智能仪器复习总结最终版
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）： MOV MOVX DPTR, A, #2050H @DPTR ; DPTR←2050H ; A←X
Rg 10k
8
Uo 1
R 2R ui1 1 ui Rfff 1 2 R1 R 1 2 R1 R 1 R 1 R2 RG 2 R2k RG k R4 2G 10 k 2 k 15 110 k 0kH z 2 15000M H z 1 15k VC C 0 k100. 10 1 10 k 5.000m 1. 4. 000m 100 1 10 k 100 100 10 k 400 400 uo1 400
⑦ UART串行口中断
⑧ I2C串行口中断。
第二章
8×C552 单片机结构概述
期末复习
2、时钟周期、机器周期和指令周期的含义。 时钟周期T又称为振荡周期，由单片机内振荡电路OSC产生，为时钟脉冲频率fOSC的倒数。 机器周期定义为实现特定功能所需的时间。 指令周期定义为执行一条指令所需的时间。 1个机器周期由12个时钟周期T组成
Cn-1 Cn-2 …C1 C0时，反馈电阻为：
Cn-1
程控信号
Rf Cn-1 2 n 1 R Cn-2 2 n 2 R C1 21 R C0 20 R Cn-2 2 n 2 R C1 21 R C0 20 R
智能仪器复习资料
1.什么是智能仪器?其主要特点是什么?智能仪器是计算机技术和测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。
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，因而被称为智能仪器。
特点：1操作自动化2具有自测功能3具有数据分析和处理能力4具有友好的人机对话功能5具有可程控操作能力。
简述内嵌式智能仪器的基本组成和各部分功能由硬件和软件组成。
硬件包括微处理器，存储器，输入/出通道，人机接口电路，通信接口电路等。
功能：微处理器仪器核心，存储器包括数据存储器和程序存储器，用来存储程序和数据。
输入通道主要包括传感器、信号调理电路和A/D转换器等，完成信号的滤波，放大，模数转换。
输出通道主要包括D/A转换器、放大驱动电路和模拟执行器等，将处理后的数字信号转换为模拟信号。
人机接口电路主要包括键盘和显示器，是操作者和仪器的通信桥梁。
操作者可通过键盘向仪器发出控制命令，仪器可通过显示器将处理结果显示出来。
通信接口可实现仪器与计算机和其它仪器的通信。
智能仪器常用放大器的种类和特点？程控放大器：为适应不同的工作条件，在整个测量范围内获得合适的分辨率，提高测量精度。
仪用放大器：输入阻抗和共模抑制比高、误差小、稳定性好。
隔离放大器：输入端和输出端各有不同的参考点。
可保护电子仪器设备和人生安全，提高共模抑制比，获得较精确的测量结果。
常见的A/D转换器有哪几种类型?其特点是什么?工作原理⑴并联比较型A/D转换器：转换速度快,但是随着输出位数的增加所需器件数增加速度很快⑵逐次逼近型A/D转换器：抗干扰能力差，所以在A/D转换器之前一般要加采样/保持器锁定电压。
⑶双积分型A/D转换器：能起到滤波作用提高了抗干扰能力。
由于转换速度依赖于积分时间，所以转换速度慢。
⑷Σ-△调制型A/D转换器：制作成本低,提高有效分辨率.采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成，基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。
智能仪器复习
1. 智能仪器主要特点智能仪器汇集各种高新技术；测量过程的软件控制；强大的数据处理功能；多功能化；操作自动化；对外开放性。
2、智能仪器的发展趋势技术指标不断提高；小型化，微型化；智能化；系统化；网络化。
3、促进智能仪器发展的新技术现代传感技术；以A/D转换器为代表的新型元器件；计算机及智能芯片；可编程逻辑器件和可编程模拟器件；微电子技术；计算机软件技术；网络与通信技术；智能理论和技术。
4、根据系统对单片机的硬件资源要求进行选择，考虑的因素主要包括：数据总线字长、运算能力和速度（位数、取指令和执行指令的方式、时钟频率、有无乘法指令等。
）；存储器结构（ROM、OTP、EPROM、FLASH、外置存储器和片内存储器等。
）；I/O结构功能（驱动能力和I/O口数量、A/D转换器、D/A转换器及其位数、通信端口的数量、有无日历时钟等。
）。
5.数据采集系统中选用放大器总的要求是什么？高输入阻抗，反应时间快；频率响应范围宽；高抗共模干扰能力；低漂移、低噪声及低输入阻抗。
6、逐次逼近型A/D转换器的基本原理和主要特点。
原理：逐次把设定的SAR寄存器中的数字量经D/A转换后得到电压V，玉带转换模拟电压V。
进行比较。
比较时，先从SAR的最高位开始，逐次确定个位的数码应是1还是0特点：转化速度较快，在1~100us以内，分辨率可以达到18为，特别是用工业控制系统；转换时间固定，不随输入信号的变化而变化；抗干扰能力相对积分型的差7 双积分式A/D转换器特点双积分式ADC转换过程中进行两次积分，这一特点具有如下优点：抗干扰能力强；具有较高的转换精度；电路结构简单；编码方便。
