智能仪器传感器.docVIP

注； 智能仪器考试地点c203 传感器地点c215 智能仪器考试重难点 什么是智能仪器？它的通用组成结构及框图。 智能仪器是计算机技术与测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，具有一定的智能作用，因而被称为智能仪器。 由软件和硬件部分组成。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、通信接口电路等部分。 在智能仪器中的放大器有哪些主要类型？简述其原理，应如何选用？ 程控放大器、仪用放大器、隔离放大器 在通用测量仪器中，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，常采用可变增益放大器。智能仪器含有微处理器，用仪器内置的程序控制增益的放大器称为程控增益放大器，简称为程控放大器。程控放大器又分为程控反向放大器、程控同相放大器等。 在智能仪器中，常常需要精确放大带有一定共模干扰的微弱的差模信号，要求放大电路的输入阻抗和共模抑制比高，误差小，稳定性好。这种用来放大传感器输出的微弱电压或电流信号的放大器称为仪用放大器（测量放大器）。 隔离放大器的输出端和输入端各自具有不同的电位参考点 ，即输入端和输出端没有直接电耦合，而是通过光电、变压器或电容等耦合元件耦合。输入端和输出端的绝缘电压一般达1000V以上，绝缘电阻达数十兆欧姆。因此，输入端的干扰不会直接到达输出端，多路通道使用隔离放大器时相互之间不会影响。当仪器工作环境噪声较大而信号较小时，采用隔离放大器可保护电子仪器设备和人生安全，提高共模抑制比，获得较精确的测量结果。按耦合器件的不同，可分为光电耦合、变压器耦合和电容耦合三种。 多路开关在智能仪器中的作用及其使用方法。 模拟多路开关又称为多路转换器，主要用于信号的切换，是输入通道的重要元件之一。当系统中有多个变化较为缓慢的模拟量输入时，常常利用模拟多路开关将各路模拟量分时与放大器、A/D转换器等接通。这样，利用一片A/D转换器可完成多个模拟输入信号的依次转换，提高硬件电路的利用率，节省成本。 模拟多路开关分为机械触点式开关和集成模拟电子开关。 选择采样保持器时主要考虑哪些性能指标？ 捕捉时间：当采样保持器从保持状态转到跟踪状态时，采样保持器的输出从保持状态的值变到当前的输入值所需的时间。 孔径时间：保持指令发出瞬间到模拟开关有效切断所经历的时间，模拟开关从闭合到完全断开需要一定的时间，当接到保持指令时，采样保持器的输出并不保持在指令发出瞬时的输入值上，而会跟着输入变化一段时间。 孔径不定时间：孔径时间的变化范围，即孔径时间不是恒定的，而是在一定范围内随机变化的。开关断开时，CH上的值不稳定，在TAP后，输出还有一段波动，经过一段稳定时间后才保持稳定。为了准确量化，应在发出保持指令后延迟一段时间，再启动A/D转换。 孔径误差：采样保持器实际保持的输出值与理想输出值之差。 保持电压的下降速度：在保持状态下，由于保持电容器存在电荷的泄露而使保持电压下降，在集成芯片中，通常用泄露电流IS来表示，也可用下降率来表示。 A/D转换器哪些主要技术指标？和哪些典型转换芯片？ 转换精度，转换速度，满量程输入范围 等待A/D转换结束有哪几种编程方式。 程序查询方式，延时等待方式，中断方式。 程序查询方式：首先由微处理器向A/D转换器发出启动信号，然后读入转换结束信号，查询转换是否结束，若结束则读取数据；否则，继续查询，直到转换结束，该方法简单，可靠，但查询占有 CPU时间，效率低下+。 延时等待方式：微处理器向A/D转换器发出启动信号之后，根据A/D转换器的转换时间延时，一般延时时间稍大于A/D转换器的转换时间，延时结束，读入数据。该法简单，不占用查询端口，但占有cpu时间，效率较低，适合微处理器处理任务少的情况。 中断方式：微处理器启动A/D转换器后可去处理其他事情，A/D转换结束后主动向CPU发出中断请求信号，CPU响应中断后再读取转换结果。微处理器可以和A/D转换器并行工作，提高了效率。 什么是智能仪器的自动测量技术？自动零点校准和增益校准功能实现的过程？ 在自动测量方面，智能仪器由于具有仪器的自动校准、零点自动调节、触发电平自动调节、量程自动切换等功能，极大的提高了仪器的测量精度。 自动零点校准:将校准源零输出接到多用表的输入端，进入零点校准模式，此时多用表将选定功能的某一量程上的零点漂移测出并存入校准存储器。在正常测量时，只要从存储器中提取此参数，并从读数中减去就得到了修正。要特别注意的是，在使用校准源进行零点偏移校准前，一般应分别执行正零点和负零点偏移的校准，并同时存储于校准存储器中。 D/A转换器的典型应用。（例如何组成各类数字波发生器）。 某8位DAC，器输