【答案】《智能仪器设计基础》(国家高等教育智慧教育平台)章节期末中国大学慕课答案

第1章绪论第1章单元测试题1.单选题：基于MCU或者DSP开发一台智能仪器，一般不需要下列哪个步骤？

选项：

A、设计MCU或者DSP的最小应用系统

B、对传感器进行选型，并设计调理电路

C、编写应用程序并通过仿真器对应用程序进行调试

D、安装Windows操作系统

答案：【安装Windows操作系统】2.单选题：下列关于虚拟仪器的一些说法，哪些是正确的？

选项：

A、虚拟仪器不属于智能仪器

B、虚拟仪器建立在通用计算机和操作系统之上，通过软件实现了大部分仪器功能

C、基于PC的虚拟仪器可以对两个间隔时间为十几个微妙的外部事件产生及时响应

D、如果不考虑成本，基于PC的虚拟仪器可以替代嵌入式微处理器构成的智能仪器

答案：【虚拟仪器建立在通用计算机和操作系统之上，通过软件实现了大部分仪器功能】3.单选题：下列哪些选项不属于仪器的主要功能？

选项：

A、监视

B、测定和记录

C、诊断

D、语音播报

答案：【语音播报】4.多选题：一般情况下，下列哪种测量任务适合一个测控网络来完成？

选项：

A、航天测控系统

B、一台多功能数字万用表

C、发电厂的热工和电气状态监测系统

D、用于变压器油的色谱分析装置

答案：【航天测控系统;发电厂的热工和电气状态监测系统】5.多选题：下列哪些功能不属于一个智能仪器前向通道的功能？

选项：

A、模拟信号变换为数字量

B、对传感器输出信号进行放大

C、对模拟信号进行功率放大，推动执行机构产生控制动作

D、输出开关量信号，控制继电器接通

答案：【对模拟信号进行功率放大，推动执行机构产生控制动作;输出开关量信号，控制继电器接通】6.多选题：为什么智能仪器能够提高测量精度？

选项：

A、被测量的特征量由计算机通过算法来计算，比模拟电路更逼近参数的定义

B、通过数字信号的传输和变换，没有温漂的问题

C、通过LCD显示器，可以用更多的测量位来显示测量结果

D、通过软件可以对测量系统存在的系统误差进行修正

答案：【被测量的特征量由计算机通过算法来计算，比模拟电路更逼近参数的定义;通过数字信号的传输和变换，没有温漂的问题;通过软件可以对测量系统存在的系统误差进行修正】7.多选题：下列哪些仪器不属于虚拟仪器？

选项：

A、基于VXI总线的测控系统

B、安装PCI总线数据采集卡，用LabVIEW开发的测量仪器

C、一个小型无人机的飞行控制器

D、电力机车的功率驱动器

答案：【一个小型无人机的飞行控制器;电力机车的功率驱动器】8.多选题：下列关于智能仪器的说法，哪些是错误的？

选项：

A、智能仪器是信息技术发展的产物

B、智能仪器只能用于测量，不能实现控制作用

C、MP3播放器没有安装传感器，且不具有测量功能，因此它不属于智能仪器

D、如果一台电子装置没有安装任何传感器，但是具备微处理器核心，也能被称为智能仪器。

答案：【智能仪器只能用于测量，不能实现控制作用;如果一台电子装置没有安装任何传感器，但是具备微处理器核心，也能被称为智能仪器。】9.多选题：下列哪些选项反映了智能仪器在现代社会中的重要作用？

选项：

A、医院里面的各种显影和显像设备，例如CT和B超等使医生更准确判定疾病

B、电子门锁增加了虹膜识别，省去了机械钥匙，从而防止了钥匙被复制的可能

C、智能交通系统，可以根据实际道路交通情况来动态切换红绿灯的时间，减少拥堵

D、大街上大妈们利用手机和扩音设备播放音乐，兴致勃勃地跳起广场舞，愉悦身心

答案：【医院里面的各种显影和显像设备，例如CT和B超等使医生更准确判定疾病;电子门锁增加了虹膜识别，省去了机械钥匙，从而防止了钥匙被复制的可能;智能交通系统，可以根据实际道路交通情况来动态切换红绿灯的时间，减少拥堵】10.多选题：下列哪些部分是一个智能仪器必不可少的部分？

选项：

A、前向通道

B、传感器

C、微处理器系统

D、液晶显示器和键盘构成的人机接口

答案：【前向通道;传感器;微处理器系统】第2章智能仪器的输入—传感器基础第2章单元测试题1.单选题：如果一个传感器的动态特性可以用线性系统来表征，那么下列哪种说法正确？

选项：

A、它对具有单一频率的被测量可以产生不同频率的输出响应

B、对不同频率的被测量输入，它可以产生相同的延时

C、如果传感器的输出信号幅值增大了一倍，说明其输入被测量的幅值也增加了一倍

D、如果被测量是三角波，那么其输出也一定是三角波

答案：【如果传感器的输出信号幅值增大了一倍，说明其输入被测量的幅值也增加了一倍】2.多选题：关于物理传感器，下列哪些说法是正确的？

选项：

A、物理传感器分为物性型和结构型传感器

B、物理传感器可以通过材料的生物化学反应来制造

C、物理传感器的灵敏度比化学传感器要高

D、物理传感器不生成新的物质

答案：【物理传感器分为物性型和结构型传感器;物理传感器不生成新的物质】3.多选题：下列关于传感器的静态特性的描述哪个是正确的？

选项：

A、静态特性为线性的传感器，当其输入信号为零时，其输出也一定为零。

B、静态特性为线性的传感器，其固有灵敏度是常数

C、静态特性为非线性的传感器，其对输入信号会产生失真的影响

D、静态为非线性的传感器，其重复性指标一定比线性传感器差

答案：【静态特性为线性的传感器，其固有灵敏度是常数;静态特性为非线性的传感器，其对输入信号会产生失真的影响】4.多选题：下列关于传感器的失真问题，哪个描述是正确的？

