智能仪器与虚拟仪器仪表复习题
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。
智能仪器复习题及答案
智能仪器复习题及答案一、选择题1. 智能仪器通常具备以下哪种功能？A. 基本测量B. 自动校准C. 数据记录D. 所有上述功能2. 智能仪器与传统仪器相比，其优势主要体现在：A. 成本更低B. 操作更复杂C. 功能更全面D. 体积更小3. 以下哪个不是智能仪器的常见传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 光传感器4. 智能仪器在数据处理上通常采用哪种技术？A. 模拟信号处理B. 数字信号处理C. 人工神经网络D. 以上都不是5. 智能仪器在故障诊断中，通常采用哪种方法？A. 人工检查B. 经验判断C. 模式识别D. 随机猜测二、填空题6. 智能仪器的核心技术包括__________、__________和__________。
7. 智能仪器的自适应能力主要体现在__________、__________和__________。
8. 智能仪器的通信接口通常包括__________、__________和__________。
三、简答题9. 简述智能仪器在工业自动化中的应用及其重要性。
10. 描述智能仪器在环境监测中的作用及其优势。
四、计算题11. 假设智能仪器测量得到的温度数据为：25°C、27°C、29°C、30°C、28°C，请计算平均温度。
五、论述题12. 论述智能仪器在现代医疗诊断中的作用及其对未来医疗技术发展的影响。
六、答案1. D2. C3. C4. B5. C6. 传感器技术、微电子技术、计算机技术7. 自我诊断、自我校准、自我适应8. RS-232、RS-485、以太网9. 智能仪器在工业自动化中通过其高精度、高稳定性和强大的数据处理能力，提高了生产效率和产品质量。
它们能够实时监控生产过程，自动调整参数，确保生产过程的连续性和稳定性，从而降低人工成本和提高生产安全性。
10. 智能仪器在环境监测中能够实时收集和分析环境数据，如温度、湿度、污染物浓度等，为环境保护提供科学依据。
智能仪器仪表复习题
1、什么是智能仪器、智能仪器有哪些功能。
答：智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量(或检测)仪器，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。
2、简述智能仪器的发展过程及应用领域。
答：第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表第二代为数字式仪器仪表第三代就是智能式仪器仪表应用：测量仪器，分析仪器，生物医疗仪器，地球探测仪器，天文仪器，航空航天航海仪表，汽车仪表，电力，石油，化工仪表等，遍及国民经济各个部门，深入到人们生活的各个角落。
（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。
3、智能仪器的特点、智能仪器结构形式，对其作简要描述。
答：特点：测量过程的软件控制数据处理多功能化。
结构形式：微机内嵌式（将单片或多片的微处理器与传统仪器有机地结合在一起形成的单机，其形态是仪器。
）微机扩展式（以个人计算机(PC)为核心的应用扩展型测量仪器。
个人计算机仪器(PCI)或称微机卡式仪器。
其形态可以是计算机。
）4、数据采集系统的组成结构。
答：传感器模拟信号调理数据采集电路（传感器、模拟信号调理电路、数据采集电路）微机系统5、程控放大器在智能仪器中的作用以及使用过程中的注意事项。
答：程控放大器是常用部件，在许多实际应用中，为了在整个测量范围内获取合适的分辨力，常采用可变增益放大器。
增益由仪器内置计算机的程序控制。
这种由程序控制增益的放大器，称为程控放大器。
使用时可以根据输入模拟信号的大小来改变放大器的增益。
程控放大器是解决大范围输入信号的有效办法。
6、AD转换器分为哪几类？串行接口的AD与并行接口的AD的优缺点。
答：比较型ADC、积分型ADC、V/F型ADC。
最新智能仪器复习题
第一章1、什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量(或检测)仪器，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。
也可以理解为传统仪器仪表的智能化、数字化发展。
特点：（1）测量过程的软件控制：灵活性强、可靠性强（2）数据处理：改善测量的精确度，提供更多高质量的信息量（3）多功能化：一机多用2、简述推动智能仪器发展的主要技术。
传感器技术，A/D，单片机，DSP，ASIC，FPGA/CPLD，Labview软件，网络与通信技术，嵌入式系统与片上系统。
3、智能仪器有哪几种结构形式？各有什么特点？微机内置式：将单片或多片的微机芯片与仪器有机地结合在一起形成的单机。
微机扩展式：以个人计算机(PC)为核心的应用扩展型测量仪器。
第二章1、D/A转换器内部主要由哪几部分组成？各有什么作用？DAC的组成：电阻网络，模拟开关，求和运算放大器，基准电源2、试设计4位的倒T型网络DAC，设R=10k，参考电压为5伏，举例说明输入数字量为0100B，1100B时，反馈电阻上的电流值。
试用D/A转换器设计一个简易信号发生器，要求画出原理框图，说明工作原理。
