智能仪器原理及其应用复习题
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。
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。
《智能仪器技术及应用》A卷答案
《智能仪器技术及应用》A卷答案一、简答题（每题4分，共20分）1、叙述智能仪器的基本组成、工作原理及发展趋势？答：智能仪器由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。
软件分为监控程序和接口管理程序两部分。
如图为典型智能仪表结构，由三个层次构成…………1’智能仪器的工作原理：传感器获取被测量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经a／d转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理（如非线性校正等）；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内flashrom（闪速存储器）或e2prom（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号（如报警装置触发、继电器触点等）。
此外，智能仪器还可以与pc机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——pc机，由pc机进行全局管理。
…………2’智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合，逐步实现微型化，多功能化，人工智能化，随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展，智能仪器将会得到更加广泛的应用。
可以预料，各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。
…………1’2、影响测试精度的因素有哪些？答：（1）算法的精度。
…………2’（2）程序本身的精度。
…………2’3、提高智能仪器可靠性的方法有哪些？答：提高硬件可靠性：设计可靠的系统方案；元器件的合理选择；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。
………2’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。
智能仪器期末试题及答案精选范文
期末复习资料学院：电气信息学院专业：测控技术与仪器课程名称：智能仪器考试日期：205年6月27日《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。
智能仪器期末试题及答案 (2)
期末复习资料学院：电气信息学院专业：测控技术与仪器课程名称：智能仪器考试日期：205年6月27日《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。
智能仪器期末试题及答案
期末复习资料学 院：电气信息学院 专 业：测控技术与仪器 课程名称：智能仪器 考试日期： 205年6月27日《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。
智能仪器原理及其应用相关复习题
智 能 仪 器 原 理 复 习 提 纲1、智能仪器的定义内部带有微型计算机并带有GP —IP 等通信接口，具有对数据的存储、运算、逻辑判断，自动化操作与外界通信等智能作用的仪器，称为智能仪器。
2、智能仪器的优点①使用键盘代替传统仪器中旋转式获琴键式切换开关来实施对仪器的控制，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切换,自动调零,触发电平自动调整，自动校准，自诊断等功能，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的能力,使用人员只通过键盘打入命令。
⑤智能仪器一般都配有GP-IB 或RS —232等通信接口,使智能仪器具有可程控操作的能力。
1、A/D 转换的技术指标①分辨率与量化误差：分辨率是衡量A/D 转换器分辨输入模拟量最小变化量的技术指标,记数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量。
量化误差是由于A/D 转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样二引起的误差，其大小在理论上为一个单位.②转化精度：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。
③转换速率：指A/D 转换器在每秒钟内所能完成的转换次数.也可表示为转换时间,即转换从启动到结束所需时间.④满刻度范围：又称满量程输入电压范围，指A/D 转换器所允许最大的输入电压范围。
