《智能儀器》復(fù)習(xí)題.doc

一、 填空題1. 在電子設(shè)備的抗干擾設(shè)計(jì)中，接地技術(shù)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，高頻電路應(yīng)選擇（ ）點(diǎn)接地，低頻電路應(yīng)選擇（ ）點(diǎn)接地。2. 智能儀器的鍵盤常采用非編碼式鍵盤結(jié)構(gòu)，有獨(dú)立式鍵盤和（ ）式鍵盤，若系統(tǒng)需要4個(gè)按鍵，應(yīng)采用（ ）鍵盤結(jié)構(gòu)。3. 智能儀器的顯示器件常用（ ）數(shù)碼管或液晶顯示器，其中（ ）更適合用于電池供電的便攜式智能儀器。4. 智能儀器的模擬量輸入通道一般由多路模擬開關(guān)、（ ）、濾波器、（ ）和A/D轉(zhuǎn)換器等幾個(gè)主要部分所組成。5. 對電子設(shè)備形成干擾，必須具備三個(gè)條件，即( )、（ ）和對干擾敏感的接收電路。6. 干擾侵入智能儀器的耦合方式一般可歸納為：（ ）耦合、公共阻抗耦合、靜電耦合和（ ）耦合。7. RS-232C標(biāo)準(zhǔn)串行接口總線的電氣特性規(guī)定，驅(qū)動器的輸出電平邏輯“0”為（ ）V, 邏輯“1”為（ ）V。8. 智能儀器的隨機(jī)誤差越小，表明測量的（ ）度越高；系統(tǒng)誤差越小，表明測量的（ ）度越高。9. 智能儀器的故障自檢方式主要有（ ）自檢、（ ）自檢和鍵控自檢三種方式。10. 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)換速度（ ），抗干擾能力（ ）。11. 智能儀器修正系統(tǒng)誤差最常用的方法有3種：即利用（ ）、（ ）或通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差。12. 為防止從電源系統(tǒng)引入干擾，在智能儀器的供電系統(tǒng)中可設(shè)置交流穩(wěn)壓器、（ ）、（ ）和高性能直流穩(wěn)壓電源。13. 為減小隨機(jī)誤差對測量結(jié)果的影響，軟件上常采用（ ）濾波法，當(dāng)系統(tǒng)要求測量速度較高時(shí)，可采用（ ）濾波法。14. 隨著現(xiàn)代科技和智能儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了以個(gè)人計(jì)算機(jī)為核心構(gòu)成的（ ）儀器和（ ）儀器等新型智能儀器。15. 智能儀器的開機(jī)自檢內(nèi)容通常包括對存儲器、（ ）、（ ）、總線和接插件等的檢查。16. 異步串行通信是以字符為單位進(jìn)行傳送的，每個(gè)字符都附加了（ ）信息，降低了對時(shí)鐘精度的要求，但傳輸效率（ ）。17. 智能儀器是指將（ ）技術(shù)和（ ）技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起的新一代電子儀器。18. 在信號通道使用光電耦合器，能有效抑制（ ）干擾和各種（ ）干擾。19. 智能儀器中自動量程轉(zhuǎn)換的方法主要有兩種，一種是根據(jù)被測量的大小，自動切換到不同量程的（ ）上，另一種是自動改變電路的（ ）達(dá)到量程切換的目的。20. 智能儀器的軟件通常由（ ）程序、（ ）程序和實(shí)現(xiàn)各種算法的功能模塊等部分組成。21. 智能儀器的主要特征之一是，幾乎都含有自動（ ）轉(zhuǎn)換、自動（ ）調(diào)整等功能。22. 異步串行通信方式中，傳送一幀字符信息由起始位、（ ）位、( )位和停止位等四部分組成。23. 根據(jù)測量誤差的性質(zhì)和特性，一般可將其分為三類，即隨即誤差、（ ）誤差和（ ）誤差。24. 不同設(shè)備之間進(jìn)行的數(shù)字量信息交換或傳輸，稱為（ ）。每秒鐘串行發(fā)送或接受的二進(jìn)制位數(shù)目，稱為（ ）。2、 選擇題1、智能頻率計(jì)采用多周期同步測量原理，是為了(A)在寬頻率范圍獲得高精度 2、智能數(shù)字頻率計(jì)中采用的多周期同步測量原理，其中“同步”的含意是指（C）同步。C 兩個(gè)閘門的控制信號 3、某智能儀器準(zhǔn)備采用LED數(shù)碼管顯示器，為盡可能節(jié)約單片機(jī)的I/O口資源，應(yīng)采用下列顯示方案中的哪一種方案。（D)D MCS-51串行口方式0擴(kuò)展I/O口驅(qū)動顯示器4、在智能儀器中，模擬輸入通道的抗干擾技術(shù)包括（D ）。A 對差模干擾的抑制 B 對共模干擾的抑制C 采用軟件方法提高抗干擾能力 D 以上三種方法都包括5、ADC0809是8位的A/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)額定輸入電壓為5V時(shí)，其分辨率約為(B)19.5mV6、MC14433是三位半雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)額定輸入電壓為2V時(shí)，其分辨率為(C)。