智能仪器重点与参考答案讲述.docx

智能仪器期末复习第一章一、智能仪器：是计算机技术与测试技术相结合的产物，含有微计算机或微处理器的测量仪器。二、虚拟仪器：通常由计算机、仪器模块、软件模块3部分组成。三、智能仪器发展趋势：1、微型化2、多功能化3、人工智能化4、网络化四、智能仪器的分类：1、微机内嵌（内藏）式 2、微机扩展式五、智能仪器由两大部分组成：硬件部分、软件部分。六、智能仪器的特点：操作自动化自测功能数据分析和处理功能友好的人机对话功能可程控操作能力第二章一、单通道结构: 当被测信号只有一路时采用。传感器—信号调理电路—S/H—A/D—CPU多通道结构：P10二、传感器的分类：按转换原理分类：物理传感器和化学传感器按输出信号分类：模拟传感器、数字传感器和开关传感器三、传感器性能指标：线性范围、精度、灵敏度、稳定性、频率响应特性四、放大器：程控放大器(PGA)：程控反相放大器、程控同相放大器、集成程控放大器隔离放大器：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五、模拟多路开关：机械触点式开关和集成模拟电子开关六、A/D转换器过程：采样→量化→编码七、并联A/D由分压电阻链、电压比较器、寄存器、优先编码器组合成八、A/D技术指标有转换精度（采用分辨率和转换误差来描述）和转换速度九、A/D转换器与微处理器相连应考虑的问题：（1）数据输出线的连接，按数据线的输出方式主要分为并行和串行两种。（2）A/D转换的启动信号的连接；（3）转换结束信号的处理方式；（4）时钟的提供；（5）参考电压的接法；开关量输入通道结构P48第三章一、模拟量输出通道是将微机输出的数字量转换成适合与执行机构所要求的模拟量的环节二、单路模拟量输出通道的结构：微型计算机—寄存器—D/A—放大/变换电路—执行机构三、（重）D/A转换原理（分类）：权电阻网络D/A转换器、倒T型电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器等。四、D/A转换器的主要技术指标：转换精度（1）分辨率（2）转换误差：增益误差、漂移误差、非线性误差2、转换速度第四章一、键盘接口涉及的问题：（1）识键：确定是否有键按下。（2）译键：识别按键并确定键值。（3）键值分析：根据键值找出相应处理程序的入口并执行。在键盘输入中还需要解决抖动、单次键入与连击等问题。 P70 线反转法二、LED显示器常分为段码式显示器和点阵式显示器。LED显示器的显示方式有静态显示和动态显示。三、触摸屏的发展：红外屏→四线电阻屏→电容屏→表面声波触摸屏→五线电阻触摸屏。（分类）触摸屏的技术要求：（1）工作稳定性（2）手写文字和图像识别（3）价格（4）功耗第五章一、（重）与常规的模拟电路相比，智能仪器的数据处理具有如下优点：（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）能对被测参数进行较复杂的计算和处理。（4）能进行逻辑判断。（5）智能仪器不但精度高，而且稳定可靠，抗干扰能力强。二、对半查表法：每次截取表的一半，确定查表元素在哪一个部分，逐步细分，缩小检索范围，从而大大加快查表速度。（了解）三、随机误差的处理：滤波器四、（重）与硬件滤波相比，数字滤波具有以下优点：①因为用程序滤波，无需增加硬件设备，且可多通道共享一个滤波器(多通道共同调用一个滤波子程序)，从而降低了成本。②由于不用硬设备，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(如0．01Hz以下)进行滤波，这是模拟滤波器做不到的。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。五、数字滤波算法：限幅滤波、中值、算术平均值、递推平均值、加权递推平均值滤波。六、系统误差是指在相同条件下多次测量同一物理量，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化。七、（重）产生误差的主要因素有以下几个：1、测量装置方面：如标尺的刻度偏差，天平的臂长不等，仪器内部基准、放大器的零点漂移、增益漂移等。2、环境方面：测量时的实际温度对标准温度的偏差，以及测量过程中的温度、湿度等按一定规律变化的误差。3、测量方法方面：采用近似的测量方法或近似的计算公式等引起的误差。4、测量人员方面：由于测量者个人的特点，在刻度上估计读书时，习惯偏于某一方面；动态测量时，记录某一信号有滞后的倾向等。八、（重）系统误差矫正方法（1）利用误差模型校正系统误差（2）利用离散数据建立模型校正系统误差（3）利用标准数据校正系统误差（4）传感器的非线性校正传感器的非线性校正 P125九、判断粗大误差的准则：拉依达准则、格拉布斯准则十、（重）线性标度变换公式：某压力测量系统中，压力测量仪表的量程为400～1200Pa，采用8位A／D转换器，经计算机采样及数字滤波后的数字量为ABH，求此时的压力值。解：根据题意，已知A0=400 Pa，Am=1200