智能仪器复习题
智能仪器 复习题 1、什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？ 1）智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物，实际上是一个专用计算机系统，它由硬件和软件两大部分组成；2）仪器的功能强、仪器的性能优越、操作自动化、具有友好的人-机对话能力、具有可程控操作能力。 2、解释系统误差和随机误差并说明系统误差与随机误差的根本区别。 1）系统误差是由于系统自身的非理想性引起的误差。随机误差是由窜入仪器的随机干扰引起的，它是指在相同条件下测量同一量时，其大小和符号作无规则的变化而无法预测，但在多次测量中符合统计规律的误差。2） 3、什么是虚拟仪器？简述其结构及特点。 1）虚拟仪器是仪器技术和计算机技术深层次结合的产物，是在以计算机为核心的硬件平台上，由用户定义功能，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的计算机仪器系统。2）虚拟仪器由仪器硬件平台和软件两大部分组成3）使用计算机的显示屏和鼠标/键盘代替传统仪器的面板；仪器的功能是用户根据实际要求由软件实现；研制周期较传统仪器大为缩短；虚拟仪器的资源共享性。 4、在智能仪器系统中，选择单片机主要应考虑哪些因素？ 功耗、ROM和RAM的大小、中断能力、处理器的位数、定时/计数器的个数、I\O管脚数、I\O口电流/电压大小、时钟频率 5、简述智能仪器中软件的可靠性设计方法 常用的软件设计方法有“自顶向下设计方法”、模块化设计法、结构化设计法。“自顶向下”设计，概括地说，就是从整体到局部再到细节，即把整体任务分成一个个子任务，子任务再分成子子任务，这样一层层的分下去，直到最底层的每一个任务都能单独处理为止。模块化设计法是把一个大的程序划分成若干个程序模块分别进行和调试，由主模块控制各子模块完成测量任务。结构化程序设计法是20世纪70年代起逐渐被采用的一种新型程序设计方法，综合了“自顶向下”设计法、模块法设计法的优点，并采用了三种基本的程序结构编程。 6、智能仪器的软件主要包括那些部分？ 智能仪器的软件通常由监控程序、中断程序、测量控制程序、数据处理程序和通信程序等组成。 7、与硬件滤波器相比，采用软件滤波器有何优点？ 软件滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便与集成等优点。可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的 8、叙述提高智能仪器软件可靠性的方法。 1）可靠的程序设计方法：包括递归程序设计和结构化程序设计法等技术。2）程序验证技术：包括程序正确性证明、程序的自动证明和程序检测技术。3）提高软件设计人员的素质4）消除干扰：有平滑滤波、脉冲宽度识别、设置软件陷阱等方法。5）增加试运行时间。 9、智能仪器的设计原则是什么？ 从整体到局部的设计原则；软件、硬件协调原则；开放式与组合化设计原则 10、常用的数字滤波算法有哪些？说明各种滤波算法的特点和使用场合。 1）消除脉冲干扰的数字滤波法；为了消除由于仪器外部环境因素的突然变化或仪器仪器内部不稳定引起的尖脉冲干扰2）抑制小幅度高频噪声的平均滤波法；在多数情况下被认为是白噪声，具有数学期望为零及各态偏历性的特点3）复合滤波法；先用中值滤波算法滤除采样值中的脉冲干扰，然后把剩余的各个采样值进行算术平均4）模拟滤波器数字化滤波法；一种以数字形式通过算法，实现RC滤法的方法，消除干扰；在滤波常数要求大的场合更为实用5）自相关滤波法；在强噪声中检测微弱信号；测试领域 11、某8位DAC，其输出电压为0～5V，当CPU输出10H、68H时，此DAC输出的模拟电压值对应是多少？ 12、什么是串模干扰？抑制串模干扰的方法有哪些？ 1）串模干扰是指串联于信号源回路之中的干扰，也称横向干扰或正态干扰。2）用双绞线或同轴电缆作信号线；用滤波器抑制串模干扰 13、什么是共模干扰？抑制共模干扰的方法有哪些？ 1）共模干扰是指智能仪器的两个输入端上共有的干扰电压，也称纵向干扰或共态干扰2）变压器或光电耦合器隔离；浮地屏蔽 14、设计一个由 51系列单片机控制的程控放大器增益的接口电路。已知输入信号小于 10mV ，要求当输入信号小于 1mV 时，增益为 1000 ，而输入信号每增加 1mV 时，其增益自动减少一倍，直到 100mV 为止。 15、如何对智能仪器进行硬件和软件调试？ 硬件调试：集成电路器件未插入电路板之前，必须仔细检查线路连接是否正确。重点检查系统总线是否存在相互之间短路或与其他信号线短路，特别要防止电源短路。确定电路连线无误后，再插入芯片，接通电源，并用电压表检查各集成电路芯片插座上的电压值和极性是否正确。电路系统接通后，可用示波器检查时钟信号、脉冲信号及噪声电平。还可以用电压表测量元件的工作状态，用逻辑测试笔测试逻辑电平等。如果发现异常，应重新检查线路，直至符合要求为止。 软件调试：在开发软件的支持下，通过指令模拟，可以方便的进行编程，单步运行、设置断点运行，修改程序等软件调试工作。调试过程中的运行状态、各寄存器状态、端口状态都可以在crt指定的窗口区域显示出来，以确定程序运行有无错误。 16、网络化仪器的C/S和 B/S组建模式有什么不同？ 1）c/s模式是集散测控系统经常采用的一种结构。它一般由多个客户端来采集数据，而系统中有一个服务器充当数据库的角色，客户端通过通信协议把测试数据写入远程服务器数据库。这种结构的客户端主要实现测量数据的采集功能，服务器汇总数据并可实现数据分析等功能。设计人员需要分别设计服务器和客户端的程序。2）b/s模式是一种瘦客户模式，一般由客户机、服务器以及和服务相连的远程测控设备组成。系统中，服务器不是接受来自客户机的测量数据，客户端一般通过浏览器就可以观测和保存这些数据。设计人员的主要工作是进行服务器客户端程序的开发，不存在客户机端程序的开发和保护。 