智能仪器期末试卷

智能仪器期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 智能仪器的主要功能包括以下哪项？A. 数据采集B. 数据处理C. 数据存储D. 所有选项2. 在智能仪器中，传感器的作用是什么？A. 转换物理量为电信号B. 放大电信号C. 显示电信号D. 记录电信号3. 下列哪个不是智能仪器的数据处理方法？A. 滤波B. 积分C. 微分D. 存储4. 智能仪器的通信接口通常包括哪些类型？A. USBB. RS-232C. EthernetD. 所有选项5. 智能仪器的自诊断功能主要是指什么？A. 诊断仪器的硬件故障B. 诊断仪器的软件故障C. 诊断仪器的电源问题D. 诊断仪器的所有故障6. 智能仪器的校准功能主要目的是什么？A. 提高测量精度B. 延长仪器使用寿命C. 降低仪器成本D. 增加仪器的美观度7. 智能仪器的远程监控功能通常需要哪些技术？A. 无线通信技术B. 网络技术C. 数据加密技术D. 所有选项8. 在智能仪器中，模糊逻辑控制的主要用途是什么？A. 提高控制精度B. 简化控制算法C. 降低控制成本D. 实现非线性控制9. 智能仪器的自适应控制功能主要是指什么？A. 自动调整测量参数B. 自动调整控制参数C. 自动调整显示参数D. 自动调整存储参数10. 下列哪个不是智能仪器的发展趋势？A. 集成化B. 网络化C. 智能化D. 单一化二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述智能仪器与传统仪器的主要区别。

2. 描述智能仪器在工业自动化中的应用。

3. 解释智能仪器的自诊断功能及其重要性。

三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设一个智能仪器的传感器测量范围是0-100V，分辨率为0.01V，求该仪器测量的最大误差。

2. 给定一个智能仪器的信号处理算法，包含一个低通滤波器，其截止频率为5Hz，求在输入信号频率为10Hz时的输出信号幅度。

四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述智能仪器在现代智能制造中的作用及其未来的发展趋势。

智能仪器复习题及答案一、选择题1. 智能仪器通常具备以下哪种功能？A. 基本测量B. 自动校准C. 数据记录D. 所有上述功能2. 智能仪器与传统仪器相比，其优势主要体现在：A. 成本更低B. 操作更复杂C. 功能更全面D. 体积更小3. 以下哪个不是智能仪器的常见传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 光传感器4. 智能仪器在数据处理上通常采用哪种技术？A. 模拟信号处理B. 数字信号处理C. 人工神经网络D. 以上都不是5. 智能仪器在故障诊断中，通常采用哪种方法？A. 人工检查B. 经验判断C. 模式识别D. 随机猜测二、填空题6. 智能仪器的核心技术包括__________、__________和__________。

7. 智能仪器的自适应能力主要体现在__________、__________和__________。

8. 智能仪器的通信接口通常包括__________、__________和__________。

三、简答题9. 简述智能仪器在工业自动化中的应用及其重要性。

10. 描述智能仪器在环境监测中的作用及其优势。

四、计算题11. 假设智能仪器测量得到的温度数据为：25°C、27°C、29°C、30°C、28°C，请计算平均温度。

五、论述题12. 论述智能仪器在现代医疗诊断中的作用及其对未来医疗技术发展的影响。

六、答案1. D2. C3. C4. B5. C6. 传感器技术、微电子技术、计算机技术7. 自我诊断、自我校准、自我适应8. RS-232、RS-485、以太网9. 智能仪器在工业自动化中通过其高精度、高稳定性和强大的数据处理能力，提高了生产效率和产品质量。

它们能够实时监控生产过程，自动调整参数，确保生产过程的连续性和稳定性，从而降低人工成本和提高生产安全性。

10. 智能仪器在环境监测中能够实时收集和分析环境数据，如温度、湿度、污染物浓度等，为环境保护提供科学依据。

《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。

4. 采样保持器的作用是( )A. 提高系统的采样速率B. 保持系统的数据稳定C. 保证在A/D转换期间ADC前的模拟信号保持不变D. 使A/D 转换器前信号能跟上模拟信号的变化5. 采集数据中含有脉冲性干扰，信号为直流，则应选择( )滤波算法。

