智能仪器课后习题答案
智能仪器期末考试题及答案
智能仪器期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 智能仪器的主要功能包括以下哪项？A. 数据采集B. 数据处理C. 数据存储D. 所有选项2. 在智能仪器中，传感器的作用是什么？A. 转换物理量为电信号B. 放大电信号C. 显示电信号D. 记录电信号3. 下列哪个不是智能仪器的数据处理方法？A. 滤波B. 积分C. 微分D. 存储4. 智能仪器的通信接口通常包括哪些类型？A. USBB. RS-232C. EthernetD. 所有选项5. 智能仪器的自诊断功能主要是指什么？A. 诊断仪器的硬件故障B. 诊断仪器的软件故障C. 诊断仪器的电源问题D. 诊断仪器的所有故障6. 智能仪器的校准功能主要目的是什么？A. 提高测量精度B. 延长仪器使用寿命C. 降低仪器成本D. 增加仪器的美观度7. 智能仪器的远程监控功能通常需要哪些技术？A. 无线通信技术B. 网络技术C. 数据加密技术D. 所有选项8. 在智能仪器中，模糊逻辑控制的主要用途是什么？A. 提高控制精度B. 简化控制算法C. 降低控制成本D. 实现非线性控制9. 智能仪器的自适应控制功能主要是指什么？A. 自动调整测量参数B. 自动调整控制参数C. 自动调整显示参数D. 自动调整存储参数10. 下列哪个不是智能仪器的发展趋势？A. 集成化B. 网络化C. 智能化D. 单一化二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述智能仪器与传统仪器的主要区别。
2. 描述智能仪器在工业自动化中的应用。
3. 解释智能仪器的自诊断功能及其重要性。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设一个智能仪器的传感器测量范围是0-100V，分辨率为0.01V，求该仪器测量的最大误差。
2. 给定一个智能仪器的信号处理算法，包含一个低通滤波器，其截止频率为5Hz，求在输入信号频率为10Hz时的输出信号幅度。
四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述智能仪器在现代智能制造中的作用及其未来的发展趋势。
智能仪器课后答案
常用元件封装1）电阻：最为常见的有0805、0603两类，不同的是，它可以以排阻的身份出现，四位、八位都有，具体封装样式可参照MD16仿真版，也可以到设计所内部PCB库查询。
注：ABCD四类型的封装形式则为其具体尺寸,标注形式为L X S X H1210具体尺寸与电解电容B类3528类型相同0805具体尺寸：2.0 X 1.25 X 0.5（公制表示法）1206具体尺寸：3.0 X 1.5 0X 0.5（公制表示法）3）电容：可分为无极性和有极性两类: 无极性电容下述两类封装最为常见，即0805、0603；有极性电容也就是我们平时所称的电解电容，一般我们平时用的最多的为铝电解电容，由于其电解质为铝，所以其温度稳定性以及精度都不是很高，而贴片元件由于其紧贴电路版，所以要求温度稳定性要高，所以贴片电容以钽电容为多，根据其耐压不同，贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列，具体分类如下：类型封装形式耐压A 3216 10VB 3528 16VC 6032 25VD 7343 35V贴片钽电容的封装是分为A型（3216），B型（3528），C型（6032），D型（7343），E型（7845）。
有斜角的是表示正极1、标准电阻：RES1、RES2；封装：AXIAL-0.3到AXIAL-1.0两端口可变电阻：RES3、RES4；封装：AXIAL-0.3到AXIAL-1.0三端口可变电阻：RESISTOR TAPPED，POT1，POT2；封装：VR1-VR52、电容：CAP（无极性电容）、ELECTRO1或ELECTRO2（极性电容）、可变电容CAPVAR封装：无极性电容为RAD-0.1到RAD-0.4，有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0.3、双列直插元件原理图中常用的名称为根据功能的不同而不同，引脚封装形式DIP系列，不如40管脚的单片机封装为DIP40。
谐波电流的测试，需要专业的测试仪器来完成，一般的电流表是不具备这个功能的。
智能检测技术及仪表习题参考答案-all
智能检测技术及仪表习题答案1．1什么是测量的绝对误差、相对误差、引用误差被测量的测量值x与被测量的真值A0之间的代数差Δ，称为绝对误差（Δ=x- A0）。
相对误差是指绝对误差Δ与被测量X百分比。
有实际相对误差和公称相对误差两种表示方式。
实际相对误差是指绝对误差Δ与被测量的约定真值（实际值）X0之比(δA=Δ/ X0×100%)；公称相对误差是指绝对误差Δ与仪表公称值（示值）X之比（δx=Δ/ X×100%）。
引用误差是指绝对误差Δ与测量范围上限值、量程或表度盘满刻度B之比(δm=Δ/B×100%)。
什么是测量误差测量误差有几种表示方法他们通常应用在什么场合测量误差是指被测量与其真值之间存在的差异。
测量误差有绝对误差、相对误差、引用误差三种表示方法。
