2022年智能仪器课后习题答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用智能仪器考试卷型:名词说明、简答、简述、综合 没有给重点,但是老师说考题都是由课后习题凝练出来的,所以我将大部分课后习题答案整理出来,仅供参考;难免有错误,望大家谅解并指出;课后习题参考 1-1 你在学习和生活中,接触、使用或明白了哪些仪器外表?它们分别属于哪种类型?指出他们的共 同之处与主要区分;挑选一种仪器,针对其存在的问题或不足,提出改进设想 课堂作业) ;b5E2RGbCAP 参考:就测量仪器而言,按测量各种物理量不同可划分为八种:几何量计量仪器、热工量计量仪 器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器

2、、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪 器、电离辐射计量仪器;p1EanqFDPw 1-2 结合你对智能仪器概念的懂得,争论“ 智能化” 的层次;P2 智能仪器是运算机技术和测量仪器相结合的产物,是含有微型运算机或微处理器的测量 测)仪器;由于它拥有对数据的储备、运算、规律判定及自动化操作等功能,具有肯定智能的作用或检 表现为智能的延长或加强等),因而被称为智能仪器;DXDiTa9E3d P5- P6 智能仪器的四个层次:聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器;聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础也可能运算机技术和信号处理技术);特点是通过奇妙的设计而获得某一有特色的功能;初级智

3、能仪器除了应用电子、传感、测量技术外,主要特点是应用了运算机及信号处理技术,这类仪器已具有了拟人的记忆、储备、运算、判定、简洁决策等功能;模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法,这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估,可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型,并对测量误差 静态或动态误差)进行补偿;高级智能仪器是智能仪器的最高级别,这类仪器多运用模糊判定、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术;有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力; RTCrpUDGiT 1-3 仪器外表的重要性表达在哪些方面?P3-51)仪器及检测技术已经成为促进当代生产

4、的主流环节,仪器整体进展水平是国家综合国力的重要标志之一 2)先进的科学仪器设备既是学问创新和技术创新的前提,也是创新争论的主题内容之一和创新成就得重要表达形式,科学仪器的创新是学问创新和准时创新的组成部分;3)仪器是信息的源头技术5PCzVD7HxA 总之,科学仪器作为熟悉世界的工具,是国民经济的“ 倍增器” 、科学争论的“ 先行官” 、现代战争的“ 战役力” 、法庭审判的“ 物化法官” ,其应用遍及“ 农轻重、陆海空、吃穿用” ;jLBHrnAILg 1-4 简述推动智能仪器进展的主要技术;P81)传感器技术 2)A/D 等新器件的进展将显著增强仪器的功能与测量范畴 3)单片机与 DSP的

5、广泛应用 4)嵌入式系统和片上系统 SOC)将使智能仪器的设计提升到一个新阶段 5)ASIC、FPGA/CPLD即使在智能仪器中广泛使用 6)LabVIEW等图形化软件技术 7)网络与通信技术 xHAQX74J0X 1-5 学过的哪些课程为智能仪器设计奠定基础,回忆其主要内容;1-6 智能仪器有哪几种结构形式?对其做简要描述;P6从智能仪器的进展状况看来,其结构有两种基本类型,即微机内嵌式和微机扩展式;微机内嵌式智能仪器是将单片或多片的微处理器与仪器有机的结合在一起形成的单机;微处理器在其中起掌握和数据处理作用;其特点主要是:专用或多功能;采纳小型化、便携或手持式结构;干电池供电;易于密封,适

6、应恶劣环境,成本较低;)LDAYtRyKfE 微机扩展式智能仪器是以个人运算机 PC)为核心的应用扩展型测量仪器;PCI 的优点是使用灵活、应用范畴广,可以便利的利用 PC已有的磁盘、打印机及绘图仪器等猎取硬拷贝;PC数据处理功能强、内存容量大,因而 PCI 可以用于复杂的、高性能的信息处理;)Zzz6ZB2Ltk 1-7 智能仪器设计是采纳 FPGA/CPLD有哪些优点? P12FPGA/CPLD芯片都是特别的 ASIC 芯片,他们除了 ASIC 的特点之外,仍有以下优点:1)随着1 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - -

