《智能仪器技术和应用》B卷答案
《智能仪器》复习题及部分答案
1.《智能仪器》复习参考题题2.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（单）点接地，低频电路应选择（多）点接地。
3.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，若系统需要4个按键，应采用（独立式）键盘结构。
4.智能仪器的显示器件常用（ LED ）数码管或液晶显示器，其中（）更适合用于电池供电的便携式智能仪器。
5.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、（信号转换放大电路）、滤波器、（采样保持器）和A/D转换器等几个主要部分所组成。
6.对电子设备形成干扰，必须具备三个条件，即(干扰源)、（传输耦合通道）和对干扰敏感的接收电路。
7.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为：（传导耦合）耦合、公共阻抗耦合、静电耦合和（电磁）耦合。
8.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（+5V～+15V）V, 逻辑“1”为（-5V～ -15V）V。
9.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。
10.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。
11.双积分型A/D转换器的技术特点是：转换速度（慢），抗干扰能力（强）。
12.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种：即利用（误差模型修正系统误差）、（校正数据表修正系统误差）或通过曲线拟合来修正系统误差。
13.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。
14.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，当系统要求测量速度较高时，可采用（递推平均）滤波法。
15.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。
16.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、（键盘）、（显示器，I/O通道）、总线和接插件等的检查。
智能仪器课后习题答案
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）。
参考：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。
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（1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。
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。
智能仪器课后习题答案
总之�科学仪器作为认识世界的工具�是国民经济的“倍增器”、科学研究的“先 行官”、现代战争的“战斗力”、法庭审判的“物化法官”�其应用遍及“农轻重、陆海 空、吃穿用”。 1-4 简述推动智能仪器发展的主要技术。P8
�2�红外线式触摸屏 红外线式触摸屏以光束阻断技术为基础�不需要在原来的 显示器表面覆盖任何材料�而是在显示屏幕四周安放一个光点距架框�在屏幕四边排 布红外发射管和红外接收管�一一对应形成横竖交叉的红外线组成的栅格。当有任何 物体进入这个栅格的时候�就会挡住经过该位置的横竖两条红外线�在红外线探测器 上会收到变化的信号�因而可以判断出触摸点在屏幕的位置�经由控制器将触摸的位 置坐标传递给操作系统。
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
《自动检测技术及应用》期末试卷及答案(B)精选全文
精选全文完整版（可编辑修改）《自动检测技术及应用》期末试卷(B)一、选择题（不定项选择题，每空2分，共30分））。
A ．60mV/mm B. 0.017mm/mV C. 60mm/mV D. 0.017mV/mm 2. 螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ ）。
A ．加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 3. 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ ）的靠近程度。
A ．人体 B. 水 C. 金属零件 D. 塑料零件 4. 电子游标卡尺的分辨率可达0.01mm ，行程可达200mm ，它的内部所采用的是线性型的（ ）电容传感器。
A ．变面积式 B. 变极距式 C. 变介电常数式 5. 以下为各个元器件的符号，代表压电元件的符号是（ ）。
A ． B.C.6. 超声波频率越高，（ ）。
A ．波长越短，指向角越小，方向性越好 B. 波长越长，指向角越大，方向性越好 C. 波长越短，指向角越大，方向性越好 D. 波长越短，指向角越小，方向性越差 7. 单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的（ ），而接收超声波时是利用压电晶片的（ ）。