绝对误差通常用于对单一个体的单一被测量的多次测量分析，相对误差通常用于不同个体的同一被测量的比较分析，引用误差用于用具体仪表测量。
1．3 用测量范围为-50～＋150kPa的压力传感器车辆140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差和引用误差。
Δ=142-140=2kPa; δA=2/140=%;δx=2/142=%;δm=2/(50+150)=1%什么是直接测量、间接测量和组合测量通常测量仪表已标定好，用它对某个未知量进行测量时，就能直接读出测量值称为直接测量；首先确定被测量的函数关系式，然后用标定好的仪器测量函数关系式中的有关量，最后代入函数式中进行计算得到被测量，称为将直接测量。
在一个测量过程中既有直接测量又有间接测量称为组合测量。
什么是测量部确定度有哪几种评定方法测量不确定度：表征合理地赋予被测量真值的分散性与测量结果相联系的参数。
通常评定方法有两种：A类和B类评定方法。
不确定度的A类评定：用对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。
不确定度的B类评定：用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。
仪器仪表习题库含参考答案
仪器仪表习题库含参考答案一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.对机器人进行示教时,模式旋钮打到示教模式后,在此模式中，外部设备发出的启动信号()。
A、延时后有效B、视情况而定C、有效D、无效正确答案：D2.多旋翼无人机的遥控器最少有（）通道。
A、5个B、4个C、3个D、2个正确答案：B3.遥控无人机在预定高度由下降转平飞时()。
A、注视地平仪，柔和地加油门，同时拉杆B、注视地平仪，快速地加油门，同时拉杆C、注视地平仪，快速加油门，缓慢拉杆D、注视地平仪，柔和地加油门，同时顶杆正确答案：A4.机器人I/O盒更换输出模块时，要在（）情况下进行。
A、输出开路状态下B、短路状态下C、断电状态下D、以上都是正确答案：C5.对于无人机机身紧固件连接性检查包括是否有松动、（）。
A、是否有变形、是否有损伤B、是否有粘连C、是否有粘连、是否有变形D、是否有损伤、是否有粘连正确答案：A6.机器人的精度主要依存于机械误差、控制算法误差与分辨率系统误差。
一般说来（）。
A、控制精度高于分辨率精度B、重复定位精度高于绝对定位精度C、机械精度高于控制精度D、绝对定位精度高于重复定位精度正确答案：D7.以下不是示教器示教的缺点的是（）。
A、难以获得高精度控制B、难以获得高速度C、难以与其他设备同步D、不易与传感器信息相配合正确答案：B8.用于检测物体接触面之间相对运动大小和方向的传感器是（）。
A、接近觉传感器B、压觉传感器C、滑动觉传感器D、接触觉传感器正确答案：C9.无人机()是指根据无人机需要完成的任务、无人机的数量以及携带任务载荷的类型，对无人机制定飞行路线并进行任务分配。
A、任务规划B、飞行规划C、航迹规划D、飞行测试正确答案：A10.具有互换性的零件应是（）。
A、相互配合的零件B、形状和尺寸完全相同的零件C、不同规格的零件D、相同规格的零件正确答案：D11.机器人各关节使用的交流伺服电动机结构是（）。
A、转子装有永磁体，定子是绕组B、转子、定子都是绕组C、定子装有永磁体，转子是绕组D、转子、定子都装有永磁体和绕组正确答案：A12.螺旋桨在高速运转下，要对其进行（）测试，保证桨叶的工作稳定A、动平衡B、静不平衡C、静平衡D、动不平衡正确答案：A13.有多个夹具台时，设定（）可使手动操作更为简单。
仪器分析课后习题简答题答案
一章1、常用的仪器分析方法分为哪几类？它们的原理是什么？答：○1分为电化学分析法、光分析法、色谱分析法○2原理：电化学分析法：是利用待测组分在溶液中的电化学分析性质进行分析测定的一类仪器分析方法。
光分析法：是利用待测组分的光学性质进行分析测定的一类仪器分析方法。
色谱分析法：是利用物质中的各组分在互不相容的两相中吸附、分配、离子交换、排斥渗透等方面的分离分析测定的一类仪器分析方法。
一章2、仪器分析有哪些特点？答：优点：○1灵敏度高、○2炒作简单、○3自动化程度高、○4试样用量少、○5应用广泛缺点：价格昂贵、准确度不高一章3、仪器分析方法的发展趋势怎样？答：○1电化学分析方面在生物传感器和微电极应用具有广泛前景○2光学分析法方面光导纤维化学传感器探头在临床分析、环境监测○3色谱分析法对样品的连续分析研究活跃，毛细管区带电泳技术在生物分析及生命科学领域的应景。
○4计算机的应用使仪器分析具有智能性。
二章1、单独一个电极的电极电位能否直接测定，怎样才能测定？单独一个电极的电极电位不能直接测定，必须与另一支电位恒定的参比电极同插入测定试液中组成化学电池，通过测量电动势来间接测指示电极电位。
二章2、何谓指示电极和参比电极，各有什么作用？○1指示电极：电极电位随待测离子活度变化而变化的电极，能指示被测离子活度；○2参比电极：电位恒定的电极，测量电池电动势，计算电极电位的基准。
二章3、测量溶液PH的离子选择性电极是哪种类型？简述它的作用原理及应用情况。
○1作用原理：玻璃电极先经过水化的过程，水化时吸收水分，在膜表面形成一层很薄的水化凝胶层，该层面上Na+点位几乎全被H+所替代。
