《智能仪器技术及应用》A卷答案资料
《智能仪器技术及应用》A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与存储于片内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，智能仪器还可以与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与数据，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与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应用。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、影响测试精度的因素有哪些？
答：（1）算法的精度。 …………2’
（2）程序本身的精度。 …………2’
3、提高智能仪器可靠性的方法有哪些？
答：提高硬件可靠性：设计可靠的系统方案；元器件的合理选择；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。 ………2’
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。 …………2’
4、常用的数字滤波算法有哪几种？各有什么特点和应用场合？
（1）算术平均滤波。算术平均值法适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波，这种信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近作上下波动，此时仅取一个采样值作依据显然是不准确的，如压力、流量、液平面等信号的测量。 …………1’
（2）中值滤波。中值滤波对于去掉偶然因素引起的波动或采样器不稳定而造成的误差所引起的脉冲干扰比较有效。 …………1’
（3）加权平均滤波。加权平均值法适用于系统纯滞后时间常数τ较大、采样周期较短的过程，他给不同的相对采样时间得到的采样值以不同的权系数，以便能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度。 …………1’
（4）程序判断滤波。当采样信号由于随机干扰，如大功率用电设备的启动或停止，造成电流的尖峰干扰或误检测，以及变送器不稳定而引起的严重失真等，可采用程序判断法进行滤波。 …………1’
5、什么是专家系统，它有哪些类型？具有什么样的结构？
答：专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决需要人类专家处理的复杂问题。简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。
根据专家系统所面对的不同任务（领域），可将其划分为下面几大类：（1）解释类；（2）诊断类；（3）监控类；（4）预测类；（5）规划类；（6）设计类。
…………3’
第二代专家系统结构： 学习机制经验性知识原理性知识浅层推理深层推理人机界面全局数据库知识库管理 …………1’
二、论述题（每题10分，共20分）
1、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，通信形式与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与通信技术相结合的产物，就是利用通信设备和线路将地理位置不同、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与控制系统的集成，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。功能块与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’
2、试述相关流量测量的原理。
答：
QLaa'bb'VcpVcp
上图为理想流体截面上各处的流体是以同一速度，即以流体的的流动示意图，如果暂不考虑流体内部存在的粘性阻力及管道内壁对流体的摩擦作用，则可以简单地认为，体积平均流速从截面aa’流动到截面bb’。
体积平均流速为
显然，随着流速的大小不同，流体从截面aa’流动到截面bb’所需要的时间间隔T的长短也就不一样。
由于截面aa’和bb’纸浆的距离L是已知的，因此，只要能确定时间间隔T，就可以计算出流体的体积平均流速
于是，流速测量问题就转化为时间间隔的测量问题了。
…………5’
相关流量计的工作原理可以用下图予以说明.
上图用虚线所包围的，由上、下游传感器、测量管道及被测流体所组成的系统视为一个信号系统，且将上游传感器产生的随机信号x(t)作为该系统的的输入；下游传感器产生的随机信号y(t)作为该系统的输出。那么，确定流体从截面aa’运动到截面bb’所需的时间长短的问题，就可归结为一随机信号通过给定系统所需时间的问题。
由相关理论可知，将y(t)与x(t)作互相关运算，得到互相关函数的图形。该图形峰值位置所对应的时间位移就是随机信号x(t)在该系统中的传递时间。因此，信号x(t)在该系/CPVQA/CPVLT0/cvL统中的传播速度（通常成为相关速度）可以按下式计算：
在理想流动状态下，也就是管道横截面上各点处流体的速度都相等时，被测流体的体积平均流速可以用相关速度来表示。即
因而，被测流体的体积流率Q可表示为
…………5’
三、分析题（每题12分，共24分）
1、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与80C51的接口电路
…………6’
由电路图可以知道：1.ADC0809的地址是70FFh
2.ADC0809的8个模拟通道所对应的口地址是78FFh~7FFFh
3.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 0000h
mov r1,#20h 0/cpcvvLcQvA mov r2,#8h ; channel number!
