《传感器与检测技术简明教程》-胡蓉 习题及答案 CH14 自动检测系统

第20章自动检测系统

一、单项选择题

1、自动检测系统的各项检测任务是在（）控制下自动完成的。

A、人B、被测量C、计算机D、传感器

2、前置放大器的作用是将（）输出的微弱信号放大到系统所要求的电平。

A、传感器B、执行器C、调节器【）、被测对象

3、自动检测系统的软件一般可分为主程序、中断服务程序和（）。

A、应用功能程序B、子程序C、调度程序D、调试程序

二、多项选择题

1、对前置放大器要求（）

A、高增益R、低噪声C、高输入阻抗D、高共模抑制比

2、采样/保持器由（）组成

A、模拟开关B、、保持电容C、控制电路D、前置放大器

3、数据采集系统的结构可分为（）

A、混合型B、基本型C、同步型【）、并行型

4、在进行传感器选型时，通常应考虑（）

A、测试条件B、传感器性能指标C、测量环境D、购买与维修因素

5、自动检测系统由（）两大部分组成。

A、传感器B、硬件C、检测技术D、软件

6、自动检测系统的硬件主要包括（）。

A、传感器B、数据采集系统C、微处理器D、输入输出接口

三、填空题

1、自动检测系统的各项检测任务是在控制下自动完成的。

2、自动检测系统的硬件主要包括传感器、数据采集系统、、等。

3、输入输出通道的基本任务是。

4、自动检测系统的软件一般可分为、和。

5、将ADC输出的一系列数字转换成带有量纲的数值的过程称为。

四、简答题

1、简述自动检测系统的一般设计步骤。

2、系统总体设计应遵循的基本原则是什么？

3、简述自动检测系统的发展方向。

4、试画出数据采集系统模型框图。

5、采样/保持器的主要作用是什么？

6、自动检测系统的软件主要由哪几部分构成，它们分别起什么作用？

7、试说明无线传感器网络信息获取的关键技术。

五、计算题

1、某烟厂用计算机采集烟叶发酵室的温度变化数据，该室温度测量范围为20〜80℃,

所得模拟信号为1〜5V,采用钠热电阻（线性传感元件）测量温度。月8位A/D转换器进行

数字量转换，转换器输入0〜5V时输出是000H-0FFHo某一时刻计算机采集到的数字量为

0B7H,试对其作标度变换。

2、设计一个数字化Pt必伯热电阻温度传感器的测温系统如图1所示。己知伯热电阻温

度系数即灵敏度4=3.85X10"/©；恒流源电流/。=2.0mA；差分放大器的放大倍数为50；

如果要求测温系统的测温范围为0~100℃,分辨率不小于0.ore,试选择A/D转换器。

计

算

机

图1粕热电阻温度传感器测温系统

第20章自动检测系统

一、单项选择题

题号答案知识点

1C概述

2A数据采集系统

3A自动检测系统的软件

二、多项选择题

题号答案知识点

1ABCD数据采集系统

2ABC数据采集系统

3BCD数据采集系统

4ABCD硬件设计

5BD自动检测系统的组成

6ABCD自动检测系统的组成

三、填空题

题号答案知识点

1计算机概述

2微处理器；输入输出接口自动检测系统的组成

3实现人机对话输入输出通道

4主程序；中断服务程序；应用功能程序自动检测系统的软件

5标度变换标度变换

四、简答题

1、答：自动检测系统的设计一般要经历这样几个主要步骤：系统需求分析、系统总体

设计、采样速率的确定、标度变换、硬件设计、软件设计、系统集成和系统维护等。

知识点：自动检测系统的设计方法

2、答:一•般要遵循以下七个原则：（1）从整体到局部的原则；（2）环节最少原则；（3）

经济性原则；（4）可靠性原则；（5）精度匹配原则；（6）抗干扰能力；（7）标准化与通用性

原则。

知识点：系统总体设计

3、答：自动检测系统正朝着通用化与标准化、集成化与模块化、综合化与系统化、网

络化、高可靠性、高精度化、高智能化等方向发展。

知识点：自动检测系统的发展

4、答：

多路开关

被

测

物健盘|

计

理

分

由

机

,或

化

做

学

处

V理

等

湍

数字信号=1打印机I

I传感器1

接口

开关信号

I传感索卜

知识点：数据采集系统

5、答：在通道切换前，使其处于采样状态，在切换后的A/D转换周期内使其处于保持

状态，以保证在A/D转换期间输入到A/D的信号不变。

知识点：数据采集系统

6、答：从实现方式和功能层次来划分，自动检测系统的软件一般可分为主程序、中断

服务程序和应用功能程序。

1）主程序

主程序主要完成系统的初始化工作、自诊断工作、时钟定时工作和调用应用程序模块的

工作。

2）中断服务程序

中断服务程序包括A/D转换中断服务程序、定时器中断服务程序和掉电保护中断服务程

序，分别完成相应的中断处理。

3）应用功能程序

自动检测系统的功能实现主要通过应用程序来体现。应用程序主要包括数据的输入输出

模块、数据处理模块、数据显示模块等。

知识点：自动检测系统的软件

7、答：无线传感器网络信息获取的关键技术主要包括：

D信息获取体系结构；2）信息获取的计算模式；3）网络通信的关键问题。

知识点：无线传感器网络

五、计算题

1、解：根据题意，温度20℃时检测得到的模拟电压是IV,因此，其对应的数字量为：

乂=255x（=51

温度80C时检测得到的模拟电压是5V,因此，其对应的数字量为：

Nm=0FFH=255

因此，对应数字量OB7H=183的标度转换结果为:

183-51

=20+(80-20)-

255-51

=58.82℃

知识点：标度变换

2、解：由题意可知，采用两个完全相同的恒流源分别给测温热电阻氏丁与标准参考

电阻凡(其值为100欧)供电。调节差分放大器使得测量温度为0C时放大器的输出为0V。

当测量温度为100C时，送入差分放大器的电压差值为：

&U=1°Rr-10氏=-(1+4)-，(内

=I0RfAt

经差分放大器放大后的输出电压(满量程输出)为：

U