中国大学智能仪器设计课后答案(mooc完整答案)

中国大学智能仪器设计课后答案(mooc完整答案)

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第一单元 概述

1-1 智能仪器的中国智结构与特点随堂测验

1、仪器仪表的大学答案答案发展可以简单地划分为三代。第一代为 ，仪器第二代为 ，设计第三代是课后 。

第1单元作业

1、完整1.查找资料，中国智了解抗击肺炎的大学答案答案过程中出现哪些“硬核科技”，对智能仪器的仪器发展的促进作用？

2、2.智能仪器有哪两类不同的设计结构形式？

3、3.智能仪器有哪些主要特点?课后

智能仪器设计技术第二单元（2）

第二单元测试题

1、已知测量的完整模拟信号最高频率为100Hz,共测量8路，滤波器截频系数C=3,中国智则选择AD转换器的转换时间应选择多少合适？
A、25us
B、大学答案答案100us
C、仪器500us
D、200us

2、系统中采集了温度、CO2浓度和湿度等参量，所采用的传感器均为输出模拟量电压值，采用TLC1549AD转换器，数据采集通道结构依次为（ ）较为合适
A、传感器→信号调理→AD转换器→采样保持器→微处理器
B、传感器→多路开关→信号调理→采样保持器→AD→微处理器
C、传感器→信号调理→多路开关→采样保持器→AD→微处理器
D、传感器→信号调理→多路开关→AD→微处理器

3、基于光电效应的传感器可以用于测量下列哪些物理量？
A、光强
B、辐射强度
C、光的波长
D、以上都不行

4、仪用放大器有下面哪些特点，在微小信号检测中作为前置放大器
A、高输入阻抗
B、高输出阻抗
C、强共模抑制比
D、低温漂

5、采样保持器在模拟输入通道的作用（）
A、扩大被测转换信号频率的允许范围
B、保证AD转换期间AD转换输入信号不变
C、保持系统输入稳定
D、保证AD转换信号能跟随模拟信号变化

6、一个8位AD转换器满偏电压为5V，则该AD转换器的绝对量化误差是多少mV？

7、利用ADC0809直接转换一个正弦信号，要求精度优于1/2LSB，则信号频率不超过（ ）Hz。

8、要求系统精度为1%，则各个元器件的精度应（ ）

9、按耦合器件的不同，可分为（）、（）和电容隔离放大器

10、选择AD转换器的位数，应根据对采集电路的（）和（）的两方面选择

第二单元作业

1、请推导仪用放大器的闭环增益（图中R1=R2，R4=R6，R5=R7），并说明为什么仪用放大器可用做智能仪器前置放大

2、AD7501是CMOS八选一模拟多路开关，其管脚如下图所示，共有八个模拟输入端X1~X8和一个公共模拟输出端Xout。逻辑输入端共有4个：A0~A2用于选择八路模拟输入信号中的某一路；EN用于选择芯片。其状态表如下表所示。画出用两片AD7501构成十六选一的多路开关的原理图并简述其工作原理。

3、12位的AD转换器，转换时间为25μs，用它来直接转换一个正弦信号要求精度优于1LSB，则通过信号的最高频率是多少？请说明具体推导过程

4、如果一个仪器系统的综合精度要达到0.1%，所用到的ADC至少需要多少位。通过查找资料，介绍一款这个位数的AD转换器，说明其特点、工作方式及与单片机连接方式等。

智能仪器设计技术第四单元

键盘及LED显示器作业

1、利用51单片机的一个8位I/o口实现4*4矩阵式键盘的行扫描识键的硬件原理图并以其中一个键的识别过程为例说明行扫描的工作原理。

2、画出用51系里单片机的一个8为I/O口实现4×4矩阵式键盘的线反转识键的原理图并说明其工作原理。对线路反转和行扫描法的优缺点进行比较。

3、N位七段/八段LED显示器有哪几种显示方式？又各有何特点？由此分析智能仪器设计时硬件和软件的配合关系。

智能仪器设计技术第五单元

第五单元作业

1、某智能温度测量仪采用8位ADC，测量范围200℃~1000 ℃对应的数字量为0~FFH（255D），假设被测温度与数字量之间的关系经处理已呈线性，则仪器在某一时刻采集得到的数字量为E9H时对应的温度测量值是多少？

