传感器
温度传感器常采用了热敏电阻，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC 和正温度系数热敏电阻
PTC ，临界温度系数热敏电阻三种。 NTC 和PTC 的特征曲线如图
热敏电阻全桥电路分析
D1RED
R12.7K
123
H L K1SW-HL
+15V
R3
R527K
R4100
R63K
+5V
237
4
61
8U2
OP07
237
4
61
8
U3
OP07
237
4
61
8U4
OP07327
4
61
8
U1
OP07
R1147K
R8
5.1K
R7100K
R105.1K R9100K
R1410K
R1510K
R1651K
R1751K
R182K
R232K
R195.1K
R212K
R22
2K
12
Uo +15V
-15V
-15V
-15V
+15V
+15V
-15V
D33.2V
D23.2V
R202K
-5V
R242K +5V
R1220K
R13
20K RW 10K 0.1u F
C20.1u F
C30.1u F
C40.1u F
C50.1u F
C60.1u F C7
0.1u F C80.1u F
R2270/3W
J2
J1
1
23
1
23
R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC ，用来检测加热温度的变化，R3、R4、R5、
R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW 对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo 的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。D2hed3是稳定0漂。
区分三种电桥的特点全桥好单臂电桥
半桥
全桥性能实验
霍尔传感器
开关型霍尔传感器和模拟量霍尔传感器，开关型霍尔传感器当磁钢（磁铁）转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平。原件为三个引脚：小瓷片靠近霍尔元件的正面，霍尔元件传感器输出低电平。
光电传感器
光电式传感器传感器有反射型和透射型两种，透射型的传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，在转盘上有孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。反射型的发光管和光电管是做在一起的。
模拟多路开关如图功能
MPC508（U1）为8通道多路开关：
INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。要访问MPC508多路开关，
可编程增益放大器
AD526（U2）为可编程增益放大器
A2、A1、A0、B四端为控制增益的代码输入端，
-
CS、
-
CLK为使能端，VIN端为信号输入端，
VOUT端为信号输出端，它们之间的关系见真值表9-1，通过编程可以很方便的设置1、2、4、8、16不同的增益。
表9-1
A/D转换
AD774B（U5）为12位逐次逼近型快速A/D 转换器，其转换速度最大为8μS，其引脚图10-1及主要功能说明如下：
LOGIC
V：数字逻辑部分电源+5V
12/-8： 数据输出格式选择信号引脚。当12/-
8=1（+5V ）时，双字节输出，即12位数据同
时有效输出，当12/-
8=0（0V ）时，为单字节输出，即只有高8位或低4位有效。 -
CS ： 片选信号端，低电平有效。
0A ： 字节选择控制线。
R/-
C ： 读数据/转换控制信号，当R/-
C =1，ADC 转换结果的数据允许被读出；当R/-
C =0
时，则允许启动A/D 转换。 CE ： 启动转换信号，高电平有效。 CC V 、EE V ：模拟部分供电的正电源和负电源，为12V ±或15V ±。
REF OUT ： 10V 内部参考电压输出端 REF IN ： 内部解码网络所需参考电压输入端
REF OFF ： 补偿调整。接至正负可调的分压网络，以调整ADC 输出的零点。 10IN V 、10IN V ：模拟量10V ，20V 量程的输入端口，信号的一端接至AG 引脚。 DGND ： 数字公共端（数字地） AGND ： 模拟公共端 （模拟地）
0DB ～11DB ：数字量输出
STS ： 输出状态信号引脚。转换开始时，STS 达到高电平，转换过程中保持高电平。转换
完成时返回到低电平。STS 可以作为状态信息被CPU 查询，也可以用它的下降沿向CPU 发中断申请，通知A/D 转换已完成，CPU 可以读取转换结果。
2、当A/D 转换结束后，先能读入A/D 转换后的12位数据中的低8位；后读入A/D 转换后的12位数据中的高4位。
D/A 转换实验
模拟量的输入端：13、14脚
AD7541A（U4）为12位D/A 转换器，主要功能说明如下：BIT1～BIT12：12位数字量输入端
OUT1：D/A转换电流输出1。当DAC的BIT1～BIT12全为1时，输出电流最大，全为0时输出0；
OUT2：D/A转换电流输出2。
OUT1与OUT2输出端电流之和为一常数。
V IN：参考电压输入端
REF
R：反馈电阻输入
FEEDBACK
表11-1 图11-1
数码管静态动态显示
液晶显示器的种类：字符屏、汉字屏（带字库与不带字库）、单色、多色键盘
键查询子程序流程框图
RS232通信
单片机串行口经MAX232器件进行电平转换后，与PC机串行口相连。PC机使用串口调试应用软件：串口调试.exe,实现上位机与下位机的通信。MAX232 PC机PS232电平转为UA
RS485通信
单片机串行口经MAX485器件进行电平转换后，再经过“RS485到RS232转换器”与PC机串行口相连。
直流电机转速
直流电机在应用中有多种控制方式，对直流电机的驱动控制主要采用电枢控制驱动：即控制加在电枢两端电压的大小变化,以控制电机的转速大小。由PWM 信号形成器与晶体管功率放大器电路；由霍耳传感器将电机的速度转换成电信号进行转速测量。 Pwm脉冲电信号
直流数字电压表实验
主程序流程框图 T1定时中断子程序流程框图
温度测量（传感器为热敏电阻）
主程序流程框图 T0定时中断子程序流程框图
数据采集卡
1．数据采集卡的组成
（1）多路开关
多路开关将各路被测信号轮流切换到放大器的输入端，实现多参数多路信号的分时采集。
（2）放大器
放大器将前一级多路开关切换进入待采集信号放大（或衰减）至采样环节的量程范围内。通常，实际系统中放大器做成增益可调的放大器，设计者可根据输入信号幅值的不同，选择不同的增益倍数。
（3）采样/保持器
采样/保持器取出被测信号在某一瞬时的值（即信号的时间离散化）并在A/D转换过程中保持信号不变。
（4）A/D转换器
A/D转换器将输入的模拟量转化为数字量输出，并完成信号幅值的量化。一般来讲，通常将采样/保持器同A/D转换器集成在一块芯片上。
（5）D/A转换器
D/A转换器将计算机输出的数字量转化为模拟量输出。
（6）I/O口
一般数据采集卡都集成了数字量输入端和数字量输出端。
2．数据采集卡的性能指标
（1）模拟信号输入部分
①模拟输入通道数
②信号的输入方式
被测信号的输入方式有：
·单端输入：即信号的其中一个端子接地。 ·差动输入：即信号两端均浮地。
·单极性：信号幅值范围为0～A ，A 为信号最大幅值。 ·双极性：信号幅值范围为－A ～＋A 。
一般的数据采集卡都设有信号输入方式参数的选择和设置，设计者可根据实际需要进行选
择。
③模拟信号的输入范围
