智能仪器试题及答案解析

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智能仪器期末考试题及答案

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。

智能仪器复习题及答案

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。

仪器仪表测试题及答案

仪器仪表测试题及答案

仪器仪表测试题及答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.焊接机器人的焊接作业主要包括()。

A、间断焊和连续焊B、气体保护焊和氩弧焊C、平焊和竖焊D、点焊和弧焊正确答案:D2.动力学主要是研究机器人的()。

A、运动和时间的关系B、动力的应用C、动力的传递与转换D、动力源是什么正确答案:C3.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、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B、以能量守恒定律为基础的能量衡算C、以质量守恒定律为基础的物料衡算D、以动量守恒定律为基础的能耗衡算正确答案:D4.每天工作10小时以上的减速机的换油周期为()。

A、6个月B、12个月C、报警时再换D、3个月正确答案:D5.当触电人心跳停止、呼吸中断时,应采用()进行抢救。

A、人工呼吸法和胸外心脏按压法B、立即送往医院C、人工呼吸法D、胸外心脏按压法正确答案:A6.压电式传感器,即应用半导体压电效应可以测量()。

A、电压B、亮度C、力和力矩D、距离正确答案:C7.在智能仪器数据采集中,被测信号为直流电压,若需有效抑制被测信号中含有的脉冲干扰对测量结果的影响,数字滤波应采用()。

A、算术平均滤波法B、加权平均滤波法C、限幅滤波法D、中值滤波法正确答案:D8.在转速负反馈无静差调速系统中,因为()的调节作用,使电动机的转速达到静态无差。

A、电压比较器B、PI调节器C、脉冲发生器D、P调节器正确答案:B9.配合是指()相同的相互结合的孔、轴公差带之间的关系。

A、实际尺寸B、公称尺寸C、上极限尺寸D、下极限尺寸正确答案:B10.传感器的输出信号达到稳定时,输出信号变化与输入信号变化的比值代表传感器的()参数。

A、抗干扰能力B、精度C、灵敏度D、线性度正确答案:C11.在智能仪器中,模拟输入通道的抗干扰技术包括()。

A、对差模干扰的抑制B、对共模干扰的抑制C、采用软件方法提高抗干扰能力D、以上三种方法都包括正确答案:D12.多旋翼无人机的运动状态包括()、俯仰运动、()、偏航运动、前后运动、侧向运动。

