智能仪器复习题及部分答案

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智能仪器复习题及答案

智能仪器复习题及答案

智能仪器复习题及答案一、选择题1. 智能仪器通常具备以下哪种功能?A. 基本测量B. 自动校准C. 数据记录D. 所有上述功能2. 智能仪器与传统仪器相比,其优势主要体现在:A. 成本更低B. 操作更复杂C. 功能更全面D. 体积更小3. 以下哪个不是智能仪器的常见传感器类型?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 光传感器4. 智能仪器在数据处理上通常采用哪种技术?A. 模拟信号处理B. 数字信号处理C. 人工神经网络D. 以上都不是5. 智能仪器在故障诊断中,通常采用哪种方法?A. 人工检查B. 经验判断C. 模式识别D. 随机猜测二、填空题6. 智能仪器的核心技术包括__________、__________和__________。

7. 智能仪器的自适应能力主要体现在__________、__________和__________。

8. 智能仪器的通信接口通常包括__________、__________和__________。

三、简答题9. 简述智能仪器在工业自动化中的应用及其重要性。

10. 描述智能仪器在环境监测中的作用及其优势。

四、计算题11. 假设智能仪器测量得到的温度数据为:25°C、27°C、29°C、30°C、28°C,请计算平均温度。

五、论述题12. 论述智能仪器在现代医疗诊断中的作用及其对未来医疗技术发展的影响。

六、答案1. D2. C3. C4. B5. C6. 传感器技术、微电子技术、计算机技术7. 自我诊断、自我校准、自我适应8. RS-232、RS-485、以太网9. 智能仪器在工业自动化中通过其高精度、高稳定性和强大的数据处理能力,提高了生产效率和产品质量。