它的缺点是转换速度低，常用于速度要求不高、精度要求较高的测量仪器仪表、工业测控系统中。
8采样保持器原理当控制信号使模拟开关S闭合时，输入信号V，经输入放大器与保持电容C相连，输出电压V可随输入信号V1变化，电容上电压与输入电压相同，值就是采样期的情况。
当控制信号是模拟开关断开时，电容只与放大器A高阻输入端相连，这可以保持模拟开关断开瞬间的输入信号V1的值不变，输出放大器因此也可在相当时间保持一定的输出值，直至模拟开关再次闭合，这是保持期的工作情况9常见的采样-保持电路，并说明其工作方式LF198/LF298/LF398是比较常用的单片SHA，该芯片为8端双列直插封装形式；AD582是单片SHA，有结型场效应管结构的输入放大器、低泄漏电阻的模拟开关及高性能输出运算放大器组成，芯片为14端双列直插封装形式；AD583是与AD582类似的采样保持芯片，区别在于AD583位单逻辑输入。
智能仪器学习心得
智能仪器学习心得作为一个学习智能仪器的学生，我在这段时间的学习中获得了很多的收获和体会。
智能仪器在现代科技发展中占据着越来越重要的地位，学习它的基本原理和应用技能对于我未来的学习和工作都有着重要的影响。
首先，在学习智能仪器的过程中，我对其基本原理有了更深入的了解。
智能仪器是通过传感器来感知外界信息，并通过内部处理和分析，最终得到所需的测量结果或控制信号。
传感器是智能仪器的关键部件，它能将各种形式的物理量转换为电信号，为智能仪器提供输入信号。
在学习中，我逐渐了解了各种传感器的工作原理和应用场景，比如温度传感器、湿度传感器和压力传感器等。
对于不同的物理量，传感器的原理和结构也有所不同，但它们都能将非电信号转换为电信号，为智能仪器的工作提供必要的输入。
其次，学习智能仪器让我了解了它的广泛应用。
智能仪器不仅在科学研究中发挥着重要的作用，还广泛应用于工业生产和日常生活中。
在工业领域，智能仪器能够对生产过程进行精确监控和控制，提高生产效率和产品质量。
在日常生活中，智能仪器的应用也越来越普遍，比如智能手机中的各种传感器，能够监测和控制我们的环境，为我们提供更好的使用体验。
此外，智能仪器还广泛应用于医疗领域、交通运输领域和环境监测领域等，为我们的生活和工作带来了很多便利。
再次，学习智能仪器提高了我的实践能力。
在学习的过程中，我不仅了解并掌握了智能仪器的基本原理和应用技术，还进行了一系列实验和实践操作。
通过实验，我能够更深入地理解智能仪器的工作原理和实际应用，同时也提高了我的动手能力和解决问题的能力。
在实验中，我学会了使用各种智能仪器，比如示波器、信号发生器和逻辑分析仪等，熟悉了它们的使用方法和操作技巧。
通过分析实验数据和结果，我能够得到准确的测量结果，同时也能够找出实验中存在的问题并进行调整和改进。
通过这些实践经验，我对智能仪器的理解和应用能力得到了明显的提高。
最后，学习智能仪器让我认识到了科技发展的重要性。
智能仪器作为科技发展的重要产物，对于我们的生活和工作有着深远的影响。
智能仪器考试题简答题总结.doc
1.智能仪表的主要功能：○1自动校正清零○2多点快速显示○3自动修正各类测量误差○4数字滤波○5数据处理○6各种控制规律○7多种输出形式○8数据通信○9自诊断○10掉电保护。
2.智能仪表的设计研制步骤：1）确定任务，拟定设计方案：a 确定设计任务和仪表功能。
B 完成总体设计，选择确定硬件类型和数量。
2）硬件，软件研制及仪表结构设计：a 嵌入式系统的选择。
B 硬件电路设计，研制和调试。
c 应用软件设计，程序编制和调试。
3）仪表总调，性能测定3.A/D转换芯片的指标描述：1）分辨率：是指A/D的输出数码变动一个LSB时输入模拟信号的最小变化量。
2）转换时间：A/D从启动转换到转换结束所需的时间成为转换时间。
3）转换误差：是指A/D转换结果的实际值与真实值之间的偏差，用最低有效位数LSB 或满度值的百分数来表示。
4. 光电耦合的工作原理是什么？输入为低电平时，流过发光二极管的电流为零，光敏三极管截止。
输入为高电平时，发光二极管中有电流流过，二极管发光，光敏三极管因光信号作用而饱和导通。
4.继电器的作用是什么？继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统和被控制系统，通常应用与自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大的电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节，安全保护，转换电路等作用。
5. 继电器的工作原理是什么？只要线圈两端加上一定电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点吸合，这样吸合，释放，从而达到了在电路中的导通，切断的目的。
6.LED显示的方法有两种静态：所谓静态显示，就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二级管恒定地通以电流。
