最新智能仪表期末复习题

一、简答题1、串模干扰的来源有哪些？主要有哪些硬件防干扰措施？

主要来自于高压输电线、与信号线平行敷设的输电线以及大电流控制线所产生的空间电磁场。

措施：①利用双端不对地输入的运算放大器作为输入通道的前置放大器②用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信号源隔离开来③采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰

2、常用的数字滤波方式是什么？

（1）克服大脉冲干扰的数字滤波法㈠.限幅滤波法㈡.中值滤波法

（2）抑制小幅度高频噪声的平均滤波法㈠．算数平均㈡．滑动平均㈢．加权滑动平均㈣一阶滞后滤波法（3）复合滤波法

程序判断，中位值滤波，算术平均滤波，递推平均滤波，加权递推平均滤波，一阶惯性滤波和复合滤波等。

3、简述智能仪器设计的基本原则？

1、从整体到局部（自顶向下）的设计原则

2、经济性要求、

3、可靠性要求

4、操作和维护的要求

5、实时性要求

4、简述有哪几种现场总线？

基金会现场总线FF、FF总线不附属任何一个企业或国家、提供了H

1和H

2

两种

物理层标准、过程现场总线Profibus、LonWorks、CAN、HART

5、简述程序跑飞的原因及其处理方法？

原因：干扰信号已通过某种途径作用到了CPU上，CPU就不能按正常状态执行程序，从而引起混乱。统受到某种干扰后,程序计数器PC的值偏离了给定的唯一变化历程,导致程序运行偏离正常的运行路径。

处理办法：1）最简单的是使CPU复位，让程序从头开始重新运行。2）采用指令冗余、软件陷阱以及“WATCHDOG"技术。

6、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

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。

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。

7、串行通信线路工作方式有哪些？

单工：当线上数据流动只有一个方向；半双工：当数据的流动为双向，且同

以时刻能一个方向进行时；全双工：当同时具有两个方向的传输能力时。

8、常用的键盘类型有哪些？键盘接口的任务是什么？

按键码识别分：有编码式和非编码式。任务是确定是否有键按下，按了哪一个

键，消除抖动问题以及同时按键的处理。

9、智能仪表的软件部分包括几部分？各部分的作用是什么？

包括:监控程序、中断处理程序以及实现各种算法的功能模块。

监控程序是仪表软件的中心环节，他接受和分析各种命令，管理和协调全部

程序的执行。中断处理程序是人机联系部件或其它外围设备提出中断申请。并为

主机响应后直接转去执行的程序，以便及时完成实时处理任务。功能模块是用来

实现仪表的数据处理和控制功能，包括各种测量算法（例如数字滤波、标度变换、

非线性校正等）和控制算法（PID算法、前馈控制、纯滞后控制、模糊控制等）。

10、简述智能仪表的设计思路和研制步骤？

设计思路：模块化设计和模块的连接。模块化设计是根据功能要求和技术经

济指标自顶向下地按仪表功能层次吧硬件和软件分成若干块，分别进行设计和调

试，然后把他们连接起来，进行总调。软件模块的连接一般是通过监控主程序调

用和各种功能模块，或采用中断的方法实时的执行相应的服务模块来实现，并且

按功能层次继续调用下一级模块。

研制步骤：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。确定任务、拟定设计方案阶段包

括1、确定设计任务和仪表功能2、完成总调设计。选择确定硬件类型和数量。

硬件、软件研制及仪表结构设计阶段包括1、嵌入式系统的选择2、硬件电路设

计、研制和调试 3、应用软件设计、程序编制和调试 4、仪表结构设计。

11、简述USB总线的特点及优越性?

特点：使用方便、速度快、连接灵活、独立供电、支持多媒体

优越性：将逐步取代当前PC上的串口和并口。

12、USB有几种传输模式？试简述各种传输方式的特性？

控制传输方式：双向的，用来处理主机的USB设备的数据传输，包括设备控制指令，设备状态查询及确认命令。

批处理方式：可以是单向也可以是双向的。用来传输要求正确无误的数据。

中断传输方式：是单向的，且仅输入到主机。该方式传送数据量很小，但这些数据需得到及时处理。

等时传输方式：可以是单向也可以是双向的，主要用于传输连续性、实时的数据，用于对数的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备。

13、A/D转换芯片的主要性能指标是什么？

性能指标：分辨率、转换时间、转换误差

D/A转换芯片性能指标？性能指标：分辨率、精度和转换时间。

14、七段LED显示中静态显示与动态显示接口方式有什么不同？

点亮显示器的方法有静态显示和动态显示。静态显示就是当显示器显示某一

个字符时，相应的发光二极管通过恒定电流。静态显示的特点：每一位都需要一

个8位输出口控制。动态显示是轮流点亮各位显示器。特点是只需一个8 位段

输出口和一个8位扫描输出口。