2、逐次比较式A/D ，积分式A/D 的原理及各自优缺点逐次比较式:当启动信号作用后,时钟信号先通过逻辑控制电路是N 位寄存器的最高位D （N —1)位1，以下各位为0，这个二进制代码经A/D 转换器转换成电压U0，送到比较器与输入的模拟电压Ux 比较。
若Ux.〉Uo ，则保留这一位，；若Ux 〈Uo ，则D （N-1)位置0。
D(N-1)位比较完毕后,在对下一位即D （N-2)位进行比较，控制电路使寄存器D （N-2)为1，其以下各位仍为0，然后再与上一次D(N-1)结果一起经过D/A 转换后再次送到比较器与Ux 相比较。
智能仪器原理及应用问答
1、什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？2、画出智能仪器通用结构框图，简述每一部分的作用。
3、智能仪器监控程序的主要内容是什么？4、简述智能仪器面板广泛使用按键键盘的特点。
5、简述现代自动测试系统的结构与特点。
6、为什么目前智能仪器主机电路大多采用单片机？选择单片机时应主要考虑哪些因素？7、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指标有什么区别？8、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？9、数据采集系统主要由哪几部分组成，每一部分的主要功能是什么？10、独立式键盘、矩阵式键盘和交互式键盘各有什么特点？分别适合于什么场合？11、独立式键盘接口电路的工作原理12、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。
13、参照动态扫描的LED显示器接口电路，设计一个采用2位共阳极的七段LED显示器的动态扫描接口电路。
14、GP-IB接口系统的基本特征有哪些？15、RS-232C标准的接口信号线有哪几类？其中主要的信号线是什么？16、什么是同步通信和异步通信？它们各自有何优缺点？17、异步通信协议的数据结构如何，起始位和停止位有何作用？18、RS-232C的逻辑1与逻辑0的电平范围是多少？如何实现与TTL电平的转换？19、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/20、为什么智能仪器要具备自检功能？自检有哪几种方式？常见的自检内容有哪些？21、为什么仪器要进行量程转换？智能仪器怎么样实现量程转换？22、以电压表为例，简述其自动零点调整功能的原理。
23、采用数字滤波算法克服随机误差具有哪些优点？24、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？25、与硬件滤波器相比，数字滤波器具有哪些优点？26、常见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。
27、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？28、加权平均滤波算法的基本思想是什么？29、移动平均滤波算法最显著的特点是什么？如何实现？30、为什么仪器系统中要进行标度变换，常见的标度变换分为哪两类？标度变换可否与系统误差消除合并起来进行计算以减小计算量？为什么？31、某仪器系统中传感器输出信号最大值为20mv，要求测量分辨率为5uv，测量误差为10uv，A/D转换器的参考电压值为2.5Ｖ。
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,。
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。
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，，单片机，，，，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()为核心的应用扩展型测量仪器。
第二章1、转换器内部主要由哪几部分组成？各有什么作用？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，设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100，计算完成一次转换所需的时间。
量化单位：5/28=0.0195v转换时间：4、一般采用哪几种方式和转换器进行联络实现对转换数据的读取。
（1）固定延时等待法（2）程序查询等待法（3）中断法5、什么是程控放大器？主要由哪几部分组成？程控放大器：由程序控制增益的放大器组成：放大器、可变电阻网络、控制接口6、请设计放大倍数为2、3、5、6的多档程控同相放大器并写出程控增益表。
7、集成仪表放大器612如何实现增益控制？612的增益控制可使用外部或内部电阻两种方法：使用外部电阻时，只需在引脚1和2之间外接电阻，此时增益为使用内部电阻时，从引脚3到10，分别满足闭环增益为21-28时的要求，其阻值为增益为8、利用仪表放大器612和模拟开关4051设计4档程控仪表放大器，要求画出原理图给出程控增益表。
《智能仪器技术及应用》B卷答案
《智能仪器技术及应用》B卷答案一、简答题（每题4分，共20分）1、叙述智能仪器的基本组成、工作原理及发展趋势？答：智能仪器由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。