根据信号输入方式的不同（单极性输入或双极性输入），有不同的输入范围。如对单极性输入，典型值为0～10V ；对双极性输入，典型值为－5V ～+5V 。
④放大器增益
放大器增益是采集卡固有参数，可以由设计者设置。 ⑤模拟输入阻抗
模拟输入阻抗是采集卡固有参数，一般步由设计者设置。 2．A/D 转换部分 （1）采样速率
采样速率是指在单位时间内数据采集卡对模拟信号的采集次数，是数据采集卡的重要技术指标。由采样定理，为了使采样后输出的离散时间序列信号能无失真地复原输入信号，必须使采样频率f s 至少为输入信号最高有效频率f max 的两倍，否则会出现频率混乱误差。实际系统中，为了保证数据采集精度，一般由下列关系：
s f =（7～10）m ax f ×N
式中：N 为多通道数采系统的通道数；f s 为采样频率；f max 为信号最高有效频率。 （2）位数
位数是指A/D 转换器输出二进制的位数。当输入电压由0V 增至满量程U=U H 时，一个12位(b=12)A/D 的数字输出由12个“0”变为12个“1”，共计变化2b
个状态，故A/D 转换器产生一个最低有效位数字量的输出改变值，相应的输入量U min =1/LSB=q 可由下式计算：
1LSB=q=
b H
2
U 式中：q 为量化值；U H ≧A ，为满量程输入电压，通常等于A/D 转换器的电源电压。 （3）分辨率和分辨力
这两项指标数据采集卡可分辨的输入信号最小变化量。分辨率一般以A/D 转换器输出的二进制或BCD 码位数表示，分辨力为1LSB （最低有效位数）。
（4）精度
精度一般用量化误差表示。量化误差e 为
2
1
LSB ： |e|=
21LSB=21
q=1b H 2
U 3．D/A 转换部分 （1）分辨率
分辨率是指当输入数字发生单位数码变化即1LSB 时，所对应输出模拟量的变化量，通常用D/A 转换器的转换位数b 表示。
（2）标称满量程
标称满量程相当于数字量标称值2b 的模拟量。
（3）响应时间
数字量化后，输出模拟量稳定到相应数值范围内（0.5LSB ）所经历的时间称为响应时间。
虚拟仪器
虚拟仪器由三大功能块组成：信号的采集、数据的处理、结果的输出，所以可以按照“信号的调理与采集——数据的分析和处理——结果的输出及显示”的结构模式来建立。
1．信号的调理和采集功能
对被测信号进行调理和采集是虚拟仪器的基本功能，此项功能主要是由虚拟仪器的硬件平台
完成，本实验台提供三个工业上使用的高精度传感器。
为了使所有传感器输出一致，交流电压传感器和交流电流传感器在电路上增加了一级运放电路，使输出为5V （在出厂前已调好）。
2．数据分析和处理功能
虚拟仪器通过软件实现对输入信号的分析处理，如数字滤波、统计处理、数值计算、信号分
析、数据压缩等数字信号处理。本实验台提供数据采集卡支持LabVIEW 、VB 、VC 等虚拟仪器软件开发平台。 3．结果的输出及显示
此项设计应考虑界面友好美观，操作方便。 4．虚拟仪器的软件设计过程
对仪器的操作，所以应根据实际中的仪器面板以及该虚拟仪器所要实现的功能来设
计前面板。
（2）软件源程序的设计：设计好前面板后，虚拟仪器还不能正常工作，只有在创建了软件源程序以后程序才能真正运行。
（3）程序的调试：当前面板和源程序设计好以后，程序执行过程中可能会遇到很多方面的错误，因此要对程序进行调试。
5．虚拟仪器的软件设计思路
一般的虚拟仪器设计流程为：
开始→数据采集→数据处理→数据显示→结束。
（1）数据采集
当用数据采集卡测量模拟信号时，必须考虑下列因素：输入模式（单端输入）、分辨率、输入范围、采样速率、精度等。
输入范围是指ADC能够量化处理的最大、最小输入电压值。数据采集卡提供了可选择的输入范围，它与分辨率、增益等配合，以获得最佳的测量精度。
采样速率取决于模/数变换的速率，采样速率的选择还需考虑输入信号频率。
（2）数据处理
数据处理包括直流信号、交流信号的处理两部分，直流信号处理比较简单，可以用多次采集后用求平均值的方法，交流信号处理比较复杂，方法也比较多。
（3）数据显示
数据显示主要通过前面板的显示窗口来体现数据采集和数据处理后测量值。
用VB编程语言设计虚拟仪表的思路：
（1）前面板设计
用VB开发软件设计的一个交流电压表和交流电流表的前面板，在这面板上设计了数据显示窗口，此窗口由指针式显示和数码管式显示两个功能，仪表的量程选择框，通道选择框，采样频率、采样点和输入范围选择框。通道选择框选择输入数据采集卡上模拟信号的输入通道。采样频率选择框对输入模拟信号的采样频率，采样点选择框在采样频率确定后决定了对信号采样的周期数（对周期信号而言）。
数据显示窗口控件为我公司自主开发的用于虚拟仪表显示的控件，可用于VB、VC、C++、Delphi等编程语言，提供12种表的显示类型。
（2）软件源程序设计
在本实验上提供两个用VB编写的虚拟仪表程序范例，一个是直流电压表设计范例，另一个为交流表设计范例。
LabVIEW开发软件设计虚拟仪表的思路
LabVIEW的编程方法式一种面向对象的编程思想。用LabVIEW编制的程序由许多相互联系
系以及对象的各个端子起作用的顺序进行，因此用LabVIEW 编制的框图程序，同时也就是一张数据流程图。针对LabVIEW 图形化编程语言的特点，设计虚拟仪表的框图可以按以下步骤进行：
① 描述任务，设计程序流程；
② 作程序分析，为了让主程序易读，考虑将程序中的某些部分作成子VI ，然后在主程序中
调用；
③ 针对具体需要，对相应对象的特性进一步设计或修改； ④ 按程序流程用连线连接各对象；
⑤ 用LabVIEW 提供的各种程序调试工具调试源程序，直到达到预期要求。
虚拟示波器实验
1．虚拟示波器的组成及功能
图30－1所示的框图说明了具有实测功能的虚拟示波器的原理框图。
图30－1 具有实测功能的虚拟示波器的原理框图
在图30－1所示的框图中，计算机对采集卡发出指令，启动采集卡，计算机将采集的信号数据进行存储、处理和显示，从而实现虚拟示波器。
采集卡将被测信号转换为离散的数字信号，并保存在计算机的数组中。计算机通过虚拟仪器开发软件将保存在数组中的离散数字信号显示在图形控件中。 虚拟示波器既可以显示随时间变化的函数波形，又可以通过数据采集卡显示实际被测信号的波形。
2．显示随时间变化的函数
虚拟示波器在显示随时间变化的函数波形时，首先将其离散化，得到离散的函数值序列，下面以随时间变化的正弦函数为例，说明虚拟示波器显示随时间变化函数的方法。
设有正弦函数 )t (y =Sin(wt)，将其离散化，有
]t i [y ?=Sin(2×3.1415×i ×
T
t
?) i=0,1,2,3,… 其中： ?T 为相邻两个离散值之间的时间间隔；T 为函数周期。 将]t i [y ?在示波器上逐点显示连接，就得到正弦函数的波形。
被测电信号实时显示时，数据采集卡采集被测信号，得到一组离散的信号值，存放在一个数组中（例如数字y[1000]中），在图形控件上逐点连线显示。
3．数据采集卡的编程框图
对数据采集卡的编程主要包括数据采集卡的通道设置、查询方式和采集点设置的编程。
所需实验设备：信号接口挂箱、传感器挂箱，数据采集卡。必考
数据采集卡是构成虚拟仪器的关键硬件。在测量一个实际的物理信号时，必须用一个传感器或转换器把物理信号（如温度、压力等非电量信号）转化为电信号（如电压、电流信号），再通过一个信号调理电路对这些电信号进行处理（如滤波、放大等），然后经过AD转换，将模拟信号转换成计算机可以处理的数据信号，由虚拟仪器软件进行计算、分析、显示，并储存结果。
本实验台采用的DAQ硬件是台湾凌华（ADLINK）公司生产的PCI总线的多功能数据采集卡PCI-9111DG，能够实现模/数转换(ADC)、数/模转换（DAC）、数字式输出/输入（I/O）等功能。