7、- - - - 个人资料整理 仅限学习使用VLSI 工艺的不断提高, FPGA/CPLD的规模也越来越大,所能实现的功能越来越强可以实现系统集成;2)FPGA/CPLD的资金投入小,研制开发费用低;3)FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情形下用不同的 EPROM就可实现不同的功能;4)FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短;5)FPGA/CPLD软件易学易用,可以使设计人员更能集中精力进行电路设计;FPGA/CPLD适合于正向设计,对学问产权爱护有利;dvzfvkwMI1 1-8 为什么说嵌入式系统与片上系统 SOC)将使智能仪器的设计提升到一个新阶段?P11 1)

8、嵌入式系统的深化进展将是智能仪器的设计提升到一个新的阶段,特别是能运行操作系统的嵌入式系统平台,由于它具备多任务、网络支持、图形窗口、文件和目标治理等功能,并具有大量的应用程序接口 API),将会使研制复杂智能仪器变得简洁;rqyn14ZNXI 2)在片上系统设计中,设计者面对的不再是电路芯片而是依据所设计系统的固件特性和功能要求,挑选相应得单片机 CPU内核和成熟化的 IP 内核模块,排除了器件信息故障,加快了设计速度,片上系统将使系统设计发生革命性的变化;EmxvxOtOco 2-1 数据采集系统主要实现哪些基本功能?P15 智能仪器的数据采集系统简称DAS,是指将温度、压力、流量、位移等

9、模拟量进行采集、量化转换成数字量后,以便由运算机进行储备、处理、显示或打印的装置;SixE2yXPq5 但2-2 简述数据采集系统的基本结构形式,并比较其特点;P15-161)集中采集式:a 分时采集型特点:多路信号共同使用一个S/H 和 A/D 电路,简化了电路结构,降低了成本;对信号的采集式由模拟多路切换器即多路转换开关分时切换、轮番选通的,因而相邻两路信号在时间 上是依次被采集的,不能获得同一时刻的数据,这样就产生了时间偏斜误差;)6ewMyirQFL b 同步采集型 特点:在多路转换开关之前给每路信号通路各加一个采样保持器,使多路信号的采样在同一时刻进行,即同步采样;然后由各自的保持器

10、保持着采样信号的幅值,等待多路转换开关分时切换进入公用的 A/D 电路将保持的采样幅值转换成数据输入主机;这样可以排除分时采集型结构的时间偏斜误差,这种结构既能满意同步采集的要求,又比较简洁;不足之处:在被测信号路数较多的情形下,同步采得的信号在保持器中保持的时间会加长,而保持器会有一些泄露,是信号有所衰减;)kavU42VRUs 2)分散采集式:每一路信号一般都有一个 S/H 和 A/D,不再需要模拟多路转换器 MNX;每一个S/H 和 A/D 之对本路信号进行模数转换即数据采集,采集的数据按肯定的次序或随机地输入运算机,根据采集系统中运算机掌握结构的差异可以分为分布式单机采集系统和网络式采

11、集系统;)y6v3ALoS89 2-3 采样周期与那些因素有关,如何挑选采样周期?2-4 为什么要在数据采集系统中使用测量放大器?P19由于电路内有这样或那样的噪声源存在,是的电路在没有信号输入时,输出端仍存在肯定幅度的波动电压,这就是电路的输出噪声;把电路输出端测得的噪声有效值折算到改电路的输入端即除以该电路的增益,得到的电平值称为该电路的等效输入噪声,即;假如在高电路输入端的信号幅度 小到比该电路的 仍要低,那么这个信号就会被电路的噪声所“ 埋没” ;为了不使小信号被埋没,就必需在该电路前面加一级放大器;M2ub6vSTnP 2-6 在设计数据采集系统式,挑选模拟多路开关要考虑的主要因素是

