智能儀器設計總復習

1、1、什么是智能儀器？它有什么特點？以微處理器微處理器為核心為核心將計算機技術與測量儀器相結(jié)合的儀器將計算機技術與測量儀器相結(jié)合的儀器.擁有對數(shù)據(jù)的存儲、運算、擁有對數(shù)據(jù)的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定的智能作用。邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定的智能作用。測量范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好。智能儀器一般均配有測量范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好。智能儀器一般均配有GPIB（或（或RS232C、RS485）等通信接口，可跟另外的智

2、能儀器組成智能儀器系統(tǒng)。）等通信接口，可跟另外的智能儀器組成智能儀器系統(tǒng)。2、按智能儀器的結(jié)構(gòu)可將智能儀器分為哪兩類？微機內(nèi)嵌（內(nèi)藏）式微機內(nèi)嵌（內(nèi)藏）式微機擴展式微機擴展式3、什么叫做微機內(nèi)嵌式智能儀器？什么叫做微機擴展式智能儀器？將微機作為核心部件嵌入到智能儀器中，儀器包含一個或多個微機，屬于嵌入式系統(tǒng)。將微機作為核心部件嵌入到智能儀器中，儀器包含一個或多個微機，屬于嵌入式系統(tǒng)。利用微機強大的功能完成信號調(diào)理、利用微機強大的功能完成

3、信號調(diào)理、AD轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理、數(shù)據(jù)存儲、顯示、打印、通信轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理、數(shù)據(jù)存儲、顯示、打印、通信等各項任務。等各項任務。將原智能儀器中測量部分配以相應的接口電路制成各種儀器卡，插入到將原智能儀器中測量部分配以相應的接口電路制成各種儀器卡，插入到PC機的總線機的總線插槽或擴展槽內(nèi)，而原有智能儀器所需的鍵盤、顯示器以及存儲卡等均能借助于插槽或擴展槽內(nèi)，而原有智能儀器所需的鍵盤、顯示器以及存儲卡等均能借助于PC機資機資源（也就是利用微機的硬

4、件、軟件資源完成數(shù)據(jù)分析和顯示）給使用者的感覺是一個微機源（也就是利用微機的硬件、軟件資源完成數(shù)據(jù)分析和顯示）給使用者的感覺是一個微機系統(tǒng)。系統(tǒng)。4、什么叫做個人儀器？其組成方式怎樣？個人儀器（個人儀器（PersonalComputerInstrument，PCI）亦稱）亦稱PC儀器，是以個人計算機為儀器，是以個人計算機為基礎的儀器，其組成方法是，將原獨立式智能儀器中的測量部分制作成儀器卡，插入基礎的儀器，其組成方法是，將原獨立式智能儀

5、器中的測量部分制作成儀器卡，插入PC的總線插槽，而原獨立式智能儀器所需的鍵盤、顯示器及存儲器等均借助于的總線插槽，而原獨立式智能儀器所需的鍵盤、顯示器及存儲器等均借助于PC的資源。的資源。5、什么是虛擬儀器？它能實現(xiàn)什么功能？虛擬儀器是指在計算機為核心的硬件平臺上，由用戶定義功能，具有虛擬面板，其測虛擬儀器是指在計算機為核心的硬件平臺上，由用戶定義功能，具有虛擬面板，其測試功能由測試軟件實現(xiàn)的一種計算機儀器系統(tǒng)。試功能由測試軟件實現(xiàn)的一

6、種計算機儀器系統(tǒng)。虛擬儀器的三大功能為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、顯示結(jié)果虛擬儀器的三大功能為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、顯示結(jié)果6、虛擬儀器的三大功能模塊分別是什么？計算機、儀器模塊和軟件計算機、儀器模塊和軟件7、LabVIEW的基本程序單位是什么？它包括哪幾部分？8、什么是網(wǎng)絡化儀器？在智能儀器中將在智能儀器中將TCPIP協(xié)議等作為一種嵌入式應用，使測量過程中的控制指令和測協(xié)議等作為一種嵌入式應用，使測量過程中的控制指令和測量數(shù)據(jù)以量數(shù)據(jù)以