一、PCI_9111数据采集卡主要性能
1．模拟输入
模拟通道数：160单端输入，DC耦合。直流
A/D转换器：逐次逼近型，12位，100KS/s。
（注：S——Sample）
输入范围：±10V，±5V，±2.5V，±1.25V，±0.625V（软件可编程）
可编程增益：1、2、4、8、16
转换时间：8 μ sec
最大输入过载电压：+35V
精度：
GAIN=1, 2, 4 0.01% of FSR ± 1 LSB
GAIN=8, 16 0.02% of FSR ± 1 LSB
触发模式：软件、定时器与外触发
数据传输：查询、中断、FIFO半满中断、FIFO查询FIFO缓存容量：1024次采样率。
2．模拟输出
输出通道数：1路电压输出。
分辨率：12位。
建立时间：30us。
输出范围：0～10V（无极性），－10V～＋10V（极性）。输出特性：±5mA（驱动电源）。
3．数字I/O
通道数：16TTL电平输入，16TTL电平输出。
输入电平：低电平，0V（最小）；0.8V（最大）。
高电平：＋2.0V（最小）；5.5V（最大）。
输出电平：低电平：0V（最小）；0.4V（最大）。
高电平：＋2.0V（最小）；5.5V（最大）。4．扩展数字量I/O（EDIO）
通道数：4通道输入与4通道输出（带有状态回读功能）信号类型：TTL兼容
5．可编程定时器
器件：8254
A/D触发定速：带有2 MHz时间基准的32位定时器
定速输出：0.00046 Hz ~ 100 kHz
前触发计数器：记录A/D触发脉冲的一个16位计数器
一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中，接地技术是一个重要环节，高频电路应选择（多） 点接地，低频电路应选择（单）点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构，有独立式键盘和（矩阵）式键盘，若系 统需要4个按键，应采用（独立式）键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用（ LED ）数码管或液晶显示器，其中（LED数码）更适 合用于电池供电的便携式智能仪器。 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、（放大器）、滤波器、（采样保持 器）和A/D转换器等几个主要部分所组成。 5.对电子设备形成干扰，必须具备三个条件，即( 干扰源)、（传输或耦合的通道） 和对干扰敏感的接收电路。 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为：（传导）耦合、公共阻抗耦合、静 电耦合和（电磁）耦合。 7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定，驱动器的输出电平逻辑“0”为 （ +5 ～ +15 ）V, 逻辑“1”为（ -5 ～ -15 ）V。 8.智能仪器的随机误差越小，表明测量的（精确）度越高；系统误差越小，表明测量 的（准确）度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有（开机）自检、（周期性）自检和键控自检三方式。 10.双积分型A/D转换器的技术特点是：转换速度（较慢），抗干扰能力（强）。 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种：即利用（误差模型）、（校正数据表） 或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰，在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、（隔离 变压器）、（低通滤波器）和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响，软件上常采用（算数平均）滤波法，当系统要 求测量速度较高时，可采用（递推平均）滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展，出现了以个人计算机为核心构成的（个 人）仪器和（虚拟）仪器等新型智能仪器。 （显示器和键盘）、（模拟量I/O通道）、15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、 总线和接插件等的检查。 16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的，每个字符都附加了（同步）信息，降低 了对时钟精度的要求，但传输效率（较低）。 17.智能仪器是指将（计算机）技术和（测量控制）技术有机的结合在一起的新一代电 子仪器。 18.在信号通道使用光电耦合器，能有效抑制（尖峰脉冲）干扰和各种（噪声）干扰。 19.智能仪器中自动量程转换的方法主要有两种，一种是根据被测量的大小，自动切换 到不同量程的（传感器）上，另一种是自动改变电路的（放大器的增益）达到量程切换的目的。
初级仪表工试题 一、填空 1．仪表运行特性通常分为（静态）和（动态）特性。 2．测量误差是（测量值）与（真值）之间的差值。 3．在整个测量过程中保持不变的误差是（系统）误差。 4.（粗差或疏忽误差）指显然与事实不符的误差，没有任何规律可循。 5. 调校用的标准仪器，基本误差的绝对值不应超过敏校仪表基本误差绝对值的（1/3）。 6.表示仪表精度的相对误差，非线性误差，变差都是指仪表在测量过程中达到稳态后的误差，它们都属于（静态）误差。 7.管路的防冻，主要有（电伴热）和（蒸汽伴热）两种方法。 8.测量管路与电缆之间的间距不宜小于（150）mm。 9.油管路高热表面保温层的距离不应小于（150）mm。 10.补偿导线分为（补偿型）和（延伸型）两类，其中X表示（延伸型），C表示（补偿型）。11.热电偶补偿方法有（冰点槽法）、（计算法）、（调零法），（桥路补偿法）。 12.常见的弹簧管式压力表有（单圈弹簧管压力表）和（多圈弹簧管压力表）。 13.电测型压力计是基于（把压力转换成各种电量）来进行压力测量的仪表． 14.一块压力表在现场的安装一般包括（测压点的选择）、（导压管的敷设）和（仪表本身的安装）等内容． 15.测量液体压力时，取压点应在（管道下部），测量气体压力时，取压点应在（管道上方）。16.测量氧气压力时，不得使用（浸油垫片）、（有机化合物垫片）；测量乙炔压力时，不得使用（铜垫片）。 17.翻板液位计应（垂直）安装，连通容器与设备之间应装有（阀门），以方便仪表维修、调整．18.当浮筒液位计的浮筒被腐蚀穿孔或被压扁时，其输出指示液位比实际液位（偏低）。 19.浮球式液位计可以分为外浮式和（内浮式），外浮式的特点是（便于维修），但不适用于测量（过于黏稠）或（易结晶）、（易凝固）的液位． 20.化工过程中测量参数（温度）、（成分）测量易引入纯滞后。 21.测量滞后一般由（测量元件特性）引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中（加微分环节）。 22.目前国内生产调节阀有（线性）、（等百分比）、（快开）3种流量特性。 23.气动调节阀的手轮机构一般有（侧装式）手轮机构和（顶装式）手轮机构． 24.球阀按阀芯的结构形式可分为（O）型和（V）型两种。 25.三通阀按其作用形式分为（合流型）和（分流型）两种 26.阀门定位器是基于（力平衡）原理工作的． 27.工程施工过程中，应对已安装的（仪表设备及材料）进行保护。 28.仪表工程施工前，应对施工人员进行（技术交底）。 29.就地安装仪表的中心距操作地面的高度宜为（1.2～1.5）米。 30.直接安装在管道上的仪表，宜在（管道吹扫后压力试验前）安装，当必须与管道同时安装时，在（管道吹扫前）应将仪表拆下。 31.仪表盘、柜、台、箱在搬运和安装过程中，应防止（变形）和（表面油漆损伤）。安装及加工中严禁（使用气焊切割）。 32.仪表盘、柜、操作台的型钢底座的（制作尺寸），应与盘、柜、操作台相符，其直线度允许偏差为（每米1mm），当型钢底座长度大于5m时，全长允许偏差为（5mm ）。 33.仪表箱、保温箱、保护箱的安装时垂直度允许偏差为（3mm ）；当箱的高度大于1.2m时时，垂直度允许偏差为（4mm）；水平度允许偏差（3mm）。
