智能仪器复习提纲

1、2013-2014 2013-2014 第一学期第一学期20102010级级电子信息工程专业电子信息工程专业第一章 概述定义：仪器仪表是信息获取的工具、是认识世界的手段，是一个系统或装置。最基本的作用：是延伸扩展补充或代替人的听觉、视觉、触觉等器官的功能器官的功能三代仪器：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智能式仪器仪表智能仪器的分类智能仪器的基本结构：微机内嵌式、微机扩展式第二章 智能仪器的数据采集技术数据采集系统的基本组成多路分时采集分时输入结构典型调理电路的组成信号调理通道中的常用放大器推出仪用放大器闭环增益转换信号允许的最高频率常用ADC的转换器类

2、型推导双积分ADC转换器输入模拟量与输出数字量关系iRUUNN12第三章 人机对话与数据通信按键抖动的消除方法键盘信号的获取方法有三种常用LCD显示器种类RS-232C总线标准、RS-485标准、USB通用串行总线GPIP 通用接口总线4 4矩阵式键盘、程序扫描法第四章 智能仪器的基本数据处理算法一、克服大脉冲干扰的数字滤波法1限幅滤波法 2中值滤波法 3基于拉依达准则的奇异数据滤波法二、抑制小幅度高频噪声的平均滤波法1算数平均 2滑动平均 3加权滑动平均系统误差代数插值法（线性插值）分段插值法例题线形标度变换 例题第六章 可靠性与抗干扰技术 影响仪器可靠性的因素提高仪器可靠性的措施软件抗干扰

3、技术硬件看门狗技术、软件看门狗技术、软件陷阱噪声形成干扰作用的三要素噪声的耦合方式抑制电磁干扰的基本方法 7种隔离技术第七章 可测试性技术可测试性概述设计实例RAM测试、ROM测试(校验和）、A/D和D/A测试第八章 智能仪器设计实例智能仪器设计的基本要求1.功能及技术指标应满足要求2可靠性要求3便于操作和维护4仪器工艺结构与造型设计要求智能仪器的研制步骤1.确定设计任务、拟定设计方案2硬件、软件研制阶段 3仪器综合调试及整机性能测试（第二章）（第二章） 判断题：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、

4、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。(7) - A/D 变换器由于采用了过采样技术和 - 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 。

5、 (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 。 选择题： (11) 多通道数据采集系统的框图如图1所示。其中（1）-（6）各部分的组成为 ：_A、 放大器、A/D转换器、采样/保持器、D/A转换器、计算机、显示器 B、传感器、多路开关、放大器、采样/保持器、A/D转换器、计算机 C、传感器、多路开关、放大器、D/A转换器、A/D转换器、计算机 D、放大器、多路开关、采样/保持器、A/D转换器、D/A转换器、计算

6、机 (13) 一般来说，数据采集系统的组成包括：_ A、传感器、调理电路、数据采集电路 B、传感器、调理电路、数据存储单元C、传感器、数据存储单元、数据采集电路D、调理电路、数据存储单元、数据采集电路(14) USB总线是一种：_ A、串行总线 B、支持即插即用设备的总线 C、可给外设提供电源的总线 D、上述三者(15) RS-232总线、RS485总线、USB总线、IEEE1394总线中传输距离最长的是：A、RS-232 B、RS-485 C、USB D、IEEE1394 (16) 若需要采样/保持器既能快速的跟踪，又能长时间的保持，可采用两级级连的方式，这两级的保持电容应该选择为：_ A、

7、小电容和大电容 B、小电容和小电容 C、大电容和小电容 D、大电容和大电容(17) 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，应按照_级精度选择系统的各个器件。A、1% B、0.1% C、10% D、0.01%(18) 一个3位半的A/D转换器的分辨率相当于_位的二进制A/D转换器。A、13 B、12 C、11 D、10 (19) 若某测温系统的温度测量范围是50100，采用8位A/D转换器转换成数字量。设当温度为100时，A/D转换器的输出为FFH；而当温度为50时，A/D转换器的输出为33H；那么，当A/D转换器的输出为99H时，对应的温度值是:_ A、90

8、B、75 C、80 D、85 (20) RS-232总线、RS485总线、USB总线、IEEE1394总线中传输速度最快的是：A、RS-232 B、RS-485 C、USB D、IEEE1394 （第三章）（第三章） 判断题：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。 (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