它们能够实时监控生产过程,自动调整参数,确保生产过程的连续性和稳定性,从而降低人工成本和提高生产安全性。

10. 智能仪器在环境监测中能够实时收集和分析环境数据,如温度、湿度、污染物浓度等,为环境保护提供科学依据。

智能仪器试题及答案

智能仪器试题及答案

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(de)滤波器.()2. 基准电压Vr (de)精度和稳定性影响零位误差、增益误差(de)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(de)是TTL电平,因此它(de)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(de)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(de)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 )(de)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(de)框图如下图所示.其中( 1 )~( 4 )各部分(de)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3. 设采集数据由信号加噪声构成,应根据( )确定滤波算法A. 噪声统计规律B. 信号特征和噪声统计规律C. 信号特征D. 只能用多种滤波算法试验,由处理效果确定.4. 采样保持器(de)作用是( )A. 提高系统(de)采样速率B. 保持系统(de)数据稳定C. 保证在A/D转换期间ADC前(de)模拟信号保持不变D. 使A/D 转换器前信号能跟上模拟信号(de)变化5. 采集数据中含有脉冲性干扰,信号为直流,则应选择( )滤波算法.A. 算数平均法B. 加权平均法C. 限幅滤波法D. 去极值平均法6. 在开发USB系统(de)时候,首要(de)任务是利用( )实现设备(de)枚举过程,提供各种设备信息.A. 中断传输B. 控制传输C. 同步传输D. 批量传输7.若非编码矩阵键盘(de)列线外接下拉电阻,该矩阵(de)扫描码应是( ).A.行线输出高电平B.列线输出高电平C.行线输出低电平D.列线输出低电平8.在智能仪智中,A/D 转换(de)抗干扰技术包括( ).A. 对差模干扰(de)抑制B. 对共模干扰(de)抑制C. 采用软件方法提高A/D抗干扰能力D. 以上三种都包括9.在进行数字电路(de)可测试性设计时,下面说法错误(de)是( ). A.设计上应避免“线或”逻辑B.所有不同相位和频率(de)时钟都应来自单一主时钟C.数字电路应设计成主要以异步逻辑电路为基础(de)电路D.电路应初始化到一明确(de)状态,以便确定测试(de)方法10.下面( )调试方式在目标机不存在(de)情况下也可以进行代码(de)调试.A.ROM 仿真器B.在线仿真器C.片上调试D.JTAG三、填空(每空2分,共20分)1.假设一 12 位(de) A/D 转换器,其满量程电压为 10V ,则它(de)分辨率是_____ .2.某仪器(de)非线性采用分段线性插值法进行校正,设段数为4,最少需要_____对(X i ,Y i )已知实验数据.3.利用 8 片模拟多路开关 CD4051 设计 64 路(de)输入通道.已知CD4051 (de)漏电流为 20nA ,开关导通电阻300Ω ,设信号源内阻1000 Ω .则多路开关漏电流和导通电阻产生(de)误差大小为_____ .如果采用级连方式连接,则需要多路开关_____片.用级连方式连接电路产生(de)误差大小为_____ .4.某智能温度测量仪采用 8 位ADC ,测量范围为10 ~100 ℃,仪器采样数据经滤波和非线性校正后(de)数字量为0028H .A0=10 ℃,Am=100 ℃,Nm=FFH=255 ,Nx=28H=40 .则对应(de)实测温度是_____ .5. 设在某数据采集系统中,对正弦信号 U=(U msin ω t )/2 采样.采/保(de)孔径时间 tAP=20ns , A/D 转换器(de)位数为 12 位,求采样精度达到 1LSB (de)最高信号频率是_____ .若 S/H (de)捕捉时间tAC=3 μs ,稳定时间ts=2 μs , A/D 转换时间tCONV=40 μs ,输出时间tOUT=4 μs 则通道(de)吞吐率是_____ .6.检测直流电压信号由于50Hz 工频干扰使测量数据呈现周期性波动.设采样周期Ts=1ms ,采用算数平均滤波算法,消除工频干扰.选择平均点数 _____.7.某种仪器 100 台,工作 1000h ,假设有 2 台发生故障,则这种仪器(de)千小时(de)可靠率为_____ .四、简要回答下列问题( 25 分)1. 简述推动智能仪器发展(de)主要技术.2. 简述智能仪器设计(de)基本原则.3. 简述 USB 既插既用机制实现(de)原理.4. 可靠性是智能仪器中一个重要(de)技术指标.