mov tl0,#0h
mov th0,#0b8h
;mov tmod,#1h
clr et0
setb tr0
mov scon,#40h
mov dptr,#78ffh
loop: mov a,r2
subb a,r1
jnz loop2
mov r1,#0h
mov dptr,#78ffh
mov r1,#0h
mov dptr,#78ffh
loop1: jnb tf0,loop1
clr tf0
mov tl0,#0h
mov th0,#0b8h
loop2: movx @dptr,a ;start A/D
loop3: jb p1.0,loop3
loop4: jnb p1.0,loop4 ;check flag
movx a,@dptr ;read result
mov @r1,a ;save result
inc dph ;next channel
inc r1
ljmp loop
end
…………6’
2、参考下图所示的微处理机控制的双积分式A/D转换器系统。试分析，在软件控制双积分式A/D转换的过程中，
（1） 仪器软件如何判断输入电压Ui的极性？如何根据Ui的极性选择UR的极性？
答：在第一次积分结束时，可以通过读取比较器的输出状态来判定输入电压Ui的极性，如：当比较器输出为高电平，说明输入的电压为正极性，因此积分器应在第T2时期加入负基准电压，即接通S3；反之，应接通S2。 …………4’
（2）仪器软件如何判断积分器输出的过零点？
智能41道题答案(不完整版)
1、 什么是智能仪器？它有什么特点？
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
2、 描述设计、研制智能仪器的一般过程？
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。
3、 画出智能仪器通用结构框图，简述每一部分作用。
主机电路用来存储程序数据并进行一系列的运算和处理；模拟量输入/输出通道用来输入/输出模拟信号；人机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系；通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接收计算机的程序命令。
4、 智能仪器的数据采集系统包括哪几部分？每一部分的主要功能是什么？（框图）
1.
数据采集
被测信号经过放大、滤波、A/D转换，并将转换后的数字量送入计算机。
2. 数据处理
由计算机系统根据不同的要求对采集的原始数据进行各种数学运算。
智能仪器重点与参考答案
学而不思则惘，思而不学则殆
智能仪器期末复习
第一章
一、智能仪器：是计算机技术与测试技术相结合的产物，含有微计算机或微处理器的测量仪器。
二、虚拟仪器：通常由计算机、仪器模块、软件模块3部分组成。
三、智能仪器发展趋势 ：1、微型化2、多功能化3、人工智能化4、网络化
四、智能仪器的分类：1、微机内嵌（内藏）式 2、微机扩展式
五、智能仪器由两大部分组成：硬件部分、软件部分。
六、智能仪器的特点：
1) 操作自动化
2) 自测功能
3) 数据分析和处理功能
4) 友好的人机对话功能
5) 可程控操作能力
第二章
一、单通道结构: 当被测信号只有一路时采用。传感器—信号调理电路—S/H—A/D—CPU
多通道结构：P10
二、传感器的分类：
按转换原理分类：物理传感器和化学传感器
按输出信号分类：模拟传感器、数字传感器和开关传感器
三、传感器性能指标：线性范围、精度、灵敏度、稳定性、频率响应特性
四、放大器：
1、程控放大器(PGA)：程控反相放大器、程控同相放大器、集成程控放大器
2、隔离放大器：
1) 光电耦合隔离放大器
2) 变压器耦合隔离放大器
3) 电容耦合隔离放大器
五、模拟多路开关：机械触点式开关和集成模拟电子开关
六、A/D转换器 过程：采样→量化→编码
七、并联A/D由分压电阻链、电压比较器、寄存器、优先编码器组合成
八、A/D技术指标有转换精度（采用分辨率和转换误差来描述）和转换速度
九、A/D转换器与微处理器相连应考虑的问题：
（1）数据输出线的连接，按数据线的输出方式主要分为并行和串行两种。
（2）A/D转换的启动信号的连接；
（3）转换结束信号的处理方式；
（4）时钟的提供；
（5）参考电压的接法；
开关量输入通道结构P48
第三章 学而不思则惘，思而不学则殆
一、模拟量输出通道是将微机输出的数字量转换成适合与执行机构所要求的模拟量的环节
二、单路模拟量输出通道的结构：微型计算机—寄存器—D/A—放大/变换电路—执行机构
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
智能仪器期末试题及答案精选范文
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。
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。
智能仪器智能仪器试卷(练习题库)(2023版)
智能仪器智能仪器试卷（练习题库）
1、在电子通道使用光电耦合器，能有效抑制O干扰和各种O干扰。
18、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O上，另一种是
19、 智能仪器的软件通常由O程序、O程序和实现各种算法的功能模块
等部分组成。
20、 智能仪器的主要特征之一是，几乎都含有自动O转换、自动O调整
等功能。
21、 异步串行通信方式中，传送一帧字符信息由起始位、（）位、（）位和停
止位等四部分组成。
22、 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、O
误差和（）误差。
23、 不同种类分为几种，分别为什么？
58、 模拟量输出通道的组成及结构形式？
59、 在DA转换器中通常用哪两项来描述转换精度，分别描述这两个性能指标？
60、 DA转换器的输入输出形式分为哪几种？
61、 画出DAC0832单极性和双极性输出电路示意图，并分析两种极性的输入和输出关系？ 62、 DAC0832的工作方式有哪几种？每种方式如何实现?