优点：亮度较高，接口编程容易。
缺点：占用口线较多，所用锁存器也多。
智能仪器重点总结
第一章1.电子仪器分类：从使用的器件来看：经历了从真空管时代---晶体管时代----集成电路时代三个阶段。
从仪器的工作原理来看，它经历了三代：第一代是模拟式电子仪器第二代是数字式电子仪器第三代就是智能仪器。
2.智能仪器定义：在数字化的基础上用微机装备起来，是计算机技术与电子仪器相结合的产物；具有数据存储、运算、逻辑判断能力，能根据被测参数的变化自选量程，可自动校正、自动补偿、自寻故障等；可以做一些需要人类的智慧才能完成的工作，即具备了一定的智能，故称为智能仪器。
3.智能仪器的特点（1）测量过程程序控制（2）具有较强的数据处理能力（3）多功能化4.智能仪器的基本结构两种基本类型：（1）微机内置式（2）微机扩展式5. 智能仪器的结构图6.嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
具备以下特点：(1) 对实时和多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到最低限度；(2) 功耗很低7.测量电路的连接方式（1）插件式（2）插件箱式8.虚拟仪器是真实的仪器；建立在计算机上；软件在很大程度上替代了硬件，软件的作用增强，软件就是仪器；使用户突破了传统仪器由厂家制造而用户自己无法改变仪器既定功能和面板的约束。
用户可以根据自己的需要去设计或组合自己的专用仪器(或系统)。
功能和面板可以根据需要再定义。
9.计算机测控系统智能仪器属于计算机测控系统的一种形式。
按照仪器或系统担负的任务不同，测控仪器或系统可分为三类：（1）单纯以测试为目的的“测试仪器或系统”（2）单纯以控制为目的的“控制系统”（3）测控一体的“测控系统”10.执行机构驱动模式：电驱动、液压驱动、气压驱动、复合驱动等。
11. 计算机测控系统按照系统采用的控制规律可分为顺序控制、常规控制(如P1D控制)、高级控制(或称先进控制，如最优控制、自适应控制、预测控制等)、智能控制等若干类；根据系统的应用及结构特点可将计算机控制系统大致分成计算机巡回检测和操作指导系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等。
智能仪器期末知识点整理
第一章问:什么是智能仪器?其主要特点是什么?答:智能仪器由硬件和软件两大部分组成。
特点：1.操作自动化2。
具有自测功能3。
具有数据分析和处理功能4.具有良好的人机对话功能5。
具有可程控操作能力第二章问：单片机控制ADC的常用方法有哪些？答：1。
程序查询方式［首先微处理器向转换器发出信号,然后读入转换信号，查询转换是否结束，若结束则读取数据，否则继续查询，知道转换结束]2.延时等待方式[首先由微处理器想A/D转换器发出启动信号之后,根据AD转换器的转换时间延时,一般延时时间大于转换时间，演示结束，读入数据。
］3.中断方式[微处理器启动转化器年后去处理其他事情，A/D转换结束后主动向CPU发出中断请求信号,CPU响应中断后再读取转换结果]问:模拟量输入通道有几种基本结构?说明特点和使用场合答：两种,单通道结构和多通道结构。
单通道：常用于频率较高的模拟信号的A/D 转换.传感器输出的信号进入信号调理电路进行滤波、放大等处理后，通过采样/保持器送入A/D转换器,转换为数字信号进入CPU。
单通道数据采集系统：结构简单，成本低，只能采集一路信号.［多通道结构］多通道结构分为并行结构和共享结构。
［多通道并行结构]:各通道可同时进行转,常用于模拟洗脑频率很高且各路必须同步采样的高转换速率系统［多通道共享结构]各路模拟输入信号不需要同时获取时，可选用此结构。
这种形式的通道速度慢，单硬件开销少，适合对转换速度要求不高的系统。
问：在设计智能仪器时，选择模拟多路开关要考虑的主要因素有哪些？答:通道数量；开关断开时流过模拟开关的电流；导通电阻，开关闭合时的电阻；指开关接通或断开时的速度第三章1问:D/A转换器的主要技术指标答:1。
转换精度:指在整个工作区间实际的输出电压与理想输出电压之间偏差.通常用分辨率和转换误差描述。
（分辨率）当输入数字发生单位数码变化时所对应的输出模拟量的变化量（转换误差)实际输出的模拟量与理想值之间的最大误差,一般是增益误差、漂移误差、非线性误差 2。
智能仪器复习提纲
第一章1.智能仪器主要特点2、智能仪器的发展趋势3、促进智能仪器发展的新技术第二章智能仪器中的微处理器一、根据系统对单片机的硬件资源要求进行选择，考虑的因素主要包括：第三章数据采集技术1.数据采集系统中选用放大器总的要求是什么？2.逐次逼近型A/D转换器的基本原理和主要特点。
3. 双积分式A/D转换器特点4.采样保持器原理5.常见的采样-保持电路，并说明其工作方式6.A/D转换器与微处理器相连应考虑的问题7.SSR应用中应注意的问题第四章1．画出数字量输出通道结构图，说明输出通道的特点。
2.画出DAC的总体结构图，说明DAC的主要技术特性第五章1.解释什么是串键以及处理串键的两种技术。
