智能仪器设计基答案

合集下载

《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。

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。

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》(第二版程德福林君)课后习题参考答案

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）。

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。

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。

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。

中国大学慕课智能仪器设计基础答案

中国大学慕课智能仪器设计基础答案1、以下哪一项不属于贝塔朗菲总结的系统的基本特性？A、整体性B、相关性C、复杂性D、层次性答案：复杂性2、西方围绕复杂系统产生的“新三论”包含以下哪一项内容？A、信息论B、控制论C、一般系统论D、突变论答案：突变论3、满意就是总体最优，而不是各子系统的要素最优。

答案：对4、系统工程的核心思想认为发明就是创造。

A.正确B.错误答案：B5、日本丰田公司发明了流水线生产模式，有效的降低了汽车的制造成本。

A.正确B.错误1、选择一个你所熟悉的系统说明系统的功能及其要素、环境及输入、输出。

答案：根据实际的系统能描述正确即可,没有固定答案。

2、请总结系统工程的特点。

答案：总预算BAC=4+10+12+4+8+6+10=54（万）3、结合系统工程应用领域，说明系统工程在你所学专业领域的可能应用及其前景。

答案：】判断题：1、以下哪一项不属于霍尔三维结构？A、时间维B、空间维C、逻辑维D、知识维答案：空间维2、系统分析流程不包含以下哪一项内容？A、初步分析B、规范分析C、综合分析D、决策分析答案：决策分析3、软问题是指目标、边界、约束均不清晰，但所有变量都可进行定量分析的问题。

4、西安交通大学怀祖教授将模型分为4类，其中判断模型是指用数学关系式来表达变量之间的关系。

A.正确B.错误答案：B5、与会者越多，头脑风暴法的效果越好。

A.正确B.错误答案：B1、请通过一实例，说明应用系统分析的原理。

答案：[写作要点]一、论文中要具体介绍组织的业务背景和组织结构，信息系统开发时的人员组成、任务分工和管理方式等内容，并明确指出你在其中承担的主要任务和开展的主要工作。

二、简要分析JRP的参与者，并说明每个参与者在会议讨论中所发挥的作用。

(1)负责人：通常是位于管理层的人，并且他的职权跨越系统项目中涉及的不同部门和用户，负责人通过鼓励用户主动参与JRP 会议对系统项目给予完全的支持，并负责做出需求是否入选的最后决策。

《智能仪器》(第二版程德福林君)课后习题参考答案

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）。

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。

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。

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,所以就是线性的滤波器。

( )2、基准电压Vr 的精度与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 通信采用的就是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:自供电与总线供电。

在自供电模式下,USB设备不需要任何外接电源设备。

( )6、 LCD显示器有静态驱动与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就是因果关系,噪声就是干扰之因,干扰就是噪声之果。

( )8、软件开发过程的三个典型阶段就是定义、开发与测试。

( )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与系统误差,基本数据处理顺序就是:( )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、信号特征与噪声统计规律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、采样保持器的作用就是( )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。