A.传感器
B.微处理器
C.转换器
D.显示器
11.以下哪种信号类型在智能仪器仪表系统中应用最广泛？（）
A.模拟信号
B.数字信号
C.脉冲信号
D.红外信号
12.关于智能仪器仪表的软件，以下哪项描述正确？（）
A.仅用于数据处理
B.仅用于设备控制
C.用于数据处理和设备控制
D.无关紧要
13.在智能仪器仪表系统中，以下哪种技术用于实现远程控制？（）
B.模糊逻辑
C.人工神经网络
D.专家系统
17.智能仪器仪表在智能家居中的应用包括以下哪些？（）
A.家居安全
B.照明控制
C.温湿度调节
D.娱乐系统
18.以下哪些是智能仪器仪表的接口类型？（）
A.并行接口
B.串行接口
C. I2C接口
D. SPI接口
19.智能仪器仪表在物流管理中的应用包括以下哪些？（）
A.自动分拣
B.压力传感器
C.温度传感器
D.红外传感器
5.智能仪器仪表在工业应用中可以用于以下哪些方面？（）
A.过程控制
B.数据采集
C.故障诊断
D.品质检测
6.以下哪些技术可以用于智能仪器仪表的通信？（）
A. USB
B. Ethernet
C. Wi-Fi
D.蓝牙
7.智能仪器仪表的软件功能包括以下哪些？（）
A.数据处理
8.智能仪器仪表在所有环境下都能保持相同的测量精度。（×）
9.智能仪器仪表的集成度越高，其成本越高。（×）
10.智能仪器仪表的维护只需要关注硬件部分。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述智能仪器仪表在工业生产中的作用，并举例说明其在某一特定工业过程中的应用。

智能仪器期末试题及答案TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】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。

A.电压波动较大
B.电流需求变化
C.电路抗干扰能力要求高
D.电源与负载距离较远
10.智能仪器中用于数据存储的设备可能包括以下哪些？（）
A. RAM
B. ROM
C. EEPROM
D.硬盘
11.以下哪些是智能仪器仪表中可能遇到的噪声源？（）
A.电源噪声
B.信号线干扰
C.环境RF干扰
D.电路板上的电磁干扰
D.线性范围与运放的供电电压有关
5.在智能仪器中，下列哪种存储器在断电后数据不会丢失？（）
A. RAM
B. ROM
C. EEPROM
D. SRAM
6.以下哪种接口通常用于微控制器与外部设备进行串行通信？（）
A. GPIO
B. UART
C. SPI
D. PCI Express
7.智能仪器仪表设计中，用于滤波目的的电容通常选择哪种类型的电容？（）
14. __________
15. __________
16. __________
17. __________
18. __________
19. __________
20. __________
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
D.光通信
4.在智能仪器仪表设计中，以下哪些电路可用于信号调理？（）
A.放大电路
B.滤波电路
C.电压跟随器
D.信号调制电路
5.以下哪些措施可以减少智能仪器仪表的功耗？（）
A.选用低功耗的微控制器
B.使用动态电源管理
C.减少不必要的硬件功能
D.提高工作电压
6.智能仪器中常用的模拟传感器类型包括哪些？（）

一、通过你对本门课程的学习，说明一卞什么是智能仪器，并列举平时学生生活屮的智能仪器的例子。

（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,其有一定的智能作用。

（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abcdef gDp的顺序，a是高位，Dp是低位，写出0'9的段码。

（10 分）三、在F1常的设计中，键盘要求时实扫描，需耍占用系统，显示也动态扫描，也占用系统，所以，冇了键盘和显示后，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，我们就想川一个其他的芯片來代替CPU來实现键盘和显示的功能，这时候就冇了8279 nf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：其外部筲脚功能大致可以分为哪四个部分？（5分）扫描输出冇哪几种形式？（5分）若OCTA OLTB分别使用，应该外加什么芯片？（5分）分为cpu接口、键盘返冋、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CD45U （BCD■段码译码器）（5分）四、我们的A/D转换在测量小是非常重要的，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，请简要的说明双枳分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,用记数來表示时间,从而表示出被测电压的大小。

（15）分五、在众多的仪器屮，测疑杲程的区分是最常见的，一般的都是我们用手动去转换最程，但是在智能仪器屮，就不需要手动了，它可以口己完成，我们称Z为门动虽程转换，请说明门动量程转换的原理，最好用流程图来说明。