2、根据表中所列的0~400℃镍铬—考铜热电偶分度表，对200～400℃这一段进行线性插值（用头尾两个点）及分段线性插值（用200、350和400℃三个点）。并估计哪一种插值的精度高？并简单解释作出这种判断的原因。 工作端 温 度 (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 热电势（mV） 0 0.00 0.65 1.31 1.98 2.66 3.35 4.05 4.76 5.48 6.21 100 6.95 7.69 8.43 9.18 9.93 10.69 11.46 12.24 13.03 13.84 200 14.66 15.48 16.40 17.12 17.95 18.76 19.59 20.42 21.24 22.07 300 22.90 23.74 24.59 25.44 26.30 27.15 28.01 28.88 29.75 30.61 400 31.48 32.34 33.21 34.07 34.94 35.81 36.67 37.54 38.41 39.28

3、以仪器信息获取部分为对象，说明自校零技术和自校准技术的实现方法。

4、常用的数字滤波算法有哪些？说明各种滤波算法的特点和使用场合。

5、量程自切换有哪几种方法。简述每种方法的设计思想

智能仪器设计技术第六单元

第六单元作业

1、两台智能仪器均以51系列单片机作为微控制器。当这两台智能仪器采用RS-232标准仅用TXD、RXD信号进行近程通信时，试设计从一个51系列单片机串口的TXD、RXD到另一个51系列单片机串口的TXD、RXD之间的所有电路（及连线）的原理图。

2、与RS-232标准相比，RS-422/485标准有何优点？简述RS-422/485标准为何有这样的优点。

3、形成干扰的三个主要因素是什么？干扰的耦合方式一般有哪几种？

智能仪器设计技术第七单元

智能仪器设计技术第七单元作业

1、假设下图中VCC=5V，VF=1.3V，晶体管T的饱和压降为0.1V，为使IF=10mA，RF应为多少？

2、模拟量输入输出通道的电气隔离有哪两种思路？各有何特点？

3、隔离放大器有哪几种？其基本原理是什么？

中国大学智能仪器设计

智能仪器是指具有自主思考和适应能力的智能化测量仪器。随着科学技术的发展和人们对精度的要求不断提高，传统的仪器已经不能满足人们的需求，因此，智能仪器的研究与开发变得越来越重要。对于中国的大学而言，智能仪器的研发也是一个重要的任务。

为什么大学需要研发智能仪器？

一方面，大学是科学技术的重要发源地，其研究成果对于国家和社会的发展具有重要的意义。另一方面，大学也是培养科技人才的摇篮，研究和开发智能仪器不仅可以提高学生的综合素质，还可以为国家培养更多的高级技术人才。

中国大学智能仪器设计的现状

目前，中国的大学在智能仪器设计方面已经取得了一定的成果。例如，北京航空航天大学研发了一种基于人工智能的电力负荷预测仪器，能够对未来电力负荷进行准确预测，提高电网的运行效率。华南理工大学研发了一种基于光纤传感技术的智能化机器人手臂，能够精确地完成各种任务。此外，中国的一些科技型大学也在智能仪器方面进行了积极的研究，如中国科学技术大学和清华大学等。

大学研发智能仪器存在的问题

尽管大学在智能仪器研发方面取得了一定的成果，但还存在一些问题。首先，研发成果的实用性和商业化程度有待提高。虽然大学研发的智能仪器在技术方面具有一定的优势，但如果不能满足市场和用户的需要，那么这些成果的价值就会大打折扣。其次，大学在智能仪器研发方面的投入还不够。一些大学在资金和人力方面都不够充足，难以支撑大规模的研发活动。

如何解决这些问题？

为了解决上述问题，大学需要采取一些措施。首先，大学应该注重实用性和商业化程度。在研发过程中，大学应该加强与企业和市场的合作，充分了解市场需求和用户需求，从而开发出更为实用的智能仪器。其次，大学应该加强资金和人力投入。作为国家的重要科研机构，大学应该得到更多的支持，同时也应该积极争取企业和社会的资金支持，以满足大规模研发的需要。

结论

总之，中国大学对于智能仪器研发的重视程度正在逐步提高，未来也将会有更多的大学加入到智能仪器研究的行列中来。通过加强与企业和市场的合作、加大资金和人力投入等措施，大学可以更好地发挥其在智能仪器研发方面的优势，为中国的科技发展做出更多的贡献。