A ．压电效应 B. 逆压电效应 C. 电涡流效应8. 测量CPU 散热片的表面温度应选用（ ）式的热电偶测量100m 深的岩石钻孔中的温度，应选用（ ）式的热电偶。
A ．装配 B. 铠装 C. 薄膜 D. 压电9. 在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（ ），可减小测量误差。
A ．计算修正法 B. 仪表机械零点调整法 C. 冰浴法 D. 冷端补偿器法（电桥补偿法） 10. 某增量式光电码盘共有360个狭缝，能分辨的角度为（ ）。
A ． 5.0 B. 1 C. 2 D. 3 11. 绝对式位置传感器输出的信号是（ ），增量式位置传感器输出的信号是（ ）。
A ．模拟电流信号 B. 模拟电压信号 C. 脉冲信号 D. 二进制码 12. 某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用4细分技术，则该光栅的分辨力为（ ）。
《智能仪器技术和应用》B卷答案
《智能仪器技术及使用》B卷答案一、简答题（每题4分，共20分）1、叙述智能仪器的基本组成、工作原理及发展趋势？答：智能仪器由硬件和软件两大部分组成。
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。
软件分为监控程序和接口管理程序两部分。
如图为典型智能仪表结构，由三个层次构成…………1’智能仪器的工作原理：传感器获取被测量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经a／d转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理（如非线性校正等）；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果和存储于片内flashrom（闪速存储器）或e2prom（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号（如报警装置触发、继电器触点等）。
此外，智能仪器还可以和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和数据，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’智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术和传统的仪器仪表技术的结合，逐步实现微型化，多功能化，人工智能化，随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展，智能仪器将会得到更加广泛的使用。
可以预料，各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。
…………1’2、为什么智能仪器要具备自检功能？自检方式有几种？常见的自检内容有哪些？答：所谓自检就是利用事先编制好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测，并对故障进行定位。
自检功能给智能仪器的使用和维修带来很大的方便。
…………1’ 智能仪器的自检方式有三种类型：（1）开机自检 …………1’（2）周期性自检 …………1’（3）键盘自检 …………1’3、什么叫软测量？软测量建模可以用那些方法？答：对于难于测量或暂时不能用单独的仪表进行测量的被测变量（又称为主导变量），选择另外一些容易测量的变量（又称二次变量或辅助变量），想法构成这些辅助变量和被测变量之间的某种数学关系，就可以用数据处理软件代替单独的仪表这种硬件，通过计算、估计和推断确定被测变量。
智能仪器课后习题答案
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）。
参考：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。
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（1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。
智能仪器课后习题答案25544
智能仪器考试卷型：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）。
参考：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。
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<1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一<2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。
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《智能仪器技术及使用》B卷答案一、简答题（每题4分，共20分）1、叙述智能仪器的基本组成、工作原理及发展趋势？答：智能仪器由硬件和软件两大部分组成。
