智能儀器期末試題及答案

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上一、 填空題1. 在電子設備的抗干擾設計中，接地技術是一個重要環(huán)節(jié)，高頻電路應選擇（ 多 ）點接地，低頻電路應選擇（ 單 ）點接地。2. 智能儀器的鍵盤常采用非編碼式鍵盤結構，有獨立式鍵盤和（矩陣）式鍵盤，若系統(tǒng)需要4個按鍵，應采用（ 獨立式）鍵盤結構。大于8個時采用矩陣式鍵盤3. 智能儀器的顯示器件常用（ LED ）數(shù)碼管或液晶顯示器，其中（LED數(shù)碼 ）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、（放大器）、濾波器、（采樣保持器）和A/D轉換器等幾個主要部分所組成。5. 對電子設備形成干擾，必須具備三個條件，即( 干擾源)

2、、（傳輸或耦合的通道）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：（ 傳導 ）耦合、公共阻抗耦合、靜電耦合和（電磁）耦合。7. RS-232C標準串行接口總線的電氣特性規(guī)定，驅動器的輸出電平邏輯“0”為（ +5 +15 ）V, 邏輯“1”為（ -5 -15 ）V。8. 智能儀器的隨機誤差越小，表明測量的（精確）度越高；系統(tǒng)誤差越小，表明測量的（ 準確 ）度越高。9. 智能儀器的故障自檢方式主要有（開機）自檢、（周期性）自檢和鍵控自檢三方式。10. 雙積分型A/D轉換器的技術特點是：轉換速度（較慢 ），抗干擾能力（ 強 ）。11. 智能儀器修正系統(tǒng)誤差最常用的方法有3種

3、：即利用（誤差模型 ）、（ 校正數(shù)據(jù)表 ）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)中可設置交流穩(wěn)壓器、（隔離變壓器）、（ 低通濾波器 ）和高性能直流穩(wěn)壓電源。13. 為減小隨機誤差對測量結果的影響，軟件上常采用（算數(shù)平均）濾波法，當系統(tǒng)要求測量速度較高時，可采用（遞推平均）濾波法。14. 隨著現(xiàn)代科技和智能儀器技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了以個人計算機為核心構成的（ 個人）儀器和（虛擬）儀器等新型智能儀器。15. 智能儀器的開機自檢內容通常包括對存儲器、（顯示器和鍵盤）、（ 模擬量I/O通道）、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行傳送

4、的，每個字符都附加了（同步）信息，降低了對時鐘精度的要求，但傳輸效率（較低 ）。17. 智能儀器是指將（計算機）技術和（測量控制）技術有機的結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（尖峰脈沖）干擾和各種（噪聲）干擾。19. 智能儀器中自動量程轉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（傳感器）上，另一種是自動改變電路的（放大器的增益）達到量程切換的目的。20. 智能儀器的軟件通常由（監(jiān)控）程序、（接口管理）程序和實現(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（量程）轉換、自動（零點）調整等功能。22.

5、異步串行通信方式中，傳送一幀字符信息由起始位、（數(shù)據(jù)位）位、( 奇偶校驗)位和停止位等四部分組成。23. 根據(jù)測量誤差的性質和特性，一般可將其分為三類，即隨即誤差、（系統(tǒng)）誤差和（粗大）誤差。24. 不同設備之間進行的數(shù)字量信息交換或傳輸，稱為（ 數(shù)據(jù)接口）。每秒鐘串行發(fā)送或接受的二進制位數(shù)目，稱為（波特率）。二、選擇題1. 智能頻率計采用多周期同步測量原理，是為了（A ）。A 在寬頻率范圍獲得高精度 B 提高測量速度C 便于程序設計 D 減小標準頻率誤差2. 智能數(shù)字頻率計中采用的多周期同步測量原理，其中“同步”的含意是指（ A ）同步。A 被測信號fx與時基信號f0 B 被測信號fx與閘門

6、開啟和關閉C 兩個閘門的控制信號 D 時基信號f0與閘門開啟和關閉3. 某智能儀器準備采用LED數(shù)碼管顯示器，為盡可能節(jié)約單片機的I/O口資源，應采用下列顯示方案中的哪一種方案。（A ）A 軟件譯碼動態(tài)掃描顯示 B 硬件譯碼動態(tài)掃描顯示C 硬件譯碼靜態(tài)顯示 D MCS-51串行口方式0擴展I/O口驅動顯示器4. 在智能儀器中，模擬輸入通道的抗干擾技術包括（ 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轉換器，當額定輸入電壓為5V時，其分辨率約為( B )。A 0.625V B 19.5mV C 50m