7、TCPIP方式傳送，使智能儀器可以接入方式傳送，使智能儀器可以接入Inter構(gòu)成分布式遠程測控系統(tǒng)。構(gòu)成分布式遠程測控系統(tǒng)。9、網(wǎng)絡化儀器的體系結(jié)構(gòu)包括什么？網(wǎng)絡化儀器包括基于計算機總線技術的分布式測控儀器、基于網(wǎng)絡化儀器包括基于計算機總線技術的分布式測控儀器、基于InterIntra的虛的虛擬儀器、嵌入式擬儀器、嵌入式Inter的網(wǎng)絡化儀器、基于的網(wǎng)絡化儀器、基于IEEE1451標準的智能傳感系統(tǒng)以及基于無標準的智能傳感系統(tǒng)以及基于無

8、線通訊網(wǎng)絡的網(wǎng)絡化儀器系統(tǒng)等。線通訊網(wǎng)絡的網(wǎng)絡化儀器系統(tǒng)等。10、網(wǎng)絡化儀器中測量儀器接入網(wǎng)絡的方法有哪兩種？（1）用計算機做服務器）用計算機做服務器（2）專用接口轉(zhuǎn)換裝置做服務器）專用接口轉(zhuǎn)換裝置做服務器11、智能儀器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括哪幾部分？12、按照系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集電路是各路共用一個還是每路各用一個，多路模擬輸入通道可分為哪兩大類型？23、說明雙積分Ａ／D轉(zhuǎn)換器的工作原理？雙積分式雙積分式A／D轉(zhuǎn)換器又稱雙斜式轉(zhuǎn)換器又稱雙斜式AD

9、轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換過程在邏輯控制電路的控制下轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換過程在邏輯控制電路的控制下按以下三個階段進行。按以下三個階段進行。1預備階段預備階段2定時積分階段定時積分階段T13定值積分階段定值積分階段T224、在智能儀器設計中，一般根據(jù)哪兩項要求來選擇AD轉(zhuǎn)換器位數(shù)？應根據(jù)對采集電路轉(zhuǎn)換范圍與轉(zhuǎn)換精度兩方面的要求選擇應根據(jù)對采集電路轉(zhuǎn)換范圍與轉(zhuǎn)換精度兩方面的要求選擇AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)25、設計AD574與80C51單片機的接口電路，

10、要求采用中斷方式控制AD轉(zhuǎn)換，畫出接口電路圖。26、設計一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具體要求為8路模擬量輸入（交變信號，f=100Hz），電壓范圍為0～10V，轉(zhuǎn)換時間小于50μs，分辨率5mV（滿量程的0.05%），通道誤差小于0.1%。ADC的選擇：的選擇：選擇選擇12位AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器AD574，其轉(zhuǎn)換時間為，其轉(zhuǎn)換時間為25μs，分辨率為滿量程，分辨率為滿量程的0.025%，轉(zhuǎn)換誤差為，轉(zhuǎn)換誤差為0.05%，輸入信號范圍為，輸入信號范圍為

11、0～10V或0～20V，均滿足設計要求。，均滿足設計要求。多路模擬開關：多路模擬開關：選擇選擇8路模擬開關路模擬開關CD4051，開關漏電流約為，開關漏電流約為0.08nA，當信號源內(nèi)阻，當信號源內(nèi)阻為10kΩ時，誤差電壓是時，誤差電壓是0.8μV，可忽略不計。開關接通電阻約為，可忽略不計。開關接通電阻約為200Ω，由于采樣保持，由于采樣保持器的輸入電阻一般在器的輸入電阻一般在10MΩ以上，因此當最大電壓為以上，因此當最大電壓為10V時

12、，開關電阻上的壓降僅為時，開關電阻上的壓降僅為0.2mV，也可忽略不計，也可忽略不計。27、什么是軟測量技術？軟測量技術一般是根據(jù)某種最優(yōu)準則，通過選擇一些容易測量且與主導變量密切聯(lián)系軟測量技術一般是根據(jù)某種最優(yōu)準則，通過選擇一些容易測量且與主導變量密切聯(lián)系的二次變量的二次變量(輔助變量輔助變量)來預測主導變量，它所建立的軟測量模型可以完成一些實際硬件檢來預測主導變量，它所建立的軟測量模型可以完成一些實際硬件檢測儀器所不能完成的測量任務