2026年大学大二（医学仪器原理）仪器设计方案综合测试题及答案

2025年大学大二（医学仪器原理）仪器设计方案综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）请将每小题的正确答案填在题后的括号内。(总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意)w1.医学仪器设计中，对信号放大电路的设计要求不包括以下哪一项（）A.高增益B.低噪声C.大功耗D.良好的线性度w2.以下哪种传感器常用于检测人体的生理参数如体温（）A.应变片B.热电偶C.霍尔传感器D.超声波传感器w3.医学仪器设计时，考虑电磁兼容性的目的是（）A.提高仪器的精度B.降低仪器成本C.减少外界电磁干扰对仪器的影响D.增加仪器的功能w4.对于微弱生物电信号的采集，前置放大器应具备的特点是（）A.高输入阻抗B.低输出阻抗C.高增益D.以上都是w5.设计医学成像仪器时，图像重建算法的选择主要取决于（）A.仪器的外观B.采集到的数据类型C.操作人员的喜好D.仪器的价格w6.在医学仪器中，数字信号处理的主要优势不包括（）A.抗干扰能力强B.便于存储和传输C.处理速度快D.能直接处理模拟信号w7.医学仪器的电源设计需要考虑的因素有（）A.输出电压稳定性B.功率大小C.电磁兼容性D.以上都是w8.以下哪种技术可用于提高医学仪器的分辨率（）A.增加采样频率B.降低增益C.减少通道数D.缩短采集时间w9.医学仪器设计中，软件部分的功能不包括（）A.数据采集B.信号处理C.仪器外壳制造D.结果显示w10.为保证医学仪器的安全性，应采取的措施是（）A.良好的电气绝缘B.合理的接地设计C.过流保护D.以上都是第II卷（非选择题共70分）填空题（每题3分，共15分）w11.医学仪器中常用的信号调理电路包括______、______、______等。w12.传感器的静态特性指标有______、______、______等。w13.医学成像仪器主要包括______、______、______等类型。w14.数字信号处理的基本步骤包括______、______、______等。w15.医学仪器的硬件组成通常有______、______、______、______等部分。简答题（每题10分，共20分）w16.简述医学仪器设计中如何提高仪器的可靠性。w17.说明在设计医学仪器的信号放大电路时，如何选择合适的放大器。分析题（每题15分，共15分）w18.现有一医学仪器采集到的生物电信号存在噪声干扰，分析可能导致噪声的原因，并提出相应的解决措施。设计题（共20分）w19.设计一个简单的心率检测仪器方案，要求说明所使用的传感器、信号处理流程以及显示方式等。答案：w1.Cw2.Bw3.Cw4.Dw5.Bw6.Dw7.Dw8.Aw9.Cw10.Dw11.放大电路、滤波电路、隔离电路w12.灵敏度、线性度、迟滞、重复性等（写出三个即可）w13.X射线成像、超声成像、磁共振成像w14.采样、量化、编码w15.传感器、信号调理电路、数据采集电路、微处理器w16.提高仪器可靠性可从以下方面着手：选用高质量的元器件，进行严格的筛选和老化处理；采用冗余设计，如备用通道等；优化电路设计，减少故障点；加强电磁兼容性设计，避免外界干扰引发故障；完善软件设计，进行错误检测和处理；做好散热设计，保证仪器在合适温度下工作；进行严格的测试和验证，包括模拟各种工况测试等。w17.选择合适的放大器需考虑以下因素：首先是增益要求，根据信号的大小和后续处理需求确定合适的放大倍数；其次是输入输出阻抗，要与前后级电路匹配，保证信号的有效传输；再者是噪声指标，尽量选择低噪声放大器以减少对信号的干扰；然后是带宽，要满足所处理信号的频率范围；另外，还要考虑放大器的线性度、功耗以及成本等因素，综合选择最适合的放大器。w18.噪声原因可能有：仪器所处环境存在电磁干扰，如附近有高频设备等；传感器本身性能不佳产生噪声；电路设计不合理，如布线不当引入干扰；电源不稳定等。解决措施：采用屏蔽技术，对仪器进行电磁屏蔽；选用低噪声传感器；优化电路布线，减少干扰源；采用稳压电源，保证电源稳定；增加滤波电路，滤除高频噪声等。w19.心率检测仪器方案：选用光电传感器，如红外光电传感器。信号处理流程：传感器检测人体脉搏产生的光信号变