智能仪表内部考题

1、 智能仪表的定义与作用：智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。它拥有对数据的存储，运算，逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定的智能作用(表现为智能的延伸或加强等。2、 为什么采用程控放大器？与普通放大器的区别？程控增益放大器的优势:1) 减少放大器的数量在多通道的测量系统当中，各个通道的测量信号变化也会很显著，我们要将这些信号放大到与A/D转换的输入电压相匹配（05V）就需要多个增益不同的放大器。如果这样的话，将会大大的增加仪表需要放大器的数量，从而增加整体造价，若选用程控增益放大器,可减少放大器的数量，减少开支。2)程控增益放大器通用性很好其放大倍数可以根据需要用程序控制进行改变，很容易使各种量程的信号达到与A/D匹配的要求。程控放大器与普通放大器的区别:1) 反馈电阻网络可变；2)反馈电阻网络受控于控制接口的输出信号。3)由不同的控制信号，产生不同的反馈系数，改变放大器的闭环增益。3、 仪用放大器的工作原理 4、 LED显示器的驱动显示形式有几种，各自优缺点。LED有两种显示方式：静态显示方式和动态显示方式。 1)静态显示：所有的位选线COM连接到一起接低电平（共阴极）或接高电平（共阳极），每一位LED的段选线连接到一个8位显示输出口上，这样N位显示器共需要8*N根显示输出线，显示时位与位之间是相互独立的。 具有显示亮度高，显示稳定，控制方便等优点，但当显示的位数较多时，占用的I/O口线较多。 2)动态显示：一位一位地轮流点亮显示器各个位。对于显示器的每一位来说。是分时显示的，但由于人的眼视觉的暂留现象，仍感觉所有的位是同时显示的。优点：硬件少，价格便宜； 缺点：占用机时长。5、 A/D转换器的主要性能指标。（1）、分辨率指ADC对输入模拟信号的分辨能力。从理论上讲，一个n位二进制数输出ADC应能区分输入模拟电压的2n个不同量级，能区分输入模拟电压的最小值为满量程输入的1/（2n-1）。（2）、转换时间 转换时间是AD转换完成一次所需的时间。（3）、转换误差它表示A/D转换器实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别。常用最低有效位的倍数表示。（4）、偏移误差偏移误差是指输入信号为零时，输出信号不为零的值，所以有时又称为零值误差。（5）、满刻度误差（增益误差）ADC的满刻度误差是指满刻度输出数码所对应的实际输入电压与理想输入电压之差。6、 为什么进行V/I转换。在工业控制系统中，信号长距离传输常以电流方式输出信号，因为电流信号在长距传输中信号衰减小，抗干扰能力强。一般情况下,仪器采用的标准电流信号是420m A，但智能仪器的D/A转换器的信号电流为m A数量级，因此，D/A转换器的输出常常需配接V/I转换器以便和仪表标准电流信号匹配。 7、 数字滤波器与模拟滤波器相比有哪些优点。8、 简要介绍递推平均滤波算法。 递推平均滤波法是把N个测量数据看成一个队列，队列的长度固定为N，每进行一次新的测量，把测量结果放入队尾，而扔掉队首的一次数据，这样在队列中始终有N个“最新”的数据。计算滤波值时，只要把队列中的N个数据进行算术平均就可得到新的滤波值。这样每进行一次测量，就可计算得到一个新的平均滤波值。这种滤波算法称为递推平均滤彼法，其数学表达式为即第n次采样的N项递推平均值是n，n-1，n-N-1次采样值的算术平均，与算术平均法相似。递推平均滤波算法对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低；但对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用差，不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差，因此它不适用于脉冲干扰比较严重的场合，而适用于高频振荡系统。递过观察不同N值的递推平均滤波器的输出响应来选取N值，以便既少占用计算机时间，又能达到最好的滤波效果。9、 仪器故障的检测原理。检测原理：给被测对象施加一定的检测信号，根据其输出响应信号来判断是否存在故障。所加的检测信号称为测试矢量或测试码。不是任何信号都可充当测试矢量的。测试矢量加在电路后，电路有故障和无故障时的响应信号是不同的。响应信号又称响应矢量或响应序列。10、 简述智能仪表系统误差自动校准的两种方式与实现方式。11、 结合你对智能仪器大的理解，讨论智能仪器的层次。12、 在智能仪器中为什么采用程控放大器?程控放大器的组成。13、 程控放大器与普通放大器的区别。14、 非编码键盘扫描的基本任务。15、 为什么仪器要进行量程转化。16、 智能仪表的输出接口DAC的基本工作原理。DAC的基本功能是将数字量转换为与其大小成正比的模拟量。假设一个n位的二进制数字量是d0，d1.dn ,其大小可表示为：D= d0+ d 121+ + dn-12n-1,DAC按照上式将二进制数的每一位转换成与其大小成正比的模拟量，然后相加起来，就得到与该数字量大小成正比的模拟量。17、 波特率的定义与意义。18、 DAC的主要技术指标及含义。1、分辨率：指输入数字量的最小有效位(LSB)产生的一次变化时，DAC输出变化的最小增量相对于满刻度输出的百分比。大小只与DAC的位数有关，n位的DAC分辨率为（1/2n）*100% FSR。常用位数表示分辨率，如10位二进制的DAC分辨率为10位。 选用时，分辨率首先要考虑。2、精度：指DAC的实际输出与理论值的最大偏差，是DAC各种误差之和，包括非线性误差、零点误差、增益误差和温度漂移等。两种表示：绝对精度，用LSB作为单位；相对精度，即相对于满刻度输出值的百分比。3、建立时间指数字量从全0变为全2时，DAC输出模拟量达到终值的1/2 LSB误差范围之内所需要的时间。19、 简述串行通信的三种工作模式。（1） 单工（Simplex）方式： 相互通信的任何一方仅允许数据单方向传送。（2） 半双工（HalfDuplex）方式：通信的双方既可以发送又可以接收数据，但是发送和接收数据只能分时使用同一传输线路，即在某一时刻只允许进行一个方向的数据传送。（3） 全双工（FullDuplex）方式：通信的双方采用两根传输线连接两端设备， 可同时进行数据的发送和接收。 二、1、矩形波的接口电路。矩形波发生器 如果矩形波的高电平宽度为T1，低电平的宽度为T2，相应于高电平的输出数码为HIGH，相应于低电平的输出数码为LOW，针对上图，下面程序可以得到矩形波的输出。 MOV A, # HIGH;LOOP4: MOVX DPTR, A；输出高电平数码到DAC CALL DT1 ；延时T1 MOV A, # LOW MOV DPTR, A ；输出低电平