（10分）（債丹自动料換入亍）六、参看下图说明如何采用软件对仪器进行自校准。

（15分）七、现用单片机控制一个AD和一个DA•请将下列元件进行连线，使AD的地址为06H, DA的地址为04H。

智能仪器智能仪器试卷（练习题库）1、在电子通道使用光电耦合器，能有效抑制O干扰和各种O干扰。

18、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O上，另一种是19、智能仪器的软件通常由O程序、O程序和实现各种算法的功能模块等部分组成。

20、智能仪器的主要特征之一是，几乎都含有自动O转换、自动O调整等功能。

21、异步串行通信方式中，传送一帧字符信息由起始位、（）位、（）位和停止位等四部分组成。

22、根据测量误差的性质和特性，一般可将其分为三类，即随机误差、O误差和（）误差。

23、不同种类分为几种，分别为什么？58、模拟量输出通道的组成及结构形式？59、在DA转换器中通常用哪两项来描述转换精度，分别描述这两个性能指标？60、DA转换器的输入输出形式分为哪几种？61、画出DAC0832单极性和双极性输出电路示意图，并分析两种极性的输入和输出关系？62、DAC0832的工作方式有哪几种？每种方式如何实现?63、电磁继电器的工作原理是什么？当输出回路包含感性负载是为什么要加续流二极管？64、光电耦合器的工作原理是什么？65、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：（）66、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：（）67、加噪声构成，应根据（）确定滤波算法？68、采集数据中含有脉冲性干扰，信号为直流，则应选择O滤波算法。

69、在开发USB系统的时候，首要的任务是利用O实现、特点。

85、智能仪器设计时一般应遵循的基本原则。

怎样理解“组合化与开放式设计思想”？86、简述智能仪器设计的基本要求。

87、常规BIT技术有哪些缺陷？如何解决这些问题？88、常用的BIT技术有哪些？各有什么特点？89、结合书中所学知识谈谈你对BIT技术的理解。

90、什么是固有测试性？固有测试性设计的主要内容包括哪几个方面？91、研制智能仪器大致需要经历哪些阶段？试对各阶段的工作内容做一简要的叙述。

北京交通大学考试试题（A）课程名称：智能仪器仪表原理2006-2007学年第2学期出题教师：余祖俊学生姓名：___________ 班级： ______________ 学号：______________________一、简答题（20分）1.简述智能仪器仪表产品研制初期获取信息的渠道及产品功能的确定方法（5分2.简述传感器选用时应该注意的问题，以及“两线制电流型”和“单总线数字式”传感器的接口方式（10分）3.简述型式试验和电磁兼容试验的内容（5分）通过完成下面二~五题，为某工厂车间设计智能安全监控系统。

车间的中央控制PC机需要对分布于100米X 100米范围内的50个点进行监控。

每个检测点需要检测一路直流2000V模拟信号、一路直流10000A模拟信号、一路110V直流开关信号，以及一个光电开关的输出（OC门开路），并根据中央控制PC机指令控制一个交流380V电机的正反转。

二、请为此车间设计3种可行的采集系统结构方案，分析各自的优缺点，选取你认为最优的方案（20分）三、根据选取的系统结构方案，设计由被测信号到PC机的数据采集通道。

相关电路应尽可能给出具体参数，如电阻值、电容值、芯片型号等。

（20 分）四、根据选取的系统结构方案，设计由PC机到电机的控制通道。

相关电路应尽可能给出具体参数，如电阻值、电容值、芯片型号等。

（20分）五、根据选取的系统结构方案，设计系统软件流程图。

要求软件具有一定的抗干扰能力。

（20分《智能仪器仪表设计》2007年本科期末考试（A）参考答案（要点）一、简述1、图书馆图书、期刊、专利、报告、上网查询、专家咨询、调研、试验、同行合作交流等等。