智能仪器试题及答案

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(de)滤波器.()2. 基准电压Vr (de)精度和稳定性影响零位误差、增益误差(de)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(de)是TTL电平,因此它(de)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(de)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(de)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 )(de)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(de)框图如下图所示.其中( 1 )~( 4 )各部分(de)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(de)作用是( )A. 提高系统(de)采样速率B. 保持系统(de)数据稳定C. 保证在A/D转换期间ADC前(de)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(de)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.A. 算数平均法B. 加权平均法C. 限幅滤波法D. 去极值平均法6. 在开发USB系统(de)时候,首要(de)任务是利用( )实现设备(de)枚举过程,提供各种设备信息.A. 中断传输B. 控制传输C. 同步传输D. 批量传输7.若非编码矩阵键盘(de)列线外接下拉电阻,该矩阵(de)扫描码应是( ).A.行线输出高电平B.列线输出高电平C.行线输出低电平D.列线输出低电平8.在智能仪智中,A/D 转换(de)抗干扰技术包括( ).A. 对差模干扰(de)抑制B. 对共模干扰(de)抑制C. 采用软件方法提高A/D抗干扰能力D. 以上三种都包括9.在进行数字电路(de)可测试性设计时,下面说法错误(de)是( ). A.设计上应避免“线或”逻辑B.所有不同相位和频率(de)时钟都应来自单一主时钟C.数字电路应设计成主要以异步逻辑电路为基础(de)电路D.电路应初始化到一明确(de)状态,以便确定测试(de)方法10.下面( )调试方式在目标机不存在(de)情况下也可以进行代码(de)调试.A.ROM 仿真器B.在线仿真器C.片上调试D.JTAG三、填空(每空2分,共20分)1.假设一 12 位(de) A/D 转换器,其满量程电压为 10V ,则它(de)分辨率是_____ .2.某仪器(de)非线性采用分段线性插值法进行校正,设段数为4,最少需要_____对(X i ,Y i )已知实验数据.3.利用 8 片模拟多路开关 CD4051 设计 64 路(de)输入通道.已知CD4051 (de)漏电流为 20nA ,开关导通电阻300Ω ,设信号源内阻1000 Ω .则多路开关漏电流和导通电阻产生(de)误差大小为_____ .如果采用级连方式连接,则需要多路开关_____片.用级连方式连接电路产生(de)误差大小为_____ .4.某智能温度测量仪采用 8 位ADC ,测量范围为10 ~100 ℃,仪器采样数据经滤波和非线性校正后(de)数字量为0028H .A0=10 ℃,Am=100 ℃,Nm=FFH=255 ,Nx=28H=40 .则对应(de)实测温度是_____ .5. 设在某数据采集系统中,对正弦信号 U=(U msin ω t )/2 采样.采/保(de)孔径时间 tAP=20ns , A/D 转换器(de)位数为 12 位,求采样精度达到 1LSB (de)最高信号频率是_____ .若 S/H (de)捕捉时间tAC=3 μs ,稳定时间ts=2 μs , A/D 转换时间tCONV=40 μs ,输出时间tOUT=4 μs 则通道(de)吞吐率是_____ .6.检测直流电压信号由于50Hz 工频干扰使测量数据呈现周期性波动.设采样周期Ts=1ms ,采用算数平均滤波算法,消除工频干扰.选择平均点数 _____.7.某种仪器 100 台,工作 1000h ,假设有 2 台发生故障,则这种仪器(de)千小时(de)可靠率为_____ .四、简要回答下列问题( 25 分)1. 简述推动智能仪器发展(de)主要技术.2. 简述智能仪器设计(de)基本原则.3. 简述 USB 既插既用机制实现(de)原理.4. 可靠性是智能仪器中一个重要(de)技术指标.请写出智能仪器中常用(de)提高硬件和软件可靠性(de)方法.5. 什么是可测试性智能仪器设计中引入可测试性设计有什么优缺点五、设计题(15分)试设计一温度检测系统.要求系统能检测 8 路温度信号(假设温度传感器(de)输出信号幅度 0~25mV ),测试(de)温度范围为0~500 ℃,温度分辨率为℃.测试(de)最终结果用 LCD 显示器或 LED 显示器显示出来.对多通道(de)测量信号要有自动巡回检测(de)功能和选择某一通道进行单一测量(de)功能.若采用自动巡回检测方式,要求每一通道每秒钟检测 100 次.仪器要具有与其它仪器或微机进行通讯(de)能力.画出仪器(de)硬件框图,并说明每部分(de)参数及其选择原则.(1)根据设计要求,放大器(de)放大倍数至少应为多少(2) A/D 转换器至少应选择多少位(de)(3) A/D 转换器(de)速率至少为多少(4)根据设计要求,如果选用 LED 显示器,至少应用几位 LED 显示(5)测试系统与外界(de)通讯如选用串行通信,你准备选择哪种总线它(de)最远传输距离是多少(6)如果系统用 89C51 单片机做控制器,用字符式 LCD 显示模块做显示器,请画出图 2 中单片机与显示模块(de)三根控制线 RS 、 R/W 和 E (de)接口电路.这三根控制信号(de)时序图如图 1 ,它们(de)功能为:RS :寄存器选择输入线.当其为低电平时,选通指令寄存器;高电平时选通数据寄存器.R/W :读/ 写信号输入线.低电平为写入,高电平为读出.E :使能信号输入线.读状态下,高电平有效;写状态下,下降沿有效.图 1图 2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. 53. ,9,;4. 245.,;6. 207.四、1.传感器技术:信号检测是通过传感器实现(de),为适应智能仪器发展(de)需要,各种新型传感器不断涌现.A/D 等新器件(de)发展显着增强了仪器(de)功能与测量范围.DSP (de)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(de)智能仪器(de)结构并提高其相应(de)性能,极大地增强了智能仪器(de)信号处理能力.ASIC 、FPGA /CPLD 技术在智能仪器中(de)广泛使用:使仪器(de)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(de)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(de)测试任务.2.从整体到局部(自顶向下)(de)设计原则:这种设计原则(de)含义是,把复杂(de)、难处理(de)问题分为若干个较简单、容易处理(de)问题,然后在一个个地加以解决.较高(de)性能价格比原则:在满足性能指标(de)前提下,应尽可能采用简单(de)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(de) 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(de)余地;向系统(de)不同配套档次开放,为发挥各方面厂商(de)积极性创造条件;向用户不断变化(de)特殊要求开放,在服务上兼顾通用(de)基本设计和用户(de)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(de)关键技术在于电路接插件插、拔期间强电流(de)处理.USB 在电缆以及接插件(de)设计上充分考虑了这一点,使得这个瞬时(de)强电流被安全地吸收,从而使 USB 设备实现了热插拔.系统设备(de)自动识别是通过在 USB 主机或 Hub (de)下行端口信号线上接有下拉电阻和在设备端(de)信号线上连接上拉电阻来实现(de).既当 USB 主机或 Hub (de)下行端口处于断开状态时,信号线电平将恒为 0 .当 USB 设备连接上(de)瞬间,会造成 USB 主机或 Hub 端信号线(de)上冲,这样当 USB 主机或 Hub 检测到这个上冲过程, USB 主机可认定有一设备接入.4.提高硬件可靠性:元器件(de)选择;筛选;降额使用;可靠电路(de)设计;冗余设计;环境设计;人为因素设计;仪器可靠性实验;提高软件可靠性:认真地进行规范设计;可靠(de)程序设计方法;程序验证技术;提高软件设计人员(de)素质;消除干扰;增加试运行时间.5.可测试性( Testability )是指产品能够及时准确地确定其自身状态(如可工作,不可工作,性能下降等)和隔离其内部故障(de)设计特性.智能仪器设计中引入可测试性设计(de)优点1.提高故障检测(de)覆盖率;2.缩短仪器(de)测试时间;3.可以对仪器进行层次化(de)逐级测试:芯片级、板级、系统级;4.降低仪器(de)维护费用;缺点:1.额外(de)软/硬件成本;2.系统设计时间增加.五、放大器(de)增益 200 ; ADC (de)分辨率 12 位;; 4 位。