传感器 温度传感器常采用了热敏电阻，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC 和正温度系数热敏电阻PTC，临界温度系数热敏电阻三种。 NTC和PTC的特征曲线如图 热敏电阻全桥电路分析 R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC，用来检测加热温度的变化，R3、R4、R5、R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。D2hed3是稳定0漂。 区分三种电桥的特点全桥好 单臂电桥
半桥 全桥性能实验 霍尔传感器 开关型霍尔传感器和模拟量霍尔传感器，开关型霍尔传感器当磁钢（磁铁）转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平。原件为三个引脚：小瓷片靠近霍尔元件的正面，霍尔元件传感器输出低电平。
光电传感器 光电式传感器传感器有反射型和透射型两种，透射型的传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，在转盘上有孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。反射型的发光管和光电管是做在一起的。 模拟多路开关如图功能 MPC508（U1）为8通道多路开关： INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。要访问MPC508多路开关， 可编程增益放大器 AD526（U2）为可编程增益放大器 A2、A1、A0、B四端为控制增益的代码输入端， - CS、 - CLK为使能端，VIN端为信号输入端， VOUT端为信号输出端，它们之间的关系见真值表9-1，通过编程可以很方便的设置1、2、4、8、16不同的增益。
《智能仪器原理及应用》测试题 一、填空题（每空1分共25分） 1、模拟量输入通道包括、。 2、为了将A/D转换器中的运算放大器和比较器的漂移电压降低，常采用 技术。 3、克服键抖动常采用的措施、。 4、总线收发器的作用。 5、最基本的平均滤波程序是，改进型 有、、。 6、多斜式积分器有，其优点是，还有一种是，其作用是。 7、在通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件来组合成各种功能的仪器或系统的仪器称为 或。 8、ADC0809，假定REF+=+5V，VREF-接地，则模拟输入为1V时，转换成的数字量为，若REF+=+2.5V，VREF-接地则模拟输入为1V时，转换成的数字量为 9、数字存储示波器可预置四种触发方 式、、、。 10、智能仪器自检方式有三种、、。 二、简答（每题5分共35分） 1、简述自由轴法测量原理。 2、系统误差的处理方法。 3、简述三线挂钩过程及作用。 4、智能仪器的设计要点。 5、若示波器屏幕的坐标刻度为8×10div，采用10位A/D，2K 存储器，则该示波器的垂直与水平分辨率各为多少？
6、简述线路反转法原理。 7、简述D/A双极性输出电路原理 三、综合 1、（20分）在一自动控制系统中，有温度、压力、流量三个待测量，试设计一测量电路，要求使用8位A/D，4位LED及相关逻辑电路。 （1）画出硬件连接图 （2）写出器件型号（CPU、A/D） （3）根据连接图，写出三通道的地址。 （4）简述测量过程。 2、（20分）下图为某一通用计数器框图 (1) 要测量10Hz的信号，试计算应选用的时标及闸门时间。 (2) 简述测量过程 (3) 其最大计数误差是多少？ (4)为减小误差，应采用什么方法？ 《智能仪器设计基础》试题 一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（）
期末复习资料 学院:电气信息学院 专业：测控技术与仪器课程名称：智能仪器 考试日期：205年6月27日
《智能仪器》复习参考题及答案 一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中,接地技术是一个重要环节，高频电路应选择 ( 多 )点接地，低频电路应选择（单）点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构,有独立式键盘和( 矩阵 )式 键盘，若系统需要4个按键,应采用（独立式 )键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用( LED )数码管或液晶显示器,其中 ( LEＤ数码管）更适合用于电池供电的便携式智能仪器. 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、( 放大器）、 滤波器、( 采样保持器)和Ａ/Ｄ转换器等几个主要部分所组成. 5.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即( 干扰源）、（传输 或耦合的通道 )和对干扰敏感的接收电路. 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为:( 传导 )耦合、公共阻 抗耦合、静电耦合和( 电磁）耦合. 7.RS－2３2C标准串行接口总线的电气特性规定,驱动器的输出电平逻辑“0” 为（＋5 ～ +１５)V, 逻辑“1”为（—５～ -15 ）V。 8.智能仪器的随机误差越小,表明测量的(精确 )度越高;系统误差越小, 表明测量的( 准确)度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有（开机）自检、( 周期性） 自检和键控自检三种方式。 10.双积分型A／D转换器的技术特点是:转换速度（较慢）,抗干扰能 力( 强）． 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种:即利用(误差模 型 )、（校正数据表 )或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰，在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、 （隔离变压器 )、（低通滤波器）和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算数平均 )滤波法， 当系统要求测量速度较高时,可采用(递推平均 )滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展，出现了以个人计算机为核心构成 的（个人）仪器和（虚拟）仪器等新型智能仪器。 15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、（显示器和键盘）、( 模 拟量I／O通道）、总线和接插件等的检查.