12、什么?2-7 能否说一个带有采样保持器的数据采集系统的采样频率可以不受限制?为什么?P46 不能说带有采样保持器的数据采集系统的采样频率可以不受限制;0YujCfmUCw 由于在 A/D 转换器在进行转换时需要肯定的时间,在这个转换时间内,被转换的模拟量应基本保持2 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用不变,否就转换精度没有保证,甚至根本失去看转换的意义;所以转换时间 制约着转换信号的最高频率;式 1),进而影响数据采集系统的采样频率;在 A/D 之前加上采样 / 保持器后式 2)

13、,为孔径时间;由于,所以由式2 限定的信号频率远远高于式1限定的频率,采样 / 保持器扩展了被转换信号的范畴,进而扩展了采样频率,但仍受 的限制,不能无限增大;eUts8ZQVRd 2-8 在为一个数据采集系统挑选微机时,主要考虑哪些因素?(1) 系统的通过速率,即系统速率、传输速率、采样速率或吞吐速率 单位时间内系统对模拟信号的采集次数)2)系统的辨论率,即数据采集系统可以辨论的输入信号的最小变化量3)系统的精度,当系统工作在额定速率下,系统采集的数值和实际值的差尽量要小2-9 2-10 假如一个数据采集系统,要求有 各个元器件? P55sQsAEJkW5T 1%级精度性能指标,在设计该数据

14、采集系统时,怎样挑选系统的通常传感器和信号放大电路所占的误差比例最大,其他各环节如采样/ 保持器和A/D 转换器等误差,可以按挑选元器件精度的一般规章和详细情形而定,挑选元器件精度的一般规章是:每一个元器件的精度指标应当优于系统规定的某一最严格的性能指标的 所以此题中传感器和信号放大电路的总误差可安排成 配 0.1%,且每个组件的误差应不大于 0.01%;TIrRGchYzg 10 倍左右; GMsIasNXkA 0.9%,A/D 转换器和 S/H 器和多路模拟开关分2-11 一个带有采样 / 保持器的数据采集系统,其采样频率, ,试问系统的采样频率是否太高?P47,故系统的采样频率不高2-1

15、2 数据采集系统的组成 P152-13 信号调理电路的组成 P173-1 键盘有哪几种组成方式?各自有何特点?按键去抖有哪几种方法?键盘的组成方式及特点 P60-P63(1)非编码键盘 包括独立连接式非编码键盘 结构简洁,但当键数较多时,就要占用多个接口)和矩阵式非编码键盘 可以削减键盘接口);非编码键盘处理软件复杂,硬件简洁;7EqZcWLZNX (2)编码键盘 由硬件来识别键闭合、释放状态,由硬件排除键抖动影响以及实现一些爱护措施的3 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 方法,可以节约个人资料整理仅限学

16、习使用lzq7IGf02E CPU相当多的时间;这种键盘处理软件简洁,但硬件较复杂;按键去抖动的方法:硬件方法和软件方法;通常在键的个数较少时可实行硬件措施,即用 R-S 触发器或单稳态电路来消 除按键抖动;键数较多时,常用软件反弹跳,及采纳软件延时法;zvpgeqJ1hk 3-2 键盘接口主要解决哪些问题?P60(1) 打算是否有键按下(2) 假如有键按下,打算是哪一个键被按下(3) 确定被按键的读书(4) 反弹跳 - 按键抖动的排除(5) 不管一次按键连续的时间多长,仅采样一个数据3-3 (6) 处理同时按键,即同时又一个以上的按键情形3-4 LCD 有那两种常用的驱动方式?说明一种驱动方

17、式 的 工 作 原理;P65图 3-8(1) 静态驱动方式A 端接交变的方波信号,B 端接掌握该段显示状态 的 信 号 ; 从 极 间 的 相 对 电 时 , 两 电 极 间 黑 色 显 示 状图中可以看出,当该段两个电极上的电压相同时,电压为0. ,该段不显示;当两极上的电压相位相反的相对电压为两倍幅值的方波电压,该段显示,即呈态;NrpoJac3v1 (2) 迭加驱动方式 时分割驱动法)3-5 试述当前集中常见触摸屏的工作原理;P81-P82 1)电阻式触摸屏 电阻式触摸屏的主要部分是一块玉显示器表面紧密协作的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层叫

