交大工程碩士智慧型儀器儀表作業及答案

2022-10-07 03:54:05 字數 5305 閱讀 3037

第一次作業

(1) 智慧型儀器的資料採集系統是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量進行採集、量化轉換成數字量後,以便由計算機進行儲存、處理、顯示或列印的裝置。 。[t ]

(2) 數字式感測器的輸出一般為數碼訊號 。[ f] 分為三大類:脈衝輸出,頻率輸出,直接數字量

(3) 儀用放大器可同時滿足對放大器的抗共模干擾能力、輸入阻抗、閉環增益的時間和溫度穩定性等不同的效能要求 。[t ]

(4) 一般而言,模 / 數轉換器的解析度越高,其轉換時間會更長 [t ]

(5) 在資料採集系統中,設計的動態範圍越大,則其解析度就越高 。[f ]

(6) 與比較型模 / 數轉換器 (adc) 對比,積分型 adc 應用於速度更高的場合 。[f ] 適合抗干擾的場合

(7) σ - δ a/d 變換器由於採用了過取樣技術和σ - δ調製技術,增加了系統中數位電路的比例,減少了模擬電路的比例,因而能夠以較低的成本實現高精度的 a/d 變換器,適應了 vlsi 技術發展的要求 。[ t]

(8) 模 / 數轉換器的位數與其解析度成正比 。[t]f

(9) 資料採集系統精度是指當系統工作在額定通過速率下,系統採集的數值和實際值之差,它表明系統誤差的總和 。[ t]

(10) 解決多通道的串音問題的有效方法就是引入取樣 / 保持器 。[f ] 濾波

二、選擇題:

(11) 多通道資料採集系統的框圖如圖1所示。其中(1)--(6)各部分的組成為 :_b___

a、 放大器、a/d轉換器、取樣/保持器、d/a轉換器、計算機、顯示器

b、感測器、多路開關、放大器、取樣/保持器、a/d轉換器、計算機

c、感測器、多路開關、放大器、d/a轉換器、a/d轉換器、計算機

d、放大器、多路開關、取樣/保持器、a/d轉換器、d/a轉換器、計算機

(12) 假設資料採集系統輸入的訊號為u=umsinωt。如果在轉換時間tconv內,正弦訊號電壓的最大變化不超過 1/2lsb所代表的電壓,則在um=fsr條件下,資料採集系統可採集的最高訊號頻率為:a___ b

a、 b、

c、d、(13)一般來說,資料採集系統的組成包括:__a__

a、 感測器、調理電路、資料採集電路

b、 感測器、調理電路、資料儲存單元

c、 感測器、資料儲存單元、資料採集電路

d、 調理電路、資料儲存單元、資料採集電路

(14)usb匯流排是一種:_d___

a、序列匯流排

b、支援即插即用裝置的匯流排

c、可給外設提供電源的匯流排

d、上述三者

(15)rs-232匯流排、rs485匯流排、usb匯流排、ieee1394匯流排中傳輸距離最長的是:_b___

a、rs-232

b、rs-485

c、usb

d、ieee1394

(16)若需要取樣/保持器既能快速的跟蹤,又能長時間的保持,可採用兩級級連的方式,這兩級的保持電容應該選擇為:_a___

a、小電容和大電容

b、小電容和小電容

c、大電容和小電容

d、大電容和大電容

(17) 如果乙個資料採集系統,要求有1%級精度效能指標,在設計該資料採集系統時,應按照_b___級精度選擇系統的各個器件。

a、1%

b、0.1%

c、10%

d、0.01%

(18)乙個3位半的a/d轉換器的解析度相當於__c_位的二進位制a/d轉換器。 23.5=11.32

a、13

b、12

c、11

d、10

(19) 若某測溫系統的溫度測量範圍是50℃~100℃,採用8位a/d轉換器轉換成數字量。設當溫度為100℃時a/d轉換器的輸出為ffh;而當溫度為50℃時,a/d轉換器的輸出為33h;那麼,當a/d轉換器的輸出為99h時,

對應的溫度值是:__b__℃

a、90

b、75

c、80

d、85

(20)rs-232匯流排、rs485匯流排、usb匯流排、ieee1394匯流排中傳輸速度最快的是:__d_

a、rs-232

b、rs-485

c、usb

d、ieee1394

第二作業

(1) 非編碼鍵盤是通過硬體直接提供按鍵讀數的。[ f ]

(2) lcd顯示器有靜態驅動和疊加驅動兩種驅動方式,這兩種驅動方式可在使用時隨時改變。[f ]

(3) 觸控螢幕既可以作為輸入裝置,也可以作為輸出裝置。[t ]

(4) rs232通訊採用的是ttl電平,因此它的傳輸距離比485短。[f ]

(5) usb協議為裝置定義了2種供電模式:自供電和匯流排供電。在自供電模式下,usb裝置不需要任何外接電源裝置。[f ]

(6) ptr2000無線modem採用的是fsk調製模式。[t ]

(7) 一般usb系統的基本架構可以分為usb主機控制器/根集線器、usb集線器和usb裝置三個主要的部分。[t ]

(8) rs-232、rs-485序列匯流排可以直接與具有序列口的微控制器如89c51相連。[f ]

(9) pc上usb主機的驅動程式包括usb裝置驅動程式、usb核心驅動程式和usb主控制器驅動程式。[t ]