软件分为监控程序和接口管理程序两部分。
如图为典型智能仪表结构，由三个层次构成…………1’智能仪器的工作原理：传感器获取被测量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经a／d转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理（如非线性校正等）；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内flashrom（闪速存储器）或e2prom（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号（如报警装置触发、继电器触点等）。
此外，智能仪器还可以与pc机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机——pc机，由pc机进行全局管理。
…………2’智能仪器是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合，逐步实现微型化，多功能化，人工智能化，随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展，智能仪器将会得到更加广泛的应用。
可以预料，各种功能的智能仪器在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域。
…………1’2、为什么智能仪器要具备自检功能？自检方式有几种？常见的自检内容有哪些？答：所谓自检就是利用事先编制好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测，并对故障进行定位。
自检功能给智能仪器的使用和维修带来很大的方便。
…………1’智能仪器的自检方式有三种类型：（1）开机自检…………1’（2）周期性自检…………1’（3）键盘自检…………1’3、什么叫软测量？软测量建模可以用那些方法？答：对于难于测量或暂时不能用单独的仪表进行测量的被测变量（又称为主导变量），选择另外一些容易测量的变量（又称二次变量或辅助变量），想法构成这些辅助变量与被测变量之间的某种数学关系，就可以用数据处理软件代替单独的仪表这种硬件，通过计算、估计和推断确定被测变量。
智能仪器期末试题及答案
智能仪器期末试题及答案期末复习资料学院：电气信息学院专业：测控技术与仪器课程名称：智能仪器考试日期：205年6月27日《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。
《智能仪器原理及应用》测试题
《智能仪器原理及应用》测试题一、填空题（每空1分共25分）1、模拟量输入通道包括、。
2、为了将A/D转换器中的运算放大器和比较器的漂移电压降低，常采用技术。
3、克服键抖动常采用的措施、。
4、总线收发器的作用。
５、最基本的平均滤波程序是，改进型有、、。
６、多斜式积分器有，其优点是，还有一种是，其作用是。
7、在通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件来组合成各种功能的仪器或系统的仪器称为或。
8、ADC0809，假定REF+=+5V，VREF-接地，则模拟输入为1V时，转换成的数字量为，若REF+=+2.5V，VREF-接地则模拟输入为1V时，转换成的数字量为9、数字存储示波器可预置四种触发方式、、、。
10、智能仪器自检方式有三种、、。
二、简答（每题5分共35分）1、简述自由轴法测量原理。
2、系统误差的处理方法。
3、简述三线挂钩过程及作用。
4、智能仪器的设计要点。
5、若示波器屏幕的坐标刻度为8×10div，采用10位A/D，2K存储器，则该示波器的垂直与水平分辨率各为多少？6、简述线路反转法原理。
7、简述D/A双极性输出电路原理三、综合1、（20分）在一自动控制系统中，有温度、压力、流量三个待测量，试设计一测量电路，要求使用8位A/D，4位LED及相关逻辑电路。
（1）画出硬件连接图（2）写出器件型号（CPU、A/D）（3）根据连接图，写出三通道的地址。
（4）简述测量过程。
2、（20分）下图为某一通用计数器框图(1)要测量10Hz的信号，试计算应选用的时标及闸门时间。
(2)简述测量过程(3)其最大计数误差是多少？(4)为减小误差，应采用什么方法？。
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智能仪器原理复习提纲1、智能仪器的定义内部带有微型计算机并带有GP-IP等通信接口，具有对数据的存储、运算、逻辑判断，自动化操作与外界通信等智能作用的仪器，称为智能仪器.2、智能仪器的优点①使用键盘代替传统仪器中旋转式获琴键式切换开关来实施对仪器的控制，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切换，自动调零，触发电平自动调整，自动校准，自诊断等功能，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的能力，使用人员只通过键盘打入命令。