智能机器人中集成仪器仪表考核试卷

智能机器人中集成仪器仪表考核试卷
B.红外传感器
C.激光测距仪
D.电磁传感器
19.以下哪种传感器不适用于智能机器人中的自动导航系统?()
A.超声波传感器
B.红外传感器
C.激光雷达
D.电流传感器
20.智能机器人中,用于测量力的仪器是:()
A.加速度传感器
B.力传感器
C.温度传感器
D.光电传感器
二、多选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
1.智能机器人中常用的位置传感器包括:()
A.光电编码器
B.电磁感应传感器
C.磁栅尺
D.陀螺仪
2.以下哪些传感器可以用于智能机器人中的距离检测?()
A.红外传感器
B.超声波传感器
C.激光测距仪
D.电流传感器
3.智能机器人中的视觉系统可能包含以下哪些组件?()
A. CCD摄像头
B.激光雷达
C.红外线探测器
A.振动传感器
B.压力传感器
C.红外传感器
D.麦克风
13.智能机器人在声音识别方面可能使用以下哪些设备?()
A.麦克风
B.音频处理器
C.摄像头
D.声波传感器
14.以下哪些仪器可以用于智能机器人中的磁场检测?()
A.磁电传感器
B.磁力计
C.电磁传感器
D.电流传感器
15.智能机器人中用于电量监测的仪器可能包括:()
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1.请简述智能机器人中集成仪器仪表的作用及其重要性。
2.描述智能机器人中陀螺仪和加速度传感器的区别与联系,并说明它们在机器人运动控制中的应用。
3.请阐述智能机器人中视觉系统的工作原理,并列举至少三种常用的视觉传感器。

智能仪器复习题答案

智能仪器复习题答案

智能仪器复习题答案一、选择题1. 智能仪器的核心组成部分是()。

A. 微处理器B. 传感器C. 显示器D. 存储器答案:A2. 智能仪器的自诊断功能主要依靠()实现。

A. 软件算法B. 硬件电路C. 传感器网络D. 人机交互界面答案:A3. 在智能仪器中,用于处理模拟信号的电路是()。

A. 数字电路B. 模拟电路C. 混合电路D. 通信电路答案:B4. 智能仪器的通信接口通常包括()。

A. USB接口B. 蓝牙接口C. 以太网接口D. 所有选项答案:D5. 智能仪器的数据处理能力主要体现在()。

A. 信号放大B. 信号滤波C. 信号转换D. 信号分析答案:D二、填空题1. 智能仪器能够通过_______实现对环境参数的自动监测。

答案:传感器2. 智能仪器的_______能力使其在工业自动化领域得到广泛应用。

答案:自适应3. 智能仪器的_______功能可以减少人为操作错误,提高测量精度。

答案:自动校准4. 智能仪器通过_______技术实现数据的远程传输。

答案:无线通信5. 智能仪器的_______系统能够根据测量结果自动调整仪器的工作状态。

答案:控制三、简答题1. 简述智能仪器与普通仪器的主要区别。

答案:智能仪器与普通仪器的主要区别在于智能仪器具备数据处理和分析能力,能够实现自动监测、自诊断、自适应和自动校准等功能,而普通仪器通常只具备基本的测量功能。

2. 描述智能仪器在环境监测中的应用。

答案:智能仪器在环境监测中的应用包括自动监测温度、湿度、空气质量等环境参数,并通过数据分析实现对环境变化的预警和控制,提高环境监测的效率和准确性。

3. 阐述智能仪器的自诊断功能如何提高仪器的可靠性。

答案:智能仪器的自诊断功能通过内置的软件算法实时监测仪器的工作状态,一旦发现异常能够及时报警并采取措施,从而避免因仪器故障导致的测量误差,提高仪器的可靠性和安全性。