C 1mV 7、智能儀器的自動零點(diǎn)調(diào)整功能通常是由（C）的方法實(shí)現(xiàn)的。C 軟、硬件相結(jié)合 8、采樣保持器在模擬通道中的作用是（B）。B 保證在A/D轉(zhuǎn)換期間A/D輸入信號不變9、在下列哪種情況下，智能儀器的模擬輸入通道需要使用采樣保持器？（C）C 在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入模擬量變化劇烈 10、用某三位半數(shù)字電壓表的200V量程測量某電壓的讀數(shù)為120.0V，已知該儀器的固有誤差為(0.5讀數(shù)+0.1滿度)，由于固有誤差產(chǎn)生的測量誤差是(A)。A 0.8V 11、某智能溫度測量儀的測溫范圍是-1001500，當(dāng)要求分辨率為0.1時(shí)，應(yīng)選擇下列哪一種A/D轉(zhuǎn)換器芯片較為合理 (A)。A ICL7135(四位半) 12、智能儀器的自檢是為了實(shí)現(xiàn)（C）功能。C 故障的檢測與診斷13、下述方法哪一種可以用于減小智能儀器的系統(tǒng)誤差。（A）。A 利用誤差模型修正誤差 14、在智能溫度測量儀中用軟件進(jìn)行非線性補(bǔ)償，是為了減?。ˋ）。A 系統(tǒng)誤差15、當(dāng)智能儀器采集的數(shù)據(jù)中存在隨即誤差和系統(tǒng)誤差時(shí)，正確的數(shù)據(jù)處理順序是（B）。B 數(shù)字濾波系統(tǒng)誤差消除標(biāo)度變換16、多通道智能溫度巡檢儀的信號流程順序?yàn)椋–）。C 多路開關(guān)放大器采樣保持器A/D轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)17、在智能儀器數(shù)據(jù)采集中，被測信號為直流電壓，若需有效抑制被測信號中含有的脈沖干擾對測量結(jié)果的影響，數(shù)字濾波應(yīng)采用（D）。D 中值濾波法18、在廉價(jià)、低精度DMM中，廣泛使用線性平均值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換器，用此類DMM測量交流電壓時(shí)，下列說法那個(gè)是正確的(B)。B 只有測量正弦交流電壓時(shí)，顯示的才是有效值。19、當(dāng)兩臺智能儀器通過串行口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳輸線上出現(xiàn)尖峰脈沖干擾，采用下述哪種方法可以有效消弱此種干擾。（D）D 在信號通道使用光電耦合器三、簡答題1. 智能儀器與傳統(tǒng)儀器相比有何特點(diǎn)？2. 在什么情況下數(shù)據(jù)傳送需要用調(diào)制解調(diào)器？調(diào)制解調(diào)器的作用是什么？3. 為什么在智能型電子計(jì)數(shù)器中，系統(tǒng)的時(shí)基信號是由外部電路產(chǎn)生的，而不是直接由單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生的？4. 在使用電阻溫度傳感器單電橋測溫電路中，為什么要對引線電阻進(jìn)行補(bǔ)償？如何進(jìn)行補(bǔ)償？5. 與硬件濾波器相比，采用數(shù)字濾波有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？6. 智能儀器的硬件主要包括那幾部分？7. 智能儀器的軟件通常由哪些程序模塊組成？8. 簡述電子計(jì)數(shù)式頻率計(jì)1誤差的產(chǎn)生原因，怎樣減小1誤差的影響？9. 設(shè)計(jì)數(shù)字多用表（DMM）的交流電壓測量功能時(shí)，需要用到AC/DC轉(zhuǎn)換器，目前有哪兩種主要轉(zhuǎn)換方法？簡述它們具有哪些技術(shù)特點(diǎn)？10. 標(biāo)度變換的目的是什么？有哪幾種常用方法實(shí)現(xiàn)標(biāo)度變換？11. 在智能儀器設(shè)計(jì)中，通常可采用哪些方法減小系統(tǒng)誤差？12. 什么是虛擬儀器？虛擬儀器通常由哪幾部分組成？13. 一般情況下，由單片機(jī)構(gòu)成的智能儀器的開機(jī)自檢需要檢測哪些內(nèi)容？14. 智能儀器采用數(shù)字濾波器后，就不需要硬件模擬濾波器了，這種說法對嗎？為什么？15. 逐次逼近式數(shù)字電壓表與雙積分式數(shù)字電壓表相比較，各有哪些主要特點(diǎn)？16. 