18、 ITO 的透亮导电层,上面再盖 有一层外表面硬化处理、光滑防刮得塑料层,她的内表面也涂有一层导电层,在两层导电层之间有许多细小的透亮隔离点把他们隔开绝缘;当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了一个结束,掌握器检测到这个接通点并运算出X、Y 轴的位置,这就是全部电阻技术触摸屏共同的最基本原理;1nowfTG4KI 2)红外线式触摸屏红外线式触摸屏以光束阻断技术为基础,不需要在原先的显示器表面掩盖任何材料,而是在显示屏幕四周安放一个光点距架框,在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管,一一 对应形成横竖交叉的红外线组成的栅格;当有任何物体进入这个栅格的时候,就会拦住经过该位置的 横竖两条红外

19、线,在红外线探测器上会收到变化的信号,因而可以判定出触摸点在屏幕的位置,经由 掌握器将触摸的位置坐标传递给操作系统;fjnFLDa5Zo 3)电容式触摸屏 把人体当作一个电容元件的电极使用,是利用人体的电流感应进行工作的;电 容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏;当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,当用户和触摸屏表面 耦合出足够量的电容时,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流,这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这4 个电极的电流与手指到四角的距离成正比,掌握器通过对这四个电流比例的精确运算,得出触摸点的位置,tfnNhnE6e5 4)表面声波式触摸屏

20、 通过屏幕纵向和横向边缘的压电换能器发射超声波来实现;在各自对面的边缘装有超声波传感器,屏幕表面形成纵横交叉的超声波栅格;当收成触摸笔接近屏幕表面,接收波形对应手指拦住部位信号衰减了一个缺口,运算缺口的位置既是触摸坐标;HbmVN777sL 3-6 什么是同步通信方式和异步通信方式?与RS-232 标准相比, RS-422/485 标准有何优点?请说明RS-422/485 标准为何有这样的优点;V7l4jRB8Hs 同步通信方式:在数据开头传送前用同步字符来指示,并由时钟来实现发送端和接收端同步,字符4 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 -

21、 - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用与字符间没间隙;异步通信方式:数据时一帧一帧 包括字符代码或一字节数据)传送的;83lcPA59W9 P88 优点: RS-232 存在数据传输速率慢和传送距离短的缺点;RS-422/485 标准传输速率快,传送距离远;mZkklkzaaP 由于 RS-232发送器驱动电容负载的最大才能为2500pF,这就限制了信号线的最大长度;RS-232规定的规律电平与一般处理器的规律电平不一样,须与转换电平芯片连接,通信距离小,传输速率小;而 RS-422/485 的信号传输是利用信号导线之间的电相位差,传输距离远,速率高;AVktR43bpw

22、 3-7 两台智能仪器均以 51 系列单片机为主构成去内部的微机系统,当两台智能仪器采纳 RS-232 标准仅用 TXD、RXD信号进行通信时,试设计从一个仪器到另一个仪器之间利用串行通信的全部电路的原理图;设两台仪器均只供应 +5V电源;ORjBnOwcEd P88图 3-31 3-8 画出将 3-7 题的通信标准换成 P92 图 3-36 、图 3-37 RS-485后的电路连线图;3-9 简述 USB总线的特点及优越性;P92-P93 特点: 1)USB接口统一了各种接口设备的连接头 2)即插即用,并能自动检测与配置系统的资源 3)具有“ 热插拔” 的特性4)USB最多可以连接 127

23、个接口设备 5)USB1.1 的接口设备采纳两种不同的速度 输速度最高可达到 480Mbit/s ; 2MiJTy0dTT :12Mbit/s 全速)和 1.5Mbit/s 慢速); USB2.0 的传优势: 1)简化外部接口设备与主机之间的连线,并用一条传输缆线来串接各类型的接口设备 2)可以在不需要重新开机的情形下安装硬件 3-10 USB 的基本框架包含那几部分?P93(1) USB主机掌握器 / 根集线器(2) USB集线器(3) USB设备 P97 3-11 USB 有几种传输模式?试简述各种传输方式的特性;1)掌握传输 是 USB中最重要的传输,唯有正确的执行完掌握传输才能进一步执