选项：

A、线性系统不存在失真的问题

B、不失真的系统要求传感器对信号中不同频率分量的放大倍数相同

C、不失真的系统要求传感器对不同频率的信号的相位偏移要相同

D、不失真的系统要求传感器对不同频率的信号的延时要相同

答案：【不失真的系统要求传感器对信号中不同频率分量的放大倍数相同;不失真的系统要求传感器对不同频率的信号的延时要相同】5.多选题：最小相位线性系统符合下列哪些特征？

选项：

A、具有负零点的线性系统

B、具有正极点的线性系统

C、可以仅通过幅频特性来得到其传递函数

D、与非最小相位系统相比，其对同样频率的输入信号产生的相移最小

答案：【具有负零点的线性系统;可以仅通过幅频特性来得到其传递函数;与非最小相位系统相比，其对同样频率的输入信号产生的相移最小】6.多选题：光纤传感器具有下列哪些重要的优点？

选项：

A、电气绝缘

B、灵敏度高

C、温度特性好

D、抗电磁干扰能力强

答案：【电气绝缘;灵敏度高;抗电磁干扰能力强】7.多选题：基于光电效应的传感器可以用于测量下列哪些物理量？

选项：

A、光强

B、辐射强度

C、光的波长

D、以上皆不行

答案：【光强;辐射强度;光的波长】8.多选题：下列哪些敏感元件不需要辅助电源也能把环境量转换为电信号？

选项：

A、热电偶

B、压电晶体

C、光电二极管

D、声表面波SAW振荡器

答案：【热电偶;压电晶体;光电二极管】9.多选题：下列哪些传感器属于结构性传感器?

选项：

A、光栅传感器

B、电容式气体压力传感器

C、磁阻式传感器

D、热释电传感器

答案：【光栅传感器;电容式气体压力传感器】10.多选题：下列关于差动型传感器的优点，哪些是正确的？

选项：

A、传感器的灵敏度可扩大一倍

B、可以消除公共环境量的影响

C、可以改善传感器的动态响应速度

D、将差动型传感器置于电桥电路中可以改善其非线性特性

答案：【传感器的灵敏度可扩大一倍;可以消除公共环境量的影响;将差动型传感器置于电桥电路中可以改善其非线性特性】第3章智能仪器的前向通道—模拟信号调理电路设计第3章单元测试题1.单选题：根据图1中给出的电路和参数，回答理想运放A此时的输出等于多少？

选项：

A、-15V

B、+15V

C、+15V和-15V皆有可能

D、上述答案都不正确

答案：【-15V】2.多选题：图3给出的理想三运放差分放大器，当Vref接地时，其差分增益和共模增益分别是多少？

选项：

A、差分增益：

B、差分增益：

C、共模增益：0

D、共模增益：1

答案：【差分增益：;共模增益：0】3.多选题：下列关于模拟滤波器的说法，哪些是正确的？

选项：

A、基于运放的有源滤波器具有比无源滤波器更好的滤波性能

B、基于运放的有源滤波器仅使用电阻和电容元件来实现具有谐振特性的滤波器

C、把无源滤波器进行级联使用，其传递函数等于每一级的传递函数的乘积

D、有源高阶滤波器一般通过一阶和二阶滤波器级联来实现

答案：【基于运放的有源滤波器仅使用电阻和电容元件来实现具有谐振特性的滤波器;有源高阶滤波器一般通过一阶和二阶滤波器级联来实现】4.多选题：如果一个实际运放具有较高的偏置电流，那么在设计上应该注意下列哪些问题？

选项：

A、在设计放大电路时，不要采用阻值太大的电阻

B、应该把同相端和反相端对地等效电阻配置相同

C、不适合用于微小电流输出型传感器的放大和调理电路设计

D、适合应用于具有较高内阻抗电压输出型传感器的放大和调理电路设计

答案：【在设计放大电路时，不要采用阻值太大的电阻;应该把同相端和反相端对地等效电阻配置相同;不适合用于微小电流输出型传感器的放大和调理电路设计】5.多选题：如果一个输出信号为电压的传感器，其内阻为100Ω，问下列哪种电路的接入不会对其输出造成影响？

选项：

A、跟随器电路

B、同相放大电路

C、反相放大电路

D、以上电路都有可能

答案：【跟随器电路;同相放大电路】6.多选题：关于图2给出的电荷放大器，正确的说法是？

选项：

A、电荷放大器仅能对恒定不变的电荷进行变换和放大

B、电荷放大器利用运放的虚短特性消除了传感器的寄生电容效应

C、电荷放大器要连接非常高的反馈电阻Rf

D、电荷放大器需要采用低偏置电流的运放A来实现

答案：【电荷放大器利用运放的虚短特性消除了传感器的寄生电容效应;电荷放大器要连接非常高的反馈电阻Rf;电荷放大器需要采用低偏置电流的运放A来实现】7.多选题：为了正确使用图3给出的三运放差分放大器，应该注意下列哪些问题？

选项：

A、确保同相端up和反相端un之间的电压是正电压

B、确保同相端up和反相端un之间的差分电压不能超过电源电压

C、确保同相端un和反相端un对电源地之间的电压不能超过电源电压

D、运放的参考端Vref必须接地

答案：【确保同相端up和反相端un之间的差分电压不能超过电源电压;确保同相端un和反相端un对电源地之间的电压不能超过电源电压】8.多选题：下列有关运放的基础原理，哪种说法是正确的？

选项：

A、运放的放大作用主要利用了双极性晶体管（BJT）在截至和饱和区的特性

B、共射极BJT晶体管放大电路可以等效为一个基极电流控制的电流源

C、MOSFET晶体管是栅极电压控制的器件，因此它构造的放大电路不需要直流偏置

D、当给MOSFET栅源极之间施加高于阈值的控制电压，其漏极电流随着漏源极之间的电压的升高呈现出先线性增大，然后基本恒定不变的现象

答案：【共射极BJT晶体管放大电路可以等效为一个基极电流控制的电流源;当给MOSFET栅源极之间施加高于阈值的控制电压，其漏极电流随着漏源极之间的电压的升高呈现出先线性增大，然后基本恒定不变的现象】9.多选题：恒流源偏置的共源极放大电路具有下列哪些特点？