智能仪器期末试题及答案

智能仪器期末试题及答案

智能仪器期末试题及答案TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】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)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。

仪器仪表测试题含答案

仪器仪表测试题含答案

仪器仪表测试题含答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.使模拟量整量化的方法主要有:逐位比较型、双()型、()/频率型等。

A、积分/电压B、电压/电流C、微分/电流D、微分/积分正确答案:A2.机器人I/0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:C3.()是在微处理器与I/0回路之间采用的防千扰措施。

A、CEUB、输出电压转换C、C PDD、电气隔离正确答案: D4.多旋翼无人机的螺旋桨()。

A、桨根处升力系数大于桨尖处升力系数B、桨根处升力系数等同桨尖处线速度C、桨根处升力系数等于桨尖处线速度D、桨根处线速度大于桨尖处线速度正确答案:A5.手爪的主要功能是抓住工件.握持工件和()工件。

A、定位B、触摸C、固定D、释放正确答案: D6.程序指针用于显示当前程序运行位置及状态,当程序指针变为单个黄色机器人,表示当前行()。

A、处于预备状态B、处于激活状态C、有运动D、当前没有任何操作正确答案:C7.世界坐标系是系统的绝对坐标系,世界坐标系又称为()。

A、关节参考坐标系B、全局参考坐标系C、大地坐标系D、工具参考坐标系正确答案:C8. 无人机整机维保记录是保证无人机维护维修质量的重要依据,维保记录填写规范具体要求有()。

印由专人按填写标准对记录单进行填写@记录单应及时填写,不得晚于1个工作日@填写内容要求完整、规范、不得缺项、准确无误。

A、心@B、®®C、心@@D、心@正确答案:C9.机器人就是将实现人类的腰、屑、大臂、小臂、手腕、手以及手指的运动的机械组合起来,构造成能够传递像人类一样运动的机械。

机械技术就是实现这种()的技术。

A、运动能量B、运动传递C、都不是D、运动快慢正确答案:B10. 无人机云台的安装正确步骤是()。

切与无人机机架紧固件连接@线路连接@遥控器通道配置@运动相机安装@通电试机A、®®也@)雹)B、®®@也雹)C、@也@@雹)D、心@@@雹)正确答案: D11.过程控制的主要特点不包括()。

智能仪器AB试卷及参考答案.docx

智能仪器AB试卷及参考答案.docx

一、通过你对本门课程的学习,说明一卞什么是智能仪器,并列举平时学生生活屮的智能仪器的例子。

(10 分)含有微计算机或微处理器的测量仪器,拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,其有一定的智能作用。

(7分)例子:超市里面的电子称。

(3分)二、七段共阴极数码管结构如图,按照abcdef gDp的顺序,a是高位,Dp是低位,写出0'9的段码。

(10 分)三、在F1常的设计中,键盘要求时实扫描,需耍占用系统,显示也动态扫描,也占用系统,所以,冇了键盘和显示后,系统将无法进行其他的工作,所以,我们为了解放系统,让它能够去运行其他的程序,我们就想川一个其他的芯片來代替CPU來实现键盘和显示的功能,这时候就冇了8279 nf编程键盘/显示器。

结构如下图,其管脚很多,但是若加以区分就比较简单了,问:其外部筲脚功能大致可以分为哪四个部分?(5分)扫描输出冇哪几种形式?(5分)若OCTA OLTB分别使用,应该外加什么芯片?(5分)分为cpu接口、键盘返冋、显示输出、扫描输出4部分。

(5分)扫描输出有编码输出和译码输出两种形式。

(5分)译码输出要外接CD45U (BCD■段码译码器)(5分)四、我们的A/D转换在测量小是非常重要的,我们A/D转换的方法也有很多,双积分的转换是比较常用的,请简要的说明双枳分A/D转换器的工作原理。

(15分)第一次是被测量积分,得到电容上的一个电压,第二次是一个和被测电压相反的标准电压积分,等到电容上的电压为零的时候,看第二次积分的时间,用记数來表示时间,从而表示出被测电压的大小。

(15)分五、在众多的仪器屮,测疑杲程的区分是最常见的,一般的都是我们用手动去转换最程,但是在智能仪器屮,就不需要手动了,它可以口己完成,我们称Z为门动虽程转换,请说明门动量程转换的原理,最好用流程图来说明。