2、（1）应该注意的问题包括：技术指标是否能够满足。

其中包括：测量精度，测量范围，工作温度，静态动态特性；传感器的测量原理是否适合应用现场的环境；传感器的测量接口和输出接口；传感器的尺寸和价格。

（2）两线制电流型接口方式：一线直接接地，一线串联一个合适的精密电阻连地。

图4
A 0.75V B 7.875V C 7.5V D 8.25V
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西安交通大学考试题
9、下列A/D转换器从原理上判断，哪种A/D的速度最快＿＿＿＿＿。
A 逐次逼近型； B 双积分型； C 并行比较型； D ∑ 型；
10、n位DAC最大的输出电压UOMAX为（＿＿＿＿＿）×UREF。
A 2n-1 B 2nC 2n+1 D 2n+1
15、下列通讯总线，不属于差分总线的是＿＿＿＿＿。
A RS-232 B RS-485/422 CUSB D 以太网
二．综合设计和分析题(55分)
1、图5所示电路是一个用8位D/A转换器和运算放大器组成的可变增益放大器。图中DAC的基准电源（VREF）与运放A1的输出引脚连接，而其模拟输出（Vout）连接到A1的反相输入端。（10分）
5分）
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图5
2、图6为一热水器水位监测装置示意图，图中虚线表示水位，A、B、C电极被水浸没时会有信号输出。当水面在C、B电极间时为正常状态，绿灯G亮；水面在B、A间或在C以上时，为异常状态，黄灯Y亮；水面在A以下时，为危险状态，红灯R亮。如果设三个电极为输入变量，水面超过电极时，电极输出信号为1，未超过电极时输出信号为0；设三个灯为输出变量，灯亮时表示状态1，灯灭时表示状态0，请回答下列问题。（10分）
A 能量变换基本型；B电路参数型；C反馈型；D参比补偿型
5、如图1所示的电路，试说明该电路一般用于智能仪器系统中的＿＿＿＿＿。
A 信号同相放大；B 信号反相放大；C 信号跟随/阻抗变换；D 信号隔离；
图知运放的电源电压为±12V，当UI=7V时，Uo=＿＿＿＿＿。
（1）简述该连接方式下，运用行扫描法的基本原理 （5分）

智能仪器考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、智能仪器的核心部件是（）A 传感器B 微处理器C 显示器D 执行机构2、以下哪种通信方式常用于智能仪器的数据传输（）A 并行通信B 串行通信C 蓝牙通信D 以上都是3、智能仪器中的模拟信号转换成数字信号通常使用（）A ADC 转换器B DAC 转换器 C 计数器D 定时器4、以下哪项不是智能仪器的特点（）A 高精度B 高可靠性C 高成本D 多功能5、智能仪器的软件通常包括（）A 系统软件B 应用软件C 驱动软件D 以上都是6、在智能仪器的误差处理中，常用的方法不包括（）A 软件滤波B 硬件滤波C 校准D 忽略误差7、智能仪器的人机交互界面不包括（）A 键盘B 触摸屏C 指示灯D 电源开关8、以下哪种编程语言常用于智能仪器的软件开发（）A C 语言B Java 语言C Python 语言D 以上都是9、智能仪器的自诊断功能主要是为了检测（）A 硬件故障B 软件故障C 人为操作错误D 以上都是10、以下关于智能仪器的发展趋势，说法错误的是（）A 小型化B 单一功能化C 智能化D 网络化二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、智能仪器通常由_____、＿____和_____三大部分组成。