当水化凝胶层与溶液接触时，由于凝胶层表面上的H+浓度与溶液中的H+浓度不相等，便从浓度高的一侧向浓度低的一侧迁移，当达到平衡时，产生电位差，由于膜外侧溶液的H+浓度与膜内溶液的H+浓度不同，则内外膜相界电位也不相等，这样跨玻璃膜产生电位差，即膜电位（4膜=4外—4内）○2应用情况：最早的的离子选择性电极，是电位法测定PH的最常用的指示电极。
仪器分析课后习题答案(武大版)
仪器分析课后习题（参考）（部分）第一章绪论1.仪器分析有哪些分析方法？请加以简述。
答：a.光学分析法 b.电化学分析法 c.分离分析法 d.其它分析方法。
光学分析法：分为非光谱法和光谱法。
非光谱法是不涉及物质内部能级跃迁，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质变化，从而建立起分析方法的一类光学测定法。
光谱法是物质与光相互作用时，物质内部发生的量子化的能级间的跃迁，从而测定光谱的波长和强度而进行的分析方法。
电化学分析方法：利用待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。
分离分析方法：利用样品中共存组分间溶解能力、亲和能力、吸附和解析能力、迁移速率等方面的差异，先分离，后按顺序进行测定的一类分析方法。
其它仪器分析方法和技术：利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质测定的一类分析方法。
3.仪器分析的联用技术有何显著优点？答：多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自的优点得到发挥，缺点得到克服，尤其是仪器与现代计算机技术智能融合，实现人机对话，不断开拓了一个又一个的研究领域。
第二章分子分析方法2.为什么分子光谱总是带状光谱？答：因为当分子发生电子能级跃迁时，必须伴随着振动能级和转动能级的跃迁，而这些振动的能级和转动的能级跃迁时叠加在电子跃迁之上的，所以是带状光谱。
4.有机化合物分子电子跃迁有哪几种类型？那些类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出来？答：б→б*、П→б*、n→б*、n→б*、n→П*、П→П*。
其中n→б*、n→П*、П→П*类型的跃迁可以在紫外可见光区吸收光谱中反映出。
5.何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线、浓色效应，淡色效应、向红基团、向蓝基团？答：深色团：分子中能吸收特定波长的光的原子团或化学键。
助色团：与生色团和饱和烃相连且使吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增强的原子或原子团，如：-OH、-NH2。
长移：某些有机物因反应引入含有未珙县电子对的基团，使吸收峰向长波长的移动的现象。
智能仪器课后习题答案
智能仪器课后习题答案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。
智能仪器原理与设计课后答案
智能仪器原理与设计课后答案【篇一：《智能仪器设计》复习题及答案】>答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（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、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。
答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行总调。
智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。
3、在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个i/o端口？答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2口。
4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不同的，其中8031的为片外程序存储器的读选通信号，而和为片外数据存储器的读和写选通信号。
5、mcs-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？答：mcs-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串行口。
它们各自的中断服务程序入口地址见下表。
6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。
7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。
答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。
多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于高速数据采集系统。