当输入数字量为1001B时：当输入数字量为0101B时：3、有一8位的逐次逼近式A/D转换器，满量程为5V，现若输入4.1V模拟电压，试分析其逐次逼近的转换过程。
若时钟频率是100kHz，计算完成一次转换所需的时间。
量化单位：q=5/28128 64 32 16 8 4 2 1 U s=4.1v 比较1 0 0 0 0 0 0 0 2.5v 保留1 1 0 0 0 0 0 0 3.75v 保留1 1 1 0 0 0 0 0 4.375v 去除1 1 0 1 0 0 0 0 4.0625 保留1 1 0 1 1 0 0 0 4.21875v 去除1 1 0 1 0 1 0 0 4.140625v 去除1 1 0 1 0 0 1 0 4.1015625v 去除1 1 0 1 0 0 0 1 4.08203125v 保留结果：11010001 误差: 4.1-4.08203125=0.01797v转换时间：4、CPU一般采用哪几种方式和A/D转换器进行联络实现对转换数据的读取。
仪器仪表复习题与参考答案
仪器仪表复习题与参考答案一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.在进行（）标定时，示教点数应该不少于4个。
A、TTP点B、TPP点C、TCP点D、TPC点正确答案：C2.机器人手部的位姿是由（）构成的。
A、姿态与位置B、位置与运行状态C、位置与速度D、姿态与速度正确答案：A3.影响植保飞防作业的环境因素包括天气因素、地理因素、种植地块因素、田间障碍因素和（）。
A、种植作物因素B、人为因素C、温度因素D、时间因素正确答案：B4.无人机飞行需要处置的紧急情况包括导航系统故障、上行通信链路故障、（）和（）。
A、电气系统故障、任务设备故障B、动力装置故障、控制站显示系统故障C、起落架故障、控制站显示系统故障D、控制站显示系统故障、任务设备故障正确答案：D5.用户坐标系标定首先标定（）。
A、原点B、Y轴C、Z轴D、X轴正确答案：A6.大多数化工过程可以用少数基本定律来描述，下面错误的是（）。
A、以能量守恒定律为基础的能量衡算B、以质量守恒定律为基础的物料衡算C、描述过程平衡关系的定律和描述未处于平衡的过程速率的定律D、以动量守恒定律为基础的能耗衡算正确答案：D7.机器人在运行过程中发生碰撞，通常将机器人调到（）进行恢复。
A、自动模式B、单步运行C、手动模式D、半自动模式正确答案：C8.小型消费级多旋翼无人机的机动性往往更强，因此，这类飞行器的重心也会略微偏（）一些。
A、低B、无影响C、高D、中正确答案：C9.电感式传感器是利用线圈的自感或互感来实现测量的装置，可以用来测量（）。
①位移；②振动；③压力；④流量；⑤温度；⑥湿度A、③④⑤⑥B、①②③④C、②③④⑤D、①②⑤⑥正确答案：B10.工业机器人的手部也称末端执行器，由（）和手指三部分组成，是一个独立部件。
A、传动机构、动力机构B、传动机构、执行机构C、驱动机构、执行机构D、驱动机构、传动机构正确答案：D11.以串行通信方式传送一个8位数据，需要（）条数据传输线。
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，所以是线性的滤波器。
（）2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。
（）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 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比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. 智能仪器中的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. 软件开发过程的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 ）的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的框图如下图所示。
其中（ 1 ）~（ 4 ）各部分的组成为:( )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？A. 噪声统计规律B. 信号特征和噪声统计规律C. 信号特征D. 只能用多种滤波算法试验，由处理效果确定。
4. 采样保持器的作用是( )A. 提高系统的采样速率B. 保持系统的数据稳定C. 保证在A/D转换期间ADC前的模拟信号保持不变D. 使A/D 转换器前信号能跟上模拟信号的变化5. 采集数据中含有脉冲性干扰，信号为直流，则应选择( )滤波算法。
仪表工虚拟仪器技术试题集
仪表工虚拟仪器技术试题集考试题目：仪表工虚拟仪器技术试题集一、单选题1. 虚拟仪器技术是指利用计算机技术和虚拟仪器软件，将传统仪器的某些功能和性能模拟或实现在计算机中，并能通过硬件设备与被测对象进行交互。
