1、智能儀器與虛擬儀器復習題一、填空題1、 模擬量輸入通道包括 、 。2、為了將A/D轉換器中的運算放大器和比較器的漂移電壓降低，常采用 技術。3、克服鍵抖動常采用的措施 、 。4、總線收發器的作用 。5、最基本的平均濾波程序是 ，改進型有 、 、 。6、多斜式積分器有 ，其優點是 ，還有一種是 ，其作用是 。10、智能儀器自檢方式有三種 、 、 。第二章: 智能儀器的數據采集技術 一、判斷題： (1) 智能儀器的數據采集系統是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量進行采集、量化轉換成數字量后，以便由計算機進行存儲、處理、顯示或打印的裝置。 (2) 數字式傳感器的輸出一般為數字信號 。 (3) 儀用放

2、大器可同時滿足對放大器的抗共模干擾能力、輸入阻抗、閉環增益的時間和溫度穩定性等不同的性能要求。 (4) 一般而言，模 / 數轉換器的分辨率越高，其轉換時間會更長 (5) 在數據采集系統中，設計的動態范圍越大，則其分辨率就越高 。 (6) 與比較型模 / 數轉換器 (ADC) 對比，積分型 ADC 應用于速度更高的場合 。 (7) - A/D 變換器由于采用了過采樣技術和 - 調制技術，增加了系統中數字電路的比例，減少了模擬電路的比例，因而能夠以較低的成本實現高精度的 A/D 變換器，適應了 VLSI 技術發展的要求 。 (8) 模 / 數轉換器的位數與其分辨率成正比 。 (9) 數據采集系統精

3、度是指當系統工作在額定通過速率下，系統采集的數值和實際值之差，它表明系統誤差的總和。 (10) 解決多通道的串音問題的有效方法就是引入采樣 / 保持器 。 二、選擇題： (13) 一般來說，數據采集系統的組成包括：_ A、 傳感器、調理電路、數據采集電路B、 傳感器、調理電路、數據存儲單元C、 傳感器、數據存儲單元、數據采集電路D、 調理電路、數據存儲單元、數據采集電路 第三章: 人機對話與數據通信 一、判斷題： (1) 非編碼鍵盤是通過硬件直接提供按鍵讀數的。 (2) LCD顯示器有靜態驅動和疊加驅動兩種驅動方式，這兩種驅動方式可在使用時隨時改變。 (3) 觸摸屏既可以作為輸入設備，也可以作

4、為輸出設備。 (5) USB協議為設備定義了2種供電模式：自供電和總線供電。在自供電模式下，USB設備不需要任何外接電源設備。 (6) PTR2000無線MODEM采用的是FSK調制模式。 (7) 一般USB系統的基本架構可以分為USB主機控制器/根集線器、USB集線器和USB設備三個主要的部分。 (8) RS-232、RS-485串行總線可以直接與具有串行口的微控制器如89C51相連。 (9) PC上USB主機的驅動程序包括USB設備驅動程序、USB核心驅動程序和USB主控制器驅動程序。 (10) 單片機對非編碼鍵盤的控制可以采用程序控制掃描、定時掃描和中斷掃描三種方式。 二、選擇題： (1

5、1) 在開發USB系統的時候，首要的任務是利用_實現設備的枚舉過程，提供各種設備信息。 A、中斷傳輸B、控制傳輸C、同步傳輸D、批量傳輸 (12) 在常用的4種觸摸屏中，反應速度最慢的是：_ A、電阻式觸摸屏 B、紅外式觸摸屏 C、電容式觸摸屏 D、表面聲波式觸摸屏 (13) 在下面幾種串行數據傳輸總線中，沒采用差動傳輸的是 ：_ A、USB B、RS-422 C、RS-232 D、RS-485 (14) USB總線提供了_ 速度模式。 A、1.5Mbps B、12 Mbps C、480 Mbps D、上面所有的 (15)若非編碼矩陣鍵盤的列線外接下拉電阻，該矩陣的掃描碼應是：_ A、行線輸出

