长师智能仪器期末复习题及答案.docVIP

智能仪器：含有微计算机或微处理器的测量仪器，拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定的智能作用的仪器。 发展趋势：微型化、多功能化、人工智能化、网络化 分类：微机内嵌式、微机扩展式 组成：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 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 虚拟仪器：以通用计算机为基础，加上特定的硬件接口设备和为实现特定功能而编制的软件而形成的一种新型仪器。 输入通道：传感器、信号调理电路、S/H（低频时不用）、A/D转换电路 程控放大器：为了适应不同的工作条件，在整个测量范围内获得合适的分辨率，提高测量精度 仪用放大器：放大传感器输出的微弱电压或电流信号 隔离放大器：保护电子仪器设备和人身安全，提高共模抑制比，获得较精确的测量结果。 A/D转换器：把模拟信号转换为数字信号 A/D类别：并联比较型、逐次逼近型、双积分式、Σ-Δ调制型 A/D技术指标：转换精度（分辨率、转换误差）、转换速度、满量程输入范围 采样保持器：对模拟信号周期性的抽取样值，使模拟信号变成时间上离散的脉冲串，并对脉冲进行一定时间的保持。 输出通道：微型计算机、寄存器、D/A转换器、放大变换电路、执行机构 键盘接口：识键、译键、键值分析 键盘：独立式键盘、非编码矩阵键盘、编码矩阵键盘 按键去抖动：硬件消抖（RS触发器）、软件（延时去抖动）：检测到按键按下或松开时，延时再判断按键状态，确认是否有键按下。 线反转法：行设为输出，且输出低电平;列设为输入，读入列线状态。、列设为输出，且输出低电平;行设为输入。读入行线状态。 、根据两次读数，合成一个代码，即特征码（特征码中隐含着按键的位置），建立键码与特征码关系。 非数值处理：查表（顺序、对半、计算）、排序（冒泡排序法、希尔排序法） 希尔排序法：先取一个正整数d1（d1＜n，n为数据个数），把全部记录分成d1个组，所有相距为dl的数据看成是一组，然后在各组内分别进行插入排序，也就是在每组中将一个待排序的数据按其大小插到这组已经排序的序列中的适当位置，直到这组数据全部插入完毕为止； 接着取d2（d2＜d1 ） ，重复上述分组和排序操作； 直到di=1 (i＞＝1)，即所有记录成为一个组为止。 数字滤波： 特点：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。 方法：限幅滤波（用于变化比较缓慢的参数，如温度、物位等测量系统）、中值滤波（适用于脉冲干扰、变化慢的信号）、算数平均滤波（适用于对压力、流量等周期脉动的采样值进行平滑加工，但对脉冲性干扰的平滑作用不理想，不宜用于脉冲性干扰较严重的场合。）、递推滤波平均值滤波（递推平均滤波法对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低;对偶然出现的脉冲干扰的抑制作用差，不易消除由于脉冲干扰引起的采样值偏差）、加权平均值滤波、低通数字滤波、高通数字滤波 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。 随机误差：由窜入仪器的随机干扰所引起。它是指在相同条件下多次测量同一物理量时，其大小和符号作无规则的变化，且无法进行预测，但在多次重复测量时，其总体服从统计规律的误差。 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。 校正方法：利用误差模型校正系统误差、利用离散数据建立模型校正系统误差、利用标准数据校正系统误差。 粗大误差判断准则：拉依达准则（|Xi-X|3σ）、格拉布斯准则（|Xi-X|[g（n，a）] σ） 自测的原因目的：测量结果应满足所要求的测量精度和可靠性。 自检的原因目的：随着技术和工艺的发展，组成智能仪器系统的每一个器件都具有高度的可靠性和稳定性，但由于运作环境的多样性，要做到长期运行不发生任何故障几乎是不可能的，即使是集中了最先进技术的仪器设备也不可能做到万无一失。 自检方式：开机自检、周期性自检和键控自检 自检内容：RAM的自检、ROM自检、键盘与显示器自检、输入输出通道自检、总线自检 干扰分类：按干扰产生的原因分类（放电干扰、高频振荡干扰、浪涌干扰）、 按传导模式分为类（串模干扰（常模干扰）和共模干扰。）、按干扰波形及性质分类（持续正弦波、偶发脉冲电压波形、脉冲列）