以下哪个选项不是虚拟仪器技术的主要特点？A. 灵活性B. 操作简便C. 硬件部件固定D. 数据处理能力强2. 仪器连接常用的接口有许多种，下列选项中不属于常用接口的是：A. USB接口B. GPIB接口C. RS-232接口D. Ethernet接口3. 在虚拟仪器技术中，数据采集卡的功能主要是：A. 数据存储B. 数据处理C. 数据显示D. 数据采集4. 虚拟仪器软件中的图形编程语言包括：A. PythonB. CC. MATLABD. Fortran5. 仪表控制和数据采集软件LabVIEW是由以下哪家公司开发的？A. 微软B. 苹果C. 赛门铁克D. 国家仪器公司二、多选题1. 下列哪些软件是用于虚拟仪器开发的？A. LabVIEWB. MATLABC. C++D. Visual Studio2. 以下哪些是虚拟仪器的主要应用领域？A. 生物医学B. 机械制造C. 能源与动力D. 音乐制作3. 虚拟仪器技术的优势包括：A. 易扩展B. 低成本C. 高可靠性D. 硬件复杂4. 使用虚拟仪器技术进行实验时，以下哪些是工程师需要关注的问题？A. 仪器的精度和准确性B. 软件的稳定性和灵活性C. 数据存储和处理D. 仪器的外观设计5. 虚拟仪器的发展趋势有：A. 网络化B. 小型化C. 集成化D. 传统化三、判断题1. 虚拟仪器技术可以充分利用计算机硬件资源，提高系统性能和稳定性。
A. 正确B. 错误2. 虚拟仪器技术可以通过软件的方式模拟不同类型的仪器。
A. 正确B. 错误3. 虚拟仪器技术只适用于科学实验室等学术研究领域。
A. 正确B. 错误4. 虚拟仪器技术可以实现仪器参数的自动化测试和校准。
智能仪器设计复习题及答案
1、智能仪器有何特点？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PSEN为片外程序存储器的读选通信号，而RD和WR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
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;23、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1c/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;2b/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开关S导通,输入模拟信号Vi对保持电容CH充电,当VL=1的持续时间tw远远大于电容CH的充电时间常数时,在tw时间内,CH上的电压Vc跟随输入电压Vi的变化,使输出电压Vo=Vc=-Vi,这段时间为采样时间;开关S断开,由于运算放大器的输入阻抗很高,存储在上CH的电荷不会泄露,CH上的电压Vc保持不变,使输出电压Vo能保持采样结束瞬时的电压值,这段时间为保持时间;21、简述AD转换器的主要性能指标按工作原理划分,A/D转换器分为哪几类分辨率转换时间转换误差转换速度满刻度范围22、A／D转换器与微处理器连接方式以及智能仪器要求的不同,实现A／D转换软件的控制方式主要有哪几种23、说明双积分Ａ／D转换器的工作原理双积分式A／D转换器又称双斜式A/D转换器,其转换过程在逻辑控制电路的控制下按以下三个阶段进行;1．预备阶段2．定时积分阶段T13．定值积分阶段T224、在智能仪器设计中,一般根据哪两项要求来选择A/D转换器位数应根据对采集电路转换范围与转换精度两方面的要求选择A/D转换器的位数25、设计AD574与80C51单片机的接口电路,要求采用中断方式控制AD转换,画出接口电路图;26、设计一个数据采集系统,具体要求为8路模拟量输入交变信号,f=100Hz,电压范围为0～10V,转换时间小于50μs,分辨率5mV满量程的%,通道误差小于%;ADC的选择：选择12位A/D转换器AD574,其转换时间为25μs,分辨率为满量程的%,转换误差为%,输入信号范围为0～10V或0～20V,均满足设计要求;多路模拟开关：选择8路模拟开关CD4051,开关漏电流约为,当信号源内阻为10kΩ时,误差电压是μV,可忽略不计;开关接通电阻约为200Ω,由于采样保持器的输入电阻一般在10MΩ以上,因此当最大电压为10V时,开关电阻上的压降仅为,也可忽略不计;27、什么是软测量技术软测量技术一般是根据某种最优准则,通过选择一些容易测量且与主导变量密切联系的二次变量辅助变量来预测主导变量,它所建立的软测量模型可以完成一些实际硬件检测仪器所不能完成的测量任务;28、智能仪器输出通道的信号种类分为几种,分别为什么模拟量输出信号开关量输出信号数字量输出信号29、模拟量输出通道的组成及结构形式D/A转换多路模拟开关采样保持一个通路设置一个D/A转换器多个通路共用一个D/A转换器30、D/A转换器的工作原理权电阻31、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在D/A转换器中通常用分辨率和转换误差来描述转换精度;分辨率是指输入数字量最低有效位为1时,对应输出可分辩的电压变化量△V与最大输出电压Vm 之比转换器中各元件参数的偏差,基准电压的波动,和运放的零点漂移都可以影响D/A的转换精度;32、DA转换器的输入输出形式分为哪几种D/A转换器的数字量输入端有3种情况：不含数据锁存器；含单个数据锁存器；含双数据锁存器;对于D/A转换器的输出,则又有单极性和双极性之分,以及某些场合下的偏置输出方式;33、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34、DAC0832的工作方式有哪几种每种方式如何实现双缓冲：由于DAC0832芯片中有两个数据寄存器,可以通过控制信号将数据先锁存在输入锁存器中,当需要D/A转换时,再将锁存器中锁存的数据信号装入DAC 