仪器仪表试题 一、填空题 1.测量时要求被测试信号的幅值不超过测试仪表的量程。当不明被测信号电压值的 范围时，可将仪表的量程放在最大档，待知道被测信号范围后，再把仪表的量程放在适当位置上进行测试，以减少测量误差、避免仪表损坏。 2. 1.5级精度的仪表，其满度相对误差为±1.5% 。 3.用交直流钳形表测量直流电流时，首先需要进行仪表校零。 4.交流电压的测量可以选用万用表、电力谐波测试仪（F43B）、示波器、等。 5.BDCT智能假负载对电池放电前，需要根据要求及电池状况设置放电电流、放电容量、 放电时间、放电终止电压等参数，实际放电过程中，只要有一个参数满足设定值，则BDCT自动停止放电。 6.测量噪声时，声级计离开被测物体地水平距离为1米，声级计的垂直高度一般为1.2 米。为表征人耳对不同频率的感受，频率计权选用A计权，噪声测量需要考虑背景噪声的对测量的影响，当背景噪声小于被测物体噪声10 分贝时，背景噪声可以忽略。 7.用绝缘电阻摇表测量设备的输入或输出对地绝缘电阻时，要求将设备的检测控制回路 从主回路脱离，以免造成设备损坏，规范要求绝缘电阻不小于2MΩ。 8.用红外点温仪测量物体表面温度时，对于不同物体应选用不同的红外反射系数，铜、橡 胶、陶瓷的反射系数为0.95 ，测量时红外激光柱应垂直于被测物体表面。 9.用接地电阻摇表测试接地电阻时，要求电压辅助极与接地体的边缘水平距离大于20米， 电流辅助极与电压辅助极的距离大于20米，接地摇表的摇动频率达到150转/秒 10.兆欧表用于测试，使用后应将。 熔断器选择的参考依据是熔体电流必须满足日常工作电流和____电流。 11.1．35 空气开关的选择参数主要为额定电流。选择空开时，此额定电流应大于被保 护线路正常时的尖峰电流，大于或等于下一级空开动作电流整定值的(1.2倍)，还要躲过下一级空开保护电路的__________。 12.蓄电池可以通过并联来增加电池组的容量，通过串联来提高电池组的电压。 13.一般来说，阀控式铅酸蓄电池的单体标称电压为_2_伏特，常见的电池浮充电压范围（电
一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（） 4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（） 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下，USB设备不需要任何外接电源设备。（） 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式，这两种驱动方式可在使用时随时改变。（） 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（） 9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“ 连桥” 故障。（） 10.曲线拟合要求 y=f（ x ）的曲线通过所有离散点（ x i ， y i ）。（） 二、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（ 1 ）~（ 4 ）各部分的组成为:( ) A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差，基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成，应根据( )确定滤波算法？ A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验，由处理效果确定。
仪表技术人员考试试题 一、填空题 专业基础知识 1、转子流量计必须由垂直安装。 2、测量液体压力时，取压点设在管道的下半部，在导压管的最高点应装设集气器，测量气体压力时，取压点设在管道的上半部，在导压管的最低点应装设气液分离器。 3、仪表调校的主要内容调零点、调量程、调线性。 4、当温度取源部件与工艺管道呈倾斜安装时，取源部件应逆着介质流向插入。 5、仪表引压管路的强度和严密性需要试验，当用液体试压时一般应为设计压力的1.25倍，当用气体试压时一般应为设计压力的1.15倍。 6、测温元件一般应插入管道越过管道中心5～10mm 7、节流孔板前的直管段一般要求10D，节流孔板后直管段一般要求 5D。 8、伴热蒸汽压一般不超过 0.5 MPa 。 9、玻璃液位计是根据连通器原理工作的，翻板式液位计是利用浮子磁性把液位的高低传递给翻板而工作的。 10、仪表电缆保护管敷设应从电缆槽盒的侧面进入，不应从底部或上部进入。 11、仪表电缆保护管敷设连接形式采用螺纹连接，不得采用套管连接。 12、仪表电缆保护管敷设螺纹加工应光滑、完整、无蚀，在螺纹上应以电力复合脂或导电性防锈脂，不得在螺纹上缠麻或缠绝缘胶带及涂其它油漆，螺纹有效啮合扣数不应小于 5 扣。 14、在热电偶温度计中，R100表示为1000℃时的电阻值。 15、可燃气体检测仪和有毒气体检测仪的安装位置应根据所检测气体的密度
17、翻板式液位计是利用浮子磁性?把液位的高低传递给翻板而工作的。 18、现场总线通讯传送的是数字信号，模拟通信传送的是4～20mA模拟信号。 19、1千克力=9.8牛顿，1MPa=106Pa。 20、测量范围20～100℃的下限值为+20℃，上限值为+100℃，量程为80℃。 21、按误差数值表示的方法，误差可分为绝对误差、相对误差、引用误差。 22、双金属温度计是利用固体受热膨胀的性质而制成的测温仪表，其精度等级为1～2.5级。 23、仪表校准和试验用的标准仪器仪表其基本误差的绝对值不宜超过被校准仪表基本误差绝对值的 1/3 。 24、调校压力表用的标准表，其绝对误差应小于被校表绝对误差的1/3?。 25、有一精度等级为0.5的测温仪表，测量范围为200～600℃，该仪表的允许基本误差为±2℃。 26、若仪表的精度为1级，即允许误差为±1%。 27、校验一块精度为1.5级，量程为6.0MPa的工业压力表，选用的标准压力表的精度0.25 级、量程为10MPa。 28、校验仪表时，主要用仪表精度和变差指标来判断仪表是否合格。 29、用万用表测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路串联起来。 30、电接点压力表在压力低于下限或压力高于上限时均可发出报警信号。 31、铂热电阻是利用铂丝的电阻随温度的变化而变化的原理设计制作的。 32、用热电偶测量温度时，其连接导线应该使用补偿导线。 33、在自控系统中，仪表位号首位为F代表流量、D代表密度。 34、差压式流量计包括节流装置、导压管、变送器三部分。 35、调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成。 36、同一条管线上同时有一次压力一次点和温度一次点，压力一次点在温度一次点的上游侧。
《智能仪器设计基础》试题 一、判断题（每题2 分，共20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（） 4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（） 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下，USB设备不需要任何外接电源设备。（） 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式，这两种驱动方式可在使用时随时改变。（） 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（） 9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“粘连”及“连桥”故障。（）