17、独立式键盘、矩阵式键盘和交互式键盘各有什么特点？ 1）独立式键盘结构的特点是一键一线，即一个按键单独使用一根检测线与主机输入三态缓冲器连接。2）矩阵式键盘结构的特点是把检测线分为两组，一组为行线，另一组为列线，按键置于行线与列线的交叉处。3）交互式键盘结构的特点是，任意两检测线之间均可放置一个按键，但要求每一条检测线必须是具有位控功能的双向I/O端口线。 18、数字低通滤波比模拟低通滤波有什么优点？ 模拟低通滤波器，如一阶惯性RC滤波器，能有效地滤除高频干扰和周期性低频干扰。当用它来抑制周期性低频干扰时，要求滤波器有大的时间常数和高精度的RC网络。时间常数越大，要求R值越大，其漏电流也随之增大，从而使RC网络误差增大，降低了滤波效果。为此，可以采用数字低通滤波算法来消除干扰，数字低通滤波是一种以数字形式通过算法，实现RC滤法的方法。它能很好地克服上述模拟滤波器的缺点，在滤波常数要求大的场合，此法更为实用 19、智能仪器的研制步骤有哪些？ 1）确定设计任务，并拟定设计方案2）硬件和软件设计3）系统调试及性能测试 20、对参与设计的单片机项目进行总结，包括项目名称、本人所做的工作、结果和遇到的问题、有何收获等。 项目名称：应用80c51单片机控制ADC0809，构成一个8通道自动巡回检测系统
1、 什么是智能仪器？它有什么特点？ 以微处理器为核心,将计算机技术与测量仪器相结合的仪器.拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定的智能作用。 测量范围宽、精度高、稳定性好。智能仪器一般均配有GP-IB（或RS-232C、RS-485）等通信接口，可跟另外的智能仪器组成智能仪器系统。 2、 按智能仪器的结构可将智能仪器分为哪两类？ 微机内嵌（内藏）式 微机扩展式 3、 什么叫做微机内嵌式智能仪器？什么叫做微机扩展式智能仪器？ 将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中，仪器包含一个或多个微机，属于嵌入式系统。利用微机强大的功能完成信号调理、A/D转换、数字处理、数据存储、显示、打印、通信等各项任务。 将原智能仪器中测量部分配以相应的接口电路制成各种仪器卡，插入到PC机的总线插槽或扩展槽内，而原有智能仪器所需的键盘、显示器以及存储卡等均能借助于PC机资源（也就是利用微机的硬件、软件资源完成数据分析和显示）给使用者的感觉是一个微机系统。 4、 什么叫做个人仪器？其组成方式怎样？ 个人仪器（Personal Computer Instrumen t，PCI）亦称PC仪器，是以个人计算机为基础的仪器，其组成方法是，将原独立式智能仪器中的测量部分制作成仪器卡，插入PC的总线插槽，而原独立式智能仪器所需的键盘、显示器及存储器等均借助于PC的资源。 5、 什么是虚拟仪器？它能实现什么功能？ 虚拟仪器是指在计算机为核心的硬件平台上，由用户定义功能，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器的三大功能为数据采集、数据分析处理、显示结果 6、 虚拟仪器的三大功能模块分别是什么？ 计算机、仪器模块和软件 7、 LabVIEW的基本程序单位是什么？它包括哪几部分？ 8、 什么是网络化仪器？ 在智能仪器中将TCP/IP协议等作为一种嵌入式应用，使测量过程中的控制指令和测量数据以TCP/IP方式传送，使智能仪器可以接入Internet,构成分布式远程测控系统。 9、 网络化仪器的体系结构包括什么？ 网络化仪器包括基于计算机总线技术的分布式测控仪器、基于Internet/Intranet的虚拟仪器、嵌入式Internet的网络化仪器、基于IEEE1451标准的智能传感系统以及基于无线通讯网络的网络化仪器系统等。 10、 网络化仪器中测量仪器接入网络的方法有哪两种？ （1）用计算机做服务器 （2）专用接口转换装置做服务器 11、 智能仪器的数据采集系统包括哪几部分？
12、 按照系统中数据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个，多路模拟输入通道可分为哪两大类型？ 集中采集式和分散采集式两大类型 13、 分时集中采集的缺点是什么？怎样克服这样的缺点？ 多路开关分时切换，轮流选通，相邻两路信号在时间上是依次被采集，不能获得同一时刻的数据，会产生时间偏斜误差。尽管这种时间偏差很短，但也不能满足同步采集测试的需要。 同步采集 14、 在智能仪器的数据采集通道中放大器为什么要前置？前置放大器的放大倍数应该如何选择？ 多数传感器输出信号都比较小，必须选用前置放大器进行放大。 为使小信号不被后续电路的噪声所淹没，在后续电路前端必须加入放大倍数K0>1的放大器，而且加入的放大器必须是低噪声的，即该放大器本身的等效输入噪声必须比其后级电路的等效输入噪声低。 15、 仪用放大器的特点是什么？适用于什么样的场合？ 1.优点：高共模抑制比、高增益、低噪声和高输入阻抗。 2.适用场合：传感器输出信号较弱，且其中包括工频、静电和电磁耦合等共模干扰。 16、 如何提高程控增益放大器的放大倍数？ 程控增益放大器与普通放大器的差别在于反馈电阻网络可变，且受控于控制接口的输出信号。不同的控制信号，将产生不同的反馈系数，从而改变放大器的闭环增益。 17、 什么是隔离放大器？它主要的三种耦合方式是什么？ 隔离放大器是一种将输入、输出及电源在电流和电阻上进行隔离，使之没有直接耦合的测量放大器。 变压器耦合、光耦合和电容耦合 18、 如何用两片CD4051组成16路的开关通道？ 19、 在智能仪器的数据采集通道中为什么要利用采样保持电路？ 模拟信号进行A/D转换时，从启动转换到转换结束输出数字量，需要一定的转换时间。在这个转换时间内，模拟信号要基本保持不变。否则转换精度没有保证，特别当输入信号频率较高时，会造成很大的转换误差。要防止这种误差的产生，必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住，而在A／D转换结束后又能跟踪输入信号的变化。能完成这种功能的器件叫采样／保持器。采样／保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。 20、 结合采样保持器电路图说明采样保持器工作原理？