寄存器并进行D/A 转换,从而达到两极缓冲工作方式;直通型：如果使两个寄存器都处于常通状态,这时两个寄存器的输出跟随数字输入变化而变化,D/A 转换器的输出也同时跟着变化,这种情况应用于连续反馈过程控制系统35、继电器的作用是什么继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统又称输入回路和被又称输出回路,通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“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;36、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只要在线圈两端加上一定的电压,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常开触点吸合;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返回原来的位置,使动触点与原来的静触点常闭触点吸合;这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的;当输出回路包含有感性负载导通电流较大时,在触点断开的瞬间有可能在触点间造成高压电弧,以至于烧坏触点或降低触点寿命;为防止这种情况,如果负载电源是直流的,可以在触点间并联续流二极管；如果负载电源是交流的,可以在触点间并联压敏电阻;37、光电耦合器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,流过发光二极管发光,光敏三极管因光信号作用而饱和导通,。
虚拟仪器考试试题及答案
精品文档虚拟仪器设计考试试题一、简答题（30分）1.什么是虚拟仪器？虚拟仪器与传统仪器的区别是什么？虚拟仪器（Virtual Instrument ,VI）是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。
传统仪器：关键是硬件、开发与维护费用高、技术更新周期长、价格高价格低、厂商定义仪器功能、系统封闭和固定、不易与其他设备连接虚拟仪器：关键是软件、开发与维护费用低、技术更新周期短、并且可重用性与可配置性强、用户定义仪器功能、系统开放、灵活、容易与其他设备连接2.一个最基本的虚拟仪器程序（VI）包括哪三个部分前面板：交互式的用户界面。
程序框图：是程序源代码，用模块代替普通函数。
图标和连接器：用以识别VI的接口，以便在创建VI时调用另一个VI。
当一个VI应用在其它VI中，则称为子VI。
子VI相当于文本编程语言中的子程序。
3.DAQ系统的任务？DAQ系统由什么构成？DAQ系统的任务就是测量或生成物理信号。
DAQ系统的组成：传感器或转换器（被测物理量转换为电信号）信号调理(放大、滤波、隔离适合采集要求）数据采集装置（将数据传送给计算机）驱动程序（驱动硬件、提供应用程序的接口）硬件设备配置的管理软件应用软件和计算机（LabVIEW 等）二、设计题（70分）1.构建VI，接收5个数字输入，将这些数字相加并在仪表盘上显示结果。
如果输入数的总和小于8.0，则圆形指示灯亮。
（15分）精品文档．精品文档VI2.构建最大心率性别214-Age*0.8男209-Age*0.7女在前面板上放置数值控件来输入年龄，放置滑动开关来输入性别。
数值指示器显示最大心率。
使用公式节点计算心率公式。
精品文档．精品文档打开并保持打开状。
程序运行时，第一个LED3个圆形LEDVI3.构建，在前面板上放置打开并保持打开状LED打开并保持打开状态；再过2s，第三个态，1s以后，第二个LED 20（分）LED都保持打开状态3s，然后程序结束。
智能仪器仪表人工智能与机器学习考核试卷
3.深度学习的核心组件是__________。
4.在智能仪器仪表的数据采集过程中，常用的采样方法有__________和__________。
5.提高智能仪器仪表可靠性的主要措施包括__________和__________。
10.智能仪器仪表的发展趋势包括__________和__________。
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.在智能仪器仪表中，传感器的作用是转换信号形式，将非电信号转换为电信号。（）
2.机器学习中的非监督学习不需要使用标注的训练数据。（）
3.深度学习模型一定比传统的机器学习模型复杂。（）
C.语音识别
D.深度学习
8.在智能仪器仪表中，以下哪种通信方式应用最为广泛？（）
A.有线通信
B.无线通信
C.光通信
D.磁通信
9.以下哪个领域不是人工智能在智能仪器仪表中的应用方向？（）
A.故障诊断
B.性能优化
C.数据挖掘
D.生物医学
10.以下哪个算法不属于深度学习？（）
A.卷积神经网络（CNN）
B.循环神经网络（RNN）
3.描述深度学习在智能仪器仪表图像识别任务中的应用，包括所使用的网络结构、训练过程以及在实际应用中的表现。
4.讨论智能仪器仪表在设计时需要考虑的数据安全性问题，并提出相应的解决方案来确保数据的安全性和隐私保护。