请写出智能仪器中常用(de)提高硬件和软件可靠性(de)方法.5. 什么是可测试性智能仪器设计中引入可测试性设计有什么优缺点五、设计题(15分)试设计一温度检测系统.要求系统能检测 8 路温度信号(假设温度传感器(de)输出信号幅度 0~25mV ),测试(de)温度范围为0~500 ℃,温度分辨率为℃.测试(de)最终结果用 LCD 显示器或 LED 显示器显示出来.对多通道(de)测量信号要有自动巡回检测(de)功能和选择某一通道进行单一测量(de)功能.若采用自动巡回检测方式,要求每一通道每秒钟检测 100 次.仪器要具有与其它仪器或微机进行通讯(de)能力.画出仪器(de)硬件框图,并说明每部分(de)参数及其选择原则.(1)根据设计要求,放大器(de)放大倍数至少应为多少(2) A/D 转换器至少应选择多少位(de)(3) A/D 转换器(de)速率至少为多少(4)根据设计要求,如果选用 LED 显示器,至少应用几位 LED 显示(5)测试系统与外界(de)通讯如选用串行通信,你准备选择哪种总线它(de)最远传输距离是多少(6)如果系统用 89C51 单片机做控制器,用字符式 LCD 显示模块做显示器,请画出图 2 中单片机与显示模块(de)三根控制线 RS 、 R/W 和 E (de)接口电路.这三根控制信号(de)时序图如图 1 ,它们(de)功能为:RS :寄存器选择输入线.当其为低电平时,选通指令寄存器;高电平时选通数据寄存器.R/W :读/ 写信号输入线.低电平为写入,高电平为读出.E :使能信号输入线.读状态下,高电平有效;写状态下,下降沿有效.图 1图 2答案:答案:一、否、是、否、否、否、否、是、否、否、否二、B 、 B 、 B 、 C 、 D 、 B 、 A 、 D 、 C、 B 三、1.2. 53. ,9,;4. 245.,;6. 207.四、1.传感器技术:信号检测是通过传感器实现(de),为适应智能仪器发展(de)需要,各种新型传感器不断涌现.A/D 等新器件(de)发展显着增强了仪器(de)功能与测量范围.DSP (de)广泛应用:由于 DSP 芯片是通过硬件来完成上述乘法和加法运算,因此,采用DSP 芯片可大大简化具有此类数字信号处理功能(de)智能仪器(de)结构并提高其相应(de)性能,极大地增强了智能仪器(de)信号处理能力.ASIC 、FPGA /CPLD 技术在智能仪器中(de)广泛使用:使仪器(de)可靠性、成本、速度等方面有提高.LabVlEW 等图形化软件技术.网络与通信技术:智能仪器要上网,完成数据传输、远程控制与故障诊断等;构建网络化测试系统,将分散(de)各种不同测试设备挂接在网络上,通过网络实现资源、信息共享,协调工作,共同完成大型复杂系统(de)测试任务.2.从整体到局部(自顶向下)(de)设计原则:这种设计原则(de)含义是,把复杂(de)、难处理(de)问题分为若干个较简单、容易处理(de)问题,然后在一个个地加以解决.较高(de)性能价格比原则:在满足性能指标(de)前提下,应尽可能采用简单(de)方案,因为方案简单意味着元器件少,开发、调试、方便,可靠性高.组合化与开放式设计原则:开放系统是指向未来(de) VLSI 开放,在技术上兼顾今天和明天,既从当前实际可能出发,又留下容纳未来新技术机会(de)余地;向系统(de)不同配套档次开放,为发挥各方面厂商(de)积极性创造条件;向用户不断变化(de)特殊要求开放,在服务上兼顾通用(de)基本设计和用户(de)专用要求等等. .3.即插即用技术包含 2 个技术层面,既热插拔和自动识别配置.热插拔(de)关键技术在于电路接插件插、拔期间强电流(de)处理.USB 在电缆以及接插件(de)设计上充分考虑了这一点,使得这个瞬时(de)强电流被安全地吸收,从而使 USB 设备实现了热插拔.系统设备(de)自动识别是通过在 USB 主机或 Hub (de)下行端口信号线上接有下拉电阻和在设备端(de)信号线上连接上拉电阻来实现(de).既当 USB 主机或 Hub (de)下行端口处于断开状态时,信号线电平将恒为 0 .当 USB 设备连接上(de)瞬间,会造成 USB 主机或 Hub 端信号线(de)上冲,这样当 USB 主机或 Hub 检测到这个上冲过程, USB 主机可认定有一设备接入.4.提高硬件可靠性:元器件(de)选择;筛选;降额使用;可靠电路(de)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(de)程序设计方法;程序验证技术;提高软件设计人员(de)素质;消除干扰;增加试运行时间.5.可测试性( Testability )是指产品能够及时准确地确定其自身状态(如可工作,不可工作,性能下降等)和隔离其内部故障(de)设计特性.智能仪器设计中引入可测试性设计(de)优点1.提高故障检测(de)覆盖率;2.缩短仪器(de)测试时间;3.可以对仪器进行层次化(de)逐级测试:芯片级、板级、系统级;4.降低仪器(de)维护费用;缺点:1.额外(de)软/硬件成本;2.系统设计时间增加.五、放大器(de)增益 200 ; ADC (de)分辨率 12 位;; 4 位。