智能仪器试题
1、选择A/D的指标较多，但分辨率和转换速率是首要指标。
2、按键码识别的方法分类，有编码键盘和非编码键盘。
3、智能仪器的输出设备常有显示控制器，LCD 和CRT等。
4、A/D转换器的种类主要有三种类型逐次逼近式A/D转换器、双积分式A/D转换器和V/F变换式A/D转换器。
5、实现A／D转换软件常用的控制方式主要有：程序查询方式，延时等待方式中断方式1、共阳极数码管显示3时，输出控制代码为B0H，如显示2，则代码为( C )。
A、14HB、A3HC、A4HD、A5H2、RS-232C，传输距离有限，最大传输距离只有( A )米左右。
A、15B、20C、25D、303、实现模拟量到数字量转变的设备通常成为模数转换器,简称( A )。
A、A/DB、D/AC、ROMD、RAM4、一个智能仪器采用LED共阴极显示，若要驱动相应的数码管，则微处理器输出电位为( B )。
A、高电平B、低电平C、高低即可D、以上答案不对5、GP-IB标准接口系统的基本特性如下：可以用一条总线互相连接若干台装置，以组成一个自动测试系统。
系统中装置的数目最多不超过( C )台，互连总线的长度不超过20m。
A、2B、10C、15D、201、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，但RS-232C通信仍然主要存在哪些不足？1）接口信号电平值较高，易损坏接口电路芯片，且与TTL电平不兼容，需使用电平转换电路才能与TTL电路连接。
2）采用单端驱动、单端接收的单端双极性电路标准，一条线路传输一种信号。
3）传输速率较低，在异步传输时，波特率最大为19200bps。
4）传输距离有限，最大传输距离只有15米左右。
在高速传送信号时，为使通信线路阻抗匹配，减少反射波，应在传输电缆的最远接收端接终端电阻以吸收反射波，终端电阻的值约等于传输电缆的特性阻抗，习惯上终端电阻取100欧姆，如图中的100Ω电阻。
2、结合你本人所学的智能仪器相关知识，论述智能仪器设计的设计主要要点？1．确定设计任务2．拟制总体设计方案3．确定仪器工作总框图4．硬件电路和软件的设计与调试5．整机联调1、键盘是智能仪器输入的控制设备，独立式键盘的每一个按键占用一根测试线，它们可以直接与单片机I/O线线连接或通过输入口与数据线衔接，结构简单。
22号智能仪器_复习
22号智能仪器_复习1.1.什么是智能仪器？智能仪器的特点？答：⼈们习惯将这种内含微型计算机、具有⾃动化操作和数据处理能⼒并带有GP-IB等通信接⼝的电⼦仪器称为智能仪器特点：(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来实施对仪器的控制(2) 微处理器的运⽤极⼤地提⾼了仪器的性能(3) 智能仪器运⽤微处理器的控制功能,有⼒地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(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1.5.描述现代⾃动测试系统的结构及特点答：⾃动测试系统由计算机、多台可程控仪器以及GP–IB三者组成。
特点：⾃动测试系统具有极强的通⽤性和多功能性，对于不同的测试任务，只需增减或更换“挂”在它上⾯的仪器设备，编制相应的测试软件2.1AD转换器与DA转换器分别有哪些主要技术指标？分辨率和转换精度这两个技术指标有什么区别和联系？答：分辨率与量化误差、转换精度、转换速率、满刻度范围分辨率是衡量A/D转换器分辨输⼊模拟量最⼩变化量的技术指标，是数字量变化⼀个字所对应模拟信号的变化量. 量化误差和分辨率是统⼀的，即提⾼分辨率可以减⼩量化误差，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，⽤绝对误差或相对误差来表⽰。
由于理想A/D转换器也存在着量化误差，因此，实际A/D转换器转换精度所对应的误差指标不包括量化误差在内2.2逐次⽐较式、并联⽐较式和积分式A/D转换器各有什么特点？①逐次⽐较式A/D转换器：转换时间⼀般在µs级，转换精度⼀般在0.1％上下，适⽤于⼀般场合。
②积分式A/D转换器：其核⼼部件是积分器，因此转换时间⼀般在ms级或更长，但抗⼲扰性能强，转换精度可达0.01％③并⾏⽐较式⼜称闪烁式：采⽤并⾏⽐较，其转换时间可达ns级，但抗⼲扰性能较差，由于⼯艺限制，其分辨率⼀般不⾼于8位。
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。
智能仪表复习题答案
一．简答题1、仪表的发展经历那几个阶段？其特点？1、第一代--模拟式仪表---基本结构是磁电式和电子式。
磁电式基于电磁测量原理使用指针来显示测量结果。
如指针式万用表、伏特表、安培表、功率表等。
电子式基于模拟电子技术原理。
如记录仪、电子示波器、信号发生器等。
第二代--数字式仪表---基本结构中含有A／D转换环节，并以数字方式显示或打印测量结果。
如数字电压表、数字功率计、数字频率计等。
比第一代响应速度快，测量准确度高。
第三代--智能式仪器仪表---基本结构中含有CPU。
功能强大、功耗低、体积小、可靠性高等。
智能仪表是计算机技术与测量仪器仪表相结合的产物，具有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用。
第四代--虚拟仪器及网络化仪器①虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)---基本结构中含有通用计算机。