7、V D 5mV6. MC14433（11位）是三位半雙積分型A/D轉換器，當額定輸入電壓為2V時，其分辨率為( C )。A 2V B 0.57V C 1mV D 0.5mV7. 智能儀器的自動零點調整功能通常是由（ C ）的方法實現(xiàn)的。A 軟件 B 硬件 C 軟、硬件相結合 D 斬波穩(wěn)零技術8. 采樣保持器在模擬通道中的作用是（ B ）。A 提高系統(tǒng)采樣速率 B 保證在A/D轉換期間A/D輸入信號不變C 保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定 D 使A/D輸入信號能跟上模擬信號的變化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 ）A 在A/D轉換期間輸入模擬量基本不變 B 對A/D轉換精度

8、要求較高時C 在A/D轉換期間輸入模擬量變化劇烈 D 對A/D轉換速度要求較高時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 B 0.12V C 0.6V D 0.5V11. 某智能溫度測量儀的測溫范圍是-1001500，當要求分辨率為0.1時，應選擇下列哪一種A/D轉換器芯片較為合理 ( A )。A ICL7135(四位半) B MC14433(三位半) C ADC0809(8位) D ADC1140(16位)12. 智能儀器的自檢是為了

9、實現(xiàn)（C ）功能。A 排除儀器故障 B 減小零點漂移 C 故障的檢測與診斷 D 減小儀器的測量誤差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 B 采用數(shù)字濾波器C 采用模擬濾波器 D 提高系統(tǒng)的抗干擾能力14. 在智能溫度測量儀中用軟件進行非線性補償，是為了減?。ˋ ）。A 系統(tǒng)誤差 B 粗大誤差 C 隨即誤差 D 量化誤差15. 當智能儀器采集的數(shù)據(jù)中存在隨即誤差和系統(tǒng)誤差時，正確的數(shù)據(jù)處理順序是（A ）。A 系統(tǒng)誤差消除數(shù)字濾波標度變換B 數(shù)字濾波系統(tǒng)誤差消除標度變換C 標度變換系統(tǒng)誤差消除數(shù)字濾波D 數(shù)字濾波標度變換系統(tǒng)誤差消除16. 多通道

10、智能溫度巡檢儀的信號流程順序為（A ）。A 放大器A/D轉換器采樣保持器D/A轉換器計算機B 多路開關放大器采樣保持器D/A轉換器計算機C 多路開關放大器采樣保持器A/D轉換器計算機D 放大器多路開關采樣保持器A/D轉換器D/A轉換器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果的影響，數(shù)字濾波應采用（ D ）。A 算術平均濾波法 B 加權平均濾波法C 限幅濾波法 D 中值濾波法18. 在廉價、低精度DMM(數(shù)字萬用表)中，廣泛使用線性平均值AC/DC轉換器，用此類DMM測量交流電壓時，下列說法那個是正確的(B )。A 測量任意波形的交流電壓時

11、，顯示的都是有效值。B 只有測量正弦交流電壓時，顯示的才是有效值。C 測量任意波形的交流電壓時，顯示的都是平均值。D 只有測量正弦交流電壓時，顯示的才是平均值。19. 當兩臺智能儀器通過串行口實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享時，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 ）A 對兩臺儀器進行電磁屏蔽 B 兩臺儀器均良好的接大地C 傳輸線使用同軸電纜 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？42. 在什么情況下數(shù)據(jù)傳送需要用調制解調器？調制解調器的作用是什么？413. 為什么在智能型電子計數(shù)器中，系統(tǒng)的時基信號是由外部電路產(chǎn)生的， 而不是直接由單片