2无论键盘系统采用何种组织形式和工作方式，键盘的处理都应包含以下内容：3键盘的组织和工作方式4.led静态显示方式5.led动态显示方式6.在进行LED动态显示控制时,要遵循的规则有第六章1.解释usb数据流的四种基本数据传送类型。
2. 画出单向数字通信系统的结构图，并解释各模块的主要功能。
3解释数字调制技术及调制方法的分类4解释奇偶校验码第七章1.软件陷阱一般安排在什么地方。
2.接地设计应注意的方面？3.解释电源干扰的三种类型。
4.RAM的自检5.显示装置的检查6.干扰的来源与特点7.静电耦合：8.磁场耦合9.双绞线的抗干扰原理及其使用10.金属屏蔽线的抗干扰原理及使用11.抑制扁平电缆的窜扰的措施12.影响智能仪器可靠性的外因是指智能仪器所处工作环境中的外部设备或空间条件导致系统运行的不可靠因素13.时间冗余技术14.指令冗余技术15.看门狗”技术第八章1.列出智能仪器中常用的四种线性结构并作简要说明。
2.解释链表的链式结构编程计算分析P29 通用放大器计算P51程序P80 程序P97 程序P109程序锯齿波发生器阶梯波发生器正弦波发生器P191程序P193程序P196程序P197程序P198程序。
交大工程硕士智能仪器仪表知识点总结
交大工程硕士智能仪器仪表知识点总结第一篇：交大工程硕士智能仪器仪表知识点总结智能仪器仪表复习一、知识点1、智能仪器的基本结构2、数据采集系统的基本结构形式3、智能仪器克服脉冲干扰的方法 1．限幅滤波法2．中值滤波法3．基于拉依达准则的奇异数据滤波法（剔除粗大误差）4.基于中值数绝对偏差的决策滤波器4、智能仪器零位误差和增益误差的校正方法、分段插值校正方法零位误差自校正: 在每一个测量周期或中断正常的测量过程中，把输入接地(即使输入为零)，此时整个测量输入通道的输出即为零位输出(一般其值不为零)N0；并将N0存于内存；然后输入接Vx，测得Nx，从测量结果Nx中减去N0,即实现了系统零位误差自校正增益误差的校正方法: 其基本思想是测量基准参数，建立误差校正模型，确定并存储校正模型参数。
在正式测量时，根据测量结果和校正模型求取校正值，从而消除误差。
分段插值校正方法:这种方法是将曲线y=f(x)分成N段，每段用一个插值多项式Pni(x)来进行非线性校正（i=1, 2, …N）。
5、综合掌握智能仪器故障诊断、以及软件抗干扰技术综合掌握智能仪器故障诊断技术：一.仪器自诊断软件的功能1.开机自诊断2.周期性实时自诊断3.键控自诊断二.CPU的自诊断功能块测试法三.ROM诊断诊断方法：检验和法，双字节累加法四.RAM 诊断在智能仪器中RAM用于存储参数和中间结果,比ROM多了写入功能对RAM的诊断主要看写入的数据和读出的数据是否相同。
1.固定模式测试 2.游动模式测试 3.反码校验法抑制电磁干扰的基本方法：消除或抑制噪声源破坏干扰的耦合通道消除接收电路对干扰的敏感性采用软件抑制干扰2、抑制电磁干扰的基本措施a、屏蔽：静电屏蔽；电磁屏蔽；低频磁屏蔽b、接地c、浮置d、对称电路e、隔离技术f、滤波g、脉冲电路的噪声抑制6、综合掌握仪器的输入、输出通道接口技术（程控放大、量自动转换、A/D转换器接口）、外设（键盘、显示器）和数据通讯技术等，用于智能仪器系统设计时性能指标的计算和系统结构的设计。
智能仪器复习要点
格式
键扫描方式旳格式 传感器方式旳格式
显示RAM：
16个单元，用来寄存显示字符旳段码，段码
输入有左边输入和右边输入两种方式。最多可接
16位七段LED显示屏。
第4章 人机接口技术
LCD显示屏：
⑴显示原理
⑵与单片机接口：①驱动芯片7211；
②液晶模块（44780）。
第5章 测量算法与系统优化设计
8155 RAM/IO扩展芯片简介 8155芯片旳使用 80C51单片机与8155旳接口及简朴编程 串行总线：SPI三总线、I2C双总线 运用SPI总线扩展93C46E2PROM 运用I2C总线扩展I/O口
第3章 预处理电路及数据采集
微机控制旳数据采集和处理系统框图。 模拟信号预处理电路：传感器及其应用；模
状态输出DONE/BUSY，
第3章 预处理电路及数据采集
A/D接口：
单片机与ADC接口旳通信方式：
——延时方式、查询方式、中断方式。
接口实例：
ADC0809与单片机旳接口
AD574与单片机旳接口
5G14433与单片机旳接口
数据采集系统构成原理，用AD363与
80C51构成旳数据采集系统。
第4章 人机接口技术
工作分两步 ①初始化，②线反转
键码旳获得：
判断哪行哪列 位置码(特性码)
键读数
第4章 人机接口技术
LED显示屏接口 七段LED： 译码（硬件、软件） 硬件接口、显示程序（多位）
点阵式LED： 点阵式显示原理:代码字符发生器点阵码
第4章 人机接口技术
运用51单片机旳串行口实现键盘/显示屏接口
键盘控制与老式仪器面板上旳开关旋钮控制 旳本质区别：键盘按键给CPU一种信息，而 不直接变化内部电路参数。
智能仪器(复习专用)
1-1什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？参考资料：在仪器科学与技术领域，人们将微型计算机技术与测量技术相结合出现了完全突破传统概念的新一代仪器-----智能仪器，它是电子仪器发展史上的第三代产品。
