智能仪器-思考题刚要

思考题1.中值滤波对去除脉冲性质的干扰比较有效，而算术平均滤波对滤除随机干扰非常有效。2.DAC1208与16位微处理器一起使用时，12位数据线可以直接与微处理器的数据总线接口，而与8位微处理器一起使用时，则需分步传输。3.移动平均滤波的算法是：先在RAM中建立一个数据缓冲区，依顺序存放N次采样数据，然后每采进一个新数据，就将最早采集的数据去掉，最后再求出当前RAM缓冲区中的N个数据的算术平均值或加权平均值。4.基准电压Vr的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。5.测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。6.GP-IB系统中的计算机一般同时兼有讲者、听者和控者的功能，系统中有几台计算机就有几个控者，他们同时起作用，这样可以增强系统的控制能力。7.实际A/D转换器转换精度所对应的误差指标包括量化误差在内。8.RS232通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485短。9.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设备不需要任何外接电源设备。10.双口RAM具有两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线和存储器阵列，允许两个独立的系统或模块同时对双口RAM进行读/写操作。11.在异步通讯中，只要求发送和接收两端的时钟频率在短期内保持同步。12.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。13.智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。14.仪器消息通过接口功能进行传递，因而会改变接口功能的状态。15.智能DVM的基本测量水平主要有微处理器性能来决定。16.软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。17.RAM测试方法中，谷值检测法无法检测“粘连”及“连桥”故障。18.并行比较式A/D转换器是现行电子式A/D转换器中转换速度最快的一种。19.在自校功能中，由于时标信号和闸门时间信号来自同一信号源，应不存在±1误差。20.曲线拟合要求y=f（x）的曲线通过所有离散点（xi，yi）。21.用电子计数器测量周期时，如果被测周期较短，可以采用多周期测量的方法来提高测量精度。22.一般说来，通用计数器显示器的位数愈多，所选择的内部晶振准确度就应愈高。23.采用周期倍率开关进行多周期测量，可减弱触发误差。24.自动测试系统由计算机、多台可程控仪器以及GP–IB三者组成。25.通用计数器的测量误差主要由三种类型误差合成。1．最大计数误差（±1误差）2．标准频率误差3．触发误差26.智能仪器的设计过程包括：（1）确定设计任务（2）拟制总体设计方案（3）确定仪器工作总框图（4）硬件电路和软件的设计与调试（5）整机联调27.智能仪器典型处理功能有：硬件故障的自检、自动测量功能、仪器测量精度的提高、抗干扰与数字滤波、测量数据的标度变换。28.硬件故障的自检方式有：（1）开机自检（2）周期性自检（3）键控自检。29.周期性自检不影响仪器的正常工作，只有当出现故障给予报警时，用户才会觉察。30.ROM故障的测量算法常采用“校验和”方法。数据存储器RAM是否正常的测量算法是通过检验其“读/写功能”的有效性来体现的。31.智能仪器通常都含有自动量程转换、自动零点调整、自动校准功能，有的仪器还能进行自动触发电平调节。32.自动量程转换总是由最大量程开始自动判别，逐级比较，直至选出最合适量程。33.自动校准系统由控制器、校准源和被校准仪器组成，这些单元通过GP-IB总线组成一个自动测试系统。34.测量误差按其性质和特性可分为随机误差、系统误差、粗大误差3类。35.在一个GP-IB系统中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只能有一个讲者在起作用。36.在一个GP-IB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。37.在一个GP-IB系统中，控者通常由计算机担任，不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。38.GP-IB总线是一条24芯电缆，其中16条为信号线，其余为地线及屏蔽线。39.GP-IB总线上传递的消息可分为接口消息和仪器消息两大类。40.智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通讯接口电路。其中主机电路本身就是一个单片微型计算机，通常由微处理器、程序存储器、数据存储器、输入/输出（I/O）接口电路等组成。软件分为监控程序和接口管理程序两部分。监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序；接口管理程序是面向通信接口的管理程序，接收并分析来自通信接口总线的远控命令。41.为防止从电源系统引入干扰，在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、隔离变压器、低通滤波器和高性能直流稳压电源。42.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、键盘、显示器、I/O通道、总线和接插件等的检查。43.智能仪器中自动量程转换的方法主要有两种，一种是根据被测量的大小，自动切换到不同量程的传感器上，另一种是自动改变电路的增益达到量程切换的目的。44.为减小随机误差对测量结果的影响，软件上常采用算术平均滤波法，当系统要求测量速度较高时，可采用递推平均滤波法。45.消除随机误差最为常用的方法是取多次测量结果的算术平均值46.在测量次数比较多时(N≥20)，测量结果中的粗大误差宜采用莱特准则判断。若测量次数不够多时，宜采用格拉布斯准则。47.