智能仪器复习题答案

智能仪器复习题答案

智能仪器复习题答案一、选择题1. 智能仪器的核心组成部分是()。

A. 微处理器B. 传感器C. 显示器D. 存储器答案:A2. 智能仪器的自诊断功能主要依靠()实现。

A. 软件算法B. 硬件电路C. 传感器网络D. 人机交互界面答案:A3. 在智能仪器中,用于处理模拟信号的电路是()。

A. 数字电路B. 模拟电路C. 混合电路D. 通信电路答案:B4. 智能仪器的通信接口通常包括()。

A. USB接口B. 蓝牙接口C. 以太网接口D. 所有选项答案:D5. 智能仪器的数据处理能力主要体现在()。

A. 信号放大B. 信号滤波C. 信号转换D. 信号分析答案:D二、填空题1. 智能仪器能够通过_______实现对环境参数的自动监测。

答案:传感器2. 智能仪器的_______能力使其在工业自动化领域得到广泛应用。

答案:自适应3. 智能仪器的_______功能可以减少人为操作错误,提高测量精度。

答案:自动校准4. 智能仪器通过_______技术实现数据的远程传输。

答案:无线通信5. 智能仪器的_______系统能够根据测量结果自动调整仪器的工作状态。

答案:控制三、简答题1. 简述智能仪器与普通仪器的主要区别。

答案:智能仪器与普通仪器的主要区别在于智能仪器具备数据处理和分析能力,能够实现自动监测、自诊断、自适应和自动校准等功能,而普通仪器通常只具备基本的测量功能。

2. 描述智能仪器在环境监测中的应用。

答案:智能仪器在环境监测中的应用包括自动监测温度、湿度、空气质量等环境参数,并通过数据分析实现对环境变化的预警和控制,提高环境监测的效率和准确性。

3. 阐述智能仪器的自诊断功能如何提高仪器的可靠性。

答案:智能仪器的自诊断功能通过内置的软件算法实时监测仪器的工作状态,一旦发现异常能够及时报警并采取措施,从而避免因仪器故障导致的测量误差,提高仪器的可靠性和安全性。

智能仪器练习题整理版

智能仪器练习题整理版

智能仪器练习题练习一一、简答题1.简述智能仪器仪表型式试验和电磁兼容试验主要内容。

答:型式试验和电磁兼容性试验主要包括:外观检查、绝缘性能、电压波动、低温、高温、湿热、振动、浪涌、脉冲群、静电放电、射频电磁场、电源端骚扰、传导、电磁辐射等。

2.简述智能仪器仪表常用的总线接口和通讯接口方式。

答:分为并行接口方式和串行接口方式。

并行接口:PCI接口和ISA;串行接口:OneWire、I2C、SPI、RS232、RS485、现场总线(CAN总线、LonWorks总线)、USB总线、IEEE-488总线、以太网、Camerlink等。

二、智能仪器仪表设计题为铁路现场SS8型电力机车设计随车状态诊断记录仪。

诊断记录仪需要采集机车的一些状态参数,包括:一路交流0~25KV电压信号、一路交流0~1000A 电流信号、一路直流110V开关信号,一路压力传感器输出信号(0-600kPa),一路温度传感器输出信号(4-20mA),以及一个OC门开路输出的光电开关输出。

便携式诊断记录仪采用机车110V直流供电,要求采集精度不低于1%。

要求该设备能够连续采集记录50小时以上的机车状态参数,还可以将数据转储到PC机上,利用PC机上的专家系统进行更精确的分析诊断。

1.设计该智能仪器的总体结构,包括供电系统设计,微处理器的选择,系统复位电路设计等,并简单描述工作原理(10分)答:该仪器选用51或96单片机作为微处理器,选用MAX691进行复位与内存数据保护,选用110V/5V电源模块进行系统供电,单片机外接A/D变换器进行模拟信息采集,利用单片机自带的I/O口进行数字量的采集。

2.为上述每种信号设计前向采集通道电路(20分)答:(答案不唯一)(1) 0~25KV的电压:LEM模块,串行1带8路的A/D接口(控制信号和电源隔离),或多路切换后进模拟量隔离放大器。

(2) 0~1000A的电流:分流器或 LEM模块,同a。

(3) 0~600Kpa的压力:两线制的半导体式压力传感器,同a。

智能仪器考试答案

智能仪器考试答案

简答题1-1.什么是智能仪器智能仪器的主要特点是什么答:内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器成为智能仪器。

特点:(1)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开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。

(2)微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。

(3)智能仪器运用微处理器的控制功能,可以方便的实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自动诊断等功能,有力的改善了仪器的自动化测量水平。

(4)智能仪器具有友好的人机对话能力。

(5)智能仪器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口,是智能仪器具有可程控操作的能力1-9.研制智能仪器大致需要经历哪些阶段试对各阶段的工作内容做一简要的叙述。