⑤智能仪器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。
1、A/D转换的技术指标①分辨率与量化误差：分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化量的技术指标，记数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量。
量化误差是由于A/D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样二引起的误差，其大小在理论上为一个单位。
②转化精度：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。
③转换速率：指A/D转换器在每秒钟内所能完成的转换次数。
也可表示为转换时间，即转换从启动到结束所需时间。
④满刻度范围：又称满量程输入电压范围，指A/D 转换器所允许最大的输入电压范围。
2、逐次比较式A/D，积分式A/D的原理及各自优缺点逐次比较式：当启动信号作用后，时钟信号先通过逻辑控制电路是N位寄存器的最高位D(N-1)位1，以下各位为0，这个二进制代码经A/D转换器转换成电压U0，送到比较器与输入的模拟电压Ux 比较。
若Ux.>Uo ，则保留这一位，；若Ux<Uo ，则D(N-1)位置0. D(N-1)位比较完毕后，在对下一位即D(N-2)位进行比较，控制电路使寄存器D(N-2)为1，其以下各位仍为0，然后再与上一次D(N-1)结果一起经过D/A 转换后再次送到比较器与Ux 相比较。
如此一位一位地比较下去，直至最后一位Do 比较完毕为止，最后，发出EOC 信号表示转换结束。
这样经过N 次比较后，N 位寄存器保留的状态就是转换后的数字量数据。
积分式：先用积分器把输入模拟电压转换成中间量，再把中间量转换成数字。
优缺点：逐次比较式A/D 转换器的转换时间与转换精度比较适中，转换时间一般在us 级，转换精度一般在0.1%左右，适用于一般场合。
积分式A/D 转换器的核心部件是积分器，因此速度较慢，其转换时间一般在ms 级或更长。
但抗干扰性能强，转换精度可达0.01%，适用于在数字电压表类仪器中。
3、并行比较式A/D 原理及优缺点并行比较式A/D 原理，以一个三位并行比较式A/D 转换器为例，采用（23-1）=7个比较器，每个比较器的急转电压分别为R U 141，R U 143，……R U 1413，而输入电压i U 则是并行加到7个比较器的输入端。
工作时输入电压i U 将与七个基准电压同时进行比较。
通过译码和锁存电路对7个比较器的输出状态进行译码和锁存，输出三位二进制数码，从而完成A/D 转换。
优缺点：并行比较式A/D 转换器的转换时间极短，但是需要大量的低漂移比较器和高精度电阻，成本太高，价格昂贵。
4、高速数据采集与传输的方式（DMA 、双口RAM 、FIFO ）？及其实现原理DMA 方式：在DMA 控制器控制下的直接存储器存取方式，在这种作用下外设不经过CPU 控制直接读取内存数据。
实现原理：①用指令对DMA 控制器初始化，预置地址寄存器初值。
②预置状态或控制寄存器来决定读或写操作等。
③启动外设并向DMA 发送DMA请求。
④DMA 接受申请后向CPU 发出总线请求信号。
⑤CPU 接受申请，释放总线控制权。
⑥DMA 接管总线控制权并控制外设读取和写入信号⑦DMA 控制器内的地址寄存器加1，计数器减1，进入下一循环。
双口RAM 即双端口存储器，它具有两套完全独立的数据线，地址线，读写控制线，允许两个独立的系统或模块同时对双口RAM 进行读/写操作。
FIFO 是先进先出传输方式，同一存储器配备两个数据端口，一个是输入端口，只负责写入数据；一个是输出端口，只负责数据输出。
这种存储器不需要地址线参与寻址，数据读取遵循先进先出的规则，每个数据只能被读取一次。
1、D/A 转换的原理、由电阻网络，开关及基准电源等部分组成。
为便于接口，有些还含有锁存器。
目前采用最多的是R-2R 梯形网络D/A 转换器，D/A 转换器电阻网络中电阻规格仅为R 和2R 两种。
R U 为基准电压，它可由内电子开关在二进制代码的控制下分别控制4个支路，并使电流个自己进入A3A2A1A04个节点。
这种网络的特点是：任何一个结点的三个分支的等效电阻都是2R ，因此由任意分支流入结点的电流都为RU I R 3=,并且I 将在结点处被平分为相等的两个部分，由另外两个分支输出。
经计算后当UR 为正时，D/A 转换器输出U0为负，反之为正。
2、D/A 转换器主要技术指标 分辨率:输入数字发生单位数码变化时所对应的模拟量输出的变化量。
转换精度:在整个工作区间实际的输出电压与理想电压之间的偏差，可用绝对值或相对值来表示。
转换时间:又称稳定时间，是输入的二进制代码，从最小值突跳到最大值时，其模拟量电压达到其稳定值之差小于LSB 21±所需的时间。
尖峰误差：输入代码发生变化时而使输出模拟量产生的剑锋所造成的误差。
3、模拟信号采样/保持电路及技术指标采样保持电路如图所示，由一个电容C做保持电容，运放接成跟随器，其运行状态由控制开关决定，闭合时为采样电路，断开为保持电路。