智能仪器作业答案

第 2 章智能仪器模拟量输入/输出通道
2.3 模拟量输出通道(NO.4) 1、单极性。2、双极性。 3、3 ；双； CS ； XFER； 4 ； DAC 。
第1章绪论 1、答：内含微型计算机并带有 GB-IP 等通信接口的电子仪器。主要特点：1、键盘代替旋转式或琴键式开关。 2、微处理器提高仪器的性能。 3、微处理器改善了自动化测量水平。 4、友好的人-机对话能力。 5、配有 GP-IB 或 RS-232 通信接口，可程控操作。
2、
答：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：输入/输出模拟信号。人机接口电路：沟通操作者和仪器之间的联系。通信接口电路：实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接受计算机的程控命令。第 1 章导论（NO.1）、 GB-IP 等通信接口、直流、数字式万用表、数字式电压表、监控
214 0.6m V。
模拟量输入通道(一)(NO.2)
；
8
；。逐次比较
。
-7-
《智能仪器原理与设计》作业答案
第 2 章智能仪器模拟量输入/输出通道
3、方法：ADC0809 的控制地址确定方法： ①、P2 口：不连线的位为 1,连线的位按连线状态连接。 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 ②、P0 口：低三位确定通道号，其它位为不连线状态。 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2
补充：TMOD 和 TCON 的控制字
-6-
《智能仪器原理与设计》作业答案
第 2 章智能仪器模拟量输入/输出通道
Ⅰ，GATE——门控制。 ●GATE=1 时，由外部中断引脚 INT0、INT1 来启动定时器 T0、T1。当 INT0 引脚为高电平时 TR0 置位，启动定时器 T0；当 INT1 引脚为高电平时 TR1 置位，启动定时器 T1。 ●GATE=0 时，仅由 TR0,TR1 置位分别启动定时器 T0、T1。 Ⅱ，C/T——功能选择位 C/T=0 时为定时功能，C/T=1 时为计数功能。置位时选择计数功能，清零时选择定时功能。 Ⅲ，M0、M1——方式选择功能由于有 2 位，因此有 4 种工作方式： M1 M0 工作方式功能说明 0 0 1 1 0 1 0 1 方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 13 位定时器/计数器 16 位定时器/计数器自动重载 8 位定时器/计数器 T0 分为 2 个 8 位独立计数器，T1 停止计数

