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1、智能仪器的发展趋势（1）微型化（2）多功能化（3）人工智能化（4）网络化2、智能仪器的分类、组成和特点（1）从发展应用的角度看，智能仪器系统分为微机内嵌和微机扩展两大类。（2）智能仪器由硬件和软件两大部分组成。硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路。1操作自动化○2具有自测功能○3具有数据分析和处理功（3）智能仪器的特点○4具有友好的人机对话功能○5具有可程控操作能力能○3、什么是智能仪器，其主要特点是什么？智能仪器是计算机技术与测量技术相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量仪器。由于它拥有对数据的储存、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，具有一定的智能作用，因而被称为智能仪器。特点：操作自动化、具有自测功能、具有数据分析和处理功能、具有友好的人机对话功能、具有可程控操作能力、除此之外，智能仪器还能通过自学学会处理更多、更复杂的程序。4、智能仪器的作用数据采集、数据处理、数据传输。5、常见的A/D转换器有哪几种类型？其特点是什么？类型（1）并联比较型A/D转换器（2）逐次逼近型A/D转换器（3）双积分型A/D转换器（4）￡-△调制型A/D转换器1转换速度快，随着转换位数的增加，所需的硬件个数多○2精度、速特点：○3精度高、抗干扰性好价格低廉，转换速度度、和价格均适中，抗干扰能力差○4具有积分式与逐次式的双重优点，以很低的采样分辨率和很高的采样频较慢○率将模拟信号数字化6、模拟量输出通道有哪几种基本机构？试说明其特点和使用场合。（1）单通道结构：只有一路信号输入，常用于频率较高的模拟信号的A/D转换。1多通道并行结构：常用于模拟信号频率很高且各路必须同（2）多通道结构：○2多通道共享结构：步采样的高转换速率系统，速度快、成本高、体积功耗大○适合对转换要求不高的系统。通道速度慢，元件开销少7、在设计智能仪器时，选择模拟多路开关要考虑的主要因素是什么？答：（1）通道数量（2）泄漏电流（3）导通电阻（4）开关速度8.传感器的性能指标（1）线性范围，（2）精度，（3）灵敏度，（4）稳定性，（5）频率响应特性9、隔离放大器种类光电耦合隔离放大器、变压器耦合隔离放大器、电容耦合隔离放大器10、A/D转换器的主要技术指标（1）A/D转换器的转换精度（分辨率和量化误差、转换误差）（2）A/D转换器的转换速度（3）满量程输入范围11、A/D转换器的控制方式根据A/D转换器与微处理器的连接方式及智能仪器要求的不同，常有程序查询方式、延时等待方式和中断方式。12、设计一个智能仪器时如何选择A/D转换器？模拟输入电压的量程、能测量的最小信号、非线性误差、每完成一次转换需要时间、对输入信号的要求、是否需要预处理。13、D/A转换器有哪几类，其特点是什么？权电阻网络D/A转换器：结构简单，所用电阻元件少，但各个电阻的阻值相差较大；倒T形电阻网络D/A转换器：电阻网络电阻取值只有R与2R两种，精度更容易保证，流过各2R电阻的电流直接流入运算放大器的输入端，提高转换效率权电流型D/A转换器：输出电压正比于输入的数字量。采用恒流源，各支路权电流大小不受开关导通电阻和电压的影响，降低了对开关电路的要求，提高了转换精度。14、D/A转换器的主要技术指标（1）转换精度：【1】分辨率【2】转换误差：《1》增益误差《2》漂移误差《3》非线性误差（2）转换速度15、为什么要消除键盘抖动？消除键盘抖动的方法？实现的原理是什么？答：因为抖动可能导致计算机将一次按键操作误判多次操作。方法一：硬件去抖动，利用RS触发器的互锁功能去抖动，可以得到理想的按键输出波形。方法二:软件延时去抖动，通过CPU首次检测到按键按下或松开信息时，延时一段时间，从而躲过抖动期，等待按键稳定后，CPU再次检测，确定按键的状态。16、试说明非编码键盘扫描的原理。