(10分)(債丹自动料換入亍)六、参看下图说明如何采用软件对仪器进行自校准。

(15分)七、现用单片机控制一个AD和一个DA•请将下列元件进行连线,使AD的地址为06H, DA的地址为04H。

全国仪器仪表制造试题含参考答案

全国仪器仪表制造试题含参考答案

全国仪器仪表制造试题含参考答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.手部的位姿是由( )两部分变量构成的。

A、位置与速度B、位置与运行状态C、姿态与速度D、姿态与位置正确答案:D2.下列不属于PLC通信联网时用到的设备是( )。

A、RS-232或RS-422接口B、PLC专用通信模块C、普通电线D、双绞线.同轴电缆.光缆双绞线.同轴电缆.光缆正确答案:C3.在进行2212 980KV型号电机拉力测试时,应选用( )螺旋桨。

A、5030B、6030C、7060D、9050正确答案:D4.智能频率计采用多周期同步测量原理,是为了( )。

A、在宽频率范围获得高精度B、便于程序设计C、提高测量速度D、减小标准频率误差正确答案:A5.仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范围是( )。

A、0.01-0.1MPaB、0.05-0.1MPaC、0.05-0.2MPaD、0.02-0.1MPa正确答案:D6.自动驾驶仪中的陀螺是用来测量( )物理量的。

A、旋转角B、加速度C、角速度D、方向正确答案:C7.工业机器人的手爪主要有钳爪式、磁吸式、气吸式三种。

气吸式靠( )把吸附头与物体压在一起,实现物体的抓取。

A、大气压力B、电线圈产生的电磁力C、机械手指D、外力正确答案:A8.防爆型仪表不能在( )打开外盖维修。

A、通电时B、搬动时C、清洗时D、大修时正确答案:A9.用户坐标系定义在工件上,在机器人动作允许范围内的( )上。

A、两个点B、指定一点C、三个点D、任意位置正确答案:D10.以串行通信方式传送一个8位数据,需要( )条数据传输线。

A、1或2B、8C、4D、16正确答案:A11.通常情况下,在工业机器人系统恢复过程中只允许载入具有相应软件版本的文档。

如果载入其它文档,则可能出现以下后果( )。

①故障信息;②机器人控制器无法运行;③人员受伤以及财产损失A、①③B、①②C、①②③D、②③正确答案:C12.无人机云台的安装正确步骤是( )。

智能仪器考试试题

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。

仪器仪表模拟试题+参考答案

仪器仪表模拟试题+参考答案

仪器仪表模拟试题+参考答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.压力表的测量使用范围一般为其量程的()处。

A、1/2-2/3B、1/3-2/3C、1/4-1/2D、1/4-3/4正确答案:B2.如果您是日常保养机器人的话,只需要检查()。

A、噪音、震动和马达温度正常否B、每根轴的抱闸是否正常C、周边设备是否正常D、都是正确答案:D3.三相步进电动机的步距角是 1.5°,若步进电动机通电频率为2000Hz,细分倍数为1,则步进电动机的转速为()r/min。

A、3000B、1000C、1500D、500正确答案:D4.在关节坐标系中,工业机器人的位置和姿态以()为基准。

A、笛卡尔坐标系B、工具坐标系C、工件坐标系D、各个关节底座侧的原点角度正确答案:D5.在计算机的内存中,每个基本单位都被赋予一个唯一的编号,这个编号称为()。

A、编号B、字节C、地址D、操作码正确答案:C6.喷涂、地面磨光、钢铁架加工作艰苦,迫切需要采用机器人来改善工人的工作环境。

()可进行昼夜施工,缩短工期,保证工程质量。

A、食品行业机器人B、医疗康复机器人C、农、林、水产及矿业机器人D、建设行业机器人正确答案:D7.机器人视觉系统主要由三部分组成,包括图像的获取、()和输出显示。

A、图像恢复B、图像的处理和分析C、图形绘制D、图像增强正确答案:B8.多旋翼无人机主要由()、电动机、()、螺旋桨、飞行控制系统、遥控系统组成。

A、机架、机翼B、机架、尾翼C、机架、电调D、机架、副翼正确答案:C9.关节坐标系中的数值即为()的角度值。

A、关节正负方向转动B、关节上下方向转动C、关节上下方向移动D、关节正负方向移动正确答案:A10.智能仪器的自动零点调整功能通常是由()的方法实现。

A、软件B、硬件C、软、硬件相结合D、斩波稳零技术正确答案:C11.在智能温度测量仪中用软件进行非线性补偿,是为了减小()。

A、粗大误差B、随即误差C、量化误差D、系统误差正确答案:D12.多旋翼无人机电机上常常标有一串4位数字,如4108,此数字含义是()。

智能仪器试题

智能仪器试题

第二章: 智能仪器的数据采集技术一、判断题:(1) 智能仪器的数据采集系统是指将温度、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) 数字式传感器的输出一般为数字信号。

