北航三系计算机测试与控制复习题材料.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT17 计算机测试与控制复习题 绪论部分 计算机测控系统的特点和功能？（能给出4项以上主要功能） ①自动对零功能 ②量程自动切换功能 ③多点快速测控 ④数字滤波功能 ⑤自动修正误差 ⑥数据处理功能 了解计算机测控系统主要组成框图 测控通道主要包括哪几种类型？ 模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道、开关量输出通道 计算机测控系统的工作步骤主要分为哪三步？“实时”的含义？ ①实时数据采集：通过测量变送装置完成被控量的瞬时值的检测和输入。 ②实时控制决策：对采集的数据进 行分析和处理，按预定的控制策略决定采取何种控制行为。 ③实时控制输出：根据控制决策，向执行机构发出实时控制信号，完成系统控制任务。 “实时”的含义是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间间隔内完成。 测控通道部分 多通???模拟量输入通道结构形式有哪几种、各自的特点？ 按照系统中数据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个可分为两种： ①集中采集式：有分时采集型和同步采集型两种。多路分时采集分时输入：共用采样/保持器(S/H)和A/D电路，电路简化，存在时间偏斜误差，适合中低速测试系统； 多路同步采集分时输出：实现同步采样，信号路数较多时采样率不可能太高。 ②分散采集式：每一路信号都有一个S/H和A/D，多路同时采集同时输入。 为什么电流输出传感器比电压输出传感器更适合信号远距离传输？4-20mA电流传感器与0-20mA的优点是什么？ 电流型信号既能保证精度又抗干扰，理想情况的外特性，相当于一个非常大的电压源串联了一个非常大的内阻。传输线上的电阻和接线处的接触电阻只要不太大，只要和负载电阻之和仍然远远小于信号源内阻，就可以认为不影响收到的电流大小，仍然等于信号源的“短路电流”。 ①4-20mA电流传感器可以用来检测电路中是否有断线,对于0-20mA,上电就为0,坏了也是0mA,改为4mA,如果线路损坏、断路,就是0mA,正常就是4mA；②变送器电路没有静态工作电流将无法工作，信号起点电流4mA.DC就是变送器的静态工作电流。 模拟量输入调理电路的作用主要有哪些？（3种以上） 实现物理信号向电信号的转换、小信号放大、滤波、零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正和量程切换等 模拟量输入调理中前置放大器的作用？前置放大器安排在滤波器之前还是之后，为什么？ 作用：多数传感器输出信号都比较小，必须选用前置放大器进行放大。 低噪声前置放大器安排在滤波器之前，防止小信号被电路噪声淹没，有利于减少电路的等效输入噪声。 主放大器与前置放大器有什么区别？设置不设置主放大器、设置哪种主放大器的依据是什么？ 主放大器：采集电路中的放大器。任务是将模拟信号数字化。 前置放大器设置在模拟调理电路前端，它是为减小模拟输入通道的等效输入噪声提高系统接收弱信号的能力而设置的，放大的是连续电信号。主放大器设置在数据采集电路的MUX与S/H之间，放大的是经模拟多路切换器采样或选通的离散信号，它是为了提高数据采集电路的数据转换精度和数据转换范围而设置的 依据：如果被测量的多路模拟信号都是恒定或变化缓慢的信号，而且各路信号的幅值也相差不大，那就没必要设置主放大器。（Vij随i和j变化不大） 选取：①程控增益放大器：被测量的多路模拟信号都是恒定或变化缓慢的信号，但是各路信号的幅值相差很大；（Vij不随j变化但随i变化很大） ②瞬时浮点放大器：被测量的多路模拟信号是随时间变化很快很大的信号，而且同一时刻各路信号的幅度也不一样。（Vij随i和j变化） 抗混叠滤波器的作用? 滤掉被采样信号中高于fs/2的频率分量，消除混叠失真。由于实际低通滤波器的幅频特性不是矩形，即其下降陡度是有限值，而抗混叠滤波器的陡度应能保证把高于fs/2的干扰衰减到A/D的最小量化电平以下。 采样保持器的主要参数， A/D转换加或不加采样保持器转换信号允许的最高频率分别为多少？ 主要参数：孔径时间（从发出保持指令到模拟开关完全断开时间tAP）、捕捉时间（从发出采样指令后S/H输出电压从原来保持值过渡到跟踪输入信号所需时间tAC） ①不加采样保持器：A/D的位数m,不加A/D转换时间为tc ②加采样保持器：如果采样保持器的捕获时间为TAC、孔径时间为TAP、A/D转换时间为tc，为使孔径时间造成的误差小于1LSB，则输入信号的最高频率： 而满足采样定理的输入信号的最高频率： 十进制A/D（如3位半）和二进制A/D（如8位）的分辨率如何计算？ 3位半A/D：输出为四位，最高位只输出0和1，其他三位可显示0到9各位数 分辨率 二进制A/D： 8位： 已知分辨率计算位数： 模拟量输入通道A/D转换器选择的主要依据是什么？ ①位数的确定（信号的动态范围、转换精度）： ②A/D转换