选项：

A、消除了输出信号中的直流偏置

B、消除了电源电压变化对输出的影响

C、降低了放大电路的输出阻抗

D、放大电路的增益与负载电阻有关

答案：【消除了电源电压变化对输出的影响;放大电路的增益与负载电阻有关】10.多选题：理想运放具有下列哪些固有特性？

选项：

A、虚断特性

B、极高的差分增益

C、虚短特性

D、对共模信号的增益为零

答案：【虚断特性;极高的差分增益;对共模信号的增益为零】第4章智能仪器的前向通道—ADC与DAC原理第4章单元测试题1.单选题：如果要实现一个4位的直接比较（或并行比较）ADC，至少需要几个比较器？

选项：

A、3个

B、7个

C、15个

D、31个

答案：【15个】2.单选题：一个流水线结构的ADC，它由四级构成，其中每级均包括一个2位的高速ADC和DAC，各级产生的量化值分别为：10，11，01，11，此ADC采用2.5V的基准源，问模拟电压值应该等于？

选项：

A、1.2V

B、1.8V

C、2.0V

D、2.3V

答案：【1.8V】3.单选题：对于R-2R梯形电阻网络DAC，若其分辨率为4位，问其需要几个互补的开关对来实现？答案：

选项：

A、4对

B、8对

C、16对

D、32对

答案：【4对】4.单选题：一个8位的逐次逼近型ADC，其量化值最先被确定下来的是？

选项：

A、最高位（MSB）

B、最低位（LSB）

C、第4位

D、以上都不正确

答案：【最高位（MSB）】5.单选题：一个由于8位二进制计数器构成的双积分型ADC，当它的把输入电压接入时，积分器从零电压起始工作，同时启动计数器，当计数器产生溢出时，将-5V的参考信号接入，此时积分器开始反向积分，并在计数值为200时，积分器回到零初值点。根据以上信息，问该ADC对输入电压的量化值为多少？

选项：

A、0.8V

B、1.2V

C、2.1V

D、3.9V

答案：【3.9V】6.单选题：∑-△型ADC的主要优点是什么？

选项：

A、具有很高的转换速度

B、具有很高的分辨率

C、具有较低的功耗

D、具有较低的非线性误差

答案：【具有很高的分辨率】7.多选题：折叠式高速ADC中折叠电路的主要作用是？

选项：

A、输入电压经过折叠器后输出的电压，其带宽被限制在一定的频率范围内

B、输入电压经过折叠器后输出的电压，其幅值被等比例衰减了

C、输入电压经过折叠器后输出的电压，其动态范围被限制在一个固定的范围内

D、折叠器的输出电压经过低分辨率ADC量化后的数字量构成整个ADC的LSB位

答案：【输入电压经过折叠器后输出的电压，其动态范围被限制在一个固定的范围内;折叠器的输出电压经过低分辨率ADC量化后的数字量构成整个ADC的LSB位】8.多选题：下列关于采样定理的叙述哪个是正确的？

选项：

A、采样的过程可以等效为把输入模拟信号与以采样周期为间隔的冲击信号进行卷积的过程

B、如果一个周期信号包含基波和整数倍谐波，那么采样的过程只要确保采样频率大于基波频率的两倍以上就不会产生频谱混叠

C、在频域上，被采样前的模拟信号的频谱是周期函数

D、通过滤波器和高频检波技术，模拟信号可以在不同的频率上从被采样的信号中恢复

答案：【采样的过程可以等效为把输入模拟信号与以采样周期为间隔的冲击信号进行卷积的过程;如果一个周期信号包含基波和整数倍谐波，那么采样的过程只要确保采样频率大于基波频率的两倍以上就不会产生频谱混叠;通过滤波器和高频检波技术，模拟信号可以在不同的频率上从被采样的信号中恢复】9.多选题：关于频谱混叠现象的说法，下列哪个是正确的？

选项：

A、发生频谱混叠时，模拟信号中的高频分量在经过采样后会变成低频信号

B、即使发生频谱混叠，模拟信号也能从采样信号中被恢复

C、如果不希望发生频谱混叠，需要对模拟信号施加高通滤波器来隔离直流

D、当采样频率等于一个周期变化信号的基波频率时，采样得到的信号特征将表现为直流

答案：【发生频谱混叠时，模拟信号中的高频分量在经过采样后会变成低频信号;当采样频率等于一个周期变化信号的基波频率时，采样得到的信号特征将表现为直流】10.多选题：下列关于信号量化过程的说法，哪个是正确的？

选项：

A、量化是把模拟量转换为二进制数字量的过程

B、量化间隔是一个时间上的概念，其数值等于采样周期

C、分辨率由量化值的数字量位数来表征

D、分辨率越高的ADC或DAC，其产生的量化噪声也越强

答案：【量化是把模拟量转换为二进制数字量的过程;分辨率由量化值的数字量位数来表征】第5章智能仪器的微处理器系统设计第5章单元测试题1.单选题：下列几种存储器的读写访问速度最快的是哪一个？

选项：

A、动态RAM存储器

B、NANDFlash存储器

C、FRAM铁电存储器

D、静态RAM存储器

答案：【静态RAM存储器】2.单选题：一个5V-CMOS的逻辑门空载输出高电平时，输出电压为5V，当输出连接一个1kΩ的负载电阻时，其输出为4.5V，问其高电平输出内阻为多少？

选项：

A、110Ω

B、200Ω

C、1kΩ

D、500Ω

答案：【110Ω】3.单选题：一个逻辑门高电平输入电流为0.2mA，低电平输入电流为-0.5mA，问当一个符合5V-TTL电平标准的逻辑门（其IOL=8mA，IOH=0.4mA）来与该逻辑门相接口，问其最大能够连接的逻辑门数量为？

选项：

A、1个

B、2个

C、16个

D、40个

答案：【2个】4.多选题：下列关于MCU和DSP，问下列哪些说法是正确的？

选项：

A、单片集成的微处理器，芯片内部一般包括CPU、存储器和外设接口三个部分

B、CPU的主要作用是把用户的程序写入程序存储器

C、一般通过串行总线从存储器中读取程序

D、三总线结构包括数据、地址和控制总线

答案：【单片集成的微处理器，芯片内部一般包括CPU、存储器和外设接口三个部分;三总线结构包括数据、地址和控制总线】5.多选题：哈佛架构和冯·诺依曼架构的微处理器主要区别是？