目前国际上采用的仪器标准接口有GP-IB，CAMAC，RS232，USB等48.GP-IB标准接口系统包括接口与总线两部分：接口部分是由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送、接收、编码和译码；总线部分是一条无源的多芯电缆，用做传输各种消息。49.在一个GP-IB标准接口总线系统中，要进行有效的通信联络至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置。50.转换精度反映了一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在量化值上的差值。51.实际A/D转换器转换精度所对应的误差指标不包括量化误差在内。52.转换精度指标通常由以下分项误差有组成：①偏移误差②满刻度误差③非线性误差④微分非线性误差。53.FIFO存储单元是一个双口RAM，内部有两个读/写地址指针和一个标志逻辑控制单元。54.通常将高于五位数字的DVM称为高精度DVM。55.常常也把最大显示数为19999，11999的DVM称为4位半数字电压表。56.DVM输入电路主要由输入衰减器、输入放大器、有源滤波器、输入电流补偿电路等部分组成。输入电路的主要作用是提高输入阻抗和实现量程转换。57.GP-IB是国际电工协会正式推荐的一种标准仪用接口总线，一个自动测试系统由计算机、多台可程控仪器以及GP-IB三者组成。采用VXI总线标准的个人仪器系统即VXI总线系统一般由计算机、VXI仪器模块、VXI总线机箱构成。58.ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器，它由8路输入模拟量选择电路、一个逐次比较式A/D转换器和三态输出缓冲锁存器三部分组成。59.智能仪器的显示器件常用（LED）数码管或液晶显示器，其中LED更适合用于电池供电的便携式智能仪器。60.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构，有独立式键盘和矩阵式键，若系统需要4个按键，应采用独立式键盘结构。61.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为：传导耦合、公共阻抗耦合、静电耦合和（电磁）耦合。62.智能仪器的随机误差越小，表明测量的精确度越高；系统误差越小，表明测量的准确度越高。63.双积分型A/D转换器的技术特点是：转换速度慢，抗干扰能力强。64.在DMA传输过程中，传输字节数据的途径是I/O设备接口、总线和存储器接口，并不经过DMA控制器，因而速度很快，在大多数情况下，传输一个字节只需要两个时钟周期的时间。65.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、信号转换放大电路、滤波器、采样保持器和A/D转换器等几个主要部分所组成。66.同步通讯和异步通讯及其特点。67.智能仪器具有哪些主要特点。68.简述独立式键盘、矩阵式键盘和交互式键盘各自的特点及应用场合。69.简述数字滤波器与硬件滤波器相比，具有什么特点，常用方法有哪些。70.A/D转换软件的中断控制方式及其特点。71.LED显示原理及特点。72.智能DMM中的欧姆转换器常用哪三种方法？这三种方法分别适合于什么测量场合？73.恒流源法（二端测量）的测量精度主要取决于恒流源电流值的精度和稳定性，以及恒流源内阻是否足够大。74.恒流源法适于中低阻值测量。测量较高电阻时，应采用电压源法。75.现代高频信号发生器的输出级电路一般包括宽带放大器、滤波器、自动电平控制（ALC）电路和输出衰减器等部分。76.合成信号发生器的频率合成方法有：1、直接模拟频率合成法2、锁相频率合成法（间接频率合成法）3、直接数字频率合成法。77.所谓并行交错采样技术，就是利用多片A/D转换器并行对同一个模拟信号进行交序采样，从而提高DSO（数字示波器）最高采样率。78.多周期同步测量原理。79.简述智能仪器常用的三种自检方式。80.键盘常用的中断工作方式及特点。81.锁相频率合成法及其优缺点。82.GP-IB协议的三线挂钩原理。83.某智能温度测量仪采用8位ADC，测量范围为10～100℃，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多少？84.一台DVM的误差表达式为Δ=0.00003×Ux+0.00002×Um，现用1.000000V基本量程测量一电压，得Ux=0.799976V，求此时测量误差Δ为多少？85.若用电子计数器测量一个fo=200Hz的信号频率，采用测频（选闸门时间为1s）和测周（选时标为0.1µs）两种方法，试比较这两种方法由±1误差所引起的测量误差。86.一个带有采样/保持器的数据采集系统，其采样频率fs=1MHz,满量程电压FSR10V,tAP5ns,n8,试问系统的采样频率是否太高？87.智能仪器中ADC0809与8031的接口电路，代码为延时等待方式下的转换程序，其功能是将由IN0端输入的模拟电压转换为对应的数字量，然后再存入8031内部RAM的30H单元中。分别用中断、查询、延时方式编写程序代码。静态显示接口电路及显示程序分析ORG8000HDISP：MOVR1，30H；R1存小数点信息MOVR0，#31H；R0指向显缓单元MOVR2，#04H；R1指示循环次数MOVDPTR，#4000H；显示地址送DPTRLOOP：MOVA，@R0；取数进行译码PUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR，#SEGMOVCA，@A+DPTR；取对应段码MOV20H，R1；判小数点位JNB03H，L1ANLA，7FH；小数点位处理L1：POPDPLPOPDPHMOVX@DPTR，A；段码送显INCR0；调整INCDPTR；调整MOVA，R1；R1左移一位RLAMOVR1，ADJNZR2，LOOP；显示是否完成RETSEG：DB0C0H，0F9H，0A4H；0，1，2DB0B0H，99H，92H；3，4，5DB82H，0F8H，80HH；6，7，8DB90H，0FFH，0BFH；9，空，-