24、行其他传输模 式;需以双向传输达到这个恳求;能自定义恳求来为任何目的而发送或接收数据块;全部 USB 设备必 须支持掌握传输;gIiSpiue7A 2)中断传输 它是为那些必需快速接收到主机或设备的数据而预备的;是低速设备可以传输数据的唯独方法;中断传输仅是一种“ 轮询” 的过程,假如由于错误而发生传送失败,可以在下一轮询的期间重新发送一次;uEh0U1Yfmh USB带宽来向主机提出恳求的;须依据目前总线的拥挤状态,3)批量传输它是针对未使用到的以全部可使用的带宽为基础,不断调整本身的传输速率,因此没有设置轮询时间间隔;如因某些错误而发生传送失败,就重新传送一次;IAg9qLsgBX 4)等

25、时传输 采纳了预先与 PC 机主机协议好的固定带宽,以保证发送端与接收端的速度能相互吻合,不支持有错误的数据重新发送,相对就须牺牲一些小错误的发生;WwghWvVhPE 3-12 USB 有几种描述符?其中哪几种是必需要设置的?P96 1)设备描述符 必需设置2)配置描述符 必需设置 3)接口描述符 必需设置 4)端口描述符 必需设置 3-13 以你的观点说明设备列举的含义?P96 当 USB设备第一次连接到 USB总线时, USB主机就会对此设备做出列举检测的动作;此时,主机会5 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - -

26、- - - 个人资料整理 仅限学习使用负责检测与设备全部连接至根集线器的设备,而辨识与设置一个 USB外围设备的程序,称之为设备列 举;如以 USB通信协议的观点来看,设备列举就是通过一连串介于主机与设备之间的掌握传输来辨识 与设置一个刚连上 USB的设备程序;而进一步的说明设备列举,也即是操作系统可以辨识一个新的硬 件设备连接上总线以及打算其特定的需求,然后加载适当的驱动程序,并且赐予新的硬件设备一个新 的地址 asfpsfpi4k 3-14 简述无线数据传输的原理及特点;P105 无限数据传输的核心技术是调制解调技术;调制过程是在发送端吧数字信号变换成能被模拟信道传 输的模拟信号,经传输通

27、道传至接收端,接收端通过解调过程把接收到的模拟信号转换成数字信号,完成了无线数据传输的任务;ooeyYZTjj1 特点: 1)工频为国际通用的数据传输频段 433MHz,无需申请 2)易于采集运动信号,不受电缆的约束 3-15 4-1 与硬件滤波器相比,采纳数字滤波器有何优点?P111 1)数字滤波只是一个运算过程,无需硬件,因此牢靠性高,并且不存在阻抗匹配、非一样性等问 题;2)模拟滤波器在频率很低时较难实现的问题,不会显现在数字滤波器的实现过程中;3)只要适当的转变数字滤波器在程序中的有关参数,就能便利的转变滤波特性,因此数字滤波使用 敏捷便利;4-2 常用的数字滤波算法有哪些,说明各种滤

28、波算法的特点和使用场合;1)克服脉冲干扰的数字滤波法:包括限幅滤波法、中值滤波法、基于拉依达准就的奇特数据滤波法 剔除粗大误差)、基于中值数肯定偏差的决策滤波器;BkeGuInkxI 特点:克服由仪器外部环境偶然因素引起的突变性扰动或仪器内部不稳固等引起误码等造成的尖脉 冲干扰 场合:有尖脉冲干扰的场合2)抑制小幅度高频噪声的平均滤波法:为抑制电子器件热噪声、A/D 量化噪声等小幅度高频电子噪声,通常采纳具有低通特性的算术平均滤波法、加权平均滤波法、滑动加权平均滤波法等线性滤波 器;PgdO0sRlMo 特点:算术平均滤波法可有效排除随机干扰,采样次数越大,滤波成效越好,但系统灵敏度要下 降,

