智能仪器设计基础史健芳答案

第7章

7.1 选择题

1.下列说法中正确的是（ D ）。

A.同频率正弦量之间的相位差与频率密切相关

B.若电压与电流取关联参考方向，则感性负载的电压相量滞后其电流相量90? C.容性负载的电抗为正值

D.若某负载的电压相量与其电流相量正交，则该负载可以等效为纯电感或纯电容 2.下列说法中错误的是（ B ）。

A.两个同频率正弦量的相位差等于它们的初相位之差，是一个与时间无关的常数 B.对一个RL串联电路来说，其等效复阻抗总是固定的复常数

C.电容元件与电感元件消耗的平均功率总是零,电阻元件消耗的无功功率总是零 D.有功功率和无功功率都满足功率守恒定律，视在功率不满足功率守恒定律

3.已知RC并联电路的电阻电流IR?6A，电容电流IC?8A，则该电路的端电流I为（ D ）。

A.2A

B.14A

C.14A

D.10A

4.已知RLC串联电路的电阻电压UR?4V，电感电压UL?3V，电容电压UC?6V，则端电压U为（ C ）。

A.13V

B. 7V

C.5V

D.1V

5.已知某电路的电源频率f?50Hz，复阻抗Z?60?30??，若用RL串联电路来等效，则

《智能仪器设计基础》试题及答案

一、判断题（每题 2 分，共 20 分）

1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（2 ）

2. 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。（ 1）

3. 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。（ 2）

4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（ 2）

5. 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。（ 2）

6. 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。 （ 2）

7. 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。 ( 1) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（ 2）

9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测 “ 粘连 ” 及 “ 连桥 ” 故障。（2 ） 10.曲线拟合要求 y=f（ x ）的曲线通过所有离散点（ x i ， y i ）。（ 2） 二、选择题（每题 2 分，共 20 分）

1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（ 1 ）~（

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 ○

2.1常见的A/D转换器有哪几种类型？其特点是什么？

答：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，2精度、特点： ○随着转换位数的增加，所需的硬件个数多 ○速度、

3精度高、4和价格均适中，抗干扰能力差○抗干扰性好价格低廉，转换速度较慢○

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率将模拟信号数字化

2.4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。

答：（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

《智能仪器设计基础》试题

一、判断题（每题 2 分，共 20 分）

1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（ ）

2. 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。（ ） 3. 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。（ ）

4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（ ）

5. 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。（ ）

6. 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。 （ ）

7. 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。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（ ）

9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测 “ 粘连 ” 及 “ 连桥 ” 故障。（ ） 10.曲线拟合要求 y=f（ x ）的曲线通过所有离散点（ x i ， y i ）。（ ）

二、选择题（每题 2 分，共 20 分）

1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（ 1 ）~（ 4

智能仪器课后习题答案

1-1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。选择一种仪器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想

参考：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、电离辐射计量仪器。

1-2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。

P2 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测）仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。

P5- P6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。

聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础（也可能计算机技术和信号处理技术）。特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术，这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建

智能仪器设计报告

学号： 专业： 日期：

姓名：

电子信息工程 2014-xx-xx

南京理工大学紫金学院电光系

目 录

一、绪论........................................................................3 二、摘要........................................................................3 三、实验内容................................................................4

3.1 实验任务与要求.................................................4 3.2工作原理.............................................................5 3.3软硬件设计.........................................................5 四、总结.

《数据采集与智能仪器》课程考核（大作业）

武汉理工大学信息学院

参考书 程德福 《智能仪器》（第二版）机械工业出版社

赵茂泰 《智能仪器原理及应用》（第三版） 电子工业出版社

第1章 概述

本章要求掌握的内容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点 考试题（任选一题，10分）

1 智能仪器的含义是什么？它的主要特点是什么？ 2 智能仪器设计的一般过程有哪些？

第2章 数据采集技术

本章要求掌握的内容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D转换技术、高速数据采集与传输、D/A转换技术、数据采集系统设计 考试题（任选一题，20分）

1 设计一个MCS-51单片机与MC14433的接口电路，要求采用中断方式控制A/D转换，画出接口电路图并编写相应的控制程序

2 设计一个MCS-51单片机与D/AC0832的接口电路，已知：单片机CLK为12MHz，D/A转换器的地址为7FFFH，当输入数字范围为00H至FFH时，其输出电压范围为0-5V。画出接口电路图并编写相应的控制程序（输出2个周期的锯齿波） 第3章 人机接口

本章要求掌握的内容：键盘；LED、LCD、触摸屏

考试题（30分）

1 设计MCS-5

北京理工大学珠海学院

《精密仪器/智能仪器课程设计》教学大纲 课程编号： 01110630

课程名称：精密仪器/智能仪器课程设计 Precision instruments/Intelligent instrument design course

学分： 2.0 学时： 32

一、目的与任务

为实现培养目标，本实践教学环节的目的与所承担的任务是：通过实践环节培养、提高和检验学生进行精密仪器/智能仪器的设计与开发的能力。

设计题目：医疗点滴监测报警系统的设计

基本设计任务：必做。

1.能够判断有无药液（以自来水替代）液滴滴下，当出现在连续的5秒内无液滴滴下时能声音报警（蜂鸣声）。

2.能够判断药液滴速是否正常（40~60滴/分钟），当出现超出正常滴速范围时能声音报警（蜂鸣声）。

3.能够显示滴速值，可以是数码管显示，也可以是液晶显示。

拓展设计任务：选做。

1.声音报警功能拓展为语音报警：“请注意现在无药液滴下，须立即告知护士”，可手动停止语音报警。

2.可以设定和修改正常的滴速范围。

3.可以恒温加热液滴（防止冬天因太凉而引起血管痉挛）。

4.其它拓展功能。

三、考核与成绩评定

考核性质：考查课，五级制

考核形式：操作与报告结合

考核模式：过程考核模式

成绩评定办法：

总成绩=考勤

《智能仪器》复习参考题及答案

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

数码管 ）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

《智能仪器原理与设计》教学大纲

课程代码： 31040180

学位课程/非学位课程：非学位课程 学时/学分：46/3（其中实验8学时）

先修课程：《电子技术基础》、《传感器原理与应用》、《微机原理与接口技术》 适用专业：电子信息工程专业 课程简介：

本课程是电子信息工程专业的主干专业课。本课程介绍智能仪器的特点、技术标准、发展概况、基本构成和先进控制技术。本课程还着重介绍了智能仪器的设计思想和设计方法。

一、教学目标 1、知识水平教学目标

掌握智能仪器的输入输出通道及接口技术、常用组件的原理及性能指标；理解智能控制系统误差的形成原理及自动校准和自诊断技术、基本抗干扰技术；

2、能力培养目标

在学习电子技术基础，传感器原理及微机原理等技术基础课程的基础上，了解智能仪器的概念及其设计内容，学会利用单片机设计智能仪器的各种功能模块，了解每个环节上的抗干扰措施。以便今后能从事智能仪器的设计、研发工作。

3、素质培养目标

（1）求实精神：通过本课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。

（2）创新意识：通过学习，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。

二、教学重点与难点

1、教学重点：掌握智能仪