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. B
3. C
4. D
5. D
6. B
7. C
8. B
9. D
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。
90、什么是固有测试性？固有测试性设计的主要内容包括哪几个方面？91、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。
智能仪器考试试题
智能仪器考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、智能仪器的核心部件是（）A 传感器B 微处理器C 显示器D 执行机构2、以下哪种通信方式常用于智能仪器的数据传输（）A 并行通信B 串行通信C 蓝牙通信D 以上都是3、智能仪器中的模拟信号转换成数字信号通常使用（）A ADC 转换器B DAC 转换器 C 计数器D 定时器4、以下哪项不是智能仪器的特点（）A 高精度B 高可靠性C 高成本D 多功能5、智能仪器的软件通常包括（）A 系统软件B 应用软件C 驱动软件D 以上都是6、在智能仪器的误差处理中，常用的方法不包括（）A 软件滤波B 硬件滤波C 校准D 忽略误差7、智能仪器的人机交互界面不包括（）A 键盘B 触摸屏C 指示灯D 电源开关8、以下哪种编程语言常用于智能仪器的软件开发（）A C 语言B Java 语言C Python 语言D 以上都是9、智能仪器的自诊断功能主要是为了检测（）A 硬件故障B 软件故障C 人为操作错误D 以上都是10、以下关于智能仪器的发展趋势，说法错误的是（）A 小型化B 单一功能化C 智能化D 网络化二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、智能仪器通常由_____、＿____和_____三大部分组成。
2、传感器的作用是将_____转换成_____。
3、微处理器在智能仪器中的主要作用是进行_____和_____。
4、智能仪器的显示方式有_____、＿____和_____等。
5、数据采集系统中，采样保持器的作用是_____。
6、智能仪器的抗干扰技术包括_____、＿____和_____等。
7、智能仪器的通信接口常见的有_____、＿____和_____。
8、智能仪器的软件设计原则包括_____、＿____和_____。
9、智能仪器的可靠性指标通常用_____和_____来衡量。
10、智能仪器的校准方法有_____和_____。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述智能仪器的工作原理。
虚拟仪器复习试题(有答案)
虚拟仪器复习试题（满分100分）一、填空题。
（本题共10小题，15个填空，每空1分，共15分。
）1、一个完整的VI包括三个部分：( 前面板、框图程序、图标/连接口 )。
2、LabVIEW有四种类型的节点：（函数）、（子程序）、结构和代码接口。
3、因为For循环的常用来处理数组，所以数据出口的自动索引默认为（有）。
4、而While循环的数据出口的自动索引默认为（无）。
5、使用两个For循环，把其中一个嵌套在另一个中可以生成一个二维数组。
外层的For循环产生（行）元素，而内层的For循环产生（列）。
6、利用（相关滤波）可以方便地从复杂的待测信号中分离出某一特定频率的信号。
采样间隔是指（一个连续采集的序列中，相邻两次采集之间的时间间隔）。
7、虚拟仪器最核心的思想是（硬件实现的功能软件化），从而降低系统成本，增强系统功能与灵活性。
8、如果没有现成的数据采集卡，我们也可以利用LabVIEW中的（动态链接库）功能实现数据采集。
9、Sequence结构有（重叠式和平铺式）两种方式。
10、框图程序是由（节点）、（端口）和（连线）组成的可执行代码。
二、单项选择题。
（本题共5小题，每个小题有四个选项，从中选出正确的选项，每小题2分，共10分。
）1、当一个函数的error in带有错误信息时，下列哪种说法是正确的。
（ D ）A、该函数会对错误信息进行处理B、该函数不会作任何操作，而是直接将错误信息传递给error out，且不会将自身函数发生的错误加进去。
C、该函数将会发出错误信息警告，且使程序终止运行。
D、该函数会直接将错误信息传递给error out。
且会将自身函数发生的错误也一并加进去。
2、下列哪种说法是错误的？（ B ）A、虚拟仪器采用的是面向对象和可视化编程技术。
B、在程序运行的过程中波形的可见性是不可以改变的。
C、在LabVIEW中，VI程序的运行是数据流驱动的。
D、在创建子程序时，可以使用连线工具给前面板的控制器和指示器分配端口。
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. ×
2. √
3. ×
4. ×
5. √
6. ×
7. ×
8. √
9. ×
10. √
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。
智能仪器与虚拟仪器仪表复习题
传感器温度传感器常采用了热敏电阻，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC和正温度系数热敏电阻PTC，临界温度系数热敏电阻三种。