10.曲线拟合要求y=f（x ）的曲线通过所有离散点（x i ，y i ）。（） 二、选择题（每题2 分，共20 分） 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（1 ）~（4 ）各部分的组成为:( ) A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差，基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除
仪表车间考试题（一） 一、填空题 1、热电偶的安装地点应远离磁场，且冷端温度不大于（100）oC 2、电磁流量计安装的最小直管段的要求为上游侧为（5）DN，下游侧为（2）DN。 3、现场总线通讯传送的是（数字）信号，模拟通信传送的是（4~20mA模拟）信号。 4、目前国内生产调节阀有（线性）、（等百分比）、（快开）等3种流量特性。 5、测量范围0-100oC的下限值为（0oC），上限值为(100 oC)，量程为(100 oC)。 6、补偿导线敷设完后，应用500V兆欧表进行线间、线地绝缘试验，绝缘电阻应高于(5 MΩ) 7、电磁流量计是根据(法拉第电磁感应定律)制成的一种测量（流体）体积流量的仪表。由于只能测量导电液体，因此对于(气体)、(蒸汽)以及（石油制品），或者电导率很低的液体不能测量。 8、热电偶的热电特性由（电极材料的化
学成分）和（物理性能）所决定。热电势的大小与（热电偶的材料）及（两端温度）有关，与热偶丝的（粗细）和（长短）无关。 9、膨胀式温度计是利用物体受热体积膨胀的原理，其中包括(气体)、(液体)和(固体)膨胀式温度计。 10、温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装，应（逆着介质流向）。11、标准的节流装置的形式有（孔板）、（喷嘴）、（文丘里管）等。 12、一次阀门的严密试验，用（1.25）倍的工作压力进行水压试验，（5）分钟无渗透现象。 13、霍尼韦尔ST3000系列智能变送器的传感器是（复合半导体）式，它将被测参数转换为（硅芯片电阻值），然后通过测量（电阻）来得到被测差压或压力值。 14、调节阀按能源方式可分为（气动）、（电动）、（液动）调节阀。 15、管道内的流体速度一般情况下，在
虚拟仪器的发展与应用 摘要：虚拟仪器是电子测量技术和计算机测控的前沿技术，虚拟仪器将计算机采集测试分析引入到电子测量领域，用数字化和软件技术极大地提高了测试的灵活性和可扩充性。介绍了虚拟仪器的发展、构成和应用，并对虚拟仪器技术的发展作出展望和预测。 关键词：虚拟仪器；智能仪器；网络化 The Development and Application of Virtural Instrumental Abstract: The virtual instrument is an advanced technique of electronic menasurement and computer measure and control. With computers being introduced into electronic measurement field, digital and software technology enhance the flexibility and expansibility of measurtment. The development, generl construction and applications of virtual instruments are presented. The development of vitual instrumental technology is also prospected in the end. Keyword: virtual instruments;intelligent instrument; networked 0 引言 虚拟仪器技术发展非常迅速,是目前国内外测试技术和仪器制造界十分关注的热门话题。虚拟仪器技术其实质是将传统仪器硬件与最新计算机软件技术充分结合起来，以实现并扩展传统仪器的功能。与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明显的技术优势。 1虚拟仪器的发展历程 在电工电子测量技术的应用先后出现了了数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器，同时也由单台仪器逐步发展到叠加式仪器系统、虚拟仪器系统等等。 传统仪器的三大功能块，即数据的采集与控制、数据的分析与处理、结果的输出与显示，均以硬件形式存在，开发、维护的费用高，技术更新周期长。是后来出现的数字化仪器、智能仪器，使传统仪器的准确度提高、功能增强，仍未改变传统仪器那种独立使用、手动操作、任务单一的模式。为此，人们研制出多种通信接口，用于将多台智能仪器连在一起，构成功能更强、适应面更广的测试系统，这就是总线式仪器。将仪器所需的键盘、CRT和存储器等借助于PC资源，构成微机化仪器，简称PC仪器。与总线式仪器系统相比，PC仪器的硬件大为减少。 随着技术的发展与广泛的应用，用户对各种仪器的互操作性迫使微机化仪器的硬件和软件标准化，因而产生了VXI仪器系统。VXI仪器的标准基于开放原则，又具有定时与同步精确，模块可重复利用，传送数据快等优点。 由于PC机的普及，虚拟仪器的开发为了更好的兼容PC机，开发出以PCI总线内核为基础而设计的PXI总线标准。为使不同厂家生产的PC机数据采集软件、硬件具有广泛的互换性，在PXI总线标准发布的第二年，开放式数据采集协会公布了“开放式数据采集标准”。基于此标准而生产的仪器称为VXI仪器。VXI仪器解决了交换性问题，使到在不改动软件的情况下更换测试仪器成为可能。 2虚拟仪器的优点
仪表技术智能变送器试题 、判断题 1、智能变送器的零点既可以在手持通讯器上调，也可以用表体上的外调螺丝钉调（）。 2、如果模拟变送器采用了微处理器，即成为智能变频器（）。 3、变送器的量程比越大，则它的性能越好，所以在选用智能变送器时，主要应根据它的量程比大小（）。 4、智能变送器的零点（含零点正负迁移）和量程都可以在手持通信器上进行设定和修改，所以智能变送器不需要通过压力信号进行校验（）。 5、手持通讯器连到变送器回路时，一定要先把变送器电源关掉（）。 6、手持通讯器的两根通讯线是没有极性的，正负可以随便接（）。 7、横河EJA 智能变送器的传感器电容式，通过测电容来得到被测差压或压力值 8、当变送器进行数字通讯时，如果串在输出回路的电流表还能有稳定的指示， 则该变送器采用的是DE协议（） 9、如果电流表的指针上下跳动，无法读出示值时，则该表采用的是HART协议（）。 10、ST3000智能变送器使用的是BRAIN?信协议（）
二、选择题 1.将数字信号叠加在模拟信号上，两者可同时传输的是（）协议。 A. HART通信 B. RS232 通信 C. DE 通信 D. BRAIN 通信 2.数字信号的模拟信号和模拟分开传输，当传送数字信号时，模拟信号需中断的是（）协议。 A. HART通信 B. RS232 通信 C. DE 通信 D. BRAIN 通信 3.在数字通讯时，以频率的高低来代表逻辑“ 1”和0”的是HART*议。 A. HART通信 B. RS232 通信 C. DE 通信 D. BRAIN 通信 4.以脉冲电流的多少来代表逻辑“ T和的是DE协议。 A. HART通信 B. RS232 通信 C. DE 通信 D. BRAIN 通信 5.第三代的变送器的工作原理是属于微位移开环式 A.微位移开环式 B .开环式C .闭环式D .闭环负反馈式 6 HART协议使用（）三层协议，通讯距离为3000m传输速率（）bps A.1.2.5 9600 B. 1.2.7 9600 C. 1 . 3 . 5 9600 D . 1 . 2 . 7 115 0 0 7、ST3000智能变送器采样速度为在20s内差压（）次，静压（）次，温度（）次。 A、120 . 12 . 1 B. 12 1 . 10 . 5 C、120 . 10 . 1 D、120 . 10 . 1