选项：

A、哈佛架构处理器程序存储器和数据存储器是不区分的

B、冯·诺依曼架构微处理器的程序存储器和数据存储器是不区分的

C、哈佛架构微处理器可以直接从程序存储器中运行程序

D、冯·诺依曼架构微处理器需要将程序引导到内部存储器，然后执行它们

答案：【冯·诺依曼架构微处理器的程序存储器和数据存储器是不区分的;哈佛架构微处理器可以直接从程序存储器中运行程序;冯·诺依曼架构微处理器需要将程序引导到内部存储器，然后执行它们】6.多选题：在8051单片机与存储器接口电路设计中，程序存储器和数据存储器主要是通过哪些控制信号来进行区分？

选项：

A、ALE信号

B、/WR信号

C、/RD信号

D、/PSEN信号

答案：【/WR信号;/RD信号;/PSEN信号】7.多选题：下列关于数字信号的传输方式，哪些是正确的？

选项：

A、单端传输的数字信号是以电源地为参考的电压信号

B、单端数字信号的传输将受到地线上噪声的影响

C、差分数字信号一般由两条互补变化的信号线来表示逻辑1和0

D、差分传输的数字信号可以克服两条信号线之间的差模电压的影响

答案：【单端传输的数字信号是以电源地为参考的电压信号;单端数字信号的传输将受到地线上噪声的影响;差分数字信号一般由两条互补变化的信号线来表示逻辑1和0】8.多选题：下列数字信号的接口设计中，有哪些存在问题？

选项：

A、符合5V-TTL电平标准的逻辑门其输出直接连接到一个满足3.3V-LVCMOS电平的逻辑门的输入端

B、两个5V-TTL电平的逻辑门的输出短接后与另一个5V-TTL电平逻辑门输入连接

C、3.3V-LVCMOS逻辑门的输出直接与5V-TTL逻辑门的输入连接

D、1.8V-LVCMOS逻辑门的输入直接与5V-TTL逻辑门的输入连接

答案：【符合5V-TTL电平标准的逻辑门其输出直接连接到一个满足3.3V-LVCMOS电平的逻辑门的输入端;两个5V-TTL电平的逻辑门的输出短接后与另一个5V-TTL电平逻辑门输入连接;1.8V-LVCMOS逻辑门的输入直接与5V-TTL逻辑门的输入连接】9.多选题：关于微处理器的串行接口，下列哪些说法正确的？

选项：

A、分为串行通讯总线和串行外设总线

B、微处理器通过全双工串行通讯总线与另外一个微处理器或设备进行数据交换，一方不能主动向对方发送数据，

C、微处理器通过串行设备总线对设备进行读写访问，但是设备也可以主动向微处理器发送数据

D、串行通讯总线分为点对点总线，网络总线，物理介质可以通过电缆、光纤或者无线传输

答案：【分为串行通讯总线和串行外设总线;串行通讯总线分为点对点总线，网络总线，物理介质可以通过电缆、光纤或者无线传输】10.多选题：关于异步通讯和同步通讯，下列哪种说法是正确的？

选项：

A、异步通讯就是通讯的双方发送和接收不同步

B、同步通讯是数据的发送方和接收方的时钟是严格同步的

C、异步通讯的速率比同步通讯快

D、一次同步通讯能够传输的数据量比异步通讯要大

答案：【同步通讯是数据的发送方和接收方的时钟是严格同步的;一次同步通讯能够传输的数据量比异步通讯要大】第6章智能仪器的后向通道设计第6章单元测试题1.单选题：下列关于升压斩波和降压斩波电路，哪些说法是正确的？

选项：

A、它们都是线性模式的电源电路

B、它们的输入都允许比输出电压高

C、降压斩波电路的主开关需要高侧驱动器

D、升压斩波电路的主开关需要高侧驱动器

答案：【降压斩波电路的主开关需要高侧驱动器】2.单选题：推挽式开关电源输入直流电压为E时，每个开关管承受的耐压是多少？

选项：

A、E

B、2E

C、E/2

D、4E

答案：【2E】3.多选题：下列哪些是A类和B类功放的主要区别？

选项：

A、A类功放是线性功放，而B类不是

B、A类功放需要直流偏置，而B类功放不需要

C、A类功放由一个晶体管构成，且信号在直流工作点附近被放大，B类功放则由两个互补的晶体管构成，每个晶体管分别负责正半周和负半轴的信号放大。

D、A类功放能够产生比B类功放更大的功率输出

答案：【A类功放需要直流偏置，而B类功放不需要;A类功放由一个晶体管构成，且信号在直流工作点附近被放大，B类功放则由两个互补的晶体管构成，每个晶体管分别负责正半周和负半轴的信号放大。】4.多选题：线性功放采用负反馈后，可以获得哪些性能的改善？

选项：

A、获得稳定的电压或电流输出

B、改善晶体管的非线性影响

C、扩展晶体管的动态响应能力

D、改善线性功放的稳定性

答案：【获得稳定的电压或电流输出;改善晶体管的非线性影响】5.多选题：对于D类开关功放，下列哪些说法是正确的？

选项：

A、开关模式的功放，可以实现比线性功放更高的功率输出

B、采用脉宽调制技术，因此它可以实现比线性功放更高的频率输出

C、在输出同样的功率时，D类功放比线性功放需要更强的散热条件

D、与线性功放一样，D类功放也可以采用负反馈技术实现稳定的电压或电流输出

答案：【开关模式的功放，可以实现比线性功放更高的功率输出;与线性功放一样，D类功放也可以采用负反馈技术实现稳定的电压或电流输出】6.多选题：下列哪些是一台智能仪器的内部采用分布式供电的原因？

选项：

A、具有功能多样化的部件，它们需要的电源不相同

B、微处理器芯片和集成电路具有不同的供电电源和电平标准

C、模拟和数字电路需要不同平稳度或噪声密度的电源

D、为了实现强弱电分离，要求隔离的供电

答案：【具有功能多样化的部件，它们需要的电源不相同;微处理器芯片和集成电路具有不同的供电电源和电平标准;模拟和数字电路需要不同平稳度或噪声密度的电源;为了实现强弱电分离，要求隔离的供电】7.多选题：下列关于线性稳压器LDO（如图1）的说法正确的是？