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。
软件分为监控程序和接口管理程序两部分。
如图为典型智能仪表结构，由三个层次构成…………1’智能仪器的工作原理：传感器获取被测量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经a／d转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理（如非线性校正等）；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果和存储于片内flashrom（闪速存储器）或e2prom（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号（如报警装置触发、继电器触点等）。
此外，智能仪器还可以和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和数据，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’智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术和传统的仪器仪表技术的结合，逐步实现微型化，多功能化，人工智能化，随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展，智能仪器将会得到更加广泛的使用。
可以预料，各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。
…………1’2、为什么智能仪器要具备自检功能？自检方式有几种？常见的自检内容有哪些？答：所谓自检就是利用事先编制好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测，并对故障进行定位。
自检功能给智能仪器的使用和维修带来很大的方便。
…………1’智能仪器的自检方式有三种类型：（1）开机自检…………1’（2）周期性自检…………1’（3）键盘自检…………1’3、什么叫软测量？软测量建模可以用那些方法？答：对于难于测量或暂时不能用单独的仪表进行测量的被测变量（又称为主导变量），选择另外一些容易测量的变量（又称二次变量或辅助变量），想法构成这些辅助变量和被测变量之间的某种数学关系，就可以用数据处理软件代替单独的仪表这种硬件，通过计算、估计和推断确定被测变量。
…………2’软测量建模的方法：(1)机理建模；(2)机理建模和经验建模相结合；(3)回归分析建模；(4)人工神经网络建模；(5)其它方法建模…………2’4、什么是模糊控制？它的特点是什么？答：模糊控制是基于模糊推理，模仿人的语言表达方式和思维方式，对难以建立精确数学模型的对象实施的一种智能控制技术。
它是模糊技术和控制技术相结合的产物，是智能技术的一个重要分支。
…………1’模糊控制的特点在于：（1）不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要提供现场操作人员的经验及其操作数据；（2）控制系统的鲁棒性强，适合于解决常规控制难以解决的非线性、强耦合、时变和时滞系统；（3）以语言变量代替常规的数学变量，容易构成专家“知识”；（4）控制推理模仿人的思维过程，采用“不精确推理”，融入了人类的经验，因而能处理复杂乃至病态的系统。
…………3’5、如何抑制来自电网和电源的干扰？系统的屏蔽和接地应注意哪些问题？答：智能仪表的供电线路是干扰的主要入侵途径, 而且微机系统对来自供电源的干扰又特别敏感, 所以设计一个抗干扰的直流稳压电源是智能仪表电磁兼容性设计的重要环节, 通常采取的措施有如下几种：(1)微机系统和产生干扰的设备分开供电(2)设计抗干扰稳压电源(3)选用高性能的电源(4)供电电路上的抗干扰措施(5)接地问题…………2' 系统的屏蔽和接地设计应注意如下几个方面:(1) 一点接地和多点接地的使用原则。
(2) 屏蔽层和公共端的连接当一个接地的放大器和一个不接地的信号源连接时, 连接电缆的屏蔽层应接到放大器公共端, 反之应接到信号源公共端。
高增益放大器的屏蔽层应接到放大器的公共端。
(3)信号地应和交流地、功率地分开。
(4) 屏蔽地( 或机壳地) 接法随屏蔽目的不同而异。
…………2'二、论述题（每题10分，共20分）1、如何利用单片机及相应的外围电路实现频率信号的同精度测量？分析测量误差。
答：使用单片机的两个定时器，定时器0工作在方式1（16位定时器方式），定时器1为被测信号输入端，工作在方式1（16位计数器方式）。
单片机先清除两个计数器，再发出START 信号表示定时计数开始，在fx 的上升沿到来之前D 触发器仍关闭两计数门，由fx 上升沿开启两计数器计数，即定时开始和被测信号同步。
单片机内部定时一到就改变START 信号，触发器要等fx 的又一个上升沿到来时才跳变而关闭计数器，即定时结束和被测信号同步。
…………5’测频过程原理如下图所示，设被测信号和定时器0的计数周期分别为“T ”和“t ”，测频开始，被测信号第一个上升沿①到来时，同时打开定时器0和定时器1，开始计数，当定时器0计满65536个周期后，被测信号的下一个上升沿②到来时，同时关闭定时器0和定时器1，此时，设计数器1所计信号周期数为N ，定时器0的TH0，TL0中所计数为n 1，则定时器0所定时间为nt ＝(65536+ n 1)*t ，又因为NT ＝nt ，从而，得出被测信号的周期T ＝nt/N ，进一步可求得被测信号的频率f ＝1/T 。
