2009年智能仪器仪表期末考试试卷A.docVIP

北 京 交 通 大 学 考 试 试 题（A） 课程名称：智能仪器仪表原理 2008-2009学年第2学期 出题教师：余祖俊、朱力强 学生姓名： 班级： 学号： 题 号 一 二 三 总分 得 分 阅卷人 一、简答题（10分） 简述智能仪器仪表型式试验和电磁兼容试验主要内容。（5分） 简述智能仪器仪表常用的总线接口和通讯接口方式。（5分） 二、智能仪器仪表设计题（50分） 为铁路现场SS8型电力机车设计随车状态诊断记录仪。诊断记录仪需要采集机车的一些状态参数，包括：一路交流0~25KV电压信号、一路交流0~1000A电流信号、一路直流110V开关信号，一路压力传感器输出信号（0－600kPa），一路温度传感器输出信号（4－20mA），以及一个OC门开路输出的光电开关输出。便携式诊断记录仪采用机车110V直流供电，要求采集精度不低于1％。要求该设备能够连续采集记录50小时以上的机车状态参数，还可以将数据转储到PC机上，利用PC机上的专家系统进行更精确的分析诊断。 设计该智能仪器的总体结构，包括供电系统设计，微处理器的选择，系统复位电路设计等，并简单描述工作原理（10分） 为上述每种信号设计前向采集通道电路（20分） 简述常用的数据记录方法并设计能满足要求的数据存储与转储方法。（20分） 三、分布式智能仪器设计（40分） 为某高校新建的化学实验楼设计智能火灾安全报警系统。该系统在每个实验室设置一个智能监控节点，采用明火与烟度传感器检测火灾，采集有害气体浓度保证实验中无有害气体外泄。在发现火灾后，自动切断该实验室内所有设备电源，鸣响楼道内的火警铃（220V供电），自动打开实验室通知中央控制节点火灾的位置。发现有害气体泄漏后，自动强行通风，同时鸣响楼道内的火警灯。中央控制节点除可以显示火灾或气体泄漏位置外，还可以检测各实验室节点的工作状态。 请设计该系统的总体结构（10分） 请设计每个实验室节点的控制电路。（15分） 请设计中央节点检测教室节点是否工作正常的方案，包括涉及到的通信硬件电路和通讯协议。（15分） 《智能仪器仪表原理》2009年本科期末考试(A) 参考答案(要点) 一、简述 型式试验和电磁兼容性试验主要包括：外观检查、绝缘性能、电压波动、低温、高温、湿热、振动、浪涌、脉冲群、静电放电、射频电磁场、电源端骚扰、传导、电磁辐射等。 分为并行接口方式和串行接口方式。并行接口：PCI接口和ISA；串行接口：OneWire、I2C、SPI、RS232、RS485、现场总线（CAN总线、LonWorks总线）、USB总线、IEEE-488总线