[ ](3) 仪用放大器可同时满足对放大器的抗共模干扰能力、输入阻抗、闭环增益的时间和温度稳定性等不同的性能要求。

[ ](4) 一般而言,模 / 数转换器的分辨率越高,其转换时间会更长 [ ](5) 在数据采集系统中,设计的动态范围越大,则其分辨率就越高。

[ ](6) 与比较型模 / 数转换器 (ADC) 对比,积分型 ADC 应用于速度更高的场合。

[ ](7) Σ - Δ A/D 变换器由于采用了过采样技术和Σ - Δ调制技术,增加了系统中数字电路的比例,减少了模拟电路的比例,因而能够以较低的成本实现高精度的 A/D 变换器,适应了 VLSI 技术发展的要求。

[ ](8) 模 / 数转换器的位数与其分辨率成正比。

[ ](9) 数据采集系统精度是指当系统工作在额定通过速率下,系统采集的数值和实际值之差,它表明系统误差的总和。

[ ](10) 解决多通道的串音问题的有效方法就是引入采样 / 保持器。

[ ]二、选择题:(13) 一般来说,数据采集系统的组成包括:____错误!未找到引用源。

A、传感器、调理电路、数据采集电路错误!未找到引用源。

B、传感器、调理电路、数据存储单元错误!未找到引用源。

C、传感器、数据存储单元、数据采集电路错误!未找到引用源。

D、调理电路、数据存储单元、数据采集电路第三章: 人机对话与数据通信一、判断题:(1) 非编码键盘是通过硬件直接提供按键读数的。

[ ](2) 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。

[ ](3) 触摸屏既可以作为输入设备,也可以作为输出设备。

[ ](5) USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。

智能仪器课后习题答案解析

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?P3-5(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。

智能仪器期末试题及答案

智能仪器期末试题及答案

智能仪器期末试题及答案第一部分:选择题(共40分,每题2分)1. 智能仪器的定义是?A. 可以自动完成测量和控制的仪器B. 集成了人工智能技术的仪器C. 可以进行在线数据交互的仪器D. 具备自我学习和优化能力的仪器答案:D2. 智能仪器的应用范围广泛,以下哪个领域不是其主要应用领域?A. 医疗B. 工业制造C. 农业D. 文化娱乐答案:D3. 智能仪器在工业制造中的主要作用是?A. 监测和控制生产过程B. 分析和处理大数据C. 提高产品的研发效率D. 实现自动化生产答案:D4. 智能仪器中的人工智能技术包括以下哪些方面?A. 机器学习B. 图像识别C. 自然语言处理D. 所有选项都对答案:D5. 智能仪器在医疗领域的应用包括以下哪些方面?A. 诊断与治疗B. 健康管理C. 医疗器械研发D. 所有选项都对答案:D6. 智能仪器的优势是?A. 提高工作效率B. 减少人工错误C. 降低劳动强度D. 所有选项都对答案:D7. 智能仪器的发展趋势是?A. 越来越小型化B. 越来越高精度C. 越来越便携化D. 所有选项都对答案:D8. 智能仪器在农业领域的应用包括以下哪些方面?A. 水质检测B. 土壤检测C. 气候监测D. 所有选项都对答案:D9. 智能仪器在能源领域的应用包括以下哪些方面?A. 能源生产与储存B. 能源消费与节约C. 新能源开发D. 所有选项都对答案:D10. 智能仪器有助于提高生活质量的原因是?A. 提供更准确的数据B. 优化资源利用C. 减少环境污染D. 所有选项都对答案:D第二部分:简答题(共30分,分为三道题,每题10分)1. 请你简要介绍一下智能仪器的分类和特点。

答案:智能仪器可以根据其所应用的领域进行分类,主要包括医疗、工业制造、农业、环境监测、能源等。

智能仪器的特点包括自动化、智能化、高精度和多功能等。

自动化是指智能仪器可以自动完成测量和控制任务,无需人工干预;智能化是指智能仪器具备人工智能技术,可以通过学习和优化来提高性能;高精度是指智能仪器能够提供准确可靠的测量结果;多功能是指智能仪器可以同时完成多种测量和控制任务。