…………5’ 2、试述多单片机系统、计算机网络系统、现场总线系统以及它们之间的区别。
答：多单片机系统指单板（或多板）情况下，多单片机互联通信，交换数据，分工协作完成总体任务的系统。
多单片机互连形式多种多样，通信协议不对外开放，通信形式和互联形式又是密切关联的。
…………3’ 计算机网络系统是计算机技术和通信技术相结合的产物，就是利用通信设备和线路将① ② NT 计数器1 ntt 定时器065536t地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
在计算机网络环境下，计算机是互联起来的，能相互传递信息，在一个区域乃至全球实现资源共享，同时，各计算机又是相互独立自治的，可以独立自主的进行自己的工作。
计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。
互连的计算机是分布在不同的地理位置的多台独立的“自治计算机”。
连网的计算机既可以为本地用户提供服务，也可以为远程用户提供网络服务。
连网计算机之间遵循共同的网络协议。
…………4’现场总线系统是现场通信网络和控制系统的集成，现场总线用于构成现场仪表、控制室、控制系统之间的全分散、全数字化、智能双向、多变量、多点、互联的通信系统。
主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络。
通信标准的公开、一致，使系统具备开放性，设备间具有互可操作性。
功能块和结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。
控制功能下放到现场，使控制系统结构具备高度的分散性。
…………3’三、分析题（每题12分，共24分）1、图1所示的双积分A/D 转换器最大显示数为19999（BCD 码），满刻度值为2V ，时钟频率为f 0＝100kHz(f 0=0T 1)，试分析：（1）该双积分式A/D 转换器的基准电压＋U R 、－U R 应该为多少？该双积分式A/D 转换器的基准电压＋U R 、－U R 分别为2V ，－2V 。
…………2’（2）该A/D 转换器的分辨率为多少？转换速率大约为多少？因为转换器最大显示数为19999（BCD 码），满刻度值为2V ，所以分辨率为2V/20000=0.1mv …………2’转换速率大约为2T 1＝2×2000×T 0＝0f 4000＝400ms …………2’ （3）积分时间T 1为多少毫秒？时钟频率是否可选择80kHz ？为什么？T 1＝2000×T 0＝0f 2000＝200ms …………2’ 时钟频率不能选择80kHz ，因为那样采样时间不是20ms （工频周期）的整数倍。
…………2’（4）当输入电压U i ＝0.25V 时，积分时间T 2为多少毫秒？显示器的数码指示为多少？ 解：T 2＝R 1U T U i ＝2V200ms ×0.25V ＝25ms N 2＝02T T ＝s1025ms ＝2500 …………2’ 2、在一个时钟频率为12MHz 的8031系统中接有一片ADC0809A/D 转换器（地址自定），以构成一个简单8通道自动巡回检测系统。
要求该系统每隔100ms 时间就对8个直流电压源（0～5V ）自动巡回检测一次，测量结果对应存于60H ～67H 的8个存储单元中（定时采样可以采用单片机内定时器的定时中断方法）。
试画出该系统的电路原理图，并编写相应的控制程序。
答：电路图如下：ADC0809和80C51的接口电路…………6’由电路图可以知道：1.ADC0809的地址是70FFh2.ADC0809的8个模拟通道所对应的口地址是78FFh~7FFFh3.采样的开始，只要对模拟通道对应的地址写入一个数即启动转换。
4.由P1.0查询ADC0809的EOC信号，即可确定转换是否完成5.8个通道的转换结果依次放入60H～67H存储单元中org 0000hmov r1,#60hmov r2,#8hmov tl0,#0hmov th0,#0b8h;mov tmod,#1hclr et0setb tr0mov scon,#40hmov dptr,#78ffhloop: mov a,r2subb a,r1jnz loop2mov r1,#0hmov dptr,#78ffhmov r1,#0hmov dptr,#78ffhloop1: jnb tf0,loop1clr tf0mov tl0,#0hmov th0,#0b8hloop2: movx @dptr,a ;start A/Dloop3: jb p1.0,loop3loop4: jnb p1.0,loop4movx a,@dptrmov @r1,ainc dphinc r1ljmp loopend…………6’四、设计题（每题18分，共36分）1、以MCS-51系列单片机为核心部件，设计基于单片机控制的多功能温湿度显示系统，该系统具有日历时钟、温湿度显示、切换、复位、校对、调整、报警等功能。
答：系统构成：本系统基于AT89C52单片机为核心，用DS18B20温度传感器和HS1101电容式湿度传感器分别测量环境温湿度，使用12MHz的晶振构成的震荡电路作为单片机的外部时钟电路，进行时间的计时，6个七段LED显示器进行时间、温度、湿度的显示，用按键进行温湿度、时间的切换，以及时间的复位、校对、调整，采用蜂鸣器进行报警。