智能仪器是含有微型计算机或微处理器的测量仪器，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。
1-2画出智能仪器通用结构图，简述每一部分的作用。
参考资料：硬件部分的通用结构框图如上图所示，主要包括主机电路、信号输入输出通道、人-机接口电路和通信接口电路四部分。
其中主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，它通常由微处理器（MPU ）、程序存储器、数据存储器及输出（I/O ）接口电路组成。
主机电路可以选择单片机，也可以选择通用计算机。
信号输入输出电路包括模拟量输入输出电路及开关量输入输出电路两部分。
模拟量输入输出电路由模拟量输入电路、A/D 转换器、D/A 转换器及模拟执行器等组成，用于实现对输入模拟量的调理、数字化转换以及将输出数字量转化为模拟量进而驱动模拟执行器等功能；开关量输入输出电路用于实现开关量的输入及输出功能。
需要指出的是信号输入输出电路可以根据处理的信号性质（如为模拟信号）选择其中一种电路（如模拟量输入输出电路）。
人-机接口电路主机实现操作者和仪器之间的信息交流功能，包括参数的设置、测量信号显示和打印等功能。
它由键盘、显示器、打印机等及其接口电路组成。
通信接口用于实现仪器与计算机的联系，使仪器接受计算机的程控命令，将仪器测量的数据上传给计算机，以便进行数据分析和处理。
目前常用的仪器通信接口有GP-IB微处理器（MPU ） 程序存储器 I/O 接口 开关量 输出 外部仪用 标准总线 标准仪用通信接口 开关量 输入 A/D 键盘 模拟量 输入 D/A 数据存储器显示器 键盘显示接口 模拟执 行器 I/O 接口 主机电信号输入输出 人-机接口 通信接口通信接口、RS-232C接口以及应用于集散控制系统中的CAN总路线接口和以太网接口等。
智能仪器复习资料
1、智能化测量控制仪表的基本组成框图，以及各部分功能。
1）组成框图：2）各部分作用：单片机：是仪表的主体，主要进行数据处理。
程序存储器：对于小型仪表来说，单片机内部的存贮器已经足够，大型的仪表要进行复杂的数据处理，或者要完成复杂的控制功能，其监控程序较大。
测量数据较多，这时就需要在单片机外部扩展片外存储器。
A/D转换接口：把被测量的模拟信号转换成数字信号，通过输入通道进入单片机内部。
键盘：向单片机置入的各种命令。
D/A转换：把单片机发出的数字信号转换后成为能够完成某种控制功能的模拟电压。
显示器接口：可接显示器、数码管等，实现人机交换功能。
打印机：一般采取微型打印机，打印输出处理结果。
通讯接口：通过GPIB或者RS-232接口总线与其它的仪器仪表甚至计算机作远距离通讯，以达到资源共享的目的。
2、自检的定义及分类。
所谓自检，就是仪表对其自身各主要部件进行的一种自我检测过程，目的是检查各部件的状态是否正常，以保证测量结果的正确性。
自检一般可分为开机自检、周期性自检和键控自检三类。
开机自检是每当接通电源或复位时，仪表即进行一次自检过程。
周期性自检是在仪表的工作过程中，周期性地插入自检操作；它是完全自动的，通常在仪表工作的间歇期间插入，不干扰正常测量过程(除非是检查到故障)，它是不为仪表操作者所察觉的。
键控自检是在仪表的面板上设置一个专门的自检按键，需要时可由操作人员启动仪表进行自检。
3、智能仪器硬件设计对单片机的选择应考虑的因素有哪些？应考虑的因素：字长、寻址能力、指令功能、执行速度、中断能力以及市场对这种单片机的软硬件支持状况等。
1、单片机的两种节电方式：空闲和掉电方式。
2、试画出单片机与外部存储器，I/O端口的连接图，并说明为什么外扩存储器时P0口要加接地锁存器，而P2口却不用加接？（图见书24页）P0口在进行外部扩展时分时复用，在读写片外存储器时，P0口先送出低8位地址信号，该信号只能维持很短的时间，然后P0口又送出8位数据信号。
智能仪器期末复习要点
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—执行机构三、（重）D/A转换原理（分类）：权电阻网络D/A转换器、倒T型电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器等。
智能仪器总结
智能仪器总结智能仪器的基本结构：1）微机内嵌式；是将单片机或多片的微处理器与仪器有机地结合在一起形成的单机。
特点：专用货多功能；采用小型化、便携或手持式结构；干电池供电；易于密封，适应恶劣环境，成本低；图：微机内嵌式2）微机扩展式；以个人计算机为核心的应用扩展型测量仪器。
图：微机扩展式数据采集系统的基本组成1）数据采集系统的工作方式通常分为两种2）多路模拟输入通道的类型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分为两种2.1）集中式多路模拟输入通道的典型结构有分时采集型和同步采集型；图：同步采集分时输入结构1：各通道有各自的采样保持器，可消除分时结构的时间偏斜误差，能满足同步采集的要求，又比较简单。