答:1.确定设计任务:首先根据仪器最终要实现的设计目标,编写设计任务说明书,明确仪器应具备的功能和应达到的技术指标。

2.拟制总体设计方案:设计者应首先一句设计的要求和一些约束条件,提出几种可能的方案。

3.确定仪器工作总框图:当仪器总体方案和选用的微处理器的种类确定后,就应采用自上而下的方法,把仪器划分成若干个便于实现的功能模块,并分别绘制出相应的硬件和软件工作框图。

4.硬件电路和软件的设计与调试:一旦仪器工作总框图确定后,硬件电路和软件的设计工作就可以齐头并进。

5.整机联调:硬件、软件分别装配调试合格后,就要对硬件、软件进行联合调试。

1-10为什么目前智能仪器主机电路大多数采用单片机选择单片机时应主要.考虑哪些因素答:单片机性能增强、体现在指令指令执行速度有很大提升;单片机集成了大容量片上flash 存储器,并实现了ISP和IAP,单片机在低电压、低功耗、低价位、LPC方面有很大进步;单片机采用了数字模拟混合集成技术,将A/D、D/A、锁相环以及USB、CAN总线接口等都集成到单片机中,大大地减少片外附加器件的数目,进一步提高了系统可靠性能。

智能仪器期末试题及答案

智能仪器期末试题及答案

智能仪器期末试题及答案TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】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。

智能仪表期末复习题

智能仪表期末复习题

智能仪表期末复习题精品⽂档⼀、简答题1、串模⼲扰的来源有哪些?主要有哪些硬件防⼲扰措施?主要来⾃于⾼压输电线、与信号线平⾏敷设的输电线以及⼤电流控制线所产⽣的空间电磁场。

措施:①利⽤双端不对地输⼊的运算放⼤器作为输⼊通道的前置放⼤器②⽤变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信号源隔离开来③采⽤浮地输⼊双层屏蔽放⼤器来抑制共模⼲扰2、常⽤的数字滤波⽅式是什么?(1)克服⼤脉冲⼲扰的数字滤波法㈠.限幅滤波法㈡.中值滤波法(2)抑制⼩幅度⾼频噪声的平均滤波法㈠.算数平均㈡.滑动平均㈢.加权滑动平均㈣⼀阶滞后滤波法(3)复合滤波法程序判断,中位值滤波,算术平均滤波,递推平均滤波,加权递推平均滤波,⼀阶惯性滤波和复合滤波等。

3、简述智能仪器设计的基本原则?1、从整体到局部(⾃顶向下)的设计原则2、经济性要求、3、可靠性要求4、操作和维护的要求5、实时性要求4、简述有哪⼏种现场总线?基⾦会现场总线FF、FF总线不附属任何⼀个企业或国家、提供了H和H两种21物理层标准、过程现场总线Profibus、LonWorks、CAN、HART5、简述程序跑飞的原因及其处理⽅法?原因:⼲扰信号已通过某种途径作⽤到了CPU上,CPU就不能按正常状态执⾏程序,从⽽引起混乱。

统受到某种⼲扰后,程序计数器PC的值偏离了给定的唯⼀变化历程,导致程序运⾏偏离正常的运⾏路径。

处理办法:1)最简单的是使CPU复位,让程序从头开始重新运⾏。

2)采⽤指令冗余、软件陷阱以及“技术。

6、逐次⽐较式A/D,积分式A/D的原理及各⾃优缺点?逐次⽐较式:当启动信号作⽤后,时钟信号先通过逻辑控制电路是N位寄存器的最⾼位D(N-1)位1,以下各位为0,这个⼆进制代码经A/D转换器转换成电压U0,送到⽐较器与输⼊的模拟电压Ux⽐较。

若Ux.>Uo,则保留这⼀位,;若Ux积分式:先⽤积分器把输⼊模拟电压转换成中间量,再把中间量转换成数字。

优缺点:逐次⽐较式A/D转换器的转换时间与转换精度⽐较适中,转换时间⼀般在us级,转换精度⼀般在0.1%左右,适⽤于⼀般场合。

智能仪器原理及其应用相关复习题

智能仪器原理及其应用相关复习题

智 能 仪 器 原 理 复 习 提 纲1、智能仪器的定义内部带有微型计算机并带有GP —IP 等通信接口,具有对数据的存储、运算、逻辑判断,自动化操作与外界通信等智能作用的仪器,称为智能仪器。