2、传感器的作用是将_____转换成_____。

3、微处理器在智能仪器中的主要作用是进行_____和_____。

4、智能仪器的显示方式有_____、＿____和_____等。

5、数据采集系统中，采样保持器的作用是_____。

6、智能仪器的抗干扰技术包括_____、＿____和_____等。

7、智能仪器的通信接口常见的有_____、＿____和_____。

8、智能仪器的软件设计原则包括_____、＿____和_____。

9、智能仪器的可靠性指标通常用_____和_____来衡量。

10、智能仪器的校准方法有_____和_____。

三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述智能仪器的工作原理。

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。

9.严格的检验流程可以完全避免智能仪器仪表的质量问题。（）
10.提高智能仪器仪表的用户体验与产品的质量控制无关。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述智能仪器仪表质量控制的必要性及其在产品生命周期中的作用。
2.描述智能仪器仪表校准的步骤，并说明校准对产品质量的影响。
3.论述在智能仪器仪表的设计阶段，如何通过设计优化来提高产品的可靠性和稳定性。
B.记录校准数据
C.根据校准结果调整仪器
D.所有选项
17.以下哪些措施有助于提高智能仪器仪表的生产效率？()
A.自动化生产线
B.精细化分工
C.标准化作业流程
D.严格的生产计划
18.智能仪器仪表在研发阶段，以下哪些活动属于质量控制范畴？()
A.设计评审
B.原型测试
C.供应商评估
D.用户需求分析
19.以下哪些因素可能导致智能仪器仪表在运行过程中出现性能下降？()
3.设计优化可以通过选择高可靠性元器件、实施冗余设计、增加故障自检功能等措施来提高产品可靠性和稳定性。
4.案例分析：某智能仪表在使用中出现温度测量偏差。解决措施：检查传感器性能、校准仪器、优化软件算法、加强环境适应性测试。
10.智能仪器仪表的__________是确保产品性能稳定可靠的关键环节。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.智能仪器仪表的校准过程只需要在产品出厂时进行一次。（）
2.在智能仪器仪表的设计阶段，增加冗余设计可以提高产品的可靠性。（）
3.智能仪器仪表的质量控制只需要关注生产过程中的质量问题。（）
智能仪器仪表质量控制考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________

智能仪器期末试题及答案第一部分：选择题（共40分，每题2分）1. 智能仪器的定义是？A. 可以自动完成测量和控制的仪器B. 集成了人工智能技术的仪器C. 可以进行在线数据交互的仪器D. 具备自我学习和优化能力的仪器答案：D2. 智能仪器的应用范围广泛，以下哪个领域不是其主要应用领域？A. 医疗B. 工业制造C. 农业D. 文化娱乐答案：D3. 智能仪器在工业制造中的主要作用是？A. 监测和控制生产过程B. 分析和处理大数据C. 提高产品的研发效率D. 实现自动化生产答案：D4. 智能仪器中的人工智能技术包括以下哪些方面？A. 机器学习B. 图像识别C. 自然语言处理D. 所有选项都对答案：D5. 智能仪器在医疗领域的应用包括以下哪些方面？A. 诊断与治疗B. 健康管理C. 医疗器械研发D. 所有选项都对答案：D6. 智能仪器的优势是？A. 提高工作效率B. 减少人工错误C. 降低劳动强度D. 所有选项都对答案：D7. 智能仪器的发展趋势是？A. 越来越小型化B. 越来越高精度C. 越来越便携化D. 所有选项都对答案：D8. 智能仪器在农业领域的应用包括以下哪些方面？A. 水质检测B. 土壤检测C. 气候监测D. 所有选项都对答案：D9. 智能仪器在能源领域的应用包括以下哪些方面？A. 能源生产与储存B. 能源消费与节约C. 新能源开发D. 所有选项都对答案：D10. 智能仪器有助于提高生活质量的原因是？A. 提供更准确的数据B. 优化资源利用C. 减少环境污染D. 所有选项都对答案：D第二部分：简答题（共30分，分为三道题，每题10分）1. 请你简要介绍一下智能仪器的分类和特点。

答案：智能仪器可以根据其所应用的领域进行分类，主要包括医疗、工业制造、农业、环境监测、能源等。

智能仪器的特点包括自动化、智能化、高精度和多功能等。

自动化是指智能仪器可以自动完成测量和控制任务，无需人工干预；智能化是指智能仪器具备人工智能技术，可以通过学习和优化来提高性能；高精度是指智能仪器能够提供准确可靠的测量结果；多功能是指智能仪器可以同时完成多种测量和控制任务。

A.数据采集
B.实验控制
C.结果分析
D.设备管理
16.以下哪些是智能仪器仪表在智能电网中的应用？（）
A.电力监测
B.远程控制
C.故障检测
D.能耗分析
17.智能仪器仪表在汽车行业中的应用主要包括以下哪些？（）
A.发动机控制
B.安全监测
C.舒适性控制
D.通信系统
18.以下哪些是智能仪器仪表的常见接口类型？（）
A.运放
B.光耦
C.继电器
D.传感器
14.智能仪器仪表的可靠性设计中，以下哪种方法可以降低故障率？（）
A.选用高品质元器件
B.优化电路设计
C.增加冗余设计
D.定期维护和检修
15.以下哪个标准规定了智能仪器仪表的安全性能？（）
A. GB/T 16855.1
B. GB/T 9254
C. GB 4943.1
A.国家质检总局
B.国家标准化管理委员会
C.中国仪器包括哪两个方面？（）
A.硬件校准和软件校准
B.线性校准和非线性校准
C.静态校准和动态校准
D.常温校准和高温校准
7.以下哪个参数不是智能仪器仪表的主要性能指标？（）
A.精度
B.稳定性
C.响应时间
D.外观尺寸
8.在智能仪器仪表中，以下哪种存储器用于存储程序和数据？（）
A. RAM
B. ROM
C. EEPROM
D. Flash
9.以下哪个接口主要用于智能仪器仪表的数据传输？（）
A. HDMI
B. VGA
C. USB
D. RJ45
10.智能仪器仪表的远程通信功能一般采用以下哪种技术实现？（）
A.蓝牙