2：被测信号路数多的情况，同步采得的信号在保持器中有一些泄漏，使信号有所衰减，由于各路信号保持时间不同，致使各个保持信号的衰减量不同，不能获得真正的同步输入。
图：分时采集分时输入1：多路信号共同使用一个S/H和A/D电路，简化了电路结构，降低了成本。
2：对信号的采集产生了时间偏斜误差。
3：对于多数中速和低速测试系统。
2.2）分散式采集系统分类根据系统中计算机控制结构的差异可以分为分布式单机采集系统和网络式采集系统其他新型传感器1）集成传感器：传感器+信号调理电路；2）光纤传感器：无电磁干扰，避免现场引入干扰；例如温度测量的传感器有：热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN结、IC传感器、光线温度传感器等；运用前置放大器的依据1、电路内部的噪声源存在电路在没有信号输入时，输出端仍存在一定幅度波动电压，这就是电路的输出噪声。
把电路输出端测得的噪声有效值折算为该电路的等效输入噪声，即如输入信号的幅度V IS≤V IN，则有用信号会为电路等效噪声所“淹没”。
所以需要在此电路前对V IS进行有效的放大，使V IS≥V IN，最好V IS>>V IN。
注：图中前置放大器噪声与后级电路噪声不相关图中电路总输出噪声为：总输出噪声折算到前置放大器输入端，即总的等效输入噪声为：A 无前置放大器，输入信号刚好被电路噪声淹没，则有V IS=V INB 加入前置放大器，输入信号V IS不再被电路噪声所淹没，即需要V IS>V IN’，就必须使V IN’<V IN,即解得：为使小信号不被电路噪声所淹没，在电路前端加入的电路必须是放大器，即K0>1，且必须是低噪声的，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。
智能仪器学习心得
智能仪器学习心得第一篇：智能仪器学习心得《智能仪器》学习心得首先，非常荣幸《智能仪器》这门课程由我们的周老师授课。
现在我将学习这门课程的心得、所获得的知识介绍如下。
随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用，仪器表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器——智能仪器。
在信息技术的高速发展和人工智能应用的推动下，智能仪器必将有更大的进展。
测试仪器的智能化已是现代仪器发展的主流方向。
因此，学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。
了解教材的特点对我们学习的课程是相当关键的，所以我了解到本教材的特点是：1、结构合理，章节安排、重点与难点分布符合教学要求，内容系统、新颖、翔实，可教性和可实践性强；2、紧密结合科研实践，融入了DSP、FPGA/CPLD、∑-△型24位A/D、USB接口、触摸屏、条图显示、非线性决策滤波算法、智能传感器、网络仪器等当今智能仪器的先进技术；3、较强了软件设计方法、课测试性实践、可靠性设计；4、有利于授课教师灵活选材，可以选取不同章节，构成深度和学时有区别的课程；5、通过附录介绍了实验设备和实验项目，形成了完整的教学方案。
下面我就我们学到的知识做一个简单的概况。
本书第一章概述，简要介绍了仪器仪表的分类、重要性及智能仪器的发展概况，重点论述了智能仪器的概念、智能化层次、基本结构与特点，综述了推动智能仪器的发展的七方面主要介绍和智能仪器微型化技术。
第二章数据采集技术，介绍了集中式和分布式采集系统结构、模拟信号调理，重点论述了普通型和∑-△型A/D转换器原理、接口技术，通过实例深入讨论了采集系统设计、误差分析等问题。
智能仪器的数据采集系统简称DAS，是指将温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集、量化转换成数字量后，以便有计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。
传统的A/D转换技术在实现极高精度的A/D转换时，在性能、代价等方面搜到了极限性的挑战，而且由于难以与数字电路系统实现单片集成，因而不适应VL-SI技术的发展。
关于智能仪器仪表的学习总结
关于智能仪器仪表的学习总结现在的社会是一个飞速发展的社会，随着科学技术的不断发展，设备智能化成为一个势不可挡的趋势,智能手机、智能机器人、智能家居，各种智能设备层出不穷，所以作为21世纪年轻的我们必须学习智能设备。
通过学习，我对智能仪器仪表的相关知识有了一定的认识与理解。
一、我对智能仪器的整体理解以及传统仪表与智能仪表的区别。
电子仪器主要有三个发展过程，第一代是模拟电子仪器，第二代是数字电子仪器，第三代是智能仪器。
智能仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物，他是一个专用的微型计算机系统，由硬件和软件两大部分组成。
它具有数据储存、运算、逻辑判断能力，能根据被测参数的变化自选量具备了一定的智能，因此被称为智能仪器。
传统测控仪表对于输入信号的测量准确性完全取决于仪表内部各功能部件的精密性和稳定性水平，因此传统仪器对于测量结果的正确性不能完全保证，而智能仪器可以采用自动校准技术来消除仪器内部器件所产生的漂移电压。