选项：

A、当LDO的输入在一定范围内波动时，其输出能保持不变

B、LDO的输出电压可以通过电阻分压器（向调整端ADJ反馈）来进行调节

C、LDO的输入侧和输出侧的压差越大，则LDO的功耗越低

D、在输入和输出之间压差足够时，LDO的输出与其调整端（ADJ）之间的电压保持不变

答案：【当LDO的输入在一定范围内波动时，其输出能保持不变;LDO的输出电压可以通过电阻分压器（向调整端ADJ反馈）来进行调节;在输入和输出之间压差足够时，LDO的输出与其调整端（ADJ）之间的电压保持不变】8.多选题：智能仪器如果采用交流市电供电，那么其前端AC-DC电源最好采用下列哪种电源形式？

选项：

A、单管反激电源

B、单管正激电源

C、LDO线性稳压器

D、恒流输出的降压斩波电路

答案：【单管反激电源;单管正激电源】9.多选题：单管反激电源中变压器的主要作用和特点是？

选项：

A、当开关开通时，变压器原边的激磁电抗储能

B、当开关关断时，变压器副边向负载提供能量

C、当开关开通时，变压器向负载提供能量

D、当开关关断时，需要辅助绕组实现磁复位

答案：【当开关开通时，变压器原边的激磁电抗储能;当开关关断时，变压器副边向负载提供能量】10.多选题：单管正激励电源的主要特点是？

选项：

A、当开关开通时，变压器原边的激磁电抗储能

B、当开关开通时，原边电源通过变压器向负载提供能量

C、当开关关断时，需要辅助绕组实现磁复位

D、变压器铁芯只利用其单边B-H特性实现激磁

答案：【当开关开通时，原边电源通过变压器向负载提供能量;当开关关断时，需要辅助绕组实现磁复位;变压器铁芯只利用其单边B-H特性实现激磁】第7章智能仪器的抗干扰和保护技术第7章单元测试题1.单选题：智能仪器受到的外部干扰问题主要是由于电场和磁场感应引起的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】2.单选题：对于静态的电场和磁场，它们不会对智能仪器产生电磁干扰问题。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】3.单选题：一个大电流的功率回路和一个具有较高增益的控制回路公用地线可能产生耦合干扰。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】4.单选题：为了避免公共阻抗耦合干扰，智能仪器的主控制板的数字地和模拟地最好分开走线。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：模拟信号的隔离只能通过变压器来实现。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】6.单选题：对高频电磁波的屏蔽，铁金属比铜金属要好，因为铁具有更高的磁导率。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】7.单选题：两台智能仪器的主控制板之间通过异步串口进行通讯，但是通讯接口不隔离，那么这两个主控制板都可以通过连接机壳来接地，这样可有效避免地线上公共阻抗耦合的干扰。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】8.单选题：电容耦合或者互感耦合只有变化的电场和磁场才能产生。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】9.单选题：两个回路之间存在电容耦合，如果敏感回路的阻抗比较低，那么受到的干扰影响更大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】10.单选题：共模干扰往往通过两个隔离回路之间的耦合电容形成干扰电流，并以公共的机壳返回。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】期末考试期末考试1.单选题：已知信号输入的基准电压为5V，要求ADC的分辨率约等于2mV，最少应选用____位ADC芯片

选项：

A、6

B、8

C、10

D、12

答案：【12】2.单选题：如图所示的反相比例电路中，设A为理想运放，已知运放的最大输出电压±Uom=±12V，当UI=5V时，Uo=____。‍

选项：

A、-12V

B、10V

C、－10V

D、12V

答案：【－10V】3.单选题：下列不属于智能仪器硬件组成部分的是____。

选项：

A、微处理器系统

B、模拟量信号输入通道

C、人机接口

D、标准通信接口

E、LabVIEW开发的图形化仪器面板

答案：【LabVIEW开发的图形化仪器面板】4.单选题：下列哪个选项不属于智能仪器的应用范畴____。

选项：

A、温度测量

B、视频播放

C、过程控制

D、生命迹象监测

答案：【视频播放】5.单选题：ADC转换器的种类繁多，下列哪种原理的ADC内部包含DAC转换器？

选项：

A、逐次比较型

B、双积分型

C、并行比较型

D、折叠型ADC

答案：【逐次比较型】6.单选题：为了使运放具有较好的线性度，应____

选项：

A、提高输入电压

B、提高电源电压

C、降低输入电压

D、引入直流深度负反馈

答案：【引入直流深度负反馈】7.单选题：把模拟量转换成相应数字量的转换器件称为____

选项：

A、模拟乘法器

B、运算放大器

C、DAC转换器

D、ADC转换器

答案：【ADC转换器】8.单选题：下列哪些功能属于智能仪器的后向通道_____。

选项：

A、对传感器信号的调理和放大

B、信号的发生和功率放大

C、仪器与上位PC机的数据交换

D、算法的处理

答案：【信号的发生和功率放大】9.单选题：下面哪种表述是正确的____。

选项：

A、一个传感器系统具有良好的静态线性度，那么用它对信号进行检测将不会产生失真

B、如果提高传感器系统的灵敏度，那么将有利于降低信号的失真

C、如果传感器系统对信号的不同频率分量具有相同的增益和线性相移，那么将不会引起失真

D、如果提高传感器系统的动态响应，那么将有利于降低信号的失真。

答案：【如果传感器系统对信号的不同频率分量具有相同的增益和线性相移，那么将不会引起失真】10.单选题：已知ADC的基准电压为2.5V，供电电源为5V，如果要求ADC的1个LSB（量化误差）小于2mV，最少应选用____位A/D芯片。

选项：

A、6

B、8

C、10

D、12

答案：【10】11.单选题：数字逻辑门具有有限的输出电流能力，这就意味着，当与逻辑门相接口的门电路具有较低的输入阻抗，那么逻辑门的电平输出将会受到怎样的影响____‍。