智能仪器试题及答案

智能仪器试题及答案

智能仪器试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 智能仪器的核心技术是()。

A. 传感器技术B. 微处理器技术C. 通信技术D. 人工智能技术答案:B2. 以下哪项不是智能仪器的基本功能?()。

A. 数据采集B. 数据处理C. 数据存储D. 机械运动答案:D3. 智能仪器的自诊断功能主要依赖于()。

A. 传感器B. 微处理器C. 通信接口D. 显示器答案:B4. 智能仪器在进行数据处理时,通常采用()。

A. 模拟计算B. 数字计算C. 逻辑计算D. 统计计算答案:B5. 智能仪器的通信接口通常采用()。

A. USBB. RS-232C. 蓝牙D. 所有选项答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 智能仪器的常见应用领域包括()。

A. 工业自动化B. 环境监测C. 医疗诊断D. 交通管理答案:A, B, C, D2. 智能仪器的发展趋势包括()。

A. 高度集成化B. 网络化C. 智能化D. 微型化答案:A, B, C, D3. 智能仪器的数据处理能力包括()。

A. 数据采集B. 数据分析C. 数据存储D. 数据传输答案:A, B, C, D4. 智能仪器的自适应能力体现在()。

A. 自我诊断B. 自我修复C. 自我学习D. 自我调节答案:A, B, C, D5. 智能仪器的通信能力包括()。

A. 局域网通信B. 广域网通信C. 无线通信D. 有线通信答案:A, B, C, D三、判断题(每题2分,共10分)1. 智能仪器可以完全替代人工进行操作。

()答案:错误2. 智能仪器的自诊断功能可以提高设备的可靠性。

()答案:正确3. 智能仪器的通信接口只能用于数据传输。

()答案:错误4. 智能仪器的数据处理能力仅限于数字计算。

()答案:错误5. 智能仪器的自适应能力可以减少人为操作错误。

()答案:正确四、简答题(每题5分,共20分)1. 简述智能仪器与传统仪器的主要区别。

答案:智能仪器与传统仪器的主要区别在于智能仪器具有自我诊断、自我学习、自我调节等智能功能,能够自动完成数据采集、处理、存储和传输等任务,而传统仪器通常需要人工操作和干预。

最新智能仪器期末考试答案

最新智能仪器期末考试答案

1.简述智能仪器设计的基本原则。

答:从整体到局部的设计原则;智能仪器的经济性原则;智能仪器的通用性原则;智能仪器的软硬件合理配合的原则;智能仪器的可靠性原则2.简述智能仪器设计的一般步骤答:(1)确定任务,明确目标,拟定总体设计方案1.确定仪器的功能,技术指标及设计任务。

2.建模和测控算法的确定。

3.智能仪器的总体方案设计。

(2)硬件和软件设计1.硬件电路设计和功能模板的研制。

2.软件框图的设计和程序的编制。

(3)系统调试及性能测试1.确定系统规模大小。

2.软硬件权衡分配。

3.硬件部分调试。

4.软件模块调试。

3.与RS-232相比,RS-485标准总线有何特点?答:RS-485具有以下特点:(1) RS-485的电气特性:逻辑"1"以两线间的电压差为+(2-6)V表示;逻辑"0" 以两线间的电压差为-(2-6)V表示。

接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。

(2) RS-485的数据最高传输速率为10Mbps(3) RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。

(4) RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。

而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。

即具有多站能力。

(5)因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。

因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。

4.可靠性是智能仪器中一个重要的技术指标。

请写出智能仪器中常用的提高硬件和软件可靠性的方法。

答:提高硬件可靠性:元器件的选择;筛选;降额使用;可靠电路的设计;冗余设计;环境设计;人为因素设计;仪器可靠性实验;提高软件可靠性: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。

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《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。

A. 算数平均法B. 加权平均法C. 限幅滤波法D. 去极值平均法6. 在开发USB系统的时候,首要的任务是利用( )实现设备的枚举过程,提供各种设备信息。

A. 中断传输B. 控制传输C. 同步传输D. 批量传输7.若非编码矩阵键盘的列线外接下拉电阻,该矩阵的扫描码应是( )。

A.行线输出高电平B.列线输出高电平C.行线输出低电平D.列线输出低电平8.在智能仪智中,A/D 转换的抗干扰技术包括( )。

A. 对差模干扰的抑制B. 对共模干扰的抑制C. 采用软件方法提高A/D抗干扰能力D. 以上三种都包括9.在进行数字电路的可测试性设计时,下面说法错误的是( )。

A.设计上应避免“线或”逻辑B.所有不同相位和频率的时钟都应来自单一主时钟C.数字电路应设计成主要以异步逻辑电路为基础的电路D.电路应初始化到一明确的状态,以便确定测试的方法10.下面( )调试方式在目标机不存在的情况下也可以进行代码的调试。

A.ROM 仿真器B.在线仿真器C.片上调试D.JTAG三、填空(每空2分,共20分)1.假设一12 位的A/D 转换器,其满量程电压为10V ,则它的分辨率是_____ 。