2、智能仪器的优点①使用键盘代替传统仪器中旋转式获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。

②微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。

③智能仪器运用微处理器的控制功能,可以方便的实现量程自动切换,自动调零,触发电平自动调整,自动校准,自诊断等功能,有力的改善了仪器的自动化测量水平。

④智能仪器具有友好的人机对话的能力,使用人员只通过键盘打入命令。

⑤智能仪器一般都配有GP-IB 或RS —232等通信接口,使智能仪器具有可程控操作的能力。

1、A/D 转换的技术指标①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量的技术指标,记数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量。

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二引起的误差,其大小在理论上为一个单位.②转化精度: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。

用绝对误差或相对误差来表示。

③转换速率:指A/D 转换器在每秒钟内所能完成的转换次数.也可表示为转换时间,即转换从启动到结束所需时间.④满刻度范围:又称满量程输入电压范围,指A/D 转换器所允许最大的输入电压范围。

2、逐次比较式A/D ,积分式A/D 的原理及各自优缺点逐次比较式:当启动信号作用后,时钟信号先通过逻辑控制电路是N 位寄存器的最高位D (N —1)位1,以下各位为0,这个二进制代码经A/D 转换器转换成电压U0,送到比较器与输入的模拟电压Ux 比较。

若Ux.〉Uo ,则保留这一位,;若Ux 〈Uo ,则D (N-1)位置0。

D(N-1)位比较完毕后,在对下一位即D (N-2)位进行比较,控制电路使寄存器D (N-2)为1,其以下各位仍为0,然后再与上一次D(N-1)结果一起经过D/A 转换后再次送到比较器与Ux 相比较。

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读书破万卷下笔如有神《智能仪器》复习参考题题1.)点单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(2.)点接地。

多接地,低频电路应选择(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)式键盘,若系统3.)键盘结构。

需要4个按键,应采用(独立式)数码管或液晶显示器,)其中(智能仪器的显示器件常用4.(LED更适合用于电池供电的便携式智能仪器。

采滤波器、((信号转换放大电路)5.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、、A/D转换器等几个主要部分所组成。

样保持器)和(传输耦合通道)和对干扰敏、)6.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即(干扰源感的接收电路。

(传导耦合)耦合、公共阻抗耦合、静电干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为:7. 耦合和(电磁)耦合。

)~”标准串行接口总线的电气特性规定,8.RS-232C驱动器的输出电平逻辑“0为(+5V+15V V, 逻辑“1”为(。

V~-15V)-5V(准系统误差越小,表明测量的度越高;表明测量的9.智能仪器的随机误差越小,(精确)确)度越高。

(周期性)自检和键控自检三种方式。

智能仪器的故障自检方式主要有(开机)自检、10. 转换器的技术特点是:转换速度(慢)A/D,抗干扰能力(强)。

双积分型11.(校正、312.智能仪器修正系统误差最常用的方法有种:即利用(误差模型修正系统误差)数据表修正系统误差)或通过曲线拟合来修正系统误差。

(隔离变压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、13.下笔如有神读书破万卷器)、(低通滤波器)和高性能直流稳压电源。

为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算术平均)滤波法,当系统要求测14. 量速度较高时,可采用(递推平均)滤波法。

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)15. 仪器和(虚拟)仪器等新型智能仪器。

、总线和接(键盘)智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、、通道)(显示器,I/O16. 插件等的检查。

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17. 时钟精度的要求,但传输效率(较低)。

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18. 器。

19.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。

自动切换到不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,20. 同量程的(传感器)上,另一种是自动改变电路的(增益)达到量程切换的目的。