NTC和PTC的特征曲线如图热敏电阻全桥电路分析D1REDR12.7K123HLK1SW-HL+15VR3R527KR4100R63K+5V2374618U2OP072374618U3OP072374618U4OP073274618U1OP07R1147KR85.1KR7100KR105.1KR9100KR1410KR1510KR1651KR1751KR182KR232KR195.1KR212KR222K12Uo+15V-15V-15V-15V+15V+15V-15VD33.2VD23.2VR202K-5VR242K+5VR1220KR1320KRW10K0.1u FC20.1u FC30.1u FC40.1u FC50.1u FC60.1u FC70.1u FC80.1u FR2270/3WJ2J1123123R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC，用来检测加热温度的变化，R3、R4、R5、R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。
D2hed3是稳定0漂。
区分三种电桥的特点全桥好单臂电桥半桥全桥性能实验霍尔传感器开关型霍尔传感器和模拟量霍尔传感器，开关型霍尔传感器当磁钢（磁铁）转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平。
原件为三个引脚：小瓷片靠近霍尔元件的正面，霍尔元件传感器输出低电平。
光电传感器光电式传感器传感器有反射型和透射型两种，透射型的传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，在转盘上有孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。
《智能仪器仪表》复习题及部分答案
智能仪器仪表练习题一、填空题1.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）式键盘，若系统需要4个按键，应采用（独立式）键盘结构。
2.智能仪器的显示器件常用（ LED ）数码管或液晶显示器，其中（液晶显示器）更适合用于电池供电的便携式智能仪器。
3.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、（信号转换放大电路）、滤波器、（采样保持器）和A/D转换器等几个主要部分所组成。
4.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（+5V～+15V）V, 逻辑“1”为（-5V～ -15V）V。
5.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。
6.双积分型A/D转换器的技术特点是：转换速度（慢），抗干扰能力（强）。
7.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种：即利用（误差模型修正系统误差）、（校正数据表修正系统误差）或通过曲线拟合来修正系统误差。
8.为减小随机误差对测量结果的影响，软件上常采用（算术平均）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。
9.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）。
10.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。
11.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（增益）达到量程切换的目的。
12.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。
13.异步串行通信方式中，传送一帧字符信息由起始位、（数据）位、(奇偶校验)位和停止位等四部分组成。
14.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、（系统）误差和（粗大）误差。
15.不同设备之间进行的数字量信息交换或传输，称为（数据通信）。
智能仪器仪表虚拟现实与增强现实考核试卷
D.交互延迟
8.虚拟现实技术在智能仪器仪表中的优势包括哪些？()
A.提高操作安全性
B.降低训练成本
C.提高训练效率
D.增强用户体验
9.以下哪些技术可以用于增强现实系统的交互？()
A.手势识别
B.声音控制
C.眼动追踪
D.脸部识别
10.智能仪器仪表的虚拟现实培训系统应该具备哪些特点？()
A.真实感强
B.交互性好
C.可扩展性强
D.易于操作
11.增强现实技术可以用于哪些类型的智能仪器仪表？()
A.工业自动化设备
B.医疗诊断设备
C.交通监控设备
D.家用电器
12.以下哪些是虚拟现实与增强现实技术中常见的视觉呈现问题？()
A.眩光
B.鬼影
C.模糊
D.闪烁
13.虚拟现实与增强现实技术结合在智能仪器仪表中可以实现哪些功能？()
A.硬件设备成本高
B.软件开发难度大
C.用户眩晕感
D. ABC都是
17.增强现实技术在智能仪器仪表中的应用不包括？()
A.设备组装指导
B.设备维护
C.设备销售
D.设备运输
18.下列哪个不是虚拟现实技术的关键性能指标？()
A.视场角
B.刷新率
C.分辨率
D.传输速度