主要技术指标：孔径时间：从发出保持指令到开关真正打开所需时间、捕捉时间：从开始采样到保持器输出达到当前输入信号值所需时间、保持电压下降：在保持状态下，由于保持电容的漏点引起的电压下降、馈通（送）：在保持时间内由于输入信号电压变化而引起的输出电压变化的程度、电压增益精度：是指当环境和电源变化时，电压增益可以保持的精度。
1、独立式键盘、矩阵式键盘、交互式键盘原理独立式键盘：每一个按键单独占用一根检测线与主机相连，上拉电阻保证按键断开时检测线上有稳定的高电平，当某一按键按下时，对应的检测线就呈现低电平。
矩阵式键盘：把检测线分成两组，一组为行线，一组为列线，按键放在行列交点上，每个按键通过不同的行列线与主机相连。
只需检测对应行列线的电平变化即可知按键情况。
交互式键盘：任意两检测线直接均可防止一个键，这种键盘所使用的检测线必须是有位控功能的双向I/O端口线。
2、键盘抖动的原因及消除方法原因：当按键被按下或释放时，按键触点的弹性会产生一种抖动现象，即当按下按键时不会迅速可靠的接通，当按键释放时不会立即断开，这当中就产生了5ms到10ms之间的抖动。
消除方法：硬件方法：利用RS触发器来吸收按键的抖动。
软件方法：当判断有按键按下时，用软件延时10ms到20ms，等待按键稳定后在重新判断一次，以躲过触点抖动期。
3、无锁键、自锁键、互锁键的定义无锁键：常态为开路的按键开关，按键被按下时触点接通，松开时又恢复断开。
自锁键：第一次按下时触点接通，第二次按下时触点断开，电路开路。
互锁键：当这一组开关之一被选择时，与该键有互锁关系的其他键都将断开。
4、行扫描法、线路反转法原理，及程序流程行扫描法：首先判断是否有键按下，即先进行全扫描，将所有行线置成0电平，然后读入全部列值，如果读入的列值全是1，则说明没有键按下；如果读入的列值不全是1，则说明有键按下。
第二步确定哪一个键按下：一旦发现有健按下，转入逐行扫描的办法来确定是哪一个键按下。
先扫描第一行，即使它接0电平，然后读入列值。
哪一列出现0值，则说明与那一列跨接的键被按下了。
如果读入的列值全是1，说明该行没有键按下，接扫描第二行。
以此类推，逐行扫描，直至发现非全1的列值，就能找出被按下的键。
线路反转法：第一步：先从P1的高四位输出“0”电平，从P1的第四位读取键盘状态，若某按键被按下，此时从P1的第四位输出的代码中对于该键的列位为0，其余为1。
第二步：线路反转，从P1的低四位开始输出“0”电平，从高四位读取键盘状态，同样此时“0”所对应的为键盘的行所在位置，再将两次读入数据组成一个行列代码，即为按键准确位置。
5、键盘分析程序实现原理：直接分析法状态分析法直接分析法：根据当前按键的键值，把控制直接分支到相应处理程序的入口，而无须知道在此之前的按键情况。
状态分析法：将键盘分析程序作为时序系统，在一定的条件下系统可以处于某种状态，当条件改变后，它的状态可以发生变迁，即从一个状态变到另一个状态。
6、CRT显示原理（包括光栅扫描式和随机扫描式）光栅扫描包括行（水平）扫描和帧（垂直）扫描两部分，由视频信号控制的电子束，在行扫描偏转信号和帧扫描偏转信号的共同作用下，从左上角开住做横屏扫描，到达最右端时被消隐，并开始下一行。
当从上到下扫过整个屏幕后，当电子束扫到右下角时又被消隐，并返回左上角起始端，开始下一帧的扫描。
1、GP-IB标准运行原理GP-IB标准包括接口与总线两部分，其中接口部分是由各种逻辑电路构成，与仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送，接受，编码，和译码；总线部分是一条无源的多芯电缆，用作传输各种消息。
GP-IB系统中分为讲者、听者、控者三个角色，一个系统中可以有多个讲者，但同一时间只能有一个在工作，一个系统可以有多个听着，并允许多个听者同时工作。
控者常由计算机担任，不允许两个或两个以上控者同时起作用。
2、三线挂钩原理：在GP-IB系统中，每传递一个数据字节信息，不管是仪器消息还是接口消息，源方与受方之间都要进行一次三线挂钩过程。
①听者使NRFD呈高电平，表示做好接受准备。
②三条数据挂钩联络线（DAV数据有效线，NRFD数据未就绪线,NDAC数据未收到线），其作用是控制数据总线的时序，以保证数据总线能正确、有节奏的传输信息。
③5条借口管理控制线，其作用是控制BP-IP总线接口。
3、GP-IB协议基本特性①可以用一条总线互相连接若干台装置,以组成一个自动测试系统.系统中装置的数目最多不超过15台,互连总线的长度不超过20m。
②数据传输采用并行比特，串行字节双向异步传输方式，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。
低电平（小于等于+0.8V）为逻辑“1”，高电平（大于等于+2.0V）为逻辑“0”。
④地址容量。
单字节地址：31个讲地址，31个听地址；双字节地址：961个讲地址，961个听地址，⑤一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。
4、串行通信原理、基本方式分为同步通信和异步通信，在同步通信中，为了使发送和接受保持一致，串行数据在发送和接收两端使用的时钟应同步。