80年代美国国家仪器公司(NI)提出的.虚拟仪器是以通用计算机为基础，加上特定的硬件接口设备和为实现特定功能而编制的软件组成硬件接口--数据采集卡(DAQ)、串／并口、通信接口卡、VXI控制器等---完成被测信号的采集、放大、模数转换及输出信号的数模转换等功能。
软件模块--数据分析、过程通讯及图形用户界面等软件。
通过不同测试功能的软件模块的组合来实现不同的功能。
②网络仪器---把信息系统与测量系统通过Internet连接起来，做到资源共享，高效完成复杂艰巨的测控任务.仪器组成：将位于不同地理位置的数据采集、数据分析和数据表示由网络连起来完成测试任务。
现场的数据采集设备将测得的数据通过网络传输给异地的微机化仪器去分析处理，分析后的结果被执行机构查询使用，使数据采集、传输、处理成为一体。
仪器特点：实现资源共享，一台仪器为更多的用户所使用。
环境恶劣的数据采集实行远程采集，将采集的数据放在服务器中供用户使用。
重要的数据多机备份提高系统的可靠性。
测试人员不受时间和空间的限制，随时随地获取所需的信息。
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。
智能仪器仪表安全监控考核试卷
C.环境适应性
D.设备重量
19.以下哪种技术可以增强智能仪器仪表的抗干扰能力？（）
A.屏蔽
B.滤波
C.隔离
D. A和B
20.智能仪器仪表的校准工作通常由谁来完成？（）
A.设备制造商
B.维护工程师
C.系统操作员
D.质量检验员
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
A.选择高质量的元器件
B.优化电路设计
C.实施严格的质量控制
D.定期进行维护和校准
20.智能仪器仪表在医疗领域的应用主要包括哪些？（）
A.生理参数监测
B.设备控制
C.数据分析
D.病情诊断
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.智能仪器仪表的核心部件是______。（）
4.智能仪器仪表的软件升级可以随时进行，不会影响设备运行。（）
5.智能仪器仪表的校准工作只需要在设备出厂时进行一次。（）
6.电磁干扰是影响智能仪器仪表测量准确性的唯一因素。（）
7.在智能仪器仪表的故障排除中，逐步排查法总是最有效的方法。（）
8.智能仪器仪表的能源管理主要是通过减少设备使用来实现的。（）
A.数据清洗
B.数据转换
C.数据存储
D.数据分析
8.以下哪些特点体现了智能仪器仪表的优势？（）
A.自动化程度高
B.测量精度高
C.易于维护
D.成本较低
9.智能仪器仪表在安装前需要检查哪些内容？（）
A.设备完整性
B.设备功能
C.环境适应性
D.电路连接
10.以下哪些情况可能导致智能仪器仪表的故障？（）
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..单片机的选择要从价格、字长、输入/输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储器访问DMA能力、配套的外围电路芯片是否丰富以及相应的并发系统是否具备等多方面进行综合考虑2-1. A/D转换器与D/A转换器分别有哪些主要技术指标分辨率和转换精度这两个技术指标有什么区别和联系..答：A/D转换器技术指标：1.分辨率与量化误差；2.转换精度；3.转换速度；4.满刻度范围.. D/A转换器技术指标：1.分辨；2.转换精度；3.转换时间；4尖峰误差..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;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;用绝对误差或相对误差来表示..2-2.逐次比较式、并联比较式和积分式A/D转换器各有什么特点答：逐次比较式A/D转换器转换时间与转换精度比较适中;适用与一般场合..积分式A/D转换器的核心部件是积分器;速度较慢;但抗干扰性能力强;适用于在数字电压表类仪器中采用.. 并行比较式A/D转换器;转换速率可以达到很高;但抗干扰能力差;由于工艺限制;其分辨率一般不高于8位..适用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器2-9数据采集系统主要由哪几部分组成;每部分主要功能是什么答：数据采集系统把多路开关、模拟放大器、采样/保持器、A/D转换器、控制逻辑以及微处理器系统的接口电路等都集成在一块芯片中;构成数据采集集成电路3-1. 独立式键盘、矩阵式键盘和交互式键盘各有特点分别适合于什么场合答：独立式键盘：一键一线;即每一按键单独占用一根检测线与主机相连..优点是键盘结构简单;各测试线相互独立;按键识别容易..缺点是占用较多的检测经;不便于组成大型键盘..矩阵式键盘：把检测线分别分成两组;一组为行线;另一组为列线;按键放大行线和列线的交叉点上..当需要的按键数大于 8 时;一般采用矩阵式键盘..交互式键盘：任意两检测线之间均可以放置一个按键..其所占用的检测线比矩阵式还要少;但是这种键盘所使用的检测线必须具有位控功能的双向 I/O 端口线..3-4. 分析法设计键值分析程序有什么优点简述其设计步骤..答：键盘分析程序的任务是对键盘的操作做出识别并调用相应的功能程序模块完成预订的任务..直接分析法的优点是简明直观;缺点是命令和识别和处理程序的执行交错在一起;相互牵制..层次不清楚;当采用多用键;复用次数较多时;这一矛盾尤其突出;用状态分析法可以克服这些缺点..状态分析法步骤：1.用状态图准确表述按键操作序列的定义； 2.状态表；3.固化状态表；4.键盘分析程序的设计3-6 试比较七段LED显示器静态与动态多位数字显示系统的特点..答：静态显示：每位显示都应有各自的锁存器、译码器若采用软件译码;译码器可省去与驱动器锁存器;用以锁存各自待显示数字的BCD码或段码..每一次显示输出后保持显示不变;仅在待显示数字需要改变时;才更新其数字显示器中锁存的内容..其优点是占用机时少;显示稳定可靠..