19.虚拟现实与增强现实技术的主要区别是什么？()
A.传感器技术
B.虚拟现实技术
C.互联网技术
D.量子计算技术
2.虚拟现实技术的英文缩写是？()
A. VR
B. AR
C. MR
D. CR
3.增强现实技术的核心是？()
A.交互性
B.沉浸性
C.现实性
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传感器温度传感器常采用了热敏电阻，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC 和正温度系数热敏电阻PTC，临界温度系数热敏电阻三种。
NTC和PTC的特征曲线如图热敏电阻全桥电路分析R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC，用来检测加热温度的变化，R3、R4、R5、R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。
D2hed3是稳定0漂。
区分三种电桥的特点全桥好单臂电桥半桥全桥性能实验霍尔传感器开关型霍尔传感器和模拟量霍尔传感器，开关型霍尔传感器当磁钢（磁铁）转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平。
原件为三个引脚：小瓷片靠近霍尔元件的正面，霍尔元件传感器输出低电平。
光电传感器光电式传感器传感器有反射型和透射型两种，透射型的传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，在转盘上有孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。
反射型的发光管和光电管是做在一起的。
模拟多路开关如图功能MPC508（U1）为8通道多路开关：INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。
要访问MPC508多路开关，可编程增益放大器AD526（U2）为可编程增益放大器A2、A1、A0、B四端为控制增益的代码输入端，-CS、-CLK为使能端，VIN端为信号输入端，VOUT端为信号输出端，它们之间的关系见真值表9-1，通过编程可以很方便的设置1、2、4、8、16不同的增益。
表9-1A/D转换AD774B（U5）为12位逐次逼近型快速A/D 转换器，其转换速度最大为8μS，其引脚图10-1及主要功能说明如下：LOGICV：数字逻辑部分电源+5V12/-8：数据输出格式选择信号引脚。
当12/-8=1（+5V）时，双字节输出，即12位数据同时有效输出，当12/-8=0（0V）时，为单字节输出，即只有高8位或低4位有效。
-CS：片选信号端，低电平有效。
A：字节选择控制线。
R/-C：读数据/转换控制信号，当R/-C=1，ADC转换结果的数据允许被读出；当R/-C=0时，则允许启动A/D转换。
CE：启动转换信号，高电平有效。
CC V 、EE V ：模拟部分供电的正电源和负电源，为12V ±或15V ±。
REF OUT ： 10V 内部参考电压输出端REF IN ： 内部解码网络所需参考电压输入端REF OFF ： 补偿调整。
接至正负可调的分压网络，以调整ADC 输出的零点。
10IN V 、10IN V ：模拟量10V ，20V 量程的输入端口，信号的一端接至AG 引脚。
DGND ： 数字公共端（数字地） AGND ： 模拟公共端 （模拟地）0DB ～11DB ：数字量输出STS ： 输出状态信号引脚。
转换开始时，STS 达到高电平，转换过程中保持高电平。
转换完成时返回到低电平。
STS 可以作为状态信息被CPU 查询，也可以用它的下降沿向CPU 发中断申请，通知A/D 转换已完成，CPU 可以读取转换结果。
2、当A/D 转换结束后，先能读入A/D 转换后的12位数据中的低8位；后读入A/D 转换后的12位数据中的高4位。
D/A 转换实验模拟量的输入端：13、14脚 DB0~DB11连接单片机。
例题AD7541A （U4）为12位D/A 转换器，主要功能说明如下：BIT1～BIT12：12位数字量输入端OUT1： D/A 转换电流输出1。
当DAC 的BIT1～BIT12全为1时，输出电流最大，全为0时输出0；OUT2： D/A 转换电流输出2。
OUT1与OUT2输出端电流之和为一常数。
REF V IN ：参考电压输入端FEEDBACK R ：反馈电阻输入表11-1 图11-1数码管静态动态显示液晶显示器的种类：字符屏、汉字屏（带字库与不带字库）、单色、多色键盘键查询子程序流程框图RS232通信单片机串行口经MAX232器件进行电平转换后，与PC机串行口相连。
PC机使用串口调试应用软件：串口调试.exe,实现上位机与下位机的通信。
MAX232 PC机PS232电平转为UARS485通信单片机串行口经MAX485器件进行电平转换后，再经过“RS485到RS232转换器”与PC机串行口相连。
直流电机转速直流电机在应用中有多种控制方式，对直流电机的驱动控制主要采用电枢控制驱动：即控制加在电枢两端电压的大小变化,以控制电机的转速大小。
由PWM 信号形成器与晶体管功率放大器电路；由霍耳传感器将电机的速度转换成电信号进行转速测量。