6、高電平B、列線輸出高電平C、行線輸出低電平D、列線輸出低電平 (16) 既插既用技術包含熱插拔和自動識別配置。USB全速設備主要是通過_來實現這一技術。 A、設備端的D+接1.5K上拉電阻B、設備端的D-接1.5K上拉電阻C、設備端的D+接1.5K下拉電阻D、設備端的D-接1.5K下拉電阻 (17) 在USB數據通信結構中，域、包、事務和傳輸的關系是_（前面的包含后面）。 A、域、包、事務、傳輸B、包、域、事務、傳輸C、事務、域、傳輸、包D、傳輸、事務、包、域 (18) 當采用線反轉法進行按鍵識別時，這時的鍵盤接口應：_ 。A、行線接上拉電阻B、列線接上拉電阻C、行列都接上拉電阻D、行列都不接

7、上拉電阻 (19) 點陣字符式LCD顯示模塊的D0D7管腳:_ A、可以直接與CPU的數據總線相連B、必須經過鎖存器與CPU的數據總線相連C、必須經過三態門與CPU的數據總線相連D、必須經過帶鎖存的三態門與CPU的數據總線相連 (20)在USB系統軟件中，與USB控制器硬件打交道的是：_ A、USB設備驅動程序B、USB核心驅動程序C、USB主控制器驅動程序D、USB用戶軟件 第四章: 智能儀器的基本數據處理算法 一、判斷題： (1) 儀器隨機誤差完全由外部干擾所致，與儀器本身無關。 (2) 只依據隨機誤差統計規律選擇濾波算法，不必考慮信號特征。 (3) 儀器量化誤差（噪聲）是隨機誤差。 (4

8、) 因中值濾波滿足比例不變性，所以是線性的濾波器 二、選擇題： (11) 采集數據中含有脈沖性干擾，信號為直流，請選擇濾波算法：_ A、算數平均法B、加權平均法C、限幅濾波法D、去極值平均法 (12) 測量數據序列中含有粗大誤差，如果選用拉依達準則濾波算法，數據序列長度最少個數為:_ A、 30 B、10 C、7 D、任意(13) 設采集數據由信號加噪聲構成，根據什么確定濾波算法 ：_ A、噪聲統計規律B、信號特征和噪聲統計規律C、信號特征D、只能用多種濾波算法試驗，由處理效果確定 (14)中值濾波算法最適合提取隨機干擾中的哪類信號：_ A、直流信號B、正弦信號C、單調上升或單調下降信號D、脈

9、沖信號 (15) 指出下列誤差哪個不是系統誤差：_ A、儀器中放大器增益變化引起的誤差B、儀器電源紋波過大引起的誤差C、傳感器非線性關系按線性關系處理引起的誤差D、工作環境溫度變化引起的誤差 綜合測試題二 一、判斷題： (2) “數字量”與“開關量”的含義沒有什么區別。 (3) ADC0809可以利用“轉換結束”信號EOC向CPU發出中斷請求。 (4) LCD顯示器的優點是耗電小。 (5) 矩陣式非編碼鍵盤比編碼鍵盤的查詢軟件簡單。 (6) RS-232標準采用的是同步通信方式。 (7) 各種常用的濾波算法不能組合使用。 (8) RS485采用差動傳輸，其最大傳輸距離可達1200米。 (9)

10、USB根集線器只能具有控制傳輸方式。 (10) 一個帶有采樣/保持器的數據采集系統，其采樣頻率可以不受限制。 二、選擇題：(11) 智能儀器基本組成結構可以有下面的幾部分，它們分別為：_ A、CPU，ROM，I/O，RAM，模入通道，模出通道B、CPU，ROM，RAM，I/O，模入通道，儀器面板C、CPU，D/A，A/D，I/O，外部通信，儀器面板D、CPU，I/O，鍵盤，顯示，外部通信，模出通道 (12) 采樣保持器的作用是：_ A、提高系統的采樣速率B、保持系統的數據穩定C、保證在模數轉換期間ADC前的模擬信號保持不變D、使ADC前信號能跟上模擬信號的變化 (13) 采樣保持器的保持電容的