（2）多路通道共享放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。
《智能仪器》复习题及答案
《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。
51课后答案第一二三四章答案解析
1《单片机原理及应用》习题参考答案 第一章1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机 内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说，二进制数是计算机硬件能 直接识别并进行处理的惟一形式。
十六进制数可以简化表示二进制数。
2.(1) 0111100179H (2) 0.11 O.CH ⑶ 01111001.1179.CH(4)11101010.101 0EA.AH ⑸01100001 61H ⑹ 00110001 31H3.7.13711989 &什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外 总线。
系统总线应包括：地址总线(AB) 控制总线(CB) 数据总线(DB)地址总线(AB) : CPU 根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信 息由地址总线输出， 然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K , 地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地 址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB):由CPU 产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命 令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU 还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB) : CPU 是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总 线应为双向总线。
在CPU 进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU ;在CPU 进行写操作时，CPU 把数据通过数据总线传送给存储单元或外设9 .什么是接口电路？ CPU 与接口电路连接一般应具有哪些信号线 ？外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？CPU 通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理 量）也不尽相(1) 0B3H4.(2)80H17.AH⑷ 0C.CH(1)01000001B65(2) 110101111B431(4)10000011111010 84425.⑶ 11110001.11B241.75(1)00100100 00100100 00100100 (3)01111111 0111111101111111(5)10000001 11111110 11111111 6.(2) 10100100 (4)1000 0000 (6)1111100111011011 1111 1111 1000011011011100 1000 0000 1000011100100101B 00110111BCD25H同。
智能仪器课后习题答案
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智能仪器习题集答案
意图，并阐述实现自动零点调整的过程。 答：自动零点调整主要是对零漂进行
校正，因为零漂是造成系统误差的主要原因之一。
自动零点调整的原理示意图如图 2-4：
实现自动零点的调整过程：设放大器的增益为 G，A/D 转换器的转换系数为 K，只
要在 G/K 在下述测量过程中保持不变，即可实现自动调零。操作过程如下：
当于二进制 11 位，转换时间 100mS，转换误差小于±1LSB。具有自动调零、自动 极性判断功能，具有自动量程控制信号输出，数据输出采用动态字位扫描 BCD 码 输出。 补 2-8、智能仪器模拟通道中的采样保持器的作用是（ D ）
读ROM→A
A异或B→B 修改指针
最后字节? N Y
校验和→A
Y A=B?
N 置故障标志 清故障标志
便于 要由
ROM 始地 验和
存放的地址为 data3。
返回
附图2-1 ROM自检程序流程图
自检原理： 在将智能仪器程序的机器码写入
ROM
时，在最后一个单元写入“校验字”。“校验字”应能满足 ROM 中所有单元的每一
答：在仪器开机或复位之后进行的自检。开机自检是仪器正式运行前的全面检 查，检查项目要尽可能全面。如果开机自检正常则进入正常测量程序，若发现故
障则声光报警并显示故障代码，以提醒用户。
自检实质上是配合硬件运行一段专门编制并存放在 ROM 中的自检程序，对