12、機內部定時器產(chǎn)生的？1264. 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行補償？如何進行補償？705. 與硬件濾波器相比，采用數(shù)字濾波有哪些主要優(yōu)點？316. 智能儀器的硬件主要包括那幾部分？37. 智能儀器的軟件通常由哪些程序模塊組成？38. 簡述電子計數(shù)式頻率計±1誤差的產(chǎn)生原因，怎樣減小±1誤差的影響？1339. 設計數(shù)字多用表（DMM）的交流電壓測量功能時，需要用到AC/DC轉換器，目前有哪兩種主要轉換方法？105簡述它們具有哪些技術特點？105、10610. 標度變換的目的是什么？有哪幾種常用方法實現(xiàn)標度變換？8211. 在智能儀器設計中，通常可

13、采用哪些方法減小系統(tǒng)誤差？24-2612. 什么是虛擬儀器？虛擬儀器通常由哪幾部分組成？18713. 一般情況下，由單片機構成的智能儀器的開機自檢需要檢測哪些內容？1214. 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？不對3115. 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？95-96四、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。（錯隨機誤差）2. 在自動零點校正、增益校正過程中，基準電壓Vref的精度和穩(wěn)定度影響零位誤差、增益誤差的校正結果。（對 ）3. 在智能溫度測量儀中，針對熱電阻傳感器的特性采用軟

14、件進行非線性補償，是為了減小系統(tǒng)誤差。（對81 ）4. 智能儀器的自動零點調整功能，是在軟、硬件的密切配合下完成的。（對17-18 ）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。（對163）6. ADC0809是8通道8位逐次逼近型A/D轉換器，當滿量程電壓為5V時，它的分辨率是19.5mV。（對）7. 在智能儀器的模擬量輸入通道中，當A/D轉換期間輸入模擬量快速變化時，需要使用采樣保持器。（對）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體集成傳感器，都必須進行非線性補償。（錯）9. 智能儀器設置自動量程轉換功能后，必須設計完善的輸入保護措施

15、，使其最小量程能夠承載最大允許輸入量而不損壞，直至量程自動調整為最大量程。（ 對）10. 智能儀器在數(shù)據(jù)通信中使用調制解調器，是為了獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。（錯41）11. 智能儀器的開機自檢是為了減小儀器的測量誤差。（對）12. 智能溫度測量儀中使用軟件進行非線性校正，主要是為了校正傳感器輸出特性的非線性。（錯）13. 與同軸電纜相比，雙絞線具有更寬的頻帶，因此在微機實時系統(tǒng)的長線傳輸中，獲得廣泛應用。（錯164）14. 中值濾波可以有效地減小脈沖干擾造成的誤差。（對31 ）15. 智能儀器的自動零點調整功能是由純軟件的方法實現(xiàn)的。（錯 ）16. RS-232C標準串行接口總線采用的是TTL

16、電平，因此它的傳輸距離比RS-485短。（ 對44、46 ）17. 軟件抗干擾技術具有成本低、靈活性高等特點，完全可以取代硬件抗干擾措施。（錯 ）五、綜合題1. 在智能數(shù)字頻率計中，多周期同步測量原理可實現(xiàn)全頻段等精度測量，設計一個用MCS-51單片機實現(xiàn)此功能的結構框圖。要求：1) 畫出結構框圖1392) 簡述其實現(xiàn)全頻段等精度測量的原理。1402. 設計某臺智能電子稱，稱重范圍為0100kg，要求重量分辨率為0.1kg。設電阻應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轉換器至少要選擇多少位的？102) 選擇適當型號的A/D轉換器芯片。MC144333) 根

17、據(jù)所選的A/D轉換器芯片，確定模擬通道的總放大倍數(shù)Au。（40）3. 設計某臺智能溫度測量儀，設計要求：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轉換器至少應選多少位的？（3位半）選擇適當型號的A/D轉換器；MC144332) 為簡化程序設計，應選擇哪種類型的溫度傳感器（半導體集成）？選擇一種能滿足設計要求的溫度傳感器的具體型號。AD5904. 某智能測溫儀的測量范圍為-50+150，當時，對應的A/D轉換值為N=0，當時，對應的A/D轉換值為N=2000。4) 若用軟件實現(xiàn)標度變換，求標度變換的公式；t=0.1N-505) 若要求顯示分辨率為0.1，則顯示器需要幾位數(shù)碼管？45. 去極值平均濾波兼有算術平均濾波和中值濾波的優(yōu)點，簡述去極值平均濾波的算法，并畫出程序流程圖。326. 試畫出智能型溫度測量儀的硬件組成框圖。657. 畫出由單片機