选项：

A、高电平输出电压跌落，低电平输出电压不受影响

B、高电平输出电压不受影响，低电平输出电压将升高

C、高低电平输出电压都不受影响

D、高电平输出电压跌落，低电平输出电压抬高

答案：【高电平输出电压跌落，低电平输出电压抬高】12.单选题：下面哪些特点不是用以描述智能仪器的_____。

选项：

A、功能多样化

B、提高测量精度

C、网络化和远程控制

D、结构简单

答案：【结构简单】13.单选题：如图所示的电路，试说明该电路一般用于智能仪器系统中的____‍。‍

选项：

A、信号同相放大

B、信号反相放大

C、信号跟随/阻抗变换

D、信号电气隔离

答案：【信号跟随/阻抗变换】14.单选题：下列ADC转换器从原理上判断，哪种速度最快____‍。

选项：

A、逐次逼近型

B、双积分型

C、并行比较型

D、∑-△型

答案：【并行比较型】15.单选题：已知一个12位的ADC转换器使用的基准电压是2.5V，ADC的供电电源是5V，试计算该ADC转换器能分辨的最小输入电压是多少____‍。

选项：

A、0.61mV

B、1.22mV

C、1.83mV

D、3.0mV

答案：【0.61mV】16.单选题：如图所示一个理想运放电路，当输入信号Ui从-5V升高到2V时，运放的输出电压为____。

选项：

A、4V

B、+5V

C、-5V

D、+2.5V

答案：【+5V】17.单选题：下列选项不属于运放的非理想特性的是____。

选项：

A、失调电压

B、偏置电流

C、微分非线性

D、共模抑制比

答案：【微分非线性】18.单选题：一个传感器输出的直流电压信号为1V（平均值），其上叠加了有效值为8mV的噪声电压，另外一个传感器输出的直流电压信号为3V（平均值），其上叠加有了有效值为10mV的噪声电压，两路传感器的输入信号通过由理想运放构成的加法器合成后的信噪比（SNR）为_____。

选项：

A、50dB

B、45dB

C、40dB

D、35dB

答案：【50dB】19.单选题：一个数据采集系统，在输入信号进入采样保持器之前必须采用一个低通滤波器，该低通滤波器的作用是____。

选项：

A、滤除谐波，进行输入信号波形的整形

B、限制输入信号带宽，防止发生频谱混叠

C、对输入信号进行相位补偿

D、对输入信号进行时域变换

答案：【限制输入信号带宽，防止发生频谱混叠】20.单选题：下列关于传感器特性的描述，哪个是错误的____。

选项：

A、传感器的静态特性是在施加输入信号足够长时间后测量得到的传感器的输入/输出关系

B、线性度是传感器的静态特性

C、线性度好的传感器不会存在失真的问题

D、传感器的非线性输入/输出关系可以通过智能仪器的软件处理校正成线性

答案：【线性度好的传感器不会存在失真的问题】21.单选题：如果一个传感器可视为线性系统，则下列那些表述是不正确的____。

选项：

A、线性传感器的静态输入/输出关系可以用一条过零的直线来表示

B、线性传感器不会造成信号的失真

C、线性传感器对于一个含有3次谐波的工频信号的响应波形中具有50Hz和150Hz两个频率的信号

D、线性传感器的传递函数具有定常系数

答案：【线性传感器不会造成信号的失真】22.单选题：下列关于调理电路与传感器的输出接口的描述哪个是正确的____。

选项：

A、调理电路应该具有较低的输入阻抗和较高的输出阻抗

B、调理电路应该具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗

C、调理电路应该具有高输入电阻和低泄露电流

D、以上都不正确

答案：【以上都不正确】23.单选题：下列关于运算放大器的描述，哪个是不正确的____。

选项：

A、运放在负反馈方式下工作才会具有“虚断”特性

B、运放的“虚短”特性并不是运放的固有特性

C、运放的高增益是“虚短”特性成立的必要条件

D、发生输出饱和的运放其“虚短”特性会丧失

答案：【运放在负反馈方式下工作才会具有“虚断”特性】24.单选题：下列那些存储器不能在一个8051单片机系统中作为程序存储器使用____。

选项：

A、并行接口SRAM

B、并行接口FLASH

C、并行接口铁电存储器（FRAM）

D、串行接口EPPROM

答案：【串行接口EPPROM】25.单选题：如果一个存储器具有A0~A11总共12根地址线，那么这样的存储器可以在8051单片机系统中连接几片____。

选项：

A、2片

B、4片

C、8片

D、16片

答案：【16片】26.单选题：如果采用动态扫描技术，那么要实现16个按键与单片机的接口，那么最少需要单片机多少条I/O线____。

选项：

A、16条

B、10条

C、8条

D、9条

答案：【8条】27.单选题：一个同步时序逻辑电路如果采用宏单元模型来设计，要求该逻辑电路共输出4路信号，而这些输出信号共有7种电平组合，那么至少需要几个D触发器才能实现该设计____。

选项：

A、1个

B、3个

C、4个

D、7个

答案：【3个】28.单选题：下列哪个关于智能仪器的描述是错误的是____。

选项：

A、智能仪器技术是以计算机技术为基础的

B、智能仪器既可用于对被测量进行定量的检测和分析，也能用于对其进行控制

C、智能仪器的功能比较单一，但是测量准确度和稳定性很高

D、网络化和远程测量是智能仪器的重要发展方向

答案：【智能仪器的功能比较单一，但是测量准确度和稳定性很高】29.单选题：下列哪些功能属于智能仪器的前向通道？_____

选项：

A、对传感器信号的调理和放大

B、信号的发生和功率放大

C、仪器与上位PC机的数据交换

D、算法的处理

答案：【对传感器信号的调理和放大】30.单选题：下面不属于智能仪器的有____。

选项：

A、数字存储示波器

B、虚拟仪器

C、视频MP4播放设备

D、CCD数码相机

答案：【视频MP4播放设备】31.单选题：下列那类传感器使用最广泛，构成种类最多____。

选项：

A、物理传感器

B、生物传感器

C、化学传感器

D、组合型传感器

答案：【物理传感器】32.单选题：仔细查看如图所示的运放电路，设A为理想运放，采用双电源供电Vcc=±12V，当Ui=3V时，Uo=____。

选项：

A、—4V

B、4V

C、—12V

D、12V

答案：【—12V】33.单选题：下列关于信号的共模与差模的描述哪个是错误的____？

选项：

A、运放的差模和共模分别是指其同相端和反相端对电源地之间的两个信号的相同的分量以及不同的分量

B、共模信号的幅值与其参考地的位置相关，参考地不同，共模电压可能不同

C、差模信号是两个信号的差，它也与参考地有关，参考地不同，差模电压也不同

D、如果运放的共模电压超过其电源电压，那么运放将不正常工作

答案：【差模信号是两个信号的差，它也与参考地有关，参考地不同，差模电压也不同】34.单选题：下列关于微处理器MCS-51与外设进行接口的论述，哪个是正确的____‍。

