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。

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。

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

21.智能仪器的主要特征之一是，几乎都含有自动（量程）转换、自动（零点）调整等功能。

22.异步串行通信方式中，传送一帧字符信息由起始位、（数据位）位、( 奇偶校验 )位和停止位等四部分组成。

23.根据测量误差的性质和特性，一般可将其分为三类，即随即误差、（系统）误差和（粗大）误差。

24.不同设备之间进行的数字量信息交换或传输，称为（数据接口）。

每秒钟串行发送或接受的二进制位数目，称为（波特率）。

二、选择题1.智能频率计采用多周期同步测量原理，是为了（A ）。

A 在宽频率范围获得高精度B 提高测量速度C 便于程序设计D 减小标准频率误差2.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（ A ）同步。

A 被测信号fx与时基信号f0B 被测信号fx与闸门开启和关闭C 两个闸门的控制信号D 时基信号f0与闸门开启和关闭3.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。

（A ）A 软件译码动态扫描显示B 硬件译码动态扫描显示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4.在智能仪器中，模拟输入通道的抗干扰技术包括（ D ）。

A 对差模干扰的抑制B 对共模干扰的抑制C 采用软件方法提高抗干扰能力D 以上三种方法都包括5.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 )。

A 0.625VB 19.5mVC 50mVD 5mV6.MC14433（11位）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 )。

A 2VB 0.57VC 1mVD 0.5mV7.智能仪器的自动零点调整功能通常是由（ C ）的方法实现的。

A 软件B 硬件C 软、硬件相结合D 斩波稳零技术8.采样保持器在模拟通道中的作用是（ B ）。

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9.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 ）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10.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±( A )。

A 0.8VB 0.12VC 0.6VD 0.5V11.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 ( A )。

A ICL7135(四位半)B MC14433(三位半)C ADC0809(8位)D ADC1140(16位)12.智能仪器的自检是为了实现（C ）功能。

A 排除仪器故障B 减小零点漂移C 故障的检测与诊断D 减小仪器的测量误差13.下述方法哪一种可以用于减小智能仪器的系统误差。

（A ）。

A 利用误差模型修正误差B 采用数字滤波器C 采用模拟滤波器D 提高系统的抗干扰能力14.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 ）。

A 系统误差B 粗大误差C 随即误差D 量化误差15.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（A ）。

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16.多通道智能温度巡检仪的信号流程顺序为（A ）。

A 放大器→A/D转换器→采样保持器→D/A转换器→计算机B 多路开关→放大器→采样保持器→D/A转换器→计算机C 多路开关→放大器→采样保持器→A/D转换器→计算机D 放大器→多路开关→采样保持器→A/D转换器→D/A转换器17.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 ）。

A 算术平均滤波法B 加权平均滤波法C 限幅滤波法D 中值滤波法18.在廉价、低精度DMM(数字万用表)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(B )。

A 测量任意波形的交流电压时，显示的都是有效值。

B 只有测量正弦交流电压时，显示的才是有效值。

C 测量任意波形的交流电压时，显示的都是平均值。

D 只有测量正弦交流电压时，显示的才是平均值。

19.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 ）A 对两台仪器进行电磁屏蔽B 两台仪器均良好的接大地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1.智能仪器与传统仪器相比有何特点？42.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？413.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？1264.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？705.与硬件滤波器相比，采用数字滤波有哪些主要优点？316.智能仪器的硬件主要包括那几部分？37.智能仪器的软件通常由哪些程序模块组成？38.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？1339.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？105简述它们具有哪些技术特点？105、10610.标度变换的目的是什么？有哪几种常用方法实现标度变换？8211.在智能仪器设计中，通常可采用哪些方法减小系统误差？24-2612.什么是虚拟仪器？虚拟仪器通常由哪几部分组成？18713.一般情况下，由单片机构成的智能仪器的开机自检需要检测哪些内容？1214.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？不对3115.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？95-96四、判断题1.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。

（错随机误差）的精度和稳定度影响零位2.在自动零点校正、增益校正过程中，基准电压Vref误差、增益误差的校正结果。

（对）3.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81 ）4.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。

（对17-18 ）5.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163 ）6.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）7.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）8.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。

（错）9.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。

（对）10.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。

（错41 ）11.智能仪器的开机自检是为了减小仪器的测量误差。

（对）12.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。

（错）13.与同轴电缆相比，双绞线具有更宽的频带，因此在微机实时系统的长线传输中，获得广泛应用。

（错164 ）14.中值滤波可以有效地减小脉冲干扰造成的误差。

（对31 ）15.智能仪器的自动零点调整功能是由纯软件的方法实现的。