答：扫描法（1）判断键盘上有无键闭合（2）消除键抖动影响，软件延时10~20ms，去抖动（3）若有键闭合，则确定闭合键的键值（4）为了保证键每闭合一次，CPU仅做一次处理。线反转法：（1）P1.7-P1.4作为输出线，P1.3-P1.0作为输入线，并使P1口输出0FH。（2）P1.7-P1.4作为输入线，P1.3-P1.0作为输出线17、触摸屏的种类主要有哪些？各有什么特点？答：（1）电阻式触摸屏，经济型好，供电要求简单，非常容易产业化而且适用的领域多种多样。（2）红外线触摸屏，价格便宜、安装容易，能较好地感应轻微触摸与快速触摸（3）电容式触摸屏，透光率和清晰度高，不但能保护导体和感应器，还能防止环境因素给触摸屏造成的影响。（4）表面声波触摸屏，对原显示器的清晰度影响小，经久耐用。18、简述LED显示器动态显示方式的原理及优点？答：LED驱动用8位的I/O端口驱动，LED共阳极或共阴极由相应的I/O端口控制，轮流选通，由于人的视觉暂留现象和发光二极管的余晖效应，人眼仍感觉所有的器件都在同时显示，获得稳定的视觉效果。优点是占用I/O端口少。19、简述红外线触摸屏的工作原理及特点。答：它在显示器前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。特点是价格便宜、安装容易，能较好地感应轻微触摸与快速触摸。20、简述电容式触摸屏的工作原理及特点。答：当用户触摸屏幕时，由于人体电场、手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而其强弱与手指及电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置，透光率和清晰度高，不但能保护导体和感应器，还能防止环境因素给触摸屏造成的影响。21、与常规的电路相比，智能仪器的数据处理具有哪些优点？答：（1）可用程序代替硬件电路完成多种运算（2）能自动修正误差（3）能进行逻辑判断（4）能对被测参数进行较复杂的计算和处理（5）智能仪器不但精度高，而且稳定可靠，抗干扰能力强22、与硬件滤波器相比，数字滤波器有哪些优点？答：（1）因为用程序滤波，故无需增加硬件设备，且可多通道共享一个滤波器，从而降低了成本（2）由于不用硬件设备，各回路间不存在阻抗匹配等问题，故可靠性高，稳定性好（3）可以对频率很低的信号进行滤波（4）可根据需要选择不同的滤波方法或改变滤波器的参数，使用方便、灵活。23、常用的数字滤波方法有哪些？各种滤波有何特点？适用于何种场合？程序判断滤波；限幅滤波；中值滤波；算术平均值滤波；去极值平均滤波；加权递推平均值滤波；一阶惯性滤波；低通数字滤波；高通数字滤波；24、简述限幅滤波的工作原理、特点及使用场合。原理是根据生产经验，确定出两次采样输入信号可能出现的最大偏差△Y。主要用于变化比较缓慢的参数，如温度、位置等测控系统。△Y越大系统误差越大，△Y越小，采样频率很小。25、简述递推平均值滤波器的工作原理、特点及使用场合。答：是把N个测量数据y1~yn看成一个队列，队列的长度固定为N；每进行一次新的测量把测量结果作为对尾的yN，而扔掉队首的y1,这样在多列中始终有N个最新数据。对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低，适用于高频振荡系统。26、简述代数差值法的基本方法。答：设有n+1组离散点：（x0,y0）,（x1,y1）,…,（xn,yn）,x∈〔a,b〕和未知函数f（x）,并有f（x0）=y0,…,f（xn）=yn。设法找到一个高数g（x0），使g（x0）在xi（i=0,1,…,n）处与f（xi）相等。满足这个条件的高数g（x）就称为f（x）的差值函数，一般选择g（x）为n次多项式，并记为Pn（x），这种差值方法称为代数差值法。27、实现智能仪器量程转换的方法有哪些？答：有数字滤波器、智能电桥、数字多用表、程控放大器、选用不同量程的传感器。(改为：采用程控放大器，自动切换不同量程的传感器)28、什么是自检？自检的方式有哪几种？