(接口管理)程序和实现各种算法的功能模块等21.智能仪器的软件通常由(监控)程序、部分组成。

自动(量程)几乎都含有自动转换、(零点)调整等功能。

智能仪器的主要特征之一是,22.位和停止(奇偶校验)(数据)位、23.异步串行通信方式中,传送一帧字符信息由起始位、位等四部分组成。

(系统)误差和(粗24.根据测量误差的性质和特性,一般可将其分为三类,即随机误差、大)误差。

每秒钟串行发送或接不同设备之间进行的数字量信息交换或传输,称为(数据通信)25.下笔如有神读书破万卷受的二进制位数目,称为(波特率)。

26.二、选择题27.智能频率计采用多周期同步测量原理,是为了(D)。

28.A 在宽频率范围获得高精度 B 提高测量速度29.C 便于程序设计 D 减小标准频率误差30.智能数字频率计中采用的多周期同步测量原理,其中“同步”的含意是指(B)同步。

31.A 被测信号fx与时基信号f0 B 被测信号fx与闸门开启和关闭32.C 两个闸门的控制信号 D 时基信号f0与闸门开启和关闭33.某智能仪器准备采用LED数码管显示器,为尽可能节约单片机的I/O口资源,应采用下列显示方案中的哪一种方案。

(B)34.A 软件译码动态扫描显示 B 硬件译码动态扫描显示35.C 硬件译码静态显示 D MCS-51串行口方式0扩展I/O口驱动显示器36.在智能仪器中,模拟输入通道的抗干扰技术包括(D)。

37.A 对差模干扰的抑制 B 对共模干扰的抑制38.C 采用软件方法提高抗干扰能力 D 以上三种方法都包括39.ADC0809是8位的A/D转换器,当额定输入电压为5V时,其分辨率约为(B)。

40.A 0.625V B 19.5mV C 50mV D 5mV41.MC14433是三位半双积分型A/D转换器,当额定输入电压为2V 时,其分辨率为(C)。

42.A 2V B 0.57V C 1mV D 0.5mV43.智能仪器的自动零点调整功能通常是由(C)的方法实现的。

44.A 软件 B 硬件 C 软、硬件相结合 D 斩波稳零技术。

)B采样保持器在模拟通道中的作用是(45.读书破万卷下笔如有神46.A 提高系统采样速率 B 保证在A/D转换期间A/D 输入信号不变47.C 保持系统数据稳定 D 使A/D输入信号能跟上模拟信号的变化48.在下列哪种情况下,智能仪器的模拟输入通道需要使用采样保持器?(C)49.A 在A/D转换期间输入模拟量基本不变 B 对A/D转换精度要求较高时50.C 在A/D转换期间输入模拟量变化剧烈 D 对A/D转换速度要求较高时51.用某三位半数字电压表的200V量程测量某电压的读数为120.0V,已知该仪器的固有误差为±(0.5%读数+0.1%满度),由于固有误差产生的测量误差是±( )。

52.A 0.8V B 0.12V C 0.6V D 0.5V53.某智能温度测量仪的测温范围是-100~1500℃,当要求分辨率为0.1℃时,应选择下列哪一种A/D转换器芯片较为合理( )。

54.A ICL7135(四位半) B MC14433(三位半) C ADC0809(8位) D ADC1140(16位)55.智能仪器的自检是为了实现(C)功能。

56.A 排除仪器故障 B 减小零点漂移57.C 故障的检测与诊断 D 减小仪器的测量误差58.下述方法哪一种可以用于减小智能仪器的系统误差。

(A)。

59.A 利用误差模型修正误差 B 采用数字滤波器60.C 采用模拟滤波器 D 提高系统的抗干扰能力61.在智能温度测量仪中用软件进行非线性补偿,是为了减小( A )。

62.A 系统误差 B 粗大误差 C 随即误差 D 量化误差63.当智能仪器采集的数据中存在随即误差和系统误差时,正确的数据处理顺序是()。

64.A 系统误差消除→数字滤波→标度变换数字滤波→系统误差消除→标度变换65.B读书破万卷下笔如有神66.C 标度变换→系统误差消除→数字滤波67.D 数字滤波→标度变换→系统误差消除68.多通道智能温度巡检仪的信号流程顺序为( C )。