选项：

A、外设与MCS-51单片机通过数据和地址总线进行并行接口，其地址空间属于程序空间‍

B、外设与MCS-51单片机通过SPI总线进行串行接口，SPI是两线式串行总线‍

C、外设与MCS-51单片机也可以通过I/O口进行并行接口‍

D、以上论述都不正确

答案：【外设与MCS-51单片机也可以通过I/O口进行并行接口‍】35.单选题：下列哪种存储器的写入速度是最快的____。

选项：

A、静态RAM

B、Flash

C、铁电存储器

D、串行接口的EEPROM

答案：【静态RAM】36.单选题：已知一个3位ADC的基准电压为2.5V，供电电源为5V，其输出特性如下图所示，其中虚线表示理想传输特性的位置，那么请问此ADC的微分非线性误差等于____。

选项：

A、0.5LSB

B、1LSB

C、1.5LSB

D、2LSB

答案：【1.5LSB】37.单选题：下列关于信号的共模与差模的描述哪个是错误的____。

选项：

A、一个差分运放可实现很高的共模抑制比，因此在采用该运放对一个小的低频差分信号进行放大时可不用考虑共模电压的影响

B、共模信号的幅值与其参考地的位置相关，参考地不同，共模电压可能不同

C、差模信号是两个信号的差，它与参考地的位置无关

D、一个反相放大器可以通过把差分运放的同相端接地而反相端连接到被测信号来实现

答案：【一个差分运放可实现很高的共模抑制比，因此在采用该运放对一个小的低频差分信号进行放大时可不用考虑共模电压的影响】38.单选题：下列关于微处理器MCS-51与外设进行接口的论述，哪个是正确的____。

选项：

A、MCS-51是哈佛结构处理器，其存储空间在物理上被划分为程序空间和数据空间，一个外设与MCS-51单片机通过三总线进行并行接口时，应该将其连接到程序空间

B、外设与MCS-51单片机通过IIC总线进行串行接口，IIC是两线式串行总线‍

C、数据存储器与MCS-51单片机进行三总线并行接口，那么存储器需要连接单片机的/PSEN控制信号

D、以上论述都不正确

答案：【外设与MCS-51单片机通过IIC总线进行串行接口，IIC是两线式串行总线‍】39.单选题：下列那些效应制作的传感器属于化学传感器____。

选项：

A、光电效应

B、水分子亲和湿敏效应

C、霍尔效应

D、以上都不是

答案：【以上都不是】40.单选题：下列哪种传感器需要转换电路才能工作____。‍

选项：

A、光电倍增管

B、热电偶

C、光伏电池

D、热电阻

答案：【热电阻】41.单选题：下面四图表示某个传感器的动态特性（图中K为增益特性，θ(ω)为相移特性），请问那个传感器不会造成信号失真____。

选项：

A、A

B、B

C、C

D、D

答案：【A】42.单选题：下面关于传感器的特性的描述，哪个是正确的____。

选项：

A、灵敏度是传感器的固有属性，不能通过外电路来改变

B、时间常数描述了传感器的一阶动态性能

C、传感器的动态特性可以用微分方程来描述，微分方程的阶数决定了传感器是否是线性的

D、如果一个传感器的传递函数具有右半平面的特征根，那么它将具有快速的动态响应能力

答案：【时间常数描述了传感器的一阶动态性能】43.单选题：运放的同相端和反相端之间的“虚断”特性来源于____。

选项：

A、运放引入负反馈

B、运放的同相和反相端具有很小的偏置电流

C、运放的开环增益足够大

D、运放的输出阻抗较低

答案：【运放的同相和反相端具有很小的偏置电流】44.多选题：下列哪种传感器可以采用测量电桥作为转换电路进行测量____。

选项：

A、光电二极管

B、霍尔传感器

C、电感式位移传感器

D、热敏电阻

答案：【电感式位移传感器;热敏电阻】45.多选题：下列哪些指标描述传感器的静态特性____。

选项：

A、传感器的灵敏度

B、传感器的线性度

C、传感器的阶跃响应

D、传感器的时间常数

答案：【传感器的灵敏度;传感器的线性度】46.多选题：运放的同相端和反相端之间的“虚短”特性来源于____。

选项：

A、运放引入负反馈

B、运放的同相和反相端具有很小的偏置电流

C、运放的开环增益足够大

D、运放的输出阻抗较低

答案：【运放引入负反馈;运放的开环增益足够大】47.多选题：下列设备属于智能仪器的有____。

选项：

A、基于PC的虚拟仪器

B、基于嵌入式微处理器ARM9的视频播放器

C、基于8051单片机的马达控制器

D、家用烟雾报警器

答案：【基于PC的虚拟仪器;基于8051单片机的马达控制器】48.多选题：ADC转换器的转换误差包括____，____和____。

选项：

A、偏移误差

B、增益误差

C、非线性误差

D、随机误差

答案：【偏移误差;增益误差;非线性误差】49.多选题：请判断下列互感器的构成方式属于选项中的哪种？（1）热电偶____，（2）霍尔电流互感器____。

选项：

A、能量变换基本型

B、电路参数型

C、反馈型

D、参比补偿型

答案：【能量变换基本型;反馈型】50.多选题：如图所示仪表运放连接电桥的差分放大电路，请根据图示参数计算运放的共模输入电压为_____，差模输入电压为____。

选项：

A、7.875V

B、0.75V

C、7.5V

D、8.25V

答案：【7.875V;0.75V】51.多选题：下列哪个部分是智能仪器不可缺少的部分____。

选项：

A、前向通道

B、后向通道

C、微处理器系统

D、通讯接口

答案：【前向通道;微处理器系统】52.多选题：一个传感器系统如果要求保持信号具有较小的失真，那么它应该具备下列那些特点____。

选项：

A、具有较高的增益

B、具有较低的传输延时

C、不同频率下传感器的增益应该相同

D、不同频率信号通过传感器后的延时应该相同

答案：【不同频率下传感器的增益应该相同;不同频率信号通过传感器后的延时应该相同】53.多选题：如果一个电路具有较低的直流阻抗，但是却具有较高的交流阻抗，那么下列哪种电路形式可以满足这个要求____。

