元素同时检测能力；灵敏度高；选择型好；准确度较高；试 样用量少，测定范围广。有一定的局限性，它一般只用于元素总量分析，而无法确定 物质的空间结构和官能团，也无法进行元素的价态和形态分析，而且一些常见的非金 属元素谱线在远紫外区，目前一般的光谱仪尚无法检测。 气象色谱法特点。选择性高；灵敏性高；分离效能高；分析速度快；应用范围广。 原子吸收光谱法的优缺（AAS）：优：灵敏度高。选择性好。精密度和准确度高。测 定元素多。需样量少，分析速度快。缺：测定不同元素用不同的灯更换不太方便。价 格比较昂贵。对多数非金属元素还不能直接测定。 紫外—可见吸收光谱法特点（UV-VIS）：灵敏度高：适于微量组分的测定。准确度较高：1%--5%。方法简便：操作容易，设备简单，分析速度快。应用广泛：定量分析，结构分析。
仪器分析复习总结
仪器分析复习总结 第八章电位分析法 P198 电分析化学法原理：主要是应用电化学的基本原理和技术，研究在化学电池内发生的特定现象，利用物质的组成及含量与该电池的电学量，如电导、电位、电流、电荷量等有一定的关系而建立起来的一类分析方法。 电位电极：如将一金属片浸入该金属离子的水溶液中，在金属和溶液界面间产生了扩散双电层，两相之间产生了一个电位差，称之为电极电位。 能斯特关系：利用电极电位值与其相应的离子活度遵守能斯特关系就可达到测 定离子活度的目的。 P199 指示电极：在原电池中，借以反映离子活度的电极。即电极电位随溶液中待测离子活度的变化而变化，并能指示待测离子活度。 参比电极：在原电池中，借以反映离子活度的电极。即电极电位随溶液中待测离子活度的变化而变化，并能指示待测离子活度。常见的参比电极有甘汞电极、银- 氯化银电极、汞=硫酸亚汞电极等。 P200 标准氢电极：是参比电极的一级标准，它的电位值规定在任何温度下都是0 V。用标准氢电极与另一电极组成构成电池，测得的电池两极的电位差值即为另一电极 的电极电位。 甘汞电极：金属汞和Hg2Cl2及KCl溶液组成的电极。其半电池组成：Hg， Hg2Cl2|KCl。 P201 银-氯化银电极：银丝镀上一层AgCl，浸在一定浓度的KCl溶液构成的电极。 其半电池组成：Ag，AgCl|KCl。
标准甘汞电极（NCE）：KCl溶液的浓度mol/L 饱和甘汞电极（SCE）：KCl溶液的浓度饱和溶液 3类指示电极：1）金属-金属离子电极（第一类电极）：金属离子与金属直接交 换电子 2）金属-金属难溶盐电极（第二类电极）：甘汞电极 3）惰性电极（零类电极）：常用铂电极或石墨电极，协助电子转移。P205 离子选择性电极（ISE）：用于以电位法测定试液中某些特定离子活度的指示电 极。 特征：1、电位的产生是由于在膜表面发生离子交换或迁移2、电极电位满足能斯特 方程 P206 液接电位：在两种组成不同或浓度不同的溶液接触界面上，由于溶液中正负离子扩散通过界面的迁移率不相等，产生的接界电位差。 P208 不对称电位：玻璃膜两侧存在一定的电位差，这种电位差称为不对称电位，由于薄膜内外两个表面的状态不同，如含钠量、张力以及外表面的机械和化学损伤等 不同而产生的。 酸差：在酸度过高的溶液中,测得pH偏高（pH<1），这种误差称为“酸差”。P209 碱差：在碱度过高的溶液中,由于[H+]太小，其它阳离子在溶液和界面间可能进行交换而使测得pH值偏低，以Na+的干扰较显着，这种误差称为“碱差”。
智能仪器期末试卷
2014-2015学年第 1 学期期末考试试题（A卷）（开卷） 智能仪器与虚拟仪器 使用班级： 班级：学号：姓名： 一、简答题（30分） 1.什么是虚拟仪器？虚拟仪器与传统仪器的区别是什么？ 答：虚拟仪器是基于计算机的仪器。将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。 区别：传统仪器：关键是硬件，开发与维护费用高，技术更新周期长，价格高，厂商定义仪器功能，系统封闭、固定，不宜与其它设备连接。 虚拟仪器：关键是软件，开发与维护费用低，技术更新周期短，价格低，并且可重用性与可配置型强，用户定义仪器功能，系统开放、灵活，易于其他设备连接。 2.什么是智能仪器?其主要特点是什么? 答：计算机技术和测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用，因而被称为智能仪器。 特点：1、操作自动化；2、具有自测功能；3、具有数据分析和处理能力；④具有友好的人机对话能力；⑤具有可程控操作能力。 3.一个最基本的虚拟仪器程序（VI）包括哪三个部分？ 答：前面板：交互式的用户界面。 程序框图：是程序源代码，用模块代替普通函数。 图标和连接器：用以识别VI的接口，以便在创以便在创建VI时调用另一个VI。当一个VI应用在其它VI中，则称为子VI。子VI相当于文本编程语言中的子程序。 二、设计题（70分） 1、设计VI，用XY图显示半径分别为该生学号和相邻学号的同心圆。