29、只适用于慢变信号;滑动加权平均滤波法对周期信号有良好的抑制作用,平滑度高,灵敏度低,对偶然显现的脉冲性干扰抑制作用差;加权平均滤波法系统对当前采样值的灵敏度高;3cdXwckm15 场合:有小幅度高频噪声的场合 3)复合滤波器:特点:既能抑制随机干扰,又能滤除明显的脉冲干扰;场合:随机扰动不是单一的场合,既要排除大幅度的脉冲干扰,又要使数据平滑的场合 4-3 各种常用的滤波算法能组合使用吗?如能,请举例说明;如不能,请说明理由;P115 能组合使用;在实际应用中,所面临的随机扰动往往不是单一的,有时既要排除大幅度的脉冲干 h8c52WOngM 扰,又要做数据平滑,因此常用两种以上的滤波算法结合

30、使用;例如:去极值平均值滤波算法;特点:先用中值滤波算法滤除采样值中的脉冲性干扰,然后把剩余 的各采样值进行平均;去极值平均值滤波算法的算法为:连续采样 N 次,剔除其中的最大值和最小 值,再求余下 N-2 个采样值的平均值;明显,这种方法既能抑制随机干扰,又能滤除明显的脉冲干 扰;v4bdyGious 4-4 4-5 4-6 6 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4-7 中值数肯定偏差决策滤波器与中值滤波器有哪些特点? P113 中值数肯定偏差决策滤波器特点:这种决策滤波器能够

31、判别特别特数据,并以有效性的数据来取 代;具有比例不变性、因果性、算法快捷等特点,实时的完成数据净化;J0bm4qMpJ9 中值滤波器:运算简洁,在滤除脉冲噪声的同时可以很好的爱护信号细节信息;中值滤波器是一种 常用于净化奇特数据的非线性滤波器,它对奇特数据的敏锐度远低于标准偏差,存在“ 根信号” 用于 单调性数据的滤波,而非点到信号采纳中值滤波净化数据表现过于主动进取 XVauA9grYP 4-8 什么是系统误差?有哪几种类型?简要说明系统误差与随机误差的根本区分;P117 系统误差是只在相同条件下,多次测量同一量时其大小和符号保持不变或按肯定规律变化的误差;分为恒定系统误差和变化系统误差;

32、bR9C6TJscw 系统误差与随机误差的根本区分:系统误差不能依靠概率统计方法排除,可把握、掌握、排除,具 有规律性,产生在测量开头之前,与测量次数无关;随机误差不能把握、掌握、排除,具有随机性,产生在测量过程中,与测量次数有关;pN9LBDdtrd 4-9 产生零位误差的缘由有哪些?产生增益误差的缘由有哪些?简述校正方法;P117 由于传感器、测量电路、放大器等不行防止的存在温度漂移和时间飘移,所以会给仪器引入零位误 差和增益误差,这类误差均属于系统误差;DJ8T7nHuGT 零位误差校正方法:在每一个测量周期或中断正常的测量过程中,把输入接地 即使输入为零),此时包括传感器在内的整个测量

33、输入通道的输出即为零位输出 一般其值不为零);再把输入接基准电压 测得数据,并将 和 存于内存;然后输入接,测得,就测量结果可用下式运算,即在正常的测量过程中,均从采样值中减去原先存入零位输出值,从而实现零位校正;QF81D7bvUA 增益误差的自动校正方法:开头工作后或每隔肯定时间去测量一次基准参数,然后建立误差校正模 型,确定并储备校正模型参数;在正式测量时,依据测量结果和校正模型求取校正值,从而排除误 差;4B7a9QFw9h 4-10 基准电压的精度和稳固性是否会影响零位误差、增益误差的校正成效?P117会影响;零 位 误 差 、 增 益 误 差 的 校 正 结 果 都 与 基 准 电