常见的自检内容有哪些？自检就是自动开始或人为触发开始执行事先编制好的检测程序的自我检验过程，能对系统出现的软硬件故障进行自动检测，并且给出相应指示。常见的自检（1）开机自检（2）周期性自检（3）键控自检内容（1）RAM的自检（2）ROM的自检（3）键盘与显示器的自检（4）输入通道的自检（5）输出通道的自检（6）总线的自检29、电气干扰的耦合方式？静电耦合，磁场耦合，公共阻抗耦合，直接耦合，辐射耦合、漏电耦合。30、硬件抗干扰的主要技术有哪些？答：隔离技术、滤波技术、屏蔽技术与双绞线传输，接地技术。31、在硬件可靠性方面，部件及系统级的可靠性措施有哪些？环境保护系统的简化和标准化，磁兼容设计、冗余技术、故障自动检测与诊断技术。32、为提高仪器可靠性，可以采用的指令冗余措施有哪些？答：NOP的使用、重要指令冗余。33、为提供仪器可靠性采用软件陷阱时，一般在哪些区域设置陷阱？答：（1）未使用的中断向量区（2）未使用的EPROM空间（3）运行程序区（4）中断服务程序区（5）RAM数据保护的条件陷阱34、干扰、噪声的定义。答：把影响智能仪器正常运行的所有因素统称为干扰，把由于材料或器件内部的原因而产生的污染类的影响称为噪声。35、干扰进入仪器的渠道。答：空间电磁场、传输通道、供电系统36、智能仪器中的公共数字传输通道称为总线。37、总线按连接范围划分：片内总线（局部总线）、内部总线（系统总线）、外部总线（通信总线）。38、GPIB通用接口系统的基本特性有哪些？简述“讲者”、“听者”、“控者”的主要功能。答：基本特性：a.可通过一条总线将多台仪器互联，组成自动测试系统，系统中可以连接的仪器不超过15台，互联总线的长度不超过20m；b.数据传输采用位并行、字节串行的双向异步传输方式，最大传输速率不超过1Mbps；c.总线上传输的消息采用负逻辑，即低电平为逻辑1，高电平为逻辑0；d.采用单字节地址时可有31个听地址，采用双字节时可有961个讲地址和961个听地址。讲者功能：当由控者指定某仪器为讲者时，他才具有讲功能，接口发送给其它仪器。控者功能：产生对系统的管理消息，发布各种通用命令，指定数据传输过程中的讲者和听者，进行串行和并行点名，接受其它仪器的服务请求和状态数据。听着功能：所有仪器都必须设置听功能。当仪器被指定为听者时具有听功能，此时从总线接收控者的程控命令和讲者的测量数据。39、RS-232总线有什么特点？其逻辑电平是如何定义的？使用RS-232C总线应注意什么问题？答：RS-232特点：采用不平衡传输方式，负逻辑电平。逻辑电平的定义：在发送数据时，发送端驱动器输出+5v--+15v，表示逻辑0，输出-5v---3v，表示逻辑1.注意问题：应保证电平的绝对值在3-15v之间。40、简述RS-422C总线和RS-485总线的特点。答：RS232是点对多的通信，不是总线式的。采用平衡分差传输技术，同一信号使用一对以地为参考的电平相反的两条平衡传输线传送，当其中一条为逻辑1时，另一条必为逻辑0。RS485是1对多的通信，是总线式的。采用平衡差分传输方式，远距离传送时每台设备都应接终端电阻等。RS-485的一个发送器可以驱动32个接收器，总线上可连接多至32个接收器，并且可以采用二线与四线工作方式。41、常用的标准总线：I^2C总线、GPIB通用接口总线、RS-232C串行总线、RS-422/485串行总线、USB通用串行总线、CAN现场总线、蓝牙技术、Zig-Bee技术、工业以太网、电力线载波通信1、智能仪器的发展趋势（1）微型化（2）多功能化（3）人工智能化（4）网络化2、智能仪器的分类、组成和特点（1）从发展应用的角度看，智能仪器系统分为微机内嵌和微机扩展两大类。（2）智能仪器由硬件和软件两大部分组成。硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路。1操作自动化○2具有自测功能○3具有数据分析和处理功（3）智能仪器的特点○4具有友好的人机对话功能○5具有可程控操作能力能○3、什么是智能仪器，其主要特点是什么？智能仪器是计算机技术与测