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

智能仪器课后习题答案解析

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P3-51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..P81传感器技术2A/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5ASIC、FPGA/CPLD即使在智能仪器中广泛使用6LabVIEW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；2FPGA/CPLD 的资金投入小;研制开发费用低；3FPGA/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；4FPGA/CPLD 芯片电路的实际周期短；5FPGA/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 P111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..P15-161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ON 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/IN ON 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IN V 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..max 112m c f t π+=式1;进而影响数据采集系统的采样频率max 2s f f ≥..在A/D 之前加上采样/保持器后max 112m AP f t π+=式2;AP 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AP 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 2-10 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 kHZ =;10FSR V =; 3AP t ns ∆=;8n =;试问系统的采样频率是否太高 P4713max 19911 2.071022310m AP f HZ 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3-4 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..P65图3-8（1）静态驱动方式A端接交变的方波信号;B端接控制该段显示状态的信号..从图中可以看出;当该段两个电极上的电压相同时;电极间的相对电压为0.;该段不显示；当两极上的电压相位相反时;两电极间的相对电压为两倍幅值的方波电压;该段显示;即呈黑色显示状态..（2）迭加驱动方式时分割驱动法3-5 试述当前集中常见触摸屏的工作原理..P81-P821电阻式触摸屏电阻式触摸屏的主要部分是一块玉显示器表面紧密配合的电阻薄膜屏;这是一种多层的复合薄膜;由一层玻璃或有机玻璃作为基层;表面涂有一层叫ITO的透明导电层;上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮得塑料层;她的内表面也涂有一层导电层;在两层导电层之间有许多细小的透明隔离点把他们隔开绝缘..当手指触摸屏幕时;两层导电层在触摸点位置就有了一个结束;控制器检测到这个接通点并计算出X、Y轴的位置;这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理..2红外线式触摸屏红外线式触摸屏以光束阻断技术为基础;不需要在原来的显示器表面覆盖任何材料;而是在显示屏幕四周安放一个光点距架框;在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管;一一对应形成横竖交叉的红外线组成的栅格..当有任何物体进入这个栅格的时候;就会挡住经过该位置的横竖两条红外线;在红外线探测器上会收到变化的信号;因而可以判断出触摸点在屏幕的位置;经由控制器将触摸的位置坐标传递给操作系统..3电容式触摸屏把人体当作一个电容元件的电极使用;是利用人体的电流感应进行工作的..电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏..当手指触摸在金属层上时;由于人体电场;当用户和触摸屏表面耦合出足够量的电容时;对于高频电流来说;电容是直接导体;于是手指从接触点吸走一个很小的电流;这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出;并且流经这4个电极的电流与手指到四角的距离成正比;控制器通过对这四个电流比例的精确计算;得出触摸点的位置;4表面声波式触摸屏通过屏幕纵向和横向边缘的压电换能器发射超声波来实现..在各自对面的边缘装有超声波传感器;屏幕表面形成纵横交错的超声波栅格..当收获触摸笔接近屏幕表面;接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口;计算缺口的位置既是触摸坐标..3-6 什么是同步通信方式和异步通信方式与RS-232标准相比;RS-422/485标准有何优点请说明RS-422/485标准为何有这样的优点..