1一、填空题1.在电子设备的抗干扰设计中,接地技术是一个重要环节,高频电路应选择(多)点接地,低频电路应选择(单)点接地。2.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)式键盘,若系统需要4个按键,应采用(独立式)键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘3.智能仪器的显示器件常用(LED)数码管或液晶显示器,其中(LED数码)更适合用于电池供电的便携式智能仪器。4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、(放大器)、滤波器、(采样保持器)和A/D转换器等几个主要部分所组成。5.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即(干扰源)、(传输或耦合的通道)和对干扰敏感的接收电路。6.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。7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定,驱动器的输出电平逻辑“0”为(+5~+15)V,逻辑“1”为(-5~-15)V。8.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。9.智能仪器的故障自检方式主要有(开机)自检、(周期性)自检和键控自检三方式。10.双积分型A/D转换器的技术特点是:转换速度(较慢),抗干扰能力(强)。11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种:即利用(误差模型)、(校正数据表)或通过曲线拟合来修正系统误差。12.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。13.为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算数平均)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。14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展,出现了以个人计算机为核心构成的(个人)仪器和(虚拟)仪器等新型智能仪器。15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、(显示器和键盘)、(模拟量I/O通道)、总线和接插件等的检查。16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的,每个字符都附加了(同步)信息,降低了对时钟精度的要求,但传输效率(较低)。17.智能仪器是指将(计算机)技术和(测量控制)技术有机的结合在一起的新一代电子仪器。18.在信号通道使用光电耦合器,能有效抑制(尖峰脉冲)干扰和各种(噪声)干扰。19.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(放大器的增益)达到量程切换的目的。220.智能仪器的软件通常由(监控)程序、(接口管理)程序和实现各种算法的功能模块等部分组成。21.智能仪器的主要特征之一是,几乎都含有自动(量程)转换、自动(零点)调整等功能。22.异步串行通信方式中,传送一帧字符信息由起始位、(数据位)位、(奇偶校验)位和停止位等四部分组成。23.根据测量误差的性质和特性,一般可将其分为三类,即随即误差、(系统)误差和(粗大)误差。24.不同设备之间进行的数字量信息交换或传输,称为(数据接口)。每秒钟串行发送或接受的二进制位数目,称为(波特率)。二、选择题1.智能频率计采用多周期同步测量原理,是为了(A)。A在宽频率范围获得高精度B提高测量速度C便于程序设计D减小标准频率误差2.智能数字频率计中采用的多周期同步测量原理,其中“同步”的含意是指(A)同步。A被测信号fx与时基信号f0B被测信号fx与闸门开启和关闭C两个闸门的控制信号D时基信号f0与闸门开启和关闭3.某智能仪器准备采用LED数码管显示器,为尽可能节约单片机的I/O口资源,应采用下列显示方案中的哪一种方案。(A)A软件译码动态扫描显示B硬件译码动态扫描显示C硬件译码静态显示DMCS-51串行口方式0扩展I/O口驱动显示器4.在智能仪器中,模拟输入通道的抗干扰技术包括(D)。A对差模干扰的抑制B对共模干扰的抑制C采用软件方法提高抗干扰能力D以上三种方法都包括5.ADC0809是8位的A/D转换器,当额定输入电压为5V时,其分辨率约为(B)。A0.625VB19.5mVC50mVD5mV6.MC14433(11位)是三位半双积分型A/D转换器,当额定输入电压为2V时,其分辨率为(C)。A2VB0.57VC1mVD0.5mV7.智能仪器的自动零点调整功能通常是由(C)的方法实现的。A软件B硬件C软、硬件相结合D斩波稳零技术8.采样保持器在模拟通道中的作用是(B)。A提高系统采样速率B保证在A/D转换期间A/D输入信号不变C保持系统数据稳定D使A/D输入信号能跟上模拟信号的变化39.在下列哪种情况下,智能仪器的模拟输入通道需要使用采样保持器?(C)A在A/D转换期间输入模拟量基本不变B对A/D转换精度要求较高时C在A/D转换期间输入模拟量变化剧烈D对A/D转换速度要求较高时10.用某三位半数字电压表的200V量程测量某电压的读数为120.0V,已知该仪器的固有误差为±(0.5%读数+0.1%满度),由于固有误差产生的测量误差是±(A)。A0.8VB0.12VC0.6VD0.5V11.某智能温度测量仪的测温范围是-100~1500℃,当要求分辨率为0.1℃时,应选择下列哪一种A/D转换器芯片较为合理(A)。AICL7135(四位半)BMC14433(三位半)CADC0809(8位)DADC1140(16位)12.智能仪器的自检是为了实现(C)功能。A排除仪器故障B减小零点漂移C故障的检测与诊断D减小仪器的测量误差13.下述方法哪一种可以用于减小智能仪器的系统误差。(A)。A利用误差模型修正误差B采用数字滤波器C采用模拟滤波器D提高系统的抗干扰能力14.