69.A 放大器→A/D转换器→采样保持器→D/A转换器→计算机70.B 多路开关→放大器→采样保持器→D/A转换器→计算机71.C 多路开关→放大器→采样保持器→A/D转换器→计算机72.D 放大器→多路开关→采样保持器→A/D转换器→D/A转换器73.在智能仪器数据采集中,被测信号为直流电压,若需有效抑制被测信号中含有的脉冲干扰对测量结果的影响,数字滤波应采用(D)。

74.A 算术平均滤波法 B 加权平均滤波法75.C 限幅滤波法 D 中值滤波法76.在廉价、低精度DMM中,广泛使用线性平均值AC/DC转换器,用此类DMM测量交流电压时,下列说法那个是正确的( )。

77.A 测量任意波形的交流电压时,显示的都是有效值。

78.B 只有测量正弦交流电压时,显示的才是有效值。

79.C 测量任意波形的交流电压时,显示的都是平均值。

80.D 只有测量正弦交流电压时,显示的才是平均值。

81.当两台智能仪器通过串行口实现数据共享时,发现传输线上出现尖峰脉冲干扰,采用下述哪种方法可以有效消弱此种干扰。

(D)82.A 对两台仪器进行电磁屏蔽 B 两台仪器均良好的接大地83.C 传输线使用同轴电缆 D 在信号通道使用光电耦合器三、简答题84.读书破万卷下笔如有神85.智能仪器与传统仪器相比有何特点?86.在什么情况下数据传送需要用调制解调器?调制解调器的作用是什么?87.为什么在智能型电子计数器中,系统的时基信号是由外部电路产生的,而不是直接由单片机内部定时器产生的?88.在使用电阻温度传感器单电桥测温电路中,为什么要对引线电阻进行补偿?如何进行补偿?89.与硬件滤波器相比,采用数字滤波有哪些主要优点?90.智能仪器的硬件主要包括那几部分?91.智能仪器的软件通常由哪些程序模块组成?92.简述电子计数式频率计±1误差的产生原因,怎样减小±1误差的影响?93.设计数字多用表(DMM)的交流电压测量功能时,需要用到AC/DC转换器,目前有哪两种主要转换方法?简述它们具有哪些技术特点?94.标度变换的目的是什么?有哪几种常用方法实现标度变换?95.在智能仪器设计中,通常可采用哪些方法减小系统误差?96.什么是虚拟仪器?虚拟仪器通常由哪几部分组成?97.一般情况下,由单片机构成的智能仪器的开机自检需要检测哪些内容?98.智能仪器采用数字滤波器后,就不需要硬件模拟滤波器了,这种说法对吗?为什么?99.逐次逼近式数字电压表与双积分式数字电压表相比较,各有哪些主要特点?100.四、判断题101.数字滤波中的去极值平均滤波法,可以有效地减小智能仪器的系统误差。

(错)102.在自动零点校正、增益校正过程中,基准电压V的精度和稳定度影响零位误差、增ref)对(益误差的校正结果。

.读书破万卷下笔如有神103.在智能温度测量仪中,针对热电阻传感器的特性采用软件进行非线性补偿,是为了减小系统误差。

(对)104.智能仪器的自动零点调整功能,是在软、硬件的密切配合下完成的。

()105.光电耦合器对数字量I/O通道中的尖峰干扰和各种噪声,具有良好的抗干扰效果。

(对)106.ADC0809是8通道8位逐次逼近型A/D转换器,当满量程电压为5V时,它的分辨率是19.5mV。

(对)107.在智能仪器的模拟量输入通道中,当A/D转换期间输入模拟量快速变化时,需要使用采样保持器。

(对)108.在智能温度测量仪中,无论使用热电阻传感器还是使用半导体集成传感器,都必须进行非线性补偿。

(对)109.智能仪器设置自动量程转换功能后,必须设计完善的输入保护措施,使其最小量程能够承载最大允许输入量而不损坏,直至量程自动调整为最大量程。

()110.智能仪器在数据通信中使用调制解调器,是为了获得更高的数据传输速率。

()111.智能仪器的开机自检是为了减小仪器的测量误差。

(错)112.智能温度测量仪中使用软件进行非线性校正,主要是为了校正传感器输出特性的非线性。

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