同步通信方式：在数据开始传送前用同步字符来指示;并由时钟来实现发送端和接收端同步;字符与字符间没间隙；异步通信方式：数据时一帧一帧包括字符代码或一字节数据传送的..P88优点：RS-232存在数据传输速率慢和传送距离短的缺点..RS-422/485标准传输速率快;传送距离远..因为RS-232发送器驱动电容负载的最大能力为2500pF;这就限制了信号线的最大长度..RS-232规定的逻辑电平与一般处理器的逻辑电平不一致;须与转换电平芯片连接;通信距离小;传输速率小..而RS-422/485的信号传输是利用信号导线之间的电相位差;传输距离远;速率高..3-7 两台智能仪器均以51系列单片机为主构成去内部的微机系统;当两台智能仪器采用RS-232标准仅用TXD、RXD信号进行通信时;试设计从一个仪器到另一个仪器之间利用串行通信的所有电路的原理图..设两台仪器均只提供+5V电源..P88图3-313-8 画出将3-7题的通信标准换成RS-485后的电路连线图..P92 图3-36、图3-373-9 简述USB总线的特点及优越性..P92-P93特点：1USB接口统一了各种接口设备的连接头2即插即用;并能自动检测与配置系统的资源3具有“热插拔”的特性4USB最多可以连接127个接口设备5USB1.1的接口设备采用两种不同的速度:12Mbit/s全速和 1.5Mbit/s慢速B2.0的传输速度最高可达到480Mbit/s..优势：1简化外部接口设备与主机之间的连线;并用一条传输缆线来串接各类型的接口设备2可以在不需要重新开机的情况下安装硬件3-10 USB的基本框架包含那几部分P93（1）USB主机控制器/根集线器（2）USB集线器（3）USB设备3-11 USB有几种传输模式试简述各种传输方式的特性..P971控制传输是USB中最重要的传输;唯有正确的执行完控制传输才能进一步执行其他传输模式..需以双向传输达到这个请求..能自定义请求来为任何目的而发送或接收数据块..所有USB设备必须支持控制传输..2中断传输它是为那些必须快速接收到主机或设备的数据而准备的..是低速设备可以传输数据的唯一方法..中断传输仅是一种“轮询”的过程;如果因为错误而发生传送失败;可以在下一轮询的期间重新发送一次..3批量传输它是针对未使用到的USB带宽来向主机提出请求的..须根据目前总线的拥挤状态;以所有可使用的带宽为基础;不断调整本身的传输速率;因此没有设置轮询时间间隔..若因某些错误而发生传送失败;就重新传送一次..4等时传输采用了预先与PC机主机协议好的固定带宽;以保证发送端与接收端的速度能相互吻合;不支持有错误的数据重新发送;相对就须牺牲一些小错误的发生..3-12 USB有几种描述符其中哪几种是必须要设置的P961设备描述符必须设置2配置描述符必须设置3接口描述符必须设置4端口描述符必须设置3-13 以你的观点解释设备列举的含义P96当USB设备第一次连接到USB总线时;USB主机就会对此设备做出列举检测的动作..此时;主机会负责检测与设备所有连接至根集线器的设备;而辨识与设置一个USB外围设备的程序;称之为设备列举..若以USB通信协议的观点来看;设备列举就是通过一连串介于主机与设备之间的控制传输来辨识与设置一个刚连上USB的设备程序..而进一步的解释设备列举;也即是操作系统可以辨识一个新的硬件设备连接上总线以及决定其特定的需求;然后加载适当的驱动程序;并且给予新的硬件设备一个新的地址3-14 简述无线数据传输的原理及特点.. P105无限数据传输的核心技术是调制解调技术..调制过程是在发送端吧数字信号变换成能被模拟信道传输的模拟信号;经传输通道传至接收端;接收端通过解调过程把接收到的模拟信号转换成数字信号;完成了无线数据传输的任务..特点：1工频为国际通用的数据传输频段433MHz;无需申请2易于采集运动信号;不受电缆的约束4-1 与硬件滤波器相比;采用数字滤波器有何优点P1111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、非一致性等问题；2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；3只要适当的改变数字滤波器在程序中的有关参数;就能方便的改变滤波特性;因此数字滤波使用灵活方便..4-2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克服脉冲干扰的数字滤波法：包括限幅滤波法、中值滤波法、基于拉依达准则的奇异数据滤波法剔除粗大误差、基于中值数绝对偏差的决策滤波器..特点：克服由仪器外部环境偶然因素引起的突变性扰动或仪器内部不稳定等引起误码等造成的尖脉冲干扰场合：有尖脉冲干扰的场合2抑制小幅度高频噪声的平均滤波法：为抑制电子器件热噪声、A/D量化噪声等小幅度高频电子噪声;通常采用具有低通特性的算术平均滤波法、加权平均滤波法、滑动加权平均滤波法等线性滤波器..特点：算术平均滤波法可有效消除随机干扰;采样次数越大;滤波效果越好;但系统灵敏度要下降;只适用于慢变信号；滑动加权平均滤波法对周期信号有良好的抑制作用;平滑度高;灵敏度低;对偶然出现的脉冲性干扰抑制作用差；加权平均滤波法系统对当前采样值的灵敏度高..场合：有小幅度高频噪声的场合3复合滤波器：特点：既能抑制随机干扰;又能滤除明显的脉冲干扰..场合：随机扰动不是单一的场合;既要消除大幅度的脉冲干扰;又要使数据平滑的场合4-3 各种常用的滤波算法能组合使用吗若能;请举例说明；若不能;请说明理由..P115能组合使用..