仪器的主要部件或测试点进行自动检测。自检程序将这些测试点的当前测试值与
述运算是很容易的。所以，即使用普通元器件设
计的电路，只要 Uos 不是很大，都可以用软件的方 法消除其对测量结果的影响。另外需注意，零点
漂移值 Uos 应每隔一段时间更新一次。 5、试根据图 2-8 画出采用三个不同量程传感器的
智能仪器原理及应用(第二版)课后习题部分答案
1-6.个人仪器系统相对智能仪器具有什么特点？
答：个人仪器和个人仪器系统充分的利用PC机软件资源，相对于智能仪器来说，极大的降低了成本，大幅缩短了研制周期，显示出广阔的发展前景。
1-7.简述智能仪器、自动测试系统、个人仪器系统的含义以及它们
之间的关系。
答：个人仪器系统是由不同功能的个人仪器和PC机有机结合而构成的自动测试系统。
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。
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。
2-3图2-10所示的双积分A/D转换器最大显示数为19999（BCD码），满刻度值ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2V，时钟频率f0=100kHz(f0=1/T0),试求：（1）该双积分A/D转换器的基准电压+UR、-UR应该为多少？（2）该双积分A/D转换器的分辨率是多少？转换速率大约为多
（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。
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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。
（3）仪器是信息的源头技术总之，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（1）传感器技术（2）A/D等新器件的发展将显著增强仪器的功能与测量范围（3）单片机与DSP的广泛应用（4）嵌入式系统和片上系统（SOC）将使智能仪器的设计提升到一个新阶段（5）ASIC、FPGA/CPLD即使在智能仪器中广泛使用（6）LabVIEW等图形化软件技术（7）网络与通信技术1-5 学过的哪些课程为智能仪器设计奠定基础，回顾其主要内容。
1-6 智能仪器有哪几种结构形式？对其做简要描述。
P6从智能仪器的发展状况看来，其结构有两种基本类型，即微机内嵌式和微机扩展式。
微机内嵌式智能仪器是将单片或多片的微处理器与仪器有机的结合在一起形成的单机。
（微处理器在其中起控制和数据处理作用。
其特点主要是：专用或多功能；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，成本较低。
）微机扩展式智能仪器是以个人计算机（PC）为核心的应用扩展型测量仪器。
（PCI 的优点是使用灵活、应用范围广，可以方便的利用PC已有的磁盘、打印机及绘图仪器等获取硬拷贝。
PC数据处理功能强、内存容量大，因而PCI可以用于复杂的、高性能的信息处理。
）1-7智能仪器设计是采用FPGA/CPLD有哪些优点？ P12FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，他们除了ASIC的特点之外，还有以下优点：（1）随着VLSI工艺的不断提高，FPGA/CPLD的规模也越来越大，所能实现的功能越来越强可以实现系统集成；（2）FPGA/CPLD的资金投入小，研制开发费用低；（3）FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的EPROM 就可实现不同的功能；（4）FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短；（5）FPGA/CPLD软件易学易用，可以使设计人员更能集中精力进行电路设计。
FPGA/CPLD适合于正向设计，对知识产权保护有利。
1-8为什么说嵌入式系统与片上系统（SOC）将使智能仪器的设计提升到一个新阶段？P11（1）嵌入式系统的深入发展将是智能仪器的设计提升到一个新的阶段，尤其是能运行操作系统的嵌入式系统平台，由于它具备多任务、网络支持、图形窗口、文件和目标管理等功能，并具有大量的应用程序接口（API），将会使研制复杂智能仪器变得容易；（2）在片上系统设计中，设计者面对的不再是电路芯片而是根据所设计系统的固件特性和功能要求，选择相应得单片机CPU内核和成熟化的IP内核模块，消除了器件信息故障，加快了设计速度，片上系统将使系统设计发生革命性的变化。
2-1 数据采集系统主要实现哪些基本功能？P15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，以便由计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。
2-2 简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点。