9、外接电源设备。 (6) PTR2000无线MODEM采用的是FSK调制模式。 (7) 一般USB系统的基本架构可以分为USB主机控制器/根集线器、USB集线器和USB设备三个主要的部分。 (8) RS-232、RS-485串行总线可以直接与具有串行口的微控制器如89C51相连。 (9) PC上USB主机的驱动程序包括USB设备驱动程序、USB核心驱动程序和USB主控制器驱动程序。 (10) 单片机对非编码键盘的控制可以采用程序控制扫描、定时扫描和中断扫描三种方式。 选择题：选择题： (11) 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

10、传输 C、同步传输 D、批量传输 (12) 在常用的4种触摸屏中，反应速度最慢的是：_ A、电阻式触摸屏 B、红外式触摸屏 C、电容式触摸屏 D、表面声波式触摸屏(13) 在下面几种串行数据传输总线中，没采用差动传输的是 ：_ A、USB B、RS-422 C、RS-232 D、RS-485 (14) USB总线提供了_ 速度模式。A、1.5Mbps B、12 Mbps C、480 Mbps vvD、上面所有的 (15)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(16) 既插既用技术包含热插拔和自动

11、识别配置。USB全速设备主要是通过_来实现这一技术。 A、设备端的D+接1.5K上拉电阻 B、设备端的D-接1.5K上拉电阻 C、设备端的D+接1.5K下拉电阻 D、设备端的D-接1.5K下拉电阻(17) 在USB数据通信结构中，域、包、事务和传输的关系是_（前面的包含后面）。A、域、包、事务、传输 B、包、域、事务、传输 C、事务、域、传输、包 D、传输、事务、包、域(18) 当采用线反转法进行按键识别时，这时的键盘接口应：_ 。A、行线接上拉电阻 B、列线接上拉电阻 C、行列都接上拉电阻 D、行列都不接上拉电阻 (19) 点阵字符式LCD显示模块的B、必须经过锁存器与CPU的总线相连 C、

12、必须经过三态门与CPU的数据总线相D0D7管脚:_A、可以直接与CPU的数据总线相连连 D、必须经过带锁存的三态门与CPU的数据总线相连(20)在USB系统软件中，与USB控制器硬件打交道的是：_ A、USB设备驱动程序 B、USB核心驱动程序 C、USB主控制器驱动程序 D、USB用户软件 （第四章）（第四章） 判断题：判断题：(1) 仪器随机误差完全由外部干扰所致，与仪器本身无关。 (2) 只依据随机误差统计规律选择滤波算法，不必考虑信号特征。 (3) 仪器量化误差（噪声）是随机误差。 (4) 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器 (5) D/A转换器可以直接与单片机的三总线相连。

13、 (6) LCD静态驱动和LED的静态驱动都是用直流驱动。 (7) 矩阵式非编码键盘的优点是节省I/O口。 (8) RS232通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485短。 (9) 触摸屏只能做输入设备。 (10) 虚拟仪器就是不需要任何硬件资源，所有的功能只须用软件实现。 选择题： (11) 采集数据中含有脉冲性干扰，信号为直流，请选择滤波算法：_ 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(12) 测量数据序列中含有粗大误差，如果选用拉依达准则滤波算法，数据序列长度最少个数为:_ A、 30 B、10 C、7 D、任意(13) 设采集数据由信号加噪声构成，根据什

14、么确定滤波算法 ：_ 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(14)中值滤波算法最适合提取随机干扰中的哪类信号：_ A、直流信号 B、正弦信号 C、单调上升或单调下降信号 D、脉冲信号 (15) 指出下列误差哪个不是系统误差：_ A、仪器中放大器增益变化引起的误差 B、仪器电源纹波过大引起的误差 C、传感器非线性关系按线性关系处理引起的误差 D、工作环境温度变化引起的误差(16) 下面列出的系统非线性误差校正方法中，哪种不需要已知数据：_ A、代数插值法 B、最小二乘拟合法 C、校正函数法（或反函数法） D、查表法(17) 采用分

15、段线性插值法，设段数为4，最少需要几对（Xi，Yi）已知实验数据？ A、5 B、4 C、10 D、8(18) 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N： A、10 B、20 C、30 D、50 (19) 某智能温度测量仪采用8位ADC，测量范围为10100，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：:_ A、28 B、37 C、22 D、24(20) 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