在实际应用中;所面临的随机扰动往往不是单一的;有时既要消除大幅度的脉冲干扰;又要做数据平滑;因此常用两种以上的滤波算法结合使用..例如：去极值平均值滤波算法..特点：先用中值滤波算法滤除采样值中的脉冲性干扰;然后把剩余的各采样值进行平均..去极值平均值滤波算法的算法为：连续采样N 次;剔除其中的最大值和最小值;再求余下N-2个采样值的平均值..显然;这种方法既能抑制随机干扰;又能滤除明显的脉冲干扰..4-7 中值数绝对偏差决策滤波器与中值滤波器有哪些特点 P113中值数绝对偏差决策滤波器特点：这种决策滤波器能够判别出奇异数据;并以有效性的数据来取代..具有比例不变性、因果性、算法快捷等特点;实时的完成数据净化..中值滤波器：运算简单;在滤除脉冲噪声的同时可以很好的保护信号细节信息..中值滤波器是一种常用于净化奇异数据的非线性滤波器;它对奇异数据的敏感度远低于标准偏差;存在“根信号”用于单调性数据的滤波;而非点到信号采用中值滤波净化数据表现过于主动进取4-8 什么是系统误差有哪几种类型简要说明系统误差与随机误差的根本区别..P117系统误差是只在相同条件下;多次测量同一量时其大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差..分为恒定系统误差和变化系统误差..系统误差与随机误差的根本区别：系统误差不能依靠概率统计方法消除;可掌握、控制、消除;具有规律性;产生在测量开始之前;与测量次数无关..随机误差不能掌握、控制、消除;具有随机性;产生在测量过程中;与测量次数有关..4-9 产生零位误差的原因有哪些产生增益误差的原因有哪些简述校正方法..P117由于传感器、测量电路、放大器等不可避免的存在温度漂移和时间飘移;所以会给仪器引入零位误差和增益误差;这类误差均属于系统误差..零位误差校正方法：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;此时包括传感器在内的整个测量输入通道的输出即为零位输出一般其值不为零0N ；再把输入接基准电压r V 测得数据r N ;并将0N 和r N 存于内存；然后输入接x V ;测得x N ;则测量结果可用下式计算()00r x x r V V N N N N =--;即在正常的测量过程中;均从采样值中减去原先存入零位输出值;从而实现零位校正..增益误差的自动校正方法：开始工作后或每隔一定时间去测量一次基准参数;然后建立误差校正模型;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..4-10 基准电压r V 的精度和稳定性是否会影响零位误差、增益误差的校正效果 P117会影响..零位误差、增益误差的校正结果都与基准电压有关系..对于零位校正;测量结果为()00r x x r V V N N N N =--；对于增益校正;校正方程为10Y A X A =+;其中()1/10r A V X X =-;00/(01)r A V X X X =-4-11 简述系统非线性误差校正的思路与方法..P118思路：采用各种非线性校正算法校正函数法、线性插值法、曲线拟合法等从仪器数据采集系统输出的与被测量呈非线性关系的数字量中提取与之相对应的被测量..方法：校正函数法、代数插值法线性插值、抛物线插值、分段插值、曲线拟合连续函数拟合、分段拟合4-12 通过测量获得一组反映被测值的离散数据;欲建立一个反映被测量值变化的近似数学模型;请问有哪些常用的建模方法校正函数法、代数插值法线性插值、抛物线插值、分段插值、曲线拟合连续函数拟合、分段拟合4-13 什么事代数插值法简述线性插值和抛物线插值是如何让进行的..P119-P121所谓代数插值;就是用一个次数不超过n 的代数多项式1110()...n n n n n P x a x a x a x a --=++++去逼近()f x ;使()n P x 在节点处满足()()n i i i P x f x y ==;0,1,...,i n =线性插值过程：从一组数据(),i i x y 中选取两个有代表性的点()00,x y 和()11,x y ;然后根据插值原理;求出插值方程()01101100110x x x x P x y y a x a x x x x --=+=+--;其中待定系数1a 和0a 为10110y y a x x -=-;0010a y a x =- 抛物线插值过程：在一组数据中选取()00,x y ;()11,x y 和()22,x y 三个点;相应的插值方程为()()()()()()()()()()()()()1202012012010*********x x x x x x x x x x x x P x y y y x x x x x x x x x x x x ------=++------ 4-14 什么是线性拟合法如何利用最小二乘法来实现多项式拟合..P122- P14-16 举例说明标度变换的概念..P126测量机械压力时;常利用压力传感器;当压力变化为0~100 N 时;压力传感器输出的电压为0~10mV;放大为0~5V 后进行A/D 转换;得到00H~FFH 的数字量这些数码并不等于原来带有量纲的参数值;它仅仅对应于参数的大小;必须把它转换成带有量纲的数值后才能显示或打印输出;这种转换就是工程量变换;又称标度变换..5-1 什么是软件工程软件工程是如何克服软件危机的 P131-P132软件工程是由硬件和系统工程派生出来的..它包含四个关键元素：方法、语言、工具和过程;是工程学的原理和方法在软件设计和生产中的应用..随着软件在计算机中的比重的增大;传统的软件生产方式已不能适应发展需要;出。