34、 压 有 关 系 ; 对 于 零 位 校 正 , 测 量 结 果 为; 对 于 增 益 校 正 , 校 正 方 程 为, 其 中,ix6iFA8xoX 4-11 简述系统非线性误差校正的思路与方法;P118 思路:采纳各种非线性校正算法 校正函数法、线性插值法、曲线拟合法等)从仪器数据采集系统 输出的与被测量呈非线性关系的数字量中提取与之相对应的被测量;wt6qbkCyDE 方法:校正函数法、代数插值法 线性插值、抛物线插值、分段插值)、曲线拟合 连续函数拟合、分段拟合)4-12 通过测量获得一组反映被测值的离散数据,欲建立一个反映被测量值变化的近似数学模型,请问 有哪些常用的建模方法?Kp5

35、zH46zRk 校正函数法、代数插值法 线性插值、抛物线插值、分段插值)、曲线拟合 连续函数拟合、分段拟7 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用合)4-13 什么事代数插值法?简述线性插值和抛物线插值是如何让进行的;P119-P121所谓代数插值,就是用一个次数不超过 n 的代数多项式 去靠近,使 在节点处满意,线性插值过程:从一组数据 中选取两个有代表性的点 和,然后依据插值原理 , 求 出 插 值 方 程, 其 中 待 定 系 数 和 为,抛物线插值过程:在一组数据中选取,和

36、三个点,相应的插值方程为4-14 什么是线性拟合法?如何利用最小二乘法来实现多项式拟合;P122- P1234-15 4-16 举例说明标度变换的概念;P1260100 N 时,压力传感器输出的电压为测量机械压力时,常利用压力传感器,当压力变化为010mV,放大为 05V后进行 A/D 转换,得到 00HFFH的数字量这些数码并不等于原先带有量纲的参数值,它仅仅对应于参数的大小,必需把它转换成带有量纲的数值后才能显示或打印输出,这种转换就是工程量变换,又称标度变换;Yl4HdOAA61 5-1 什么是软件工程?软件工程是如何克服软件危机的?P131-P132软件工程是由硬件和系统工程派生出来的

37、;它包含四个关键元素:方法、语言、工具和过程,是工程学的原理和方法在软件设计和生产中的应用;ch4PJx4BlI 随着软件在运算机中的比重的增大,传统的软件生产方式已不能适应进展需要,显现了软件危机;软件工程将软件生产划分为几个阶段,每个阶段都有严格治理和质量检验,设计和生产过程有共同的准就;qd3YfhxCzo 5-2 什么是基于裸机的软件设计?其设计步骤分为那几步?P141基于裸机的软件设计是指以“ 空白” 的微处理器/ 掌握器为基础,完成全部的软件设计,没有将系统软件和应用软件分开处理,其实时性和牢靠性与设计人员的水平亲密相关,适用于功能较简洁的智 能仪器; E836L11DO5 步骤:

38、 1)设计任务书的编写2)硬件电路的设计 3)软件任务分析 4)数据类型和数据结构规划5)资源安排 6)编程与调试 7)编程语言和编程环境的挑选 S42ehLvE3M 5-3 系统监控程序的作用是什么?常用的结构有哪几种?P147-P148系统监控程序是掌握单片机系统按预定操作方式运转的程序;它完成人机对话和远程掌握等功能,是系统依据操作者的意图或遥控命令来完成指定的作业;它是单片机系统的框架;监控程序的任务有:完成系统自校、初始化,处理键盘命令,处理接口命令,处理条件触发并完成显示功能;501nNvZFis 常用结构:作业次序调度型、作业优先调度型、键码分析作业调度型5-4 依据你的懂得谈谈

39、什么是嵌入式系统,它有什么特点?8 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用嵌入式系统是指操作系统和功能软件集于运算机硬件系统之中;特点:功能单一、简洁,兼容性要求不高,软件代码小,高度自动化,响应速度快,适合于要求实时的和多任务的体系;jW1viftGw9 5-5 嵌入式应用程序的开发分为那几个阶段?P154 1)应用软件的生成阶段 2)应用软件的调试阶段 3)应用软件的固化运行阶段 5-6 嵌入式软件的开发方法有哪几种?各有什么特点?P156( 1)交叉开发 崩溃与烧制的调试方法无