所以智能仪表的精确度要比传统仪表高许多。
二、我对人机对话和数据通信的认识智能仪器接收外部参数和输出测量结果主要是通过人机对话来进行数据通信。
人机对话主要有五部分组成：键盘、显示器、触摸屏技术、RS-232C,RS-422/485串行总线数据通讯和USB通用串行总线。
键盘是人机对话的输入设备，智能仪器通过键盘来获得外部数据，键盘主要有两种：编码键盘和非编码键盘。
LCD显示器是只能仪器的输出设备，它的显示方式主要分为三种：段码式LCD显示、字符式LCD显示和图形式LCD显示。
触摸屏是一种新型的输入设备，我们仅需以手指触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,方便、快捷地查询想要的信息或资料，简单、直观地实现人与复杂机器的交流。
触摸屏主要分为：电阻式触摸屏、红外式触摸屏、电容式触摸屏和表面声波式触摸屏。
RS-232C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准；RS-422A标准是EIA公布的“平衡电压数字接口电路的电气特性”标准；RS-485是RS-422A的变形。
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２.智能仪器中对传感器的技术要求是什么？
①具有将被测量转换为后续电路可用电量的功能，转换范围与被测量实际变
化范围相一致。
②转换精度符合整个测试系统根据总精度要求而分配给传感器的精度指标，
转换速度应符合整机要求。
③能满足被测介质和使用环境的特殊要求，如耐高温、耐高压、防腐、抗振、防爆、抗电磁干扰、体积小、质量轻和不耗电或耗电少等。
④能满足用户对可靠性和可维护性的要求。
３.如何选择传感器？（2的答案再加一句话“其次”）
答：要正确选用传感器，首先要明确所设计的测试系统需要什么样的传感器——系统对传感器的技术要求；其次是要了解现有传感器厂家有哪些可供选择的传感器，把同类产品的指标和价格进行对比，从中挑选合乎要求的性能价格比最高的传感器。
４.集中式数据采集系统和分散式采集系统各有何特点？
答：①集中式:多路信号共用一个S/H和A/D电路，简化了电路结构，降低了成本，但是它不能获得同一时刻的多路数据，对于要求多路信号严格同步采集测试的系统不适用，然而对于大多数中速或低速的智能仪器，这仍是一种应用广泛的结构。
②分散式采集：每一路信号都有各自的S/H和A/D，不需要模拟多路切换器MUX，每一个S/H和A/D只对自身电路信号处理，速度较高，数据按照一定的顺序输入处理器。
５.智能仪器常用哪几种多单片机系统？各采用什么方式进行通信？
答：①串行口直接连接式：TTL电平的串行通信，实现两个单片机之间一对一的通信②SPI总线连接式：两个单片机，通过SPI总线并通过SPI协议进行一对一通信，一个扮演主机，一个扮演外设的角色③多端口存储器连接式：通过一个多端口存储器连接并采用周期安排方式进行通信④并口扩展连接式：多单片机系统并口连接通信方式⑤共享总线式：通过公用的总线连接起来进行通信
6.智能仪器设计时如何选用微处理器？
答：①对于小型控制系统、智能化仪器、智能化接口等，尽量采用单片机，并自己设计微处理器系统软硬件。
②对于较大批量生产的设备，应采用单片机并自行设计软硬件系统。
③对于中等规模的控制系统，为了加快开发速度，应选用现成的工业控制机，如PLC工业控制机等。
应用软件可自己开发。
④对于大型的工业控制系统，最好选用工业PC机、专用集散控制系统，软件可用高级语言开发。
7.智能仪器中常用放大器有哪些种类？仪用放大器的主要技术指标有哪些？答：①仪用放大器、程控增益放大器及隔离放大器。
②仪用放大器的技术指标：非线性度、温漂、建立时间、恢复时间、电源引
起的失调共模抑制比
8.总体设计一般包括哪些内容？
答：智能仪器总体设计的主要内容包括：设计任务分析（包括用户需求分析，市场调研，资料搜集与整理等）；功能的规划；技术指标、经济指标、可靠性指标的确定；工作原理、测量方案的选择；结构布局造型设计；模块划分与相互接口设计；人机界面设计；供电与功耗设计；电磁兼容设计；通信与对外接口设计等等内容。
9.常用A/D转换器有哪些类型？
答：比较型A/D转换器、双积分型A/D转换器、U/F型A/D转换器、Σ-Δ型A/D转换器。
10.常用触摸屏有哪些类型？
答：触摸屏的类型①按触摸屏的结构进行分类嵌入式(内置式)结构，外挂式
②按触摸屏的检测手段进行分类红外式，电阻式，电容式，表面声波式
11.智能仪器中常用的显示器有几种？各有何特点？
答：①LED显示器：用于小型显示系统价格低廉、低功耗、低电压、低辐射、响应快、体积小、重量轻。
常用的LED有：单个LED显示管，数码管和点阵显示器等，其中七段数码管应用较多。
②液晶显示器：一种功耗极低的被动式显示器件。
其优点为：工作电流比LED小几个数量级，尺寸小，厚度约为LED的1/3等。
③指示灯显示：以亮度或颜色方式显示，常用于常规信息的传送、警告、危险情况的警报或故障的通报等。
12.键盘有哪几种形式？各有何特点？按键去抖动有哪几种方式？