(10) 微控制器對非編碼鍵盤的控制可以採用程式控制掃瞄、定時掃瞄和中斷掃瞄三種方式。[t ]

二、選擇題:

(11)在開發usb系統的時候,首要的任務是利用_b___實現裝置的列舉過程,提供各種裝置資訊。

a、 中斷傳輸

b、控制傳輸

c、同步傳輸

d、批量傳輸

(12)在常用的4種觸控螢幕中,反應速度最慢的是:_b__

a、電阻式觸控螢幕

b、紅外式觸控螢幕

c、電容式觸控螢幕

d、表面聲波式觸控螢幕

(13)在下面幾種序列資料傳輸匯流排中,沒採用差動傳輸的是 :_c___

a、usb

b、rs-422

c、rs-232

d、rs-485

(14) usb匯流排提供了_d___ 速度模式。

a、1.5mbps

b、12 mbps

c、480 mbps

d、上面所有的

(15)若非編碼矩陣鍵盤的列線外接下拉電阻,該矩陣的掃瞄碼應是:__a__

a、行線輸出高電平

b、列線輸出高電平

c、行線輸出低電平

d、列線輸出低電平

(16)既插既用技術包含熱插拔和自動識別配置。usb全速裝置主要是通過__a__來實現這一技術。

a、 裝置端的d+接1.5kω上拉電阻

b、 裝置端的d-接1.5kω上拉電阻

c、 裝置端的d+接1.5kω下拉電阻

d、裝置端的d-接1.5kω下拉電阻

(17) 在usb資料通訊結構中,域、包、事務和傳輸的關係是_d___(前面的包含後面)。

a、 域、包、事務、傳輸

b、 包、域、事務、傳輸

c、 事務、域、傳輸、包

d、 傳輸、事務、包、域

(18)當採用線反轉法進行按鍵識別時,這時的鍵盤介面應:_c___ 。

a、行線接上拉電阻

b、列線接上拉電阻

c、行列都接上拉電阻

d、行列都不接上拉電阻

(19)點陣字元式lcd顯示模組的d0~d7管腳:_a___

a、可以直接與cpu的資料匯流排相連

b、必須經過鎖存器與cpu的資料匯流排相連

c、必須經過三態門與cpu的資料匯流排相連

d、必須經過帶鎖存的三態門與cpu的資料匯流排相連

(20)在usb系統軟體中,與usb控制器硬體打交道的是:_c___

a、usb裝置驅動程式

b、usb核心驅動程式

c、usb主控制器驅動程式

d、usb使用者軟體

第三次作業

一、判斷題:

(1) 儀器隨機誤差完全由外部干擾所致,與儀器本身無關。[ f]

(2) 只依據隨機誤差統計規律選擇濾波演算法,不必考慮訊號特徵。[f ]

(3) 儀器量化誤差(雜訊)是隨機誤差。[t ]

(4) 因中值濾波滿足比例不變性,所以是線性的濾波器[ f]t

(5) d/a轉換器可以直接與微控制器的三匯流排相連。[f ]t

(6) lcd靜態驅動和led的靜態驅動都是用直流驅動。[ f]

(7) 矩陣式非編碼鍵盤的優點是節省i/o口。[t ]f

(8) rs232通訊採用的是ttl電平,因此它的傳輸距離比485短。[ f]t

(9) 觸控螢幕只能做輸入裝置。[ f]

(10) 虛擬儀器就是不需要任何硬體資源,所有的功能只須用軟體實現。[ f]

二、選擇題:

(11) 採集資料中含有脈衝性干擾,訊號為直流,請選擇濾波演算法:d____

a、算數平均法

b、加權平均法

c、限幅濾波法

d、去極值平均法

(12) 測量資料序列中含有粗大誤差,如果選用拉依達準則濾波演算法,資料序列長度最少個數為:__b_

a、 30

b、10

c、7d、任意

(13) 設採集資料由訊號加雜訊構成,根據什麼確定濾波演算法 :__b__

a、雜訊統計規律

b、訊號特徵和雜訊統計規律

c、訊號特徵

d、只能用多種濾波演算法試驗,由處理效果確定

(14)中值濾波演算法最適合提取隨機干擾中的哪類訊號:_c___

a、直流訊號

b、正弦訊號

c、單調上公升或單調下降訊號

d、脈衝訊號

(15) 指出下列誤差哪個不是系統誤差:_b___

a、儀器中放大器增益變化引起的誤差

b、儀器電源紋波過大引起的誤差

c、感測器非線性關係按線性關係處理引起的誤差

d、工作環境溫度變化引起的誤差

(16) 下面列出的系統非線性誤差校正方法中,哪種不需要已知資料:__c__

a、代數插值法

b、最小二乘擬合法

c、校正函式法(或反函式法)

d、查表法

(17) 採用分段線性插值法,設段數為4,最少需要幾對(xi,yi)已知實驗資料?a

a、5b、4c、10

d、8(18) 檢測直流電壓訊號由於50hz工頻干擾使測量資料呈現週期性波動。設取樣週期ts=1ms,採用算數平均濾波演算法,消除工頻干擾。選擇平均點數n:b

a、10

b、20

c、30

d、50

(19) 某智慧型溫度測量儀採用8位adc,測量範圍為10~100℃,儀器取樣資料經濾波和非線性校正後的數字量為0028h。a0=10℃,am=100℃,nm=ffh=255,nx=28h=40。則對應的實測溫度是::

_d___℃

a、28

b、37

c、22

d、24

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