2.某仪器的非线性采用分段线性插值法进行校正,设段数为4,最少需要_____对(X i ,Y i )已知实验数据。

3.利用8 片模拟多路开关CD4051 设计64 路的输入通道。

已知CD4051 的漏电流为20nA ,开关导通电阻300Ω,设信号源内阻1000 Ω。

则多路开关漏电流和导通电阻产生的误差大小为_____ 。

如果采用级连方式连接,则需要多路开关_____片。

用级连方式连接电路产生的误差大小为_____ 。

4.某智能温度测量仪采用8 位ADC ,测量范围为10 ~100 ℃,仪器采样数据经滤波和非线性校正后的数字量为0028H 。

A0=10 ℃,Am=100 ℃,Nm=FFH=255 ,Nx=28H=40 。

则对应的实测温度是_____ 。

5. 设在某数据采集系统中,对正弦信号U=(U msin ωt )/2 采样。

采/保的孔径时间t AP=20ns ,A/D 转换器的位数为12 位,求采样精度达到1LSB 的最高信号频率是_____ 。

若S/H 的捕捉时间t AC=3 μs ,稳定时间t s=2 μs ,A/D 转换时间t CONV=40 μs ,输出时间t OUT=4 μs 则通道的吞吐率是_____ 。

6.检测直流电压信号由于50Hz 工频干扰使测量数据呈现周期性波动。

设采样周期Ts=1ms ,采用算数平均滤波算法,消除工频干扰。

选择平均点数_____。

7.某种仪器100 台,工作1000h ,假设有2 台发生故障,则这种仪器的千小时的可靠率为_____ 。

四、简要回答下列问题(25 分)1. 简述推动智能仪器发展的主要技术。

2. 简述智能仪器设计的基本原则。

3. 简述USB 既插既用机制实现的原理。

4. 可靠性是智能仪器中一个重要的技术指标。

请写出智能仪器中常用的提高硬件和软件可靠性的方法。

5. 什么是可测试性?智能仪器设计中引入可测试性设计有什么优缺点?五、设计题(15分)试设计一温度检测系统。

要求系统能检测8 路温度信号(假设温度传感器的输出信号幅度0~25mV ),测试的温度范围为0~500 ℃,温度分辨率为0.5 ℃。

测试的最终结果用LCD 显示器或LED 显示器显示出来。

对多通道的测量信号要有自动巡回检测的功能和选择某一通道进行单一测量的功能。

若采用自动巡回检测方式,要求每一通道每秒钟检测100 次。

仪器要具有与其它仪器或微机进行通讯的能力。

画出仪器的硬件框图,并说明每部分的参数及其选择原则。

(1)根据设计要求,放大器的放大倍数至少应为多少?(2)A/D 转换器至少应选择多少位的?(3)A/D 转换器的速率至少为多少?(4)根据设计要求,如果选用LED 显示器,至少应用几位LED 显示?(5)测试系统与外界的通讯如选用串行通信,你准备选择哪种总线?它的最远传输距离是多少?(6)如果系统用89C51 单片机做控制器,用字符式LCD 显示模块做显示器,请画出图2 中单片机与显示模块的三根控制线RS 、R/W 和E 的接口电路。

这三根控制信号的时序图如图1 ,它们的功能为:RS :寄存器选择输入线。

当其为低电平时,选通指令寄存器;高电平时选通数据寄存器。

R/W :读/ 写信号输入线。

低电平为写入,高电平为读出。

E :使能信号输入线。

读状态下,高电平有效;写状态下,下降沿有效。

图1图2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。

系统设备的自动识别是通过在USB 主机或Hub 的下行端口信号线上接有下拉电阻和在设备端的信号线上连接上拉电阻来实现的。

既当USB 主机或Hub 的下行端口处于断开状态时,信号线电平将恒为0 。

当USB 设备连接上的瞬间,会造成USB 主机或Hub 端信号线的上冲,这样当USB 主机或Hub 检测到这个上冲过程,USB 主机可认定有一设备接入。

4.提高硬件可靠性:元器件的选择;筛选;降额使用;可靠电路的设计;冗余设计;环境设计;人为因素设计;仪器可靠性实验;提高软件可靠性: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。

5.可测试性(Testability )是指产品能够及时准确地确定其自身状态(如可工作,不可工作,性能下降等)和隔离其内部故障的设计特性。

智能仪器设计中引入可测试性设计的优点1.提高故障检测的覆盖率;2.缩短仪器的测试时间;3.可以对仪器进行层次化的逐级测试:芯片级、板级、系统级;4.降低仪器的维护费用;缺点:1.额外的软/硬件成本;2.系统设计时间增加。

五、放大器的增益200 ;ADC 的分辨率12 位;12.5ms ;4 位。

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