14. 以下哪个设备不属于智能教室的硬件设备？（ ）
A. 智能投影仪 B. 电子白板 C. 智能眼镜 D. 电脑
15. 在智能化教学仪器中，哪个设备适用于语言类学习？（ ）
A. 语音识别设备 B. 传感器 C. 智能投影仪 D. 电子书包
16. 以下哪个软件主要用于课堂演示和互动？（ ）
A. PowerPoint B. Moodle C. Smart Notebook D. Photoshop
2. 通过游戏化学习、实时反馈、个性化推荐资源等方式，智能化教学仪器能有效激发学生学习兴趣和动机。教师可结合学生兴趣设计教学活动，利用数据分析指导教学策略。
3. 智能化教学仪器可提供适应不同特殊需求学生的学习工具，如语音识别辅助沟通、互动游戏训练注意力等，帮助融入课堂，实现个性化教育。
4. 教师面临的挑战包括技术培训、设备管理、课堂控制等。应对策略包括参与专业培训、共享经验、合理规划课堂活动，以及积极适应智能化教学环境。
17. 以下哪个设备在智能化教学仪器中主要用于学生健康管理？（ ）
A. 传感器 B. 智能手表 C. 3D打印机 D. 网络摄像头
18. 智能化教学仪器在课堂中的应用，以下哪个环节最为关键？（ ）
A. 设备操作 B. 课件制作 C. 课堂管理 D. 教学评价
19. 以下哪个设备不属于智能教室的软件设备？（ ）
4. 在智能化教学仪器中，哪种设备适用于远程互动教学？（ ）
A. 智能投影仪 B. 电子白板 C. 网络摄像头 D. 语音识别设备
5. 以下哪个软件不属于智能化教学仪器常用软件？（ ）
A. PowerPoint B. Moodle C. Photoshop D. Smart Notebook
6. 智能化教学仪器在课堂上的应用，以下哪个环节最为关键？（ ）