11、大小 ：_ A、影響捕捉時間B、影響孔徑時間C、影響孔徑抖動D、影響饋送 (14) 若非編碼矩陣鍵盤的行線外接上拉電阻，該矩陣的掃描碼應是：_ A、行線輸出高電平B、列線輸出高電平C、行線輸出低電平D、列線輸出低電平 (15) 可編程鍵盤/顯示接口芯片8279能：_ A、外接4*4鍵盤，8位LED顯示器B、外接8*8鍵盤，16位LED顯示器C、外接4*4鍵盤，16位LED顯示器D、外接8*8鍵盤，8位LED顯示器 (16) 點陣字符式LCD顯示模塊的D0-D7管腳：_ A、可以直接與CPU的數據總線相連B、必須經過鎖存器與CPU的數據總線相連C、必須經過三態門與CPU的數據總線相連D、必須經過

12、帶鎖存的三態門與CPU的數據總線相連(17) 為抑制小幅度高頻噪聲，比較好的數字濾波法是：_ A、算術平均濾波B、中值濾波C、限幅濾波D、奇異數據濾波 (18)克服大脈沖干擾常用的數字濾波法是：A、算術平均濾波B、中值濾波C、滑動平均濾波D、加權平均濾波 (19) 利用CD4051設計一個有128條通道的模擬輸入電路。為盡量降低多路開關的誤差，采用級連的連接方式至少需要_片CD4051。A、16 B、8 C、18 D、9 (20) 噪聲對智能儀器產生干擾必需同時具備三個要素，其中_不是噪聲形成干擾作用的三要素之一。A、噪聲源B、接收電路C、耦合通道D、發射電路一、簡答題（30分） 1.什么是虛

13、擬儀器？虛擬儀器與傳統儀器的區別是什么？ 答：虛擬儀器是基于計算機的儀器。將儀器裝入計算機。以通用的計算機硬件及操作系統為依托，實現各種儀器功能。 區別：傳統儀器：關鍵是硬件，開發與維護費用高，技術更新周期長，價格高，廠商定義儀器功能，系統封閉、固定，不宜與其它設備連接。 虛擬儀器：關鍵是軟件，開發與維護費用低，技術更新周期短，價格低，并且可重用性與可配置型強，用戶定義儀器功能，系統開放、靈活，易于其他設備連接。2.什么是智能儀器?其主要特點是什么? 答：計算機技術和測試技術相結合的產物，是含有微計算機或 微處理器的測量儀器。由于它擁有對數據的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定智

14、能的作用，因而被稱為智能儀器。 特點：、操作自動化；、具有自測功能；、具有數據分析和處理能力；具有友好的人機對話能力；具有可程控操作能力。 3. 一個最基本的虛擬儀器程序（VI）包括哪三個部分？ 答：前面板：交互式的用戶界面。 程序框圖：是程序源代碼，用模塊代替普通函數。 圖標和連接器：用以識別VI的接口，以便在創以便在創建VI時調用另一個VI。當一個VI應用在其它VI中，則稱為子VI。子VI相當于文本編程語言中的子程序。3、某測量儀表輸入信號為05V的電壓信號，為了實現全量程范圍內等精度測量，請利用AD620儀表用放大器設計一個增益可變的信號放大器，當電壓處于00.25V，0.250.5V，

15、0.51V,12.5V和2.55V時分別實現20倍、10倍、5倍、2倍和1倍的放大，請畫出電路圖，并標出與放大倍率有關的電阻值。（10分）答：電路圖如下（7分），電阻值分別為2.6k，5.49k，12.35k，49.4k和無窮大（3分）。虛擬儀器和傳統儀器相比有以下五種優勢：(1)融合計算機強大的硬件資源，突破了傳統儀器在數據處理、顯示、存儲等方面的限制，大大增強了傳統儀器的功能。高性能處理器、高分辨率顯示器、大容量硬盤等已成為虛擬儀器的標準配置。(2)利用了計算機豐富的軟件資源，實現了部分儀器硬件的軟件化，節省了物質資源，增加了系統靈活性;通過軟件技術和相應數值算法，實時、直接地對測試數據進行各種分析與處理;通過圖形用戶界面(GUI)技術，真正做到界面友好、人機交互。(3)基于計算機總線和模塊化儀器總線，儀器硬件實現了模塊化、系列化，大大縮小系統尺寸，可方便地構建模塊化儀器(InstrumentonaCard)。(4)基于計