Pwm脉冲电信号直流数字电压表实验主程序流程框图 T1定时中断子程序流程框图温度测量（传感器为热敏电阻）主程序流程框图 T0定时中断子程序流程框图数据采集卡1．数据采集卡的组成（1）多路开关多路开关将各路被测信号轮流切换到放大器的输入端，实现多参数多路信号的分时采集。
（2）放大器放大器将前一级多路开关切换进入待采集信号放大（或衰减）至采样环节的量程范围内。
通常，实际系统中放大器做成增益可调的放大器，设计者可根据输入信号幅值的不同，选择不同的增益倍数。
（3）采样/保持器采样/保持器取出被测信号在某一瞬时的值（即信号的时间离散化）并在A/D转换过程中保持信号不变。
（4）A/D转换器A/D转换器将输入的模拟量转化为数字量输出，并完成信号幅值的量化。
一般来讲，通常将采样/保持器同A/D转换器集成在一块芯片上。
（5）D/A转换器D/A转换器将计算机输出的数字量转化为模拟量输出。
（6）I/O口一般数据采集卡都集成了数字量输入端和数字量输出端。
2．数据采集卡的性能指标（1）模拟信号输入部分①模拟输入通道数该参数表明数据采集卡所能采集的最多的信号路数。
②信号的输入方式被测信号的输入方式有：·单端输入：即信号的其中一个端子接地。
·差动输入：即信号两端均浮地。
·单极性：信号幅值范围为0～A，A为信号最大幅值。
·双极性：信号幅值范围为－A～＋A。
一般的数据采集卡都设有信号输入方式参数的选择和设置，设计者可根据实际需要进行选择。
③模拟信号的输入范围根据信号输入方式的不同（单极性输入或双极性输入），有不同的输入范围。
如对单极性输入，典型值为0～10V；对双极性输入，典型值为－5V～+5V。
④放大器增益放大器增益是采集卡固有参数，可以由设计者设置。
⑤模拟输入阻抗模拟输入阻抗是采集卡固有参数，一般步由设计者设置。
2．A/D 转换部分 （1）采样速率采样速率是指在单位时间内数据采集卡对模拟信号的采集次数，是数据采集卡的重要技术指标。
由采样定理，为了使采样后输出的离散时间序列信号能无失真地复原输入信号，必须使采样频率f s 至少为输入信号最高有效频率f max 的两倍，否则会出现频率混乱误差。
实际系统中，为了保证数据采集精度，一般由下列关系：s f =（7～10）m ax f ×N式中：N 为多通道数采系统的通道数；f s 为采样频率；f max 为信号最高有效频率。
（2）位数位数是指A/D 转换器输出二进制的位数。
当输入电压由0V 增至满量程U=U H 时，一个12位(b=12)A/D 的数字输出由12个“0”变为12个“1”，共计变化2b个状态，故A/D 转换器产生一个最低有效位数字量的输出改变值，相应的输入量U min =1/LSB=q 可由下式计算：1LSB=q=b H2U 式中：q 为量化值；U H ≧A ，为满量程输入电压，通常等于A/D 转换器的电源电压。
（3）分辨率和分辨力这两项指标数据采集卡可分辨的输入信号最小变化量。
分辨率一般以A/D 转换器输出的二进制或BCD 码位数表示，分辨力为1LSB （最低有效位数）。
（4）精度精度一般用量化误差表示。
量化误差e 为21LSB ： |e|=21LSB=21q=1b H 2U 3．D/A 转换部分 （1）分辨率分辨率是指当输入数字发生单位数码变化即1LSB 时，所对应输出模拟量的变化量，通常用D/A 转换器的转换位数b 表示。
（2）标称满量程标称满量程相当于数字量标称值2b的模拟量。
（3）响应时间数字量化后，输出模拟量稳定到相应数值范围内（）所经历的时间称为响应时间。
虚拟仪器虚拟仪器由三大功能块组成：信号的采集、数据的处理、结果的输出，所以可以按照“信号的调理与采集——数据的分析和处理——结果的输出及显示”的结构模式来建立。
1．信号的调理和采集功能对被测信号进行调理和采集是虚拟仪器的基本功能，此项功能主要是由虚拟仪器的硬件平台完成，本实验台提供三个工业上使用的高精度传感器。
为了使所有传感器输出一致，交流电压传感器和交流电流传感器在电路上增加了一级运放电路，使输出为5V（在出厂前已调好）。
2．数据分析和处理功能虚拟仪器通过软件实现对输入信号的分析处理，如数字滤波、统计处理、数值计算、信号分析、数据压缩等数字信号处理。
本实验台提供数据采集卡支持LabVIEW、VB、VC等虚拟仪器软件开发平台。
3．结果的输出及显示此项设计应考虑界面友好美观，操作方便。
4．虚拟仪器的软件设计过程虚拟仪器程序设计主要包括前面板的设计、软件源程序的设计以及程序的调试。
（1）前面板设计：因为用户使用虚拟仪器时所观察到的就是前面板，并在前面板中执行对仪器的操作，所以应根据实际中的仪器面板以及该虚拟仪器所要实现的功能来设计前面板。
（2）软件源程序的设计：设计好前面板后，虚拟仪器还不能正常工作，只有在创建了软件源程序以后程序才能真正运行。
（3）程序的调试：当前面板和源程序设计好以后，程序执行过程中可能会遇到很多方面的错误，因此要对程序进行调试。
5．虚拟仪器的软件设计思路一般的虚拟仪器设计流程为：开始→数据采集→数据处理→数据显示→结束。
（1）数据采集当用数据采集卡测量模拟信号时，必须考虑下列因素：输入模式（单端输入）、分辨率、输入范围、采样速率、精度等。
输入范围是指ADC能够量化处理的最大、最小输入电压值。
数据采集卡提供了可选择的输入范围，它与分辨率、增益等配合，以获得最佳的测量精度。
采样速率取决于模/数变换的速率，采样速率的选择还需考虑输入信号频率。
（2）数据处理数据处理包括直流信号、交流信号的处理两部分，直流信号处理比较简单，可以用多次采集后用求平均值的方法，交流信号处理比较复杂，方法也比较多。