虚拟仪器与传统仪器的区别与联系 所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。它由计算机，应用软件和仪器硬件组成。无论哪种虚拟仪器系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑，台式 PC 或工作站等各种计算机平台（甚至可以是掌上电脑）加上应用软件而构成的。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能以摩尔定律（每半年提高一倍）飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面，并给虚拟仪器生产厂家不断带来较高的技术更新速率。 虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。尤其在科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域更是不可多得的好工具。虚拟仪器技术先进，十分符合国际上流行的硬件软件化的发展趋势，因而常被称作软件仪器。它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据；它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户不经培训既可迅速掌握操作规程；它集成方便，不但可以和高速数据采集设备构成自动测量系统，而且可以和控制设备构成自动控制系统。 在仪器计量系统方面，示波器、频谱仪、信号发生器、逻辑分析仪、电压
自动化仪表试题大全【附答案】 一、填空 1、数字电路中三种最基本的逻辑关系为（与）、（或）、（非）。 2、自动调节系统主要由（调节器）、（调节阀）、（调节对象）和（变送器）四大部分组成。 3、自动调节系统按调节器具有的调节规律来分，通常有（比例）、（比例积分）、（比例微分）、（比例积分微分）等调节系统。 4、在测量过程中，由仪表读得的被测值与真实值之间存在一定的差距称为（测量误差）。 5、系统输出的被调量和输入端之间存在着反馈回路的系统为（闭环）系统。 6、调节阀所能控制的最大流量Qmax与最小流量Qmin之比，称为调节阀的（可调比），以R表示 7、仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析） 8、锅炉汽包液位一般用（给水流量）、（蒸汽流量）、（汽包液位）组成三冲量液位控制系统。 9、反馈分为（正）反馈和（负）反馈。 10、为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。 11、执行器所要求的信号分为（连续的控制电压、控制电流信号）和（数字量或开关量信号）。 12、执行机构所要求的连续的控制电压、控制电流信号作用于各种（调节阀）、（显示记录仪）、（伺服机构）等。 13、在自控系统中，仪表位号首位为F代表（流量），D代表（密度）。 14、数字电路中的基本逻辑关系有（与）（或）（非）三种。 15、自动调节系统常用的参数整定方法有（经验法）、（衰减曲线法）、（临界比例度法）、（反应曲线法）。 16测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路（串联）。为了使电流表的接入不影响电路的原始状态，电流表本身的（内阻抗）要尽量小 17、屏蔽分为（磁场屏蔽）和（电场屏蔽）两种。 18、控制方式一般分为（手动）和（自动）两大类，如果纠正系统的偏差是由人直接操作，这种回路称为（手动控制系统）；如果系统具有反馈通道组成的闭环回路并能自动纠正偏差，这种系统称为（自动控制系统）。 19、单位时间内流过管道截面的流体数量，称为（流量）；流量分为（瞬时流量）和（累积流量）又可分为（体积流量）和（质量流量）。 20、过程控制计算机软件分为（系统软件）和（应用软件）。 21、按集成块的功能分为（数字集成电路）和（模拟集成电路） 22、在自动化领域中，把被调参数不随时间而变化的（平衡状态）称为系统的静态。 23、动系统中静态是（暂时的）、（相对的）、（有条件的）。 24、为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。 25、可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。 26、数字信号的另一个来源是采用各种数字式仪表测量（温度）、（压力）、（流量）、（速度）等物理量，产生数字或脉冲信号。 27、仪表主要由（传感器）、（变换器）、（显示装置）、（传输通道）四部分，其中（传感器）是仪表的关键环节。 28、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。 29、实际可调比取决于调节阀的（阀芯结构）和（配管状况）。 30、可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。 二、选择题
智能仪器与仪表综合设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师：张立新冯璐于静撰写日期： 2013年 6月 7日
摘要 虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密地融合在一起，利用计算机强大地数字处理能力实现仪器地大部分功能，打破了传统仪器地框架，形成地一种新地仪器模式 . 本设计采用研华数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术于温度采集系统地设计.该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能 本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术，探讨了虚拟仪器地总线及其标准、框架结构、LabVIEW 开发平台，然后介绍了数据采集地相关理论，在分析本系统功能需求地基础上，介绍了程序模块化设计中用到地技术，最后给出了本设计地前后面板图 . 关键字：虚拟仪器；数据采集； LabVIEW
目录 第一章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2课程设计背景 (1) 第二章虚拟仪器介绍 (3) 2.1虚拟仪器地概念与特点 (3) 2.2虚拟仪器地应用 (4) 第三章LABVIEW 语言及功能简介 (5) 3.1L AB VIEW 语言概述 (5) 3.2L AB VIEW 语言地特点 (6) 3.3虚拟仪器地软件开发平台L AB VIEW (7) 第四章数据采集系统 (8) 4.1数据采集系统地结构原理 (8) 4.2数据采集系统设计地基本原则 (9) 第五章基于LABVIEW 地温度采集系统 (10) 5.1 程序前面板地介绍以及运行情况 (11) 5.2程序后面板地介绍以及设计情况 (12) 心得体会 (14) 参考文献 (15) 附录I (16) 附录n (17)