答：①键盘根据接口的不同可分为编码键盘、非编码键盘和CRT屏幕键盘。
②编码键盘本身是一个智能系统，使用编码来表示被按下的开关，当每一次按键时，键盘自动产生被按键的键值，同时产生选通脉冲通知微处理器，这种键盘宜选用现有商品；非编码键盘只简单提供键盘的行与列矩阵，键的识别和键值的产生均靠软件完成，非编码键盘一般是一个开关阵列；CRT屏幕键盘是贴在CRT玻璃外面的透明软质薄膜，触摸屏的具体构造有不同的形式，包括电阻分压式、电容、表面声波式和红外式等。
③a.硬件去抖：中断或触发
器b.软件去抖
13.常用的串口通信方式有哪些？传输距离最小的是哪种？传输速率最大的
是哪种？USB总线的最高速度是多少？
答：①串行通讯总线有：RS—232C串行接口标准总线，RS—422、RS—423、RS—485接口标准总线。
②传输距离最小：RS-232C③速率最大：RS-422/RS-485
④USB总线最高速度：12Mb/s
14.机箱有哪几种形式？答：壳类机箱、箱类机箱、柜类机箱
15.如何选择标准机箱？
答：保证产品功能和技术指标的实现；便于操作、使用、安装和维修；贯彻执行标准化；体积重量适合应用，造型美观大方与实际的工程应用相结合，例如常用的19英寸标准机箱，是按照机箱内设备安装所占高度（又称为容量）来选择的，它用一个特殊的单位“U”表示，1U=44.45mm，19英寸标准机箱的设备面板一般都是按nU（n为整数）的规格制造的。
16.智能仪器研制中如何提高系统的可靠性？
答：一、提高仪器可靠性的措施：元器件的选择（电阻器、电容器、集成电路芯片）；筛选；降额使用；可靠的电路设计；冗余设计包括并联系统和串联系统两种形式；环境设计 :温度保护、冲击振动保护、电磁干扰保护、其他环境方面的保护；人为因素设计；对仪器进行可靠性试验。
二、提高软件可靠性的方法 ;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 .
17.如何选择数据采集卡？
答：选择数据采集卡3个基本指标就：是通道数、采样率和分辨率。
选型的关键还是看您用数据采集卡做什么用，需要的采集点数，千万不要盲目选择数据采集卡。
因为不同的数据采集卡用的地方不同，首先你要确定你的用途，知道用处了才能更好的选型。
用途确定后，查找相应匹配的数据采集卡，查看其参数是否适合你的需求，把不同型号的采集卡作对比，这样才可以挑选出更适合你的。
18.消除小幅值噪声的数据处理算法有哪些？
答：通常采用具有低通特性的线性滤波器：算数平均滤波法、加权平均滤波法、滑动加权平均滤波法等。
20、抑制干扰和噪声的措施：对于常见的串模干扰的抑制，可采取以下措施：
①如果干扰信号的频带与被测信号频带有明显分界，则采用滤波器抑制串模干扰②对于直流串模干扰采用补偿措施③采用双积分式A/D转换器可以消弱周期性串模干扰的影响，一般积分周期等于工频周期的整数倍就可以抑制工频信号产生的干扰④采用高抗扰度逻辑器件，通过提高阔值电压来抑制低噪声的干扰（5）在速度允许的情况下，也可以人为的附加电容器，吸收高频干扰信号。
对于共模干扰进行抑制的措施①利用双端输入的运算放大器作为输入通道的前置放大器，抑制共模干扰②采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，被测信号通过变压器耦合或广电耦合获得通路，而共模干扰由于不能构成回路而得到有效抑制③当共模干扰电压很高或要求共模漏电电流非常小时，常在信号源与仪表的输入通道之间插入一个隔离放大器，隔离放大器利用光电耦合器的广电隔离技术或者变压器耦合的载波隔离技术，以隔离共模干扰的窜入途径④采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰。
21.欲采用数字技术对某5路额定60HZ交流电压信号（最高频率为1KHZ）进行数据采集（采样频率取4KHZ），电压幅度范围为150mV至10V，要求测量相对误差应在全量程小于0.2%。
请经过计算后回答：
①A/D至少要采用多少位的？②若采用一片位数满足要求的A/D对三路信号
分时复用采集，请问其转换速度应为多少？答：(1) 由题意得，①根据采集电路的转换范围：
L1=20lg(Ui,max/Ui,min),m≥L1/6，解得m≥6.08,
②根据系统精度指标δ：δ
≤
+1
2/
10m%
2.0
=
δ解得：m=12
所以至少要采用12位的。
②转换速率
D
A
T
n
/
/1=
c
D
A
t
t
NCf
T+
=
=
max
/
1
其中，N=3，
max
f=C
f
s
/，解得n=12000r/s
22.前置放大器设置在滤波器前或后，哪种有利于提高抗干扰性？为什么？答：设置在滤波器前面
信号调理电路中的滤波器大多采用RC有源滤波器，由于电阻元件是电路噪声的主要根源，因此RC滤波器产生的噪声比较大。
如果把放大器放在滤波器后面，滤波器的噪声会被放大器放大，使电路输出信噪比降低。
23.根据某系统模糊控制规则得到控制器的模糊关系R
24.画出微机内嵌式和微机扩展式智能仪器的基本结构框图。
内嵌微机处理器智能仪器的基本结构
：
扩展底板或外部插件箱：。