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;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;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;20.智能仪器的软件通常由监控程序、接口管理程序和实现各种算法的功能模块等部分组成;21.智能仪器的主要特征之一是,几乎都含有自动量程转换、自动零点调整等功能;22.异步串行通信方式中,传送一帧字符信息由起始位、数据位位、奇偶校验位和停止位等四部分组成;23.根据测量误差的性质和特性,一般可将其分为三类,即随即误差、系统误差和粗大误差;24.不同设备之间进行的数字量信息交换或传输,称为数据接口;每秒钟串行发送或接受的二进制位数目,称为波特率;二、选择题1.智能频率计采用多周期同步测量原理,是为了A ;A 在宽频率范围获得高精度B 提高测量速度C 便于程序设计D 减小标准频率误差2.智能数字频率计中采用的多周期同步测量原理,其中“同步”的含意是指 A 同步;A 被测信号fx与时基信号f0B 被测信号fx与闸门开启和关闭C 两个闸门的控制信号D 时基信号f0与闸门开启和关闭3.某智能仪器准备采用LED数码管显示器,为尽可能节约单片机的I/O口资源,应采用下列显示方案中的哪一种方案;AA 软件译码动态扫描显示B 硬件译码动态扫描显示C 硬件译码静态显示D MCS-51串行口方式0扩展I/O口驱动显示器4.在智能仪器中,模拟输入通道的抗干扰技术包括 D ;A 对差模干扰的抑制B 对共模干扰的抑制C 采用软件方法提高抗干扰能力D 以上三种方法都包括5.ADC0809是8位的A/D转换器,当额定输入电压为5V时,其分辨率约为 B ;A 0.625VB 19.5mVC 50mVD 5mV6.MC1443311位是三位半双积分型A/D转换器,当额定输入电压为2V时,其分辨率为C ;A 2VB 0.57VC 1mVD 0.5mV7.智能仪器的自动零点调整功能通常是由 C 的方法实现的;A 软件B 硬件C 软、硬件相结合D 斩波稳零技术8.采样保持器在模拟通道中的作用是 B ;A 提高系统采样速率B 保证在A/D转换期间A/D输入信号不变C 保持系统数据稳定D 使A/D输入信号能跟上模拟信号的变化9.在下列哪种情况下,智能仪器的模拟输入通道需要使用采样保持器 CA 在A/D转换期间输入模拟量基本不变B 对A/D转换精度要求较高时C 在A/D转换期间输入模拟量变化剧烈D 对A/D转换速度要求较高时10.用某三位半数字电压表的200V量程测量某电压的读数为120.0V,已知该仪器的固有误差为±0.5％读数+0.1％满度,由于固有误差产生的测量误差是± A ;A 0.8VB 0.12VC 0.6VD 0.5V11.某智能温度测量仪的测温范围是-100～1500℃,当要求分辨率为0.1℃时,应选择下列哪一种A/D转换器芯片较为合理 A ;A ICL7135四位半B MC14433三位半C ADC08098位D ADC114016位12.智能仪器的自检是为了实现C 功能;A 排除仪器故障B 减小零点漂移C 故障的检测与诊断D 减小仪器的测量误差13.下述方法哪一种可以用于减小智能仪器的系统误差;A ;A 利用误差模型修正误差B 采用数字滤波器C 采用模拟滤波器D 提高系统的抗干扰能力14.在智能温度测量仪中用软件进行非线性补偿,是为了减小A ;A 系统误差B 粗大误差C 随即误差D 量化误差15.当智能仪器采集的数据中存在随即误差和系统误差时,正确的数据处理顺序是A ;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16.多通道智能温度巡检仪的信号流程顺序为A ;A 放大器→A/D转换器→采样保持器→D/A转换器→计算机B 多路开关→放大器→采样保持器→D/A转换器→计算机C 多路开关→放大器→采样保持器→A/D转换器→计算机D 放大器→多路开关→采样保持器→A/D转换器→D/A转换器17.在智能仪器数据采集中,被测信号为直流电压,若需有效抑制被测信号中含有的脉冲干扰对测量结果的影响,数字滤波应采用 D ;A 算术平均滤波法B 加权平均滤波法C 限幅滤波法D 中值滤波法18.在廉价、低精度DMM数字万用表中,广泛使用线性平均值AC/DC转换器,用此类DMM测量交流电压时,下列说法那个是正确的B ;A 测量任意波形的交流电压时,显示的都是有效值;B 只有测量正弦交流电压时,显示的才是有效值;C 测量任意波形的交流电压时,显示的都是平均值;D 只有测量正弦交流电压时,显示的才是平均值;19.当两台智能仪器通过串行口实现数据共享时,发现传输线上出现尖峰脉冲干扰,采用下述哪种方法可以有效消弱此种干扰; DA 对两台仪器进行电磁屏蔽B 两台仪器均良好的接大地C 传输线使用同轴电缆D 在信号通道使用光电耦合器三、简答题1.智能仪器与传统仪器相比有何特点 42.