仪表 一、 1、仪的精度级别是指仪表的( 基本误差 )、（最大允许值）。 2、我们无法控制的误差是(随机误差)。 3、差压测量管路冲洗时，应先打开(平衡阀门)。 4、在蒸汽流量阶跃增大扰动下，汽包水位会出现(虚假水位 )。 5、铜热电阻测温范围是( -50~150℃ )。 6、KX延伸型热电偶补偿线正极为红色，负极为( 黑 色 )。 7、双金属温度计的型号是( WSS )。 8、接线时，每个接线端子上最多允许接（ 2 ）导 9、补偿导线的正确敷设，应该从热电偶起敷设到（与冷端温度补偿装置同温的地方 10、转子流量计中流体流动方向是（自下而上） 11、热电偶测温原理基于(热电效应)。 12、热电偶信号，在采集过程中，实质上是（电压信号）。 13、在测量蒸汽流量时，在取压口处应加装（冷凝器）。 14、当差压式流量计三阀组正压阀堵死.负压阀畅通时，仪表示值（跑零下）。 15、工业上常用的流量仪表可分为：速度式，体积式和（质量式）。
16、电磁流量计的传感器要有良好的接地，接地电阻应小于(10)Ω。 17、用于测量流通量的导压管线，阀门组回路中，当正压侧阀门或导压管泄露时，仪表示值将（降低）。 18、热电偶通常用来测量（高于等于）500℃的温度。 19、在热电偶测温时，采用补偿导线的作用是（冷端的延 20、一台安装在设备内最低液位下方的压力式液位变送器，为了测量准确，压力变送器必须采用（正迁移） 21、某液位变送器量程为0—4m，在输出信号为14mA时，对应液位为（2.5m 22、有一台智能型温度显示仪，测量范围为设定为0～600℃，其允许误差为±0.5%FS±1个字，则最大误差不超过（±4℃）。 23、测量氨气的压力表，其弹簧管应用（不锈钢）材料。 24、根据化工自控设计技术规定，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的（2/3），测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的（1/2 25、压力表的使用范围一般在它量程的1／3一2／3处，如果低于1／3，则（相对误差增加）。 26、有一台差压变送器,其量程为10KPa,可实现负迁移,迁移量为10KPa,请问该表测量范围 (-10KPa～0KPa )。 27、Y—100压力表的弹簧管是（扁圆形）。 28、耐震压力表表壳有个橡胶堵死的小孔，使用时（剪开橡胶），它的作用（安全泄压孔）。 二、名词解释
、单选题 1?低压绝缘手套（B ）用于操作高压设备。 A.可以 B.不允许 C.可以替代高压绝缘手套 2?绝缘靴按规定每（C ）进行一次耐压试验。 A.三个月 B.—年 C.六个月 3?低压验电笔（A ）测试高压电。 A.严禁 B 可以 C 视情况而定 4?绝缘电阻是（C ）级的电阻，而且要求在较高的电压下进行测量 A.毫欧 B.欧姆 C 兆欧 5?测量交流电流时，电流表应与负荷 （A ）在电路中。 A.串联 B 并联 C 串并联 A +25% B -25% C +20% D -20% 10.下列（D ）条件不会使仪表的读数产生误差。 A.环境温度变化 B.放置方式的改变 C.外电场或磁场的干扰 D.波形为正弦波 二、多选题 1. 绝缘棒由（A 、B 、C ）组成。 A ?工作头 B ?绝缘杆 C 握柄 D ?工作绝缘 2. 高处作业安全带可分为（B 、C 、D ）。 A ?高空作业安全带 B ?围杆作业安全带 C ?区域作业安全带 D ?坠落悬挂安全带 3. 绝缘手套在每次使用前都必须进 行安全检查，主要是检查（ A 、B 、C ）。 A ?有无破损 B ?有无穿孔 C 是否超过有效期 D ?是否是最新的 4. 电烙铁按功能可分为 （A 、 B ）。 6?读数不准确，属于（C ）测量误差 A.疏忽误差 B.偶然误差 C 系统误差 7?安装式电磁系电流表的最大的量程不得超过 A. 2 B. 20 C. 200 D. 2000 8?低压电器设备的接地电阻，规定应不大于（ A 、Q B 、4Q C 、10Q D 、20Q 9?被测电压真值为 100v ，用电压表测试时，指示值为 D.测量方法误差 （ C ） B ） 80v ，则其相对误差为（ D ）。
一、通过你对本门课程的学习，说明一下什么是智能仪器，并列举平时学生生活中的智能仪器的例子。（10分） 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。（7分）例子：超市里面的电子称。（3分） 二、七段共阴极数码管结构如图，按照a b c d e f g Dp的顺序，a是高位，Dp是低位，写出0~9的段码。（10分） 三、在日常的设计中，键盘要求时实扫描，需要占用系统，显示也动态扫描，也占用系统，所以，有了键盘和显示后，系统将无法进行其他的工作，所以，我们为了解放系统，让它能够去运行其他的程序，我们就想用一个其他的芯片来代替CPU来实现键盘和显示的功能，这时候就有了8279可编程键盘/显示器。结构如下图，其管脚很多，但是若加以区分就比较简单了，问：其外部管脚功能大致可以分为哪四个部分？（5分）扫描输出有哪几种形式？（5分）若OUTA与OUTB分别使用，应该外加什么芯片？（5分） 分为cpu接口、键盘返回、显示输出、扫描输出4部分。（5分）扫描输出有编码输出和译码输出两种形式。（5分）译码输出要外接CD4511（BCD-段码译码器）（5分） 四、我们的A/D转换在测量中是非常重要的，我们A/D转换的方法也有很多，双积分的转换是比较常用的，请简要的说明双积分A/D转换器的工作原理。（15分） 第一次是被测量积分，得到电容上的一个电压，第二次是一个和被测电压相反的标准电压积分，等到电容上的电压为零的时候，看第二次积分的时间，用记数来表示时间，从而表示出被测电压的大小。（15）分 五、在众多的仪器中，测量量程的区分是最常见的，一般的都是我们用手动去转换量程，但是在智能仪器中，就不需要手动了，它可以自己完成，我们称之为自动量程转换，请说明自动量程转换的原理，最好用流程图来说明。（10分）
仪器仪表常识试题 一、选择题（注意选择题里有单选择、多选择或都选择答案） 1．国家对安全电压的标准等级规定是（）伏。 A．安全等级是42、36、24、12、6伏；B．安全等级是48、36、24、12、6伏； C．安全等级是50、36、24、12、6伏；D．安全等级是62、36、24、12、6伏。 2．化验室用的切片机、磨片机、钻床等都是由电机驱动的，采用三相四线制，电源是380V交流电。在安装或使用这类设备时，发现电机反转（或工作部位反向），这种情况下只要进行（）处理就能解决问题。 A．调整相线或相线对调；B．撤下地线；C．维修设备；D．检查电源是否正常。 3．化验室用的切片机、磨片机、钻床等在工作时，要在加工部位用水做润滑剂和冷却剂，而且水是易导电介质，这样在操作使用这类设备时，为了保证人体不发生触电和设备不被烧坏，通常要进行（）和安装（）的办法来保证人和设备安全。 A．断路器，保护接地； B．保护接地、漏电断路器； C．保护接地，刀闸； D．保护接地，按扭开关。 4．在进行仪器设备操，还未做好以下哪项工作以前，千万不要开动机器?（） A．通知主管； B．仪器没擦干洁； C．仪器设备没摆放好； D．检查所有安全部位是否安全可靠。 5．有些压力表常在刻度盘上刻有的红色标线是表示（）。 A．最低工作压力；B．最高工作压力；C．中间工作压力；D．不表示什么意义。 6．气瓶在使用过程中，下列哪项操作是不正确的? （） A．当高压气瓶阀冻结时，用敲击或用火烤的方法将冻阀敲开或解冻； B．当瓶阀冻结时，可以用毛巾浸热水包裹瓶阀解冻； C．要慢慢开启瓶阀；D．当瓶阀冻结时，不能用火烤。 7．人体触电时是很危险的，当通入人体的电流越大相电流持续的时间越长就越危险。其危险程度大致可以划分为（）三个阶段。