缺点是当显示的位数较多时;占用的 I/O 口较多..动态显示：微处理器或控制器应定时地对各个显示器进行扫描;显示器件分时轮流工作;每次只以使用一个器件显示;但由于人的视觉暂留现象;仍感觉所有的器件都在同时显示..优点是使用硬件少;占用 I/O 口少..缺点是占用机时长;只要不执行显示程序;就立刻停止显示4-1. 试述在GP—IB接口系统中控者、讲者和听者三类装置之间的相互关系..它们各自的功能是什么答：讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置；听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置；控者是数据传输过程中的组织者和控制者..在一个GP-IB系统中可设置多个讲者;但在某一时刻只能有一个讲者在起作用;听者可以设置多个;并且允许多个听者同时工作..控者通常由计算机担任;GP-IB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用..4-2.GP-IB接口系统的基本特性有哪些答： 1.可以用一条总线相互连接;若干台装置;以组成一个自动测试系统；2.数据传输采用并行比特位;串行字节位组双向异步传输方式;其最大传输速率不超过1兆字节每秒；3.总线上传输的消息采用负逻辑；4.地址容量；5.一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场4-4 GP-IB接口总线共有哪几条信号线它们各自的作用是什么答：总线是一条24芯电缆;其中16条为信号线;其余为地线及屏蔽线..16条信号线分为：1.8条双向数据总线DIO1~DIO8;其作用是传递仪器消息和大部分接口消息;包括数据、命令和地址；2.3条数据挂钩联络线DA V、 NRFD和NDAC;其作用是控制数据总线的时序;以保证数据总线能正确、有节奏的传递信息；3.5条接口管理控制线ATN、IFC、REN、EOI和SRQ 其作用是控制GP-IB总线接口的状态4-6. GP-IB标准规定应有哪几种功能一台智能仪器是否必须同时具备这些功能答：GP-IB的十种接口功能：控者功能C、讲者功能T、听者功能L、源挂钩功能SH、受者挂钩功能AH、服务请求功能SR、并行点名功能PP、远控本控功能R/L、装置触发功能DT 和装置清楚功能DC..5-1.什么是算法什么是测量算法测量算法应包括哪些主要内容答：算法即计算方法;是为了使计算机获得某种特定的计算结果而制定的一套详细的计算方法和步骤;一般表现为数学公式或操作流程..测量算法则是指直接与测量技术有关的算法..测量算法包括自检、自动检测、克服系统误差的校正和克服随机误差的滤波处理5-4. 为什么要进行量程转换智能仪器怎样实现量程转换答：自动量程转换可以使仪器在很短的时间内自动选定在最合理的量程下;从而使仪器获得高精度的测量;并简化了操作..自动量程转换由最大量程开始;逐级比较;直至选出最合适的量程为止..量程的设定由 CPU 通过特定的输出端口送了量程控制代码实现;这些代码就是控制量程转换开关的控制信号;送出不同的控制代码就可以决定开关的不同组态;使电压表处于某一量程上5-6 采用数字滤波算法克服随机误差具有哪些优点答：采用数字滤波算法克服随机误差的优点：1数字滤波只是一个计算过程;无需硬件;因此可靠性高;并且不存在阻抗匹配、特性波动、非一致性等问题..模拟滤波器在频率很低时较难实现的问题;不会出现在数字滤波器的实现过程中..2只要适当改变数字滤波程序有关参数;就能方便的改变滤波特性;因此数字滤波使用时方便灵活..5-7什么是仪器的系统误差智能仪器如何克服仪器的系统误差答：系统误差是指在相同条件下多次测量同一量时;误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变时按某种确定的规律而变化的误差..修正方法：1.利用误差模型修正系统误差；2.利用校正数据表修正系统误差；3.通过曲线拟合来修正系统误差..5-8.简述智能仪器利用误差模型修正系统误差的方法和利用曲线拟合修正系统误差的方法..答：利用误差模型：首先通过分析来建立系统的误差模型;再由误差模型求出误差修正公式..误差修正公式一般含有若干误差因子;修正时;先通过校正技术把这些误差因子求出来;然后利用修正公式来修正测量结果;从而削弱了系统误差的影响..采用曲线拟合对测量结果进行修正的方法是;首先定出fx的具体形式;然后再通过对实测值进行选定函数的数值计算;求出精确的测量结果..5-9. 与硬件滤波器相比;数字滤波器具有哪些优点答：数字滤波具有硬件滤波器的功效;却不需要硬件开销;从而降低了成本;由于软件的灵活性;还能产生硬件滤波器达不到的功效..不足之处就是需要占用机时..5-10. 常用数字滤波方法有哪些说明各种滤波算法的特点和使用场合..答：常用的数字滤波方法有：中值滤波、平均滤波程序、低通数字滤波..中值滤波对去掉脉冲性质的干扰比较有效;并且采样次数N越大;滤波效果愈强;对于变化较为剧烈的参数;不宜采用；平均滤波对滤除混杂在被测信号上的随机干扰非常有效；低通数字滤波对滤除变化非常缓慢的被测信号中的干扰是很有效的..5-11 平均滤波算法、中值滤波算法和去极值平均滤波算法的基本思想是什么答：平均值滤算法：对被测参数连续采样 N 次;取其平均值.. 中值滤波算法：对被测参数连续采样 NN 一般是奇数;然后将这些采样值进行排序并选中间值..去极值平均滤波算法：对被测测数连续采样 N 次;去掉一个最大值;去掉一个最小值;再求余下 N-2 个采样值的平均值10-1个人仪器系统的发展分哪几个阶段每个阶段各有什么特点答：分三个阶段..内插件式个人仪器及系统..优点是结构简单、使用方便;成本低..缺点是难以满足重载仪器对电流和散热的要求；机内干扰较严重；各仪器卡之间不能直接通信;模拟信号也无法经总线传递模块式个人仪器及系统..