40、法进行程序调试,效率低下,开发系统建立在 PC或工作站)上,应用程序的编辑、编译、链接等过程在宿主机上完成,而最终运行平台为嵌( 2)入式设备;xS0DOYWHLP ROM监控程序法转变崩溃和烧制方法才来的缺陷,将一段程序固化在目标机上;该程序与宿主机端程序一起完成对应用程序的调试;LOZMkIqI0w 5-7 什么是软件测试,其作用是什么发觉程序错误)? P157软件测试就是在软件投入运行前,对软件需求分析,设计规格说明和编码的最终复查,是软件质量保证的关进步骤;ZKZUQsUJed 定义 1:软件测试时为了发觉错误而执行程序的过程;定义 2:软件测试时依据软件开发各阶段规格说明和程序的内部

41、结构而细心设计一批测试用例 即输入数据及预期的输出结果),并利用这些测试用例去运行程序,以发觉程序错误的过程;dGY2mcoKtT 6-1 牢靠率、失效率是如何定义的?仪器失效率听从什么样的规律?P169牢靠率是指在规定条件下和规定时间内仪器完成所规定的任务的胜利率;失效率优势也称瞬时失效率或故障率,是指仪器运行到 与 t 时刻完好仪器台数之比;rCYbSWRLIA 仪器系统失效率曲线 新浴盆曲线): 图 6-1 t 时刻后单位时间内发生故障的仪器台数6-2 有 1000 台仪器,要求其 MTBF=1000h;如对其进行 1000h 的试验运行,最多答应多少台仪器显现故 障?P171FyXjo

42、FlMWh 解:平均故障间隔时间得 1000h仪器牢靠率为,又;,T 为运行台数和运行时间的乘积,指仪器失效数9 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得到,个人资料整理仅限学习使用仪器失效数为,即最多答应有 1000 台仪器显现故障;6-3 影响仪器牢靠性的因素有哪些?有哪些措施可以提高仪器硬件牢靠性?P174- P177影响仪器牢靠性的因素有:元器件的牢靠性、工艺、电路结构、环境因素、人为因素;提高仪器牢靠性的措施:1)合理地挑选元器件 电阻器、电容器、集成电路芯片)测试后,对这些元器件施加外应力,过一段

43、时间再重新特性测试2)挑选,把所选的合适元器件的特性 3)元器件降额使用 4)牢靠的电路设计5)冗余设计,包括并联系统和串联系统 6)环境设计,包括温度爱护、冲击振动爱护、电磁干扰爱护 7)人为因素设计 如这三个牢靠度为 0.9 的仪器部件并联冗余构成系统,系统的牢靠度为多少?如这三个部件并联构成3 取 2 的表决系统,系统的牢靠度又为多少忽视表决器的影响)?6-5 软件牢靠性的预估有哪几种模型?试分析你所明白的模型的优缺点;P1801)时间模型牢靠性增长模型:此模型需要确定在调试前软件的故障数目,这是一项困难的任务;公理模型:该模型猜测的故障数与实际的故障数之比为 0.8 2)数据模型:由于

44、输入集 E 的不同,软件表现出的牢靠度不同;6-6 表达提高仪器软件牢靠性的方法;P1811)认真的进行规范设计 2)牢靠的程序设计方法质5)排除干扰 6)增加试运行时间 7qWAq9jPqE 6-7 6-8 说明仪器的牢靠性设计进程 P172图 6-310 / 16 3)程序验证技术 4)提高软件设计人员的素名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用系统设计进程 牢靠性考虑 6-9 什么是仪器的干扰和抑制?抑制的任务和手段是什么?P186 干扰:相对有用信号而言,只有噪声达到肯定数值、它和有用信号一起进入智能仪器并影响其正 常工作,才能形成干扰;llVIWTNQFk 抑制:排除或削减干扰 抑制的任务:从根本上排除或削减干扰 抑制电磁干扰源、切断电磁干扰耦合途径、降低电磁敏

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