2、设计一个温度检测报警器，温度传感器测量范围为0o C-60o C，在实时监测中，如果温度传感器测到的温度为该生学号，报警灯亮。
(完整版)高等仪器分析考试重点整理
仪器分析：用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法。 1mg·L-1）的改变所引起的分析 分的样品信号）的3倍分析信号所对应的被测组分量定义的。线性范围：标准曲线的直线部分称为线性范围.如ICP光谱分析测定金属的线性范围可达5个数量级。选择性：选择性是指分析方法对样品共存组分的抗干扰能力，选择性高说明该方法对被测组分响应高，对其它组分响应低，干扰信号小。好的分析方法应该灵敏度高，检出限低，线性范围宽，选择性好，分析速度快。 光谱：就是按照波长顺序排列的电磁辐射,或者说是一种复合光按波长顺序展开而呈现的光学现象。光学现象：光的辐射、吸收、偏振、衍射等等。任一波长光子的能量，与物质内的原子或分子的能量变化ΔE相对应，其关系为：ΔE = E = hν 原子光谱：由原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的光谱，它包括原子发射、原子吸收和原子荧光光谱，是线状光谱。分子光谱是有分子产生的，分子光谱包括紫外、可见、红外、近红外、核磁、拉曼、荧光、发光。 物质的原子光谱与分子光谱，按其获得的方式不同可分为吸收光谱和发射光谱。 吸收光谱：当辐射能通过某些吸光物质时，物质的原子或分子吸收与其能级跃迁相应的能量由低能态或基态跃迁至较高的能态，这种物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。原子吸收光谱：基于基态气态原子蒸气对该元素共振线的吸收而建立起来的分析方法称为原子吸收光度法。 发射光谱(emission spectrum）：物质的分子、原子或离子在辐射能的作用下，使其由低能态或基态跃迁至高能态（激发态），再由高能态跃迁回低能态或基态而产生的光谱称为发射光谱。 荧光光谱：某些物质的分子或原子在辐射能的作用下跃迁至激发态，大多数分子或原子与其它粒子碰撞，把激发能转变为热能散发掉；其余的分子或原子以光的形式发射出这部分能量而回到基态，由此产生的光谱称为荧光光谱。荧光光谱实质是一种发射光谱。由原子产生的荧光光谱称为原子荧光光谱；由分子产生的荧光光谱称为分子荧光光谱。 原子光谱分析(atomic spectrometry)：有原子发射光谱分析AES、原子吸收光谱分析AAS、原子荧光光谱分析AFS三个分支。 原子发射光谱中的自吸现象：原子在高温发射某一波长的辐射，被处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象。 发射光谱小结：物质被热激发成原子和离子；测量原子和离子发出的光△E=hv=hc/λ；量子理论：发射发生在分立的能级；能级和波长之间有对应关系；原子受到能量激发成为离子；离子能级高于原子能级；离子能级和原子能级一样会发生电子能量跃迁；原子或离子处于不连续的能量状态，激发态原子或离子不稳定，经约10-8秒便跃迁返回基态，能量以一定的电磁波辐射出来；原子光谱：原子的特征光谱，为线状光谱。 等离子体一般概念:等离子体指的是含有一定浓度阴阳离子能够导电的气体混合物。在等离子体中，阴阳离子的浓度是相同的，净电荷为零。通常用氩形成等离子体。氩离子和电子是主要导电物质。一般温度可以达到10,000K。 等离子体形成过程：1.线圈：高频交变电流产生交变感应磁场；2.火花放电：氩气电离，少量电荷，互相碰撞，雪崩现象，大量载流子；3.极高感应电流：涡电流，瞬间加热到10000K，形成等离子体；4.样品激发：内管通入氩气形成环状结构样品通道，使样品蒸发、原子化、激发。 ICP-AES特点：1.低检测限：蒸发和激发温度高2.稳定，精度高：高频电流----趋肤效应
智能仪器期末考试答案
1.简述智能仪器设计的基本原则。 答：从整体到局部的设计原则；智能仪器的经济性原则；智能仪器的通用性原则；智能仪器的软硬件合理配合的原则；智能仪器的可靠性原则 2.简述智能仪器设计的一般步骤 答：（1）确定任务，明确目标，拟定总体设计方案 1.确定仪器的功能，技术指标及设计任务。 2.建模和测控算法的确定。 3.智能仪器的总体方案设计。 （2）硬件和软件设计 1.硬件电路设计和功能模板的研制。 2.软件框图的设计和程序的编制。 （3）系统调试及性能测试 1.确定系统规模大小。 2.软硬件权衡分配。 3.硬件部分调试。 4.软件模块调试。 3.与RS-232相比，RS-485标准总线有何特点？ 答：RS-485具有以下特点： （1） RS-485的电气特性：逻辑"1"以两线间的电压差为+（2-6）V表示；逻辑"0" 以两线间的电压差为-（2-6）V表示。接口 信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且 该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。 （2） RS-485的数据最高传输速率为10Mbps （3） RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗 共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 （4） RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际 上可达 3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个 收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达 128个收发器。即具有多站能力。 （5）因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距 离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 4.可靠性是智能仪器中一个重要的技术指标。请写出智能仪器中 常用的提高硬件和软件可靠性的方法。 答：提高硬件可靠性：元器件的选择；筛选；降额使用；可靠电路的设计； 冗余设计；环境设计；人为因素设计；仪器可靠性实验； 提高软件可靠性：认真地进行规范设计；可靠的程序设计方法；程序验证技术； 提高软件设计人员的素质；消除干扰；增加试运行时间。5.简述智能仪器电路系统的几种接地方法及应用场合？ 1.单点接地：是为许多在一起的电路提供公共参考点的方 法，这样信号就可以在不同的电路之间传输，用于低频电 路。 2.多点接地：设备内电路都以机壳为参考点，而各设备的机 壳又都以人为参考点，这种接地结构能够提供较低的接地 阻抗。用于高频电路。 3.混合接地：混合接地既包含了单点接地的特性，又包含了 多点接地的特性。
仪器分析重点知识点整理
仪器分析重点知识点整理 一，名词解释。 吸收光谱：指物质对相应辐射能的选择性吸收而产生的光谱 吸光度（A):是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数A=abc =lg（I0/It） 透光率(T)：透射光强度与入射光强度之比T=I0/It 摩尔吸光系数(ε)：物质对某波长的光的吸收能力的量度,(如浓度c以摩尔浓度（mol/L)表示则A=εbc) 物理意义：溶液浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时的吸光度 百分吸光系数(E1cm1%）：物质对某波长的光的吸收能力的量度,(如浓度c以质量百分浓度（g/100ml),则A=E1cm1%bc） 物理意义：溶液浓度为1g/100ml,液层厚度为1cm时的吸光度 发色团：有机化合物分子结构中含有π→π*或n→π*跃迁的基团，能在紫外可见光范围内产生吸收 助色团：含有非键电子的杂原子饱和基团,本身不能吸收波长大于200nm的辐射，但与发色团或饱和烃相连时，能使该发色团或饱和烃的吸收峰向长波移动，并使吸收强度增加的基团红移（长移）：由取代基或溶剂效应等引起的吸收峰向长波长方向移动的现象 蓝移（短移）：由取代基或溶剂效应等引起的吸收峰向短波长方向移动的现象 浓色效应（增色效应)：使化合物吸收强度增加的效应 淡色效应（减色效应）：使化合物吸收强度减弱的效应 吸收带：紫外-可见光谱为带状光谱，故将紫外-可见光谱中吸收峰称为吸收带 R带：Radikal(基团) ，是由n →π*跃迁引起的吸收带 K带：Konjugation(共轭作用)，是由共轭双键中π→π*跃迁引起的吸收带 B带：benzenoid(苯的)，是由苯等芳香族化合物的骨架伸缩振动与苯环状共轭系统叠加的π→π*跃迁引起的吸收带，芳香族化合物特征吸收带 E带：也是芳香族化合物特征吸收带，分为E1、E2 紫外吸收曲线（紫外吸收光谱）： 最大吸收波长λmax：吸收曲线上的吸收峰所对应的波长 最小吸收波长λmin:吸收曲线上的吸收谷所对应的波长 末端吸收：吸收曲线上短波端只呈现强吸收而不成峰形的部分 试剂空白：指在相同条件下只是不加入试样溶液，而依次加入各种试剂和溶液所得到的空白溶液 试样空白：指在与显色相同条件下取相同量试样溶液，只是不加显色剂所制备的空白溶液溶剂空白;指在测定入射波长下，溶液中只有被测组分对光有吸收，而显色剂或其他组分对光没有吸收或有少许吸收，但所引起的测定误差在允许范围内，此时可用溶剂作为空白溶液荧光：物质分子吸收光子能量而被激发，然后从激发态的最低振动能级返回到基态时所发射出的光 分子荧光：？ 荧光效率：激发态分子发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比 多普勒变宽：由于原子的无规则热运动而引起的谱线变宽,用ΔνD表示 谱线轮廓：原子光谱理论上产生线性光谱，吸收线应是很尖锐的，但由于种种原因造成谱线具有一定的宽度，一定的形状，即谱线轮廓