特点是独立的机箱和独立的电源系统;使仪器避开了微型计算机的噪声环境；设计了专门的仪器总线PC—IB;组成仪器系统很方便；更换系统中与微型计算机配合的接口卡;可适应多种个人计算机；系统中的仪器模块和接口电路也使用了微处理器;因而HO6000系统是一种功能强大的多CPU的分布系统..VXI总线仪器系统..特点是为模块电子仪器提供了一个开放结构;从而使所有仪器厂家提供的各种仪器可以在同一主机箱内运行..A/D转换实验OUTBIT EQU 0E101H ; 位控制口CLK164 EQU 0E102H ; 段控制口 DAT164 EQU 0E102H ; 段控制口 IN EQU 0E103H ; 键盘读入口LEDBUF EQU 40H ; 显示缓冲ORG 0000HMOV SP;#60HMOV DPTR;#0E100H ;8155初始化MOV A;#03HMOVX @DPTR;AMOV 40H;#00H ;显示缓冲器初始化MOV 41H;#08HMOV 42H;#00HMOV 43H;#09HMOV 44H;#00HMOV 45H;#00HLOOP1: MOV R7;#40VI: LCALL DISPLAYDJNZ R7;VIMOV A;#00HMOV DPTR;#0A000H ;0809AD的通道开始转换吗MOVX @DPTR;AMOV R7;#0FHLOOP2: DJNZ R7;LOOP2MOVX A;@DPTRMOV R0;#45H ;拆字LCALL PTDSSJMP LOOP1PTDS: MOV R1;ALCALL PTDS1MOV A;R1SWAP APTDS1: ANL A;#0FHMOV @R0;ADEC R0RETDELAY:MOV R7; #0 ; 延时子程序DELAYLOOP:DJNZ R7; DELAYLOOPDJNZ R6; DELAYLOOPRETDISPLAY:SETB 0D3HMOV R0; #LEDBUFMOV R1; #6 ; 共6个八段管MOV R2; #00100000B ;从左显示LOOP:MOV DPTR; #OUTBITMOV A; #00HMOVX @DPTR; A ; 关所有八段管MOV A; @R0MOV DPTR;#LEDMAPMOVC A;@A+DPTRMOV B; #8 ; 送164DLP:RLC AMOV R3; AMOV ACC.0; CANL A;#0FDHMOV DPTR; #DAT164MOVX @DPTR; AMOV DPTR; #CLK164ORL A;#02HMOVX @DPTR; AANL A;#0FDHMOVX @DPTR; AMOV A; R3DJNZ B; DLPMOV DPTR; #OUTBITMOV A; R2MOVX @DPTR; A ; 显示一位八段管MOV R6; #1CALL DELAYMOV A; R2 ; 显示下一位RR AMOV R2; AINC R0DJNZ R1; LOOPMOV DPTR; #OUTBITMOV A; #0MOVX @DPTR; ACLR 0D3H ; 关所有八段管RETLEDMAP: ; 八段管显示码DB 3FH; 06H; 5BH; 4FH; 66H; 6DH; 7DH; 07H DB 7FH; 6FH; 77H; 7CH; 39H; 5EH; 79H; 71H END画图题简答题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..单片机的选择要从价格、字长、输入/输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储器访问DMA能力、配套的外围电路芯片是否丰富以及相应的并发系统是否具备等多方面进行综合考虑2-1. A/D转换器与D/A转换器分别有哪些主要技术指标分辨率和转换精度这两个技术指标有什么区别和联系..答：A/D转换器技术指标：1.分辨率与量化误差；2.转换精度；3.转换速度；4.满刻度范围.. D/A转换器技术指标：1.分辨；2.转换精度；3.转换时间；4尖峰误差..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;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;用绝对误差或相对误差来表示..2-2.逐次比较式、并联比较式和积分式A/D转换器各有什么特点答：逐次比较式A/D转换器转换时间与转换精度比较适中;适用与一般场合..积分式A/D转换器的核心部件是积分器;速度较慢;但抗干扰性能力强;适用于在数字电压表类仪器中采用.. 并行比较式A/D转换器;转换速率可以达到很高;但抗干扰能力差;由于工艺限制;其分辨率一般不高于8位..适用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器2-9数据采集系统主要由哪几部分组成;每部分主要功能是什么答：数据采集系统把多路开关、模拟放大器、采样/保持器、A/D转换器、控制逻辑以及微处理器系统的接口电路等都集成在一块芯片中;构成数据采集集成电路3-1. 独立式键盘、矩阵式键盘和交互式键盘各有特点分别适合于什么场合答：独立式键盘：一键一线;即每一按键单独占用一根检测线与主机相连..优点是键盘结构简单;各测试线相互独立;按键识别容易..缺点是占用较多的检测经;不便于组成大型键盘..矩阵式键盘：把检测线分别分成两组;一组为行线;另一组为列线;按键放大行线和列线的交叉点上..当需要的按键数大于 8 时;一般采用矩阵式键盘..交互式键盘：任意两检测线之间均可以放置一个按键..其所占用的检测线比矩阵式还要少;但是这种键盘所使用的检测线必须具有位控功能的双向 I/O 端口线..3-4. 分析法设计键值分析程序有什么优点简述其设计步骤..答：键盘分析程序的任务是对键盘的操作做出识别并调用相应的功能程序模块完成预订的任务..直接分析法的优点是简明直观;缺点是命令和识别和处理程序的执行交错在一起;相互牵制..层次不清楚;当采用多用键;复用次数较多时;这一矛盾尤其突出;用状态分析法可以克服这些缺点..