智能仪器设计基础考试重点题目

智能仪器设计基础考试重点题目1、智能仪器的发展趋势（1）微型化（2）多功能化（3）人工智能化（4）网络化2、智能仪器的分类、组成和特点（1）从发展应用的角度看，智能仪器系统分为微机内嵌和微机扩展两大类。

（2）智能仪器由硬件和软件两大部分组成。

硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路。

1操作自动化○2具有自测功能○3具有数据分析和处理功（3）智能仪器的特点○4具有友好的人机对话功能○5具有可程控操作能力能○2.1常见的A/D转换器有哪几种类型？其特点是什么？答：类型（1）并联比较型A/D转换器（2）逐次逼近型A/D转换器（3）双积分型A/D转换器（4）￡-△调制型A/D转换器1转换速度快，2精度、特点：○随着转换位数的增加，所需的硬件个数多○速度、3精度高、4和价格均适中，抗干扰能力差○抗干扰性好价格低廉，转换速度较慢○具有积分式与逐次式的双重优点，以很低的采样分辨率和很高的采样频率将模拟信号数字化2.4模拟量输出通道有哪几种基本机构？试说明其特点和使用场合。

答：（1）单通道结构：只有一路信号输入，常用于频率较高的模拟信号的A/D转换。

1多通道并行结构：常用于模拟信号频率很高且各路必须同（2）多通道结构：○2多通道共享结构：步采样的高转换速率系统，速度快、成本高、体积功耗大○适合对转换要求不高的系统。

通道速度慢，元件开销少2.7在设计智能仪器时，选择模拟多路开关要考虑的主要因素是什么？答：（1）通道数量（2）泄漏电流（3）导通电阻（4）开关速度4.1为什么要消除键盘抖动？消除键盘抖动的方法？实现的原理是什么？答：因为抖动可能导致计算机将一次按键操作误判多次操作。

方法一：硬件去抖动，利用RS触发器的互锁功能去抖动，可以得到理想的按键输出波形。

方法二:软件延时去抖动，通过CPU首次检测到按键按下或松开信息时，延时一段时间，从而躲过抖动期，等待按键稳定后，CPU再次检测，确定按键的状态。

智能仪器设计基础答案

答案：一、否、是、否、否、否、否、是、否、否、否二、B 、 B 、 B 、 C 、 D 、 B 、 A 、 D 、 C、 B三、1．2.4mv2. 53. 1.6mv，9，0.36mv；4. 245．3.888KHz，20.4KHz；6. 207. 0.98四、1．传感器技术：信号检测是通过传感器实现的，为适应智能仪器发展的需要，各种新型传感器不断涌现。

A/D 等新器件的发展显著增强了仪器的功能与测量范围。

DSP 的广泛应用：由于 DSP 芯片是通过硬件来完成上述乘法和加法运算，因此，采用DSP 芯片可大大简化具有此类数字信号处理功能的智能仪器的结构并提高其相应的性能，极大地增强了智能仪器的信号处理能力。

ASIC 、FPGA ／CPLD 技术在智能仪器中的广泛使用：使仪器的可靠性、成本、速度等方面有提高。

LabVlEW 等图形化软件技术。

网络与通信技术：智能仪器要上网，完成数据传输、远程控制与故障诊断等；构建网络化测试系统，将分散的各种不同测试设备挂接在网络上，通过网络实现资源、信息共享，协调工作，共同完成大型复杂系统的测试任务。

2．从整体到局部（自顶向下）的设计原则：这种设计原则的含义是，把复杂的、难处理的问题分为若干个较简单、容易处理的问题，然后在一个个地加以解决。

较高的性能价格比原则：在满足性能指标的前提下，应尽可能采用简单的方案，因为方案简单意味着元器件少，开发、调试、方便，可靠性高。

组合化与开放式设计原则：开放系统是指向未来的 VLSI 开放，在技术上兼顾今天和明天，既从当前实际可能出发，又留下容纳未来新技术机会的余地；向系统的不同配套档次开放，为发挥各方面厂商的积极性创造条件；向用户不断变化的特殊要求开放，在服务上兼顾通用的基本设计和用户的专用要求等等。