63、 电磁继电器的工作原理是什么？当输出回路包含感性负载是为什么要加续流二极管？
64、 光电耦合器的工作原理是什么？
65、 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：（）
66、 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：（）
67、 加噪声构成，应根据（）确定滤波算法？
68、 采集数据中含有脉冲性干扰，信号为直流，则应选择O滤波算法。
69、 在开发USB系统的时候，首要的任务是利用O实现、特点。
85、 智能仪器设计时一般应遵循的基本原则。怎样理解“组合化与开放式设计思想”？
86、 简述智能仪器设计的基本要求。
87、 常规BIT技术有哪些缺陷？如何解决这些问题？
88、 常用的BIT技术有哪些？各有什么特点？
89、 结合书中所学知识谈谈你对BIT技术的理解。
智能仪器期末试题及答案 2
智能仪器期末试题及答案
第一部分：选择题（共40分，每题2分）
1. 智能仪器的定义是？
A. 可以自动完成测量和控制的仪器
B. 集成了人工智能技术的仪器
C. 可以进行在线数据交互的仪器
D. 具备自我学习和优化能力的仪器
答案：D
2. 智能仪器的应用范围广泛，以下哪个领域不是其主要应用领域？
A. 医疗
B. 工业制造
C. 农业
D. 文化娱乐
答案：D
3. 智能仪器在工业制造中的主要作用是？
A. 监测和控制生产过程
B. 分析和处理大数据 C. 提高产品的研发效率
D. 实现自动化生产
答案：D
4. 智能仪器中的人工智能技术包括以下哪些方面？
A. 机器学习
B. 图像识别
C. 自然语言处理
D. 所有选项都对
答案：D
5. 智能仪器在医疗领域的应用包括以下哪些方面？
A. 诊断与治疗
B. 健康管理
C. 医疗器械研发
D. 所有选项都对
答案：D
6. 智能仪器的优势是？
A. 提高工作效率 B. 减少人工错误
C. 降低劳动强度
D. 所有选项都对
答案：D
7. 智能仪器的发展趋势是？
A. 越来越小型化
B. 越来越高精度
C. 越来越便携化
D. 所有选项都对
答案：D
8. 智能仪器在农业领域的应用包括以下哪些方面？
A. 水质检测
B. 土壤检测
C. 气候监测
D. 所有选项都对
答案：D
9. 智能仪器在能源领域的应用包括以下哪些方面？ A. 能源生产与储存
B. 能源消费与节约
C. 新能源开发
D. 所有选项都对
答案：D
10. 智能仪器有助于提高生活质量的原因是？
《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 解：（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。（3）仪器是信息的源头技术
《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
《智能仪器技术及应用》A卷答案资料
《智能仪器技术及应用》A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
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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与存储于片内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，智能仪器还可以与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与数据，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与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应用。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、影响测试精度的因素有哪些？
答：（1）算法的精度。 …………2’
（2）程序本身的精度。 …………2’
3、提高智能仪器可靠性的方法有哪些？
答：提高硬件可靠性：设计可靠的系统方案；元器件的合理选择；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。 ………2’