在什么情况下数据传送需要用调制解调器调制解调器的作用是什么 413.为什么在智能型电子计数器中,系统的时基信号是由外部电路产生的, 而不是直接由单片机内部定时器产生的 1264.在使用电阻温度传感器单电桥测温电路中,为什么要对引线电阻进行补偿如何进行补偿 705.与硬件滤波器相比,采用数字滤波有哪些主要优点 316.智能仪器的硬件主要包括那几部分 37.智能仪器的软件通常由哪些程序模块组成 38.简述电子计数式频率计±1误差的产生原因,怎样减小±1误差的影响 1339.设计数字多用表DMM的交流电压测量功能时,需要用到AC/DC转换器,目前有哪两种主要转换方法 105简述它们具有哪些技术特点 105、10610.标度变换的目的是什么有哪几种常用方法实现标度变换 8211.在智能仪器设计中,通常可采用哪些方法减小系统误差 24-2612.什么是虚拟仪器虚拟仪器通常由哪几部分组成 18713.一般情况下,由单片机构成的智能仪器的开机自检需要检测哪些内容 1214.智能仪器采用数字滤波器后,就不需要硬件模拟滤波器了,这种说法对吗为什么不对3115.逐次逼近式数字电压表与双积分式数字电压表相比较,各有哪些主要特点 95-96四、判断题1.数字滤波中的去极值平均滤波法,可以有效地减小智能仪器的系统误差;错随机误差2.在自动零点校正、增益校正过程中,基准电压V ref的精度和稳定度影响零位误差、增益误差的校正结果;对3.在智能温度测量仪中,针对热电阻传感器的特性采用软件进行非线性补偿,是为了减小系统误差;对814.智能仪器的自动零点调整功能,是在软、硬件的密切配合下完成的;对17-185.光电耦合器对数字量I/O通道中的尖峰干扰和各种噪声,具有良好的抗干扰效果;对1636.ADC0809是8通道8位逐次逼近型A/D转换器,当满量程电压为5V时,它的分辨率是19.5mV;对7.在智能仪器的模拟量输入通道中,当A/D转换期间输入模拟量快速变化时,需要使用采样保持器;对8.在智能温度测量仪中,无论使用热电阻传感器还是使用半导体集成传感器,都必须进行非线性补偿;错9.智能仪器设置自动量程转换功能后,必须设计完善的输入保护措施,使其最小量程能够承载最大允许输入量而不损坏,直至量程自动调整为最大量程; 对10.智能仪器在数据通信中使用调制解调器,是为了获得更高的数据传输速率;错4111.智能仪器的开机自检是为了减小仪器的测量误差;对12.智能温度测量仪中使用软件进行非线性校正,主要是为了校正传感器输出特性的非线性;错13.与同轴电缆相比,双绞线具有更宽的频带,因此在微机实时系统的长线传输中,获得广泛应用;错16414.中值滤波可以有效地减小脉冲干扰造成的误差;对3115.智能仪器的自动零点调整功能是由纯软件的方法实现的;错16.RS-232C标准串行接口总线采用的是TTL电平,因此它的传输距离比RS-485短; 对44、4617.软件抗干扰技术具有成本低、灵活性高等特点,完全可以取代硬件抗干扰措施;错五、综合题1.在智能数字频率计中,多周期同步测量原理可实现全频段等精度测量,设计一个用MCS-51单片机实现此功能的结构框图;要求：1)画出结构框图2)简述其实现全频段等精度测量的原理;1402.设计某台智能电子称,称重范围为0～100kg,要求重量分辨率为0.1kg;设电阻应变式重量传感器的输出信号电压为0～50mV,要求每秒钟检测3次;1)A/D转换器至少要选择多少位的 102)选择适当型号的A/D转换器芯片;MC144333)根据所选的A/D转换器芯片,确定模拟通道的总放大倍数A u;403.设计某台智能温度测量仪,设计要求：测温范围为-50～150℃；温度分辨率为0.1℃；测量误差小于±1℃；测量速度为3次/秒,根据上述要求,1)A/D转换器至少应选多少位的 3位半选择适当型号的A/D转换器；MC144332)为简化程序设计,应选择哪种类型的温度传感器半导体集成选择一种能满足设计要求的温度传感器的具体型号;AD5904. 某智能测温仪的测量范围为-50～+150℃,当50min -=t ℃时,对应的A/D 转换值为N=0,当150max +=t ℃时,对应的A/D 转换值为N=2000;4) 若用软件实现标度变换,求标度变换的公式；t=0.1N-505) 若要求显示分辨率为0.1℃,则显示器需要几位数码管 45. 去极值平均滤波兼有算术平均滤波和中值滤波的优点,简述去极值平均滤波的算法,并画出程序流程图;326. 试画出智能型温度测量仪的硬件组成框图;657. 画出由单片机构成的智能仪器自动零点调整的原理示意图,并说明实现自动零点调整的过程;188. 用一台电子计数器测量Tx=0.02S 的信号周期,当时标信号选择为1μS 时周期倍乘K f =1;1) 计算由于“±1误差”引起的相对误差；1/N1us/Tx2) 如何减小“±1误差” 选择大闸门时间9. 用一台6位计数式频率计测量fx=500kHz 的信号频率;1) 当闸门时间为0.1S 时,试计算由于“±1误差”引起的相对误差；1/N;N=0.1fx2) 如何减小“±1误差”;增大NN=T 闸门fx。