3．即插即用技术包含 2 个技术层面，既热插拔和自动识别配置。

热插拔的关键技术在于电路接插件插、拔期间强电流的处理。

USB 在电缆以及接插件的设计上充分考虑了这一点，使得这个瞬时的强电流被安全地吸收，从而使 USB 设备实现了热插拔。

《智能仪器设计基础》试题及答案

《智能仪器设计基础》试题及答案一、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 ）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.（1）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。

( 2)4。

RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。

( 2）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。

（2）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。

（2）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. ( 1）8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。

( 2）9。

RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“ 粘连" 及“ 连桥” 故障。

(2 ）10。

曲线拟合要求y=f（x ）的曲线通过所有离散点( x i , y i ).（2）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:（b ）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：(b ）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（b )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( c )A。

《智能仪器设计》复习题及答案.doc

1、智能仪器有何特点？答：智能仪器有以下特点：（1）白动校正零点、满度和切换最程（2）多点快速检测（3） H 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）口诊断（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，H顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪农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，然后把它们连接起來，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的馬丽为片外程序存储器的读选通信号，而丽和阪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。

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：首先用定吋器定时一个时间，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）每个通道冇独自的放大器、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姿求不高的数据釆集系统。

《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。

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？的PSEN10、A/D转换器有哪些类型？请比较它们各自的特点，并各举一例。

答：A/D转换器有（1）比较型，其特点是速度较快、抗干扰差、价格较高。

如ADC0809。

（2）积分型（包括双积分式和电压频率转换式），其特点是速度慢、抗干扰强、价格较低。

如双积分式的MC14433，电压频率转换式的VFC-32。

11、试述A/D转换器的主要参数、输入/输出方式和控制信号。

答：A/D转换器的主要参数为分辨率、转换时间、转换误差。

输入方式有单端、差动方式，极性有单、双极性。

输出方式对数据输出寄存器具备可控的三态门，A/D输出线与CPU数据总线直接相连；不具备可控的三态门，A/D输出线必须通过输入缓冲器与CPU数据总线相连。

控制信号有电平或脉冲形式的A/D启动转换信号，也有A/D转换结束信号。

12、试述模拟量输出通道的结构形式及其使用场合。

答：模拟量输出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D/A转换器，这种形式通常用于各个模拟量可分别刷新的快速输出通道。

《智能仪器》复习题部分答案

1.《智能仪器》复习参考题题2.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< 单）点接地，低频电路应选择< 多）点接地。

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。

b5E2RGbCAP智能仪器的显示器件常用< LED ）数码管或液晶显示器，其中< ）更适合用于电池供电的便携式智能仪器。

p1EanqFDPw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。

DXDiTa9E3d6.对电子设备形成干扰，必须具备三个条件，即(干扰源>、<传输耦合通道）和对干扰敏感的接收电路。

7.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为：<传导耦合）耦合、公共阻抗耦合、静电耦合和<电磁）耦合。

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。

RTCrpUDGiT9.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。

10.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。

11.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）。

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。

5PCzVD7HxA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。

jLBHrnAILg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。

智能仪器设计基 答案

《智能仪器》(第二版 程德福 林君)课后习题参考答案

智能仪器课后习题答案

《智能仪器》(第二版 程德福 林君)课后习题参考答案

智能仪器原理与设计课后答案

智能仪器考试答案

中国大学慕课智能仪器设计基础答案

《智能仪器》(第二版 程德福 林君)课后习题参考答案

智能仪器试题及答案

智能仪器作业答案

智能仪器习题集答案

智能仪器课后习题答案解析

智能仪器设计基础考试重点题目

智能仪器设计基础答案

《智能仪器设计基础》试题及答案

《智能仪器设计》复习题及答案.doc

《智能仪器设计》复习题及答案

《智能仪器》复习题部分答案

智能仪器设计基答案

《智能仪器》(第二版程德福林君)课后习题参考答案

《智能仪器》(第二版程德福林君)课后习题参考答案

《智能仪器》(第二版程德福林君)课后习题参考答案