状态分析法步骤：1.用状态图准确表述按键操作序列的定义； 2.状态表；3.固化状态表；4.键盘分析程序的设计3-6 试比较七段LED显示器静态与动态多位数字显示系统的特点..答：静态显示：每位显示都应有各自的锁存器、译码器若采用软件译码;译码器可省去与驱动器锁存器;用以锁存各自待显示数字的BCD码或段码..每一次显示输出后保持显示不变;仅在待显示数字需要改变时;才更新其数字显示器中锁存的内容..其优点是占用机时少;显示稳定可靠..缺点是当显示的位数较多时;占用的 I/O 口较多..动态显示：微处理器或控制器应定时地对各个显示器进行扫描;显示器件分时轮流工作;每次只以使用一个器件显示;但由于人的视觉暂留现象;仍感觉所有的器件都在同时显示..优点是使用硬件少;占用 I/O 口少..缺点是占用机时长;只要不执行显示程序;就立刻停止显示4-1. 试述在GP—IB接口系统中控者、讲者和听者三类装置之间的相互关系..它们各自的功能是什么答：讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置；听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置；控者是数据传输过程中的组织者和控制者..在一个GP-IB系统中可设置多个讲者;但在某一时刻只能有一个讲者在起作用;听者可以设置多个;并且允许多个听者同时工作..控者通常由计算机担任;GP-IB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用..4-2.GP-IB接口系统的基本特性有哪些答： 1.可以用一条总线相互连接;若干台装置;以组成一个自动测试系统；2.数据传输采用并行比特位;串行字节位组双向异步传输方式;其最大传输速率不超过1兆字节每秒；3.总线上传输的消息采用负逻辑；4.地址容量；5.一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场4-4 GP-IB接口总线共有哪几条信号线它们各自的作用是什么答：总线是一条24芯电缆;其中16条为信号线;其余为地线及屏蔽线..16条信号线分为：1.8条双向数据总线DIO1~DIO8;其作用是传递仪器消息和大部分接口消息;包括数据、命令和地址；2.3条数据挂钩联络线DA V、 NRFD和NDAC;其作用是控制数据总线的时序;以保证数据总线能正确、有节奏的传递信息；3.5条接口管理控制线ATN、IFC、REN、EOI和SRQ 其作用是控制GP-IB总线接口的状态4-6. GP-IB标准规定应有哪几种功能一台智能仪器是否必须同时具备这些功能答：GP-IB的十种接口功能：控者功能C、讲者功能T、听者功能L、源挂钩功能SH、受者挂钩功能AH、服务请求功能SR、并行点名功能PP、远控本控功能R/L、装置触发功能DT 和装置清楚功能DC..5-1.什么是算法什么是测量算法测量算法应包括哪些主要内容答：算法即计算方法;是为了使计算机获得某种特定的计算结果而制定的一套详细的计算方法和步骤;一般表现为数学公式或操作流程..测量算法则是指直接与测量技术有关的算法..测量算法包括自检、自动检测、克服系统误差的校正和克服随机误差的滤波处理5-4. 为什么要进行量程转换智能仪器怎样实现量程转换答：自动量程转换可以使仪器在很短的时间内自动选定在最合理的量程下;从而使仪器获得高精度的测量;并简化了操作..自动量程转换由最大量程开始;逐级比较;直至选出最合适的量程为止..量程的设定由 CPU 通过特定的输出端口送了量程控制代码实现;这些代码就是控制量程转换开关的控制信号;送出不同的控制代码就可以决定开关的不同组态;使电压表处于某一量程上5-6 采用数字滤波算法克服随机误差具有哪些优点答：采用数字滤波算法克服随机误差的优点：1数字滤波只是一个计算过程;无需硬件;因此可靠性高;并且不存在阻抗匹配、特性波动、非一致性等问题..模拟滤波器在频率很低时较难实现的问题;不会出现在数字滤波器的实现过程中..2只要适当改变数字滤波程序有关参数;就能方便的改变滤波特性;因此数字滤波使用时方便灵活..5-7什么是仪器的系统误差智能仪器如何克服仪器的系统误差答：系统误差是指在相同条件下多次测量同一量时;误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变时按某种确定的规律而变化的误差..修正方法：1.利用误差模型修正系统误差；2.利用校正数据表修正系统误差；3.通过曲线拟合来修正系统误差..5-8.简述智能仪器利用误差模型修正系统误差的方法和利用曲线拟合修正系统误差的方法..答：利用误差模型：首先通过分析来建立系统的误差模型;再由误差模型求出误差修正公式..误差修正公式一般含有若干误差因子;修正时;先通过校正技术把这些误差因子求出来;然后利用修正公式来修正测量结果;从而削弱了系统误差的影响..采用曲线拟合对测量结果进行修正的方法是;首先定出fx的具体形式;然后再通过对实测值进行选定函数的数值计算;求出精确的测量结果..5-9. 与硬件滤波器相比;数字滤波器具有哪些优点答：数字滤波具有硬件滤波器的功效;却不需要硬件开销;从而降低了成本;由于软件的灵活性;还能产生硬件滤波器达不到的功效..不足之处就是需要占用机时..5-10. 常用数字滤波方法有哪些说明各种滤波算法的特点和使用场合..答：常用的数字滤波方法有：中值滤波、平均滤波程序、低通数字滤波..中值滤波对去掉脉冲性质的干扰比较有效;并且采样次数N越大;滤波效果愈强;对于变化较为剧烈的参数;不宜采用；平均滤波对滤除混杂在被测信号上的随机干扰非常有效；低通数字滤波对滤除变化非常缓慢的被测信号中的干扰是很有效的..5-11 平均滤波算法、中值滤波算法和去极值平均滤波算法的基本思想是什么答：平均值滤算法：对被测参数连续采样 N 次;取其平均值.. 中值滤波算法：对被测参数连续采样 NN 一般是奇数;然后将这些采样值进行排序并选中间值..去极值平均滤波算法：对被测测数连续采样 N 次;去掉一个最大值;去掉一个最小值;再求余下 N-2 个采样值的平均值10-1个人仪器系统的发展分哪几个阶段每个阶段各有什么特点答：分三个阶段..内插件式个人仪器及系统..优点是结构简单、使用方便;成本低..缺点是难以满足重载仪器对电流和散热的要求；机内干扰较严重；各仪器卡之间不能直接通信;模拟。