P15-16（1）集中采集式：a分时采集型特点：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。
（但对信号的采集式由模拟多路切换器即多路转换开关分时切换、轮流选通的，因而相邻两路信号在时间上是依次被采集的，不能获得同一时刻的数据，这样就产生了时间偏斜误差。
）b同步采集型特点：在多路转换开关之前给每路信号通路各加一个采样保持器，使多路信号的采样在同一时刻进行，即同步采样。
（然后由各自的保持器保持着采样信号的幅值，等待多路转换开关分时切换进入公用的A/D电路将保持的采样幅值转换成数据输入主机。
这样可以消除分时采集型结构的时间偏斜误差，这种结构既能满足同步采集的要求，又比较简单。
不足之处：在被测信号路数较多的情况下，同步采得的信号在保持器中保持的时间会加长，而保持器会有一些泄露，是信号有所衰减。
）（2）分散采集式：每一路信号一般都有一个S/H和A/D，不再需要模拟多路转换器MNX。
（每一个S/H和A/D之对本路信号进行模数转换即数据采集，采集的数据按一定的顺序或随机地输入计算机，根据采集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。
）2-3 采样周期与那些因素有关，如何选择采样周期？2-4 为什么要在数据采集系统中使用测量放大器？P19由于电路内有这样或那样的噪声源存在，是的电路在没有信号输入时，输出端仍存在一定幅度的波动电压，这就是电路的输出噪声。
把电路输出端测得的噪声有效值O N V 折算到改电路的输入端即除以该电路的增益K ，得到的电平值称为该电路的等效输入噪声IN V ，即/I N O N V V K =。
如果在高电路输入端的信号幅度IS V 小到比该电路的INV 还要低，那么这个信号就会被电路的噪声所“淹没”。
为了不使小信号被淹没，就必须在该电路前面加一级放大器。
2-6 在设计数据采集系统式，选择模拟多路开关要考虑的主要因素是什么？2-7 能否说一个带有采样保持器的数据采集系统的采样频率可以不受限制？为什么？P46不能说带有采样保持器的数据采集系统的采样频率可以不受限制。
因为在A/D 转换器在进行转换时需要一定的时间，在这个转换时间内，被转换的模拟量应基本保持不变，否则转换精度没有保证，甚至根本失去看转换的意义。
所以转换时间c t 制约着转换信号的最高频率。
m ax 112m c f t π+=（式1），进而影响数据采集系统的采样频率m ax 2s f f ≥。
在A/D 之前加上采样/保持器后m ax 112m AP f t π+=（式2），A P t 为孔径时间。
由于AP c t t ，所以由式2限定的信号频率远远高于式1限定的频率，采样/保持器扩展了被转换信号的范围，进而扩展了采样频率，但仍受A P t 的限制，不能无限增大。
2-8在为一个数据采集系统选择微机时，主要考虑哪些因素？（1） 系统的通过速率，即系统速率、传输速率、采样速率或吞吐速率（单位时间内系统对模拟信号的采集次数）（2）系统的分辨率，即数据采集系统可以分辨的输入信号的最小变化量（3）系统的精度，当系统工作在额定速率下，系统采集的数值和实际值的差尽量要小2-92-10 如果一个数据采集系统，要求有1%级精度性能指标，在设计该数据采集系统时，怎样选择系统的各个元器件？P55通常传感器和信号放大电路所占的误差比例最大，其他各环节如采样/保持器和A/D 转换器等误差，可以按选择元器件精度的一般规则和具体情况而定，选择元器件精度的一般规则是：每一个元器件的精度指标应该优于系统规定的某一最严格的性能指标的10倍左右。
所以此题中传感器和信号放大电路的总误差可分配成0.9%，A/D 转换器和S/H 器和多路模拟开关分配0.1%，且每个组件的误差应不大于0.01%。
2-11 一个带有采样/保持器的数据采集系统，其采样频率100s f kH Z =,10F SR V =,3AP t ns ∆=,8n =,试问系统的采样频率是否太高？P4713max 19911 2.071022310m AP f H Z t ππ+-===⨯∆⨯⨯max s f f <，故系统的采样频率不高2-12 数据采集系统的组成P152-13 信号调理电路的组成P173-1 键盘有哪几种组成方式？各自有何特点？按键去抖有哪几种方法？键盘的组成方式及特点P60-P63（1） 非编码键盘 包括独立连接式非编码键盘（结构简单，但当键数较多时，就要占用多个接口）和矩阵式非编码键盘（可以减少键盘接口）。
非编码键盘处理软件复杂，硬件简单。
（2） 编码键盘 由硬件来识别键闭合、释放状态，由硬件消除键抖动影响以及实现一些保护措施的方法，可以节省CPU 相当多的时间。
这种键盘处理软件简单，但硬件较复杂。
按键去抖动的方法：硬件方法和软件方法。
通常在键的个数较少时可采取硬件措施，即用R-S 触发器或单稳态电路来消除按键抖动。
键数较多时，常用软件反弹跳，及采用软件延时法。
3-2 键盘接口主要解决哪些问题？P60（1） 决定是否有键按下（2） 如果有键按下，决定是哪一个键被按下（3） 确定被按键的读书（4） 反弹跳-按键抖动的消除（5） 不管一次按键持续的时间多长，仅采样一个数据（6） 处理同时按键，即同时又一个以上的按键情况3-33-4 LCD 有那两种常用的驱动方式？说明一种驱动方式的工作原理。