被測信號為直流電壓，干擾信號的頻率是50Hz，應(yīng)選擇何種傳輸特性的濾波電路？四、判斷題1、數(shù)字濾波中的去極值平均濾波法，可以有效地減小智能儀器的系統(tǒng)誤差。（F）2、在自動零點(diǎn)校正、增益校正過程中，基準(zhǔn)電壓Vref的精度和穩(wěn)定度影響零位誤差、增益誤差的校正結(jié)果。（T）3、在智能溫度測量儀中，針對熱電阻傳感器的特性采用軟件進(jìn)行非線性補(bǔ)償，是為了減小系統(tǒng)誤差。（T）4、智能儀器的自動零點(diǎn)調(diào)整功能，是在軟、硬件的密切配合下完成的。（T）5、光電耦合器對數(shù)字量I/O通道中的尖峰干擾和各種噪聲，具有良好的抗干擾效果。（T）6、ADC0809是8通道8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)滿量程電壓為5V時(shí)，它的分辨率是19.5mV。（T）7、在智能儀器的模擬量輸入通道中，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換期間輸入模擬量快速變化時(shí)，需要使用采樣保持器。（T）8、在智能溫度測量儀中，無論使用熱電阻傳感器還是使用半導(dǎo)體集成傳感器，都必須進(jìn)行非線性補(bǔ)償。（F）9、智能儀器設(shè)置自動量程轉(zhuǎn)換功能后，必須設(shè)計(jì)完善的輸入保護(hù)措施，使其最小量程能夠承載最大允許輸入量而不損壞，直至量程自動調(diào)整為最大量程。（T）10、智能儀器在數(shù)據(jù)通信中使用調(diào)制解調(diào)器，是為了獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。（F）11、智能儀器的開機(jī)自檢是為了減小儀器的測量誤差。（F）12、智能溫度測量儀中使用軟件進(jìn)行非線性校正，主要是為了校正傳感器輸出特性的非線性。（T）13、與同軸電纜相比，雙絞線具有更寬的頻帶，因此在微機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的長線傳輸中，獲得廣泛應(yīng)用。（F）14、中值濾波可以有效地減小脈沖干擾造成的誤差。（T）15、智能儀器的自動零點(diǎn)調(diào)整功能是由純軟件的方法實(shí)現(xiàn)的。（F）16、RS-232C標(biāo)準(zhǔn)串行接口總線采用的是TTL電平，因此它的傳輸距離比RS-485短。（F）17、軟件抗干擾技術(shù)具有成本低、靈活性高等特點(diǎn)，完全可以取代硬件抗干擾措施。（F）五、綜合題1. 在智能數(shù)字頻率計(jì)中，多周期同步測量原理可實(shí)現(xiàn)全頻段等精度測量，設(shè)計(jì)一個(gè)用MCS-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)此功能的結(jié)構(gòu)框圖。要求：1) 畫出結(jié)構(gòu)框圖2) 簡述其實(shí)現(xiàn)全頻段等精度測量的原理。2. 設(shè)計(jì)某臺智能電子稱，稱重范圍為0100kg，要求重量分辨率為0.1kg。設(shè)電阻應(yīng)變式重量傳感器的輸出信號電壓為050mV，要求每秒鐘檢測3次。1) A/D轉(zhuǎn)換器至少要選擇多少位的？2) 選擇適當(dāng)型號的A/D轉(zhuǎn)換器芯片。3) 根據(jù)所選的A/D轉(zhuǎn)換器芯片，確定模擬通道的總放大倍數(shù)Au。3. 設(shè)計(jì)某臺智能溫度測量儀，設(shè)計(jì)要求：測溫范圍為-50150；溫度分辨率為0.1；測量誤差小于1；測量速度為3次/秒，根據(jù)上述要求，1) A/D轉(zhuǎn)換器至少應(yīng)選多少位的？選擇適當(dāng)型號的A/D轉(zhuǎn)換器；2) 為簡化程序設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇哪種類型的溫度傳感器？選擇一種能滿足設(shè)計(jì)要求的溫度傳感器的具體型號。4. 某智能測溫儀的測量范圍為-50+150，當(dāng)時(shí)，對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換值為N=0，當(dāng)時(shí)，對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換值為N=2000。4) 若用軟件實(shí)現(xiàn)標(biāo)度變換，求標(biāo)度變換的公式；5) 若要求顯示分辨率為0.1，則顯示器需要幾位數(shù)碼管？5. 去極值平均濾波兼有算術(shù)平均濾波和中值濾波的優(yōu)點(diǎn)，簡述去極值平均濾波的算法，并畫出程序流程圖。6. 試畫出智能