智能仪器设计试卷(A)
一、名词解释1.量子：所能分辨的输入模拟量的最小变化量，Q=Vr/2n。
2.S/H：“Sample / Hold”，采样保持。
3.中值滤波：对某一被测参数连续采样n次，然后将这些采样值进行排序，选取中间值为本次采样值中值。
4.孔径时间：从发出保持指令即控制信号从“采样”电平跳转到“保持”电平开始到模拟开关完全断开所经历的时间称为孔径时间tAP。
5．MTBF：平均故障间隔时间。
二、填空题1. 数据采集系统由三部分组成，即传感器、调理电路和采集电路。
2．多路模拟输入通道可分为两大类，即集中式采集和分散式采集。
3．在调理电路中，滤波器设置在放大器后面有利于减少电路的等效输入噪声。
4．段码式LCD的驱动方式有静态驱动和叠加（时分割）驱动两种。
5. 干扰形成的三要素是：噪声源、耦合通道和接收电路。
三、简答题1．一智能仪器的要求相对精度为1%，A/D的位数至少是多少位，为什么？n选12位；因为q=V r/2n< V r.1%./10，所以2n>1000，即n>10；2．已知在一段时间内采样的数据为：7，8，12，12，8求采用限幅滤波后的数据为多少？其中a=3。
7 8 8 8 8；因为△yn =| yn- yn-1| 当≤3时，yn= yn否则，yn= yn-1（4分）3．最小二乘法校正的是什么误差？其拟合原理是什么与插值法有何不同？系统误差；通过实验获得有限对测试数据（xi ，yi），利用这些数据来求取近似函数y=f(x)，并使得计算值与测量值之间的误差平方和最小。
与插值法不同的是，曲线拟合并不要求y=f(x)的曲线通过所有离散点（xi ，yi），只要求y=f(x)反映这些离散点的一般趋势，不出现局部波动。
4. 设检测信号是幅度较小的直流电压，经过适当放大和A/D 转换，由于50Hz 工频干扰使测量数据呈现周期性波动。
设采样周期 ms T s5.2 ，请问采用算术平均滤波算法是否能够消除工频干扰？平均点数N 应如何选择？ 能够消除工频干扰；因为Ts.N=1/50Hz=20ms ，所以N=8； 四、计算题1. 一个输入电压满量程为10V 的12位ADC ，理论上输入模拟电压为5V ±1.2mV 时产生半满量程，对应的输出码为100000000000。
智能仪器期末复习精选
第三章 8×C552 单片机指令系统概述
期末复习
2、试编出把 8031 外部 RAM 的 2050H 单元中内容和 2060H 单元中内容相交换的程序。
外部 RAM 单元之间的数据不能直接传送，可通过累加器 A 和工作寄存器 R0 作为缓冲存储 单元，相应程序为（设 2050H 中内容为 X，2060H 中内容为Y）：
第一章 导 论
1、智能仪器的四个组成部分 智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器，本质上属于嵌入式计算机系统。
期末复习
主
机
微处理器
程序存储器
数据存储器
电 路
MPU
（ROM）
（RAM）
内部总线
I/O接口
键盘/显示接口
A/D 转换器
D/A 转换器
键盘
显示
被测量量
输入 电路
模拟 执行器
模拟量输入输出
人机接口
(3×16)
比较器 输出 选择
串行 I2 C口
监视 定时器
T3
P0 P1 P2 P3 TxD RxD
P5 P4 CT0I～CT3I T2 RT2
CMSR0～CMSR5 RST EW CMT0，CMT1
第二章 8×C552 单片机结构概述
1、8×C552 的中断源
8×C552的15级中断源为： ① INT0 、 INT1 外部中断（2个） ② T0、T1溢出中断（2个） ③ T2字节/字溢出中断 ④ 4个T2捕捉中断（4个） ⑤ 3个T2比较中断（3个） ⑥ A/D转换中断 ⑦ UART串行口中断 ⑧ I2C串行口中断。
期末复习
1、8×C552/MCS-51 的七种寻址方式及其特点。
① 寄存器寻址：指令的操作数放在累加器A、数据指针DPTR或工作寄存器R0～R7中，指 令码内含有操作数所在的寄存器号。
智能仪器仪表基础考核试卷
9.在设计智能仪器仪表时，需要考虑其______、______和______等因素。
10.智能仪器仪表的校准包括______校准和______校准两个方面。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.智能仪器仪表的常见功能包括（）
A.自动校准
B.数据存储
C.远程通信
D.人工计算
2.以下哪些是智能传感器的主要特点（）
A.集成度高
B.灵敏度高
C.成本低
D.数字化输出
3.在智能仪器的设计中，以下哪些因素需要考虑（）
A.环境适应性
B.用户体验
C.安全性
D.时尚外观
4.以下哪些单位用于表示电导率（）
A.西门子/米（S/m）
C.噪音监测
D.地震预测
17.以下哪些是智能传感器可能采用的信号处理技术（）
A.模拟滤波
B.数字滤波
C.神经网络
D. FFT分析
18.智能仪器仪表在汽车领域的应用包括（）
A.发动机控制
B.安全气囊
C.轮胎压力监测
D.导航系统
19.以下哪些是智能仪器仪表在制造过程中可能遇到的干扰（）
A.电磁干扰
B.温度变化
1. ×
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5. √
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五、主观题（参考）
1.智能仪器仪表的主要功能是数据采集、处理、显示和通信。在工业自动化中，它们提高了生产效率、降低了人力成本，并通过实时监控提高了产品质量。