在智能温度测量仪中用软件进行非线性补偿,是为了减小(A)。A系统误差B粗大误差C随即误差D量化误差15.当智能仪器采集的数据中存在随即误差和系统误差时,正确的数据处理顺序是(A)。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→系统误差消除16.多通道智能温度巡检仪的信号流程顺序为(A)。A放大器→A/D转换器→采样保持器→D/A转换器→计算机B多路开关→放大器→采样保持器→D/A转换器→计算机C多路开关→放大器→采样保持器→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17.在智能仪器数据采集中,被测信号为直流电压,若需有效抑制被测信号中含有的脉冲干扰对测量结果的影响,数字滤波应采用(D)。A算术平均滤波法B加权平均滤波法C限幅滤波法D中值滤波法418.在廉价、低精度DMM(数字万用表)中,广泛使用线性平均值AC/DC转换器,用此类DMM测量交流电压时,下列说法那个是正确的(B)。A测量任意波形的交流电压时,显示的都是有效值。B只有测量正弦交流电压时,显示的才是有效值。C测量任意波形的交流电压时,显示的都是平均值。D只有测量正弦交流电压时,显示的才是平均值。19.当两台智能仪器通过串行口实现数据共享时,发现传输线上出现尖峰脉冲干扰,采用下述哪种方法可以有效消弱此种干扰。(D)A对两台仪器进行电磁屏蔽B两台仪器均良好的接大地C传输线使用同轴电缆D在信号通道使用光电耦合器三、简答题1.智能仪器与传统仪器相比有何特点?42.在什么情况下数据传送需要用调制解调器?调制解调器的作用是什么?413.为什么在智能型电子计数器中,系统的时基信号是由外部电路产生的,而不是直接由单片机内部定时器产生的?1264.在使用电阻温度传感器单电桥测温电路中,为什么要对引线电阻进行补偿?如何进行补偿?705.与硬件滤波器相比,采用数字滤波有哪些主要优点?316.智能仪器的硬件主要包括那几部分?37.智能仪器的软件通常由哪些程序模块组成?38.简述电子计数式频率计±1误差的产生原因,怎样减小±1误差的影响?1339.设计数字多用表(DMM)的交流电压测量功能时,需要用到AC/DC转换器,目前有哪两种主要转换方法?105简述它们具有哪些技术特点?105、10610.标度变换的目的是什么?有哪几种常用方法实现标度变换?8211.在智能仪器设计中,通常可采用哪些方法减小系统误差?24-2612.什么是虚拟仪器?虚拟仪器通常由哪几部分组成?18713.一般情况下,由单片机构成的智能仪器的开机自检需要检测哪些内容?1214.智能仪器采用数字滤波器后,就不需要硬件模拟滤波器了,这种说法对吗?为什么?不对3115.逐次逼近式数字电压表与双积分式数字电压表相比较,各有哪些主要特点?95-96四、判断题1.数字滤波中的去极值平均滤波法,可以有效地减小智能仪器的系统误差。(错随机误差)2.在自动零点校正、增益校正过程中,基准电压Vref的精度和稳定度影响零位误差、增益误差的校正结果。(对)3.在智能温度测量仪中,针对热电阻传感器的特性采用软件进行非线性补偿,是为了减小系统误差。(对81)54.智能仪器的自动零点调整功能,是在软、硬件的密切配合下完成的。(对17-18)5.光电耦合器对数字量I/O通道中的尖峰干扰和各种噪声,具有良好的抗干扰效果。(对163)6.ADC0809是8通道8位逐次逼近型A/D转换器,当满量程电压为5V时,它的分辨率是19.5mV。(对)7.在智能仪器的模拟量输入通道中,当A/D转换期间输入模拟量快速变化时,需要使用采样保持器。(对)8.在智能温度测量仪中,无论使用热电阻传感器还是使用半导体集成传感器,都必须进行非线性补偿。(错)9.智能仪器设置自动量程转换功能后,必须设计完善的输入保护措施,使其最小量程能够承载最大允许输入量而不损坏,直至量程自动调整为最大量程。(对)10.智能仪器在数据通信中使用调制解调器,是为了获得更高的数据传输速率。(错41)11.智能仪器的开机自检是为了减小仪器的测量误差。(对)12.智能温度测量仪中使用软件进行非线性校正,主要是为了校正传感器输出特性的非线性。(错)13.与同轴电缆相比,双绞线具有更宽的频带,因此在微机实时系统的长线传输中,获得广泛应用。(错164)14.中值滤波可以有效地减小脉冲干扰造成的误差。(对31)15.智能仪器的自动零点调整功能是由纯软件的方法实现的。(错)16.RS-232C标准串行接口总线采用的是TTL电平,因此它的传输距离比RS-485短。(对44、46)17.软件抗干扰技术具有成本低、灵活性高等特点,完全可以取代硬件抗干扰措施。(错)五、综合题1.在智能数字频率计中,多周期同步测量原理可实现全频段等精度测量,设计一个用MCS-51单片机实现此功能的结构框图。要求:1)画出结构框图1392)简述其实现全频段等精度测量的原理。1402.设计某台智能电子称,称重范围为0~100kg,要求重量分辨率为0.1kg。设电阻应变式重量传感器的输出信号电压为0~50mV,要求每秒钟检测3次。1)A/D转换器至少要选择多少位的?102)选择适当型号的A/D转换器芯片。MC144333)根据所选的A/D转换器芯片,确定模拟通道的总放大倍数Au。(40)3.设计某台智能温度测量仪,设计要求:测温范围为-50~150℃;温度分辨率为0.1℃;测量误差小于±1℃;测量速度为3次/秒,根据上述要求,1)A/D转换器至少应选多少位的?(3位半)选择适当型号的A/D转换器;MC1443362)为简化程序设计,应选择哪种类型的温度传感器(半导体集成)?选择一种能满足设计要求的温度传感器的具体型号。AD5904.某智能测温仪的测量范围为-50~+150℃,当50mint℃时,对应的A/D转换值为N=0,当150maxt℃时,对应的A/D转换值为N=2000。4)若用软件实现标度变换,求标度变换的公式;t=0.1N-505)若要求显示分辨率为0.1℃,则显示器需要几位数码管?45.去极值平均滤波兼有算术平均滤波和中值滤波的优点,简述去极值平均滤波的算法,并画出程序流程图。326.试画出智能型温度测量仪的硬件组成框图。657.画出由单片机构成的智能仪器自动零点调整的原理示意图,并说明实现自动零点调整的过程。188.