选项：

A、直流恒流源电路

B、直流恒压源电路

C、电容电路

D、电感电路

答案：【直流恒压源电路;电感电路】54.多选题：下列那种串行接口属于串行设备接口，并且具有专门的同步时钟信号进行数据的发送和接收____。

选项：

A、SPI

B、IIC

C、SCI

D、USB

答案：【SPI;IIC】55.多选题：智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它由____和____两大部分组成。

选项：

A、硬件

B、软件

C、机壳

D、电源

答案：【硬件;软件】56.多选题：智能仪器的前向通道主要包括____和____两个部分。

选项：

A、模拟信号调理电路

B、ADC转换器

C、微处理器系统

D、Labview/CVI图形化显示界面

答案：【模拟信号调理电路;ADC转换器】57.多选题：下面不属于智能仪器的有____和____。

选项：

A、指针式电压表

B、数字式频率计

C、嵌入式电压波形分析仪

D、虚拟仪器

答案：【指针式电压表;数字式频率计】58.多选题：ADC转换器的准确度主要是由____和____来决定的。

选项：

A、分辨率

B、基准电压

C、转换时间

D、采样频率

答案：【分辨率;基准电压】59.单选题：神经网络学习过程中，要对训练数据进行归一化和去归一化。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】60.单选题：奇数长度偶对称有限冲击响应滤波器h(n)是线性相位滤波器

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】61.单选题：偶数长度偶对称有限冲击响应滤波器h(n)是线性相位滤波器

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】62.单选题：多项式函数逼近中，阶次越高越好。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】63.如图所示一个8051的单片机系统数码管动态显示电路进行并行接口。设两个集电极开路锁存器U1和U2通过并行接口与单片机相连，其地址分别为0Cxx0h和0Cxx1h（x表示无关的地址位）信号在写操作时使能外部数据存储器。(ALE，/PSEN，/WR,/RD,/EA)。

答案：【/WR】64.请计算下图中含有理想运放的电路的电压U=V（箭头给出了参考方向，β为三极管电流放大倍数）。

答案：【7.2】65.如图所示仪表运放连接电桥的差分放大电路，请根据图示参数计算运放的共模输入电压为____V

答案：【15.75】66.如图所示仪表运放连接电桥的差分放大电路，请根据图示参数计算运放的差模输入电压为____V

答案：【-0.75】67.如图所示，有一个单极性的12位ADC，其基准电压为3V，采用5V电源供电。对一个峰值为1V的来自交流互感器的正弦信号进行采样和转换。为了使被测信号放大和偏移后能够利用ADC的最大测量范围，图中偏移和放大电路中的电阻参数应该满足如下比例关系：R2/R1=

答案：【1.5】68.图给出了一个由电阻、电压源以及受控源构成的电网络，现在通过一个三运放差分放大器来检测电路中a点和b点之间的电压，请计算：差分运放输入的差模电压（V）

答案：【2】69.一个高压电压分压器，电压变比为1000:1，当输入1000V阶跃电压时，其响应如图（b）所示。分压器的输出连接一个一阶低通滤波器以及一个同相放大器，电路参数如图（a）所示。运放的单位增益频率为1MHz，直流开环增益为80dB，计算：当用该分压器测量一个100kHz，幅值为500V的正弦电压时，由于分压器和运放动态特性限制实际达到的输出幅值为__。

答案：【[0.0255,0.0257]】70.如图所示的电路中，设A1，A2为理想运放，已知R=R1=R2=R3=10kΩ.当输入信号UI1=300mV，UI2=100mV时，试求输出电压UO的大小等于___。

答案：【2.9】71.请计算下图中含有理想运放的电路的电流I=mA（箭头给出了参考方向，β为三极管电流放大倍数）。

答案：【-1.6】72.如图某8051单片机应用系统需要与4个保护开关K1-K4进行接口，但是现在只有三根I/O线P1.0,P1.1和P1.2可以被使用，请设计一个数字逻辑电路（完成填空），其中P1.0和P1.1作为按键的选择端，P1.2作为键盘状态到单片机的反馈端，利用该电路使得单片机能够实现对按键状态的读。要求：当P1.0=0和P1.1=0时，选择K1；P1.0=0和P1.1=1时，选择K2；P1.0=1和P1.1=0，选择K3；P1.0=1和P1.1=1时，选择K4。P1.2=(!P.0)·()·K1+(!P.0)·(P.1)·K2+(P.0)·(!P.0)·K3+(P.0)·(P.1)·K4

答案：【!P.1】73.如图所示一个8051的单片机系统数码管动态显示电路进行并行接口。设两个集电极开路锁存器U1和U2通过并行接口与单片机相连，其地址分别为0Cxx0h和0Cxx1h（x表示无关的地址位）74LS138用于锁存单片机的低8位（地址，数据，控制）

答案：【地址】74.如图所示一个8051的单片机系统数码管动态显示电路进行并行接口。设两个集电极开路锁存器U1和U2通过并行接口与单片机相连，其地址分别为0Cxx0h和0Cxx1h（x表示无关的地址位）信号用于使能外部程序存储器(ALE，/PSEN，/WR,/RD,/EA)

答案：【/PSEN】75.如图所示一个8051的单片机系统数码管动态显示电路进行并行接口。设两个集电极开路锁存器U1和U2通过并行接口与单片机相连，其地址分别为0Cxx0h和0Cxx1h（x表示无关的地址位）信号在单片机读操作时使能外部数据存储器(ALE，/PSEN，/WR,/RD,/EA)

答案：【/RD】76.如图所示，有一个单极性的12位ADC，其基准电压为3V，采用5V电源供电。对一个峰值为1V的来自交流互感器的正弦信号进行采样和转换。为了使被测信号放大和偏移后能够利用ADC的最大测量范围，图