《傳感器與檢測技術簡明教程》-胡蓉 習題及答案 CH14 自動檢測系統(tǒng)

第20章自動檢測系統(tǒng)

一、單項選擇題

1、自動檢測系統(tǒng)的各項檢測任務是在（）控制下自動完成的。

A、人B、被測量C、計算機D、傳感器

2、前置放大器的作用是將（）輸出的微弱信號放大到系統(tǒng)所要求的電平。

A、傳感器B、執(zhí)行器C、調(diào)節(jié)器【）、被測對象

3、自動檢測系統(tǒng)的軟件一般可分為主程序、中斷服務程序和（）。

A、應用功能程序B、子程序C、調(diào)度程序D、調(diào)試程序

二、多項選擇題

1、對前置放大器要求（）

A、高增益R、低噪聲C、高輸入阻抗D、高共模抑制比

2、采樣/保持器由（）組成

A、模擬開關B、、保持電容C、控制電路D、前置放大器

3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結構可分為（）

A、混合型B、基本型C、同步型【）、并行型

4、在進行傳感器選型時，通常應考慮（）

A、測試條件B、傳感器性能指標C、測量環(huán)境D、購買與維修因素

5、自動檢測系統(tǒng)由（）兩大部分組成。

A、傳感器B、硬件C、檢測技術D、軟件

6、自動檢測系統(tǒng)的硬件主要包括（）。

A、傳感器B、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)C、微處理器D、輸入輸出接口

三、填空題

1、自動檢測系統(tǒng)的各項檢測任務是在控制下自動完成的。

2、自動檢測系統(tǒng)的硬件主要包括傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、、等。

3、輸入輸出通道的基本任務是。

4、自動檢測系統(tǒng)的軟件一般可分為、和。

5、將ADC輸出的一系列數(shù)字轉(zhuǎn)換成帶有量綱的數(shù)值的過程稱為。

四、簡答題

1、簡述自動檢測系統(tǒng)的一般設計步驟。

2、系統(tǒng)總體設計應遵循的基本原則是什么？

3、簡述自動檢測系統(tǒng)的發(fā)展方向。

4、試畫出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型框圖。

5、采樣/保持器的主要作用是什么？

6、自動檢測系統(tǒng)的軟件主要由哪幾部分構成，它們分別起什么作用？

7、試說明無線傳感器網(wǎng)絡信息獲取的關鍵技術。

五、計算題

1、某煙廠用計算機采集煙葉發(fā)酵室的溫度變化數(shù)據(jù)，該室溫度測量范圍為20?80℃,

所得模擬信號為1?5V,采用鈉熱電阻（線性傳感元件）測量溫度。月8位A/D轉(zhuǎn)換器進行

數(shù)字量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換器輸入0?5V時輸出是000H-0FFHo某一時刻計算機采集到的數(shù)字量為

0B7H,試對其作標度變換。

2、設計一個數(shù)字化Pt必伯熱電阻溫度傳感器的測溫系統(tǒng)如圖1所示。己知伯熱電阻溫

度系數(shù)即靈敏度4=3.85X10"/?；恒流源電流/。=2.0mA；差分放大器的放大倍數(shù)為50；

如果要求測溫系統(tǒng)的測溫范圍為0~100℃,分辨率不小于0.ore,試選擇A/D轉(zhuǎn)換器。

計

算

機

圖1粕熱電阻溫度傳感器測溫系統(tǒng)

第20章自動檢測系統(tǒng)

一、單項選擇題

題號答案知識點

1C概述

2A數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

3A自動檢測系統(tǒng)的軟件

二、多項選擇題

題號答案知識點

1ABCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2ABC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

3BCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

4ABCD硬件設計

5BD自動檢測系統(tǒng)的組成

6ABCD自動檢測系統(tǒng)的組成

三、填空題

題號答案知識點

1計算機概述

2微處理器；輸入輸出接口自動檢測系統(tǒng)的組成

3實現(xiàn)人機對話輸入輸出通道

4主程序；中斷服務程序；應用功能程序自動檢測系統(tǒng)的軟件

5標度變換標度變換

四、簡答題

1、答：自動檢測系統(tǒng)的設計一般要經(jīng)歷這樣幾個主要步驟：系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)總體

設計、采樣速率的確定、標度變換、硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)維護等。

知識點：自動檢測系統(tǒng)的設計方法

2、答:一?般要遵循以下七個原則：（1）從整體到局部的原則；（2）環(huán)節(jié)最少原則；（3）

經(jīng)濟性原則；（4）可靠性原則；（5）精度匹配原則；（6）抗干擾能力；（7）標準化與通用性

原則。

知識點：系統(tǒng)總體設計

3、答：自動檢測系統(tǒng)正朝著通用化與標準化、集成化與模塊化、綜合化與系統(tǒng)化、網(wǎng)

絡化、高可靠性、高精度化、高智能化等方向發(fā)展。

知識點：自動檢測系統(tǒng)的發(fā)展

4、答：

多路開關

被

測

物健盤|

計

理

分

由

機

,或

化

做

學

處

V理

等

湍

數(shù)字信號=1打印機I

I傳感器1

接口

開關信號

I傳感索卜

知識點：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

5、答：在通道切換前，使其處于采樣狀態(tài)，在切換后的A/D轉(zhuǎn)換周期內(nèi)使其處于保持

狀態(tài)，以保證在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入到A/D的信號不變。

知識點：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

6、答：從實現(xiàn)方式和功能層次來劃分，自動檢測系統(tǒng)的軟件一般可分為主程序、中斷

服務程序和應用功能程序。

1）主程序

主程序主要完成系統(tǒng)的初始化工作、自診斷工作、時鐘定時工作和調(diào)用應用程序模塊的

工作。

2）中斷服務程序

中斷服務程序包括A/D轉(zhuǎn)換中斷服務程序、定時器中斷服務程序和掉電保護中斷服務程

序，分別完成相應的中斷處理。

3）應用功能程序

自動檢測系統(tǒng)的功能實現(xiàn)主要通過應用程序來體現(xiàn)。應用程序主要包括數(shù)據(jù)的輸入輸出

模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊等。

知識點：自動檢測系統(tǒng)的軟件

7、答：無線傳感器網(wǎng)絡信息獲取的關鍵技術主要包括：

D信息獲取體系結構；2）信息獲取的計算模式；3）網(wǎng)絡通信的關鍵問題。

知識點：無線傳感器網(wǎng)絡

五、計算題

1、解：根據(jù)題意，溫度20℃時檢測得到的模擬電壓是IV,因此，其對應的數(shù)字量為：

乂=255x（=51

溫度80C時檢測得到的模擬電壓是5V,因此，其對應的數(shù)字量為：

Nm=0FFH=255

因此，對應數(shù)字量OB7H=183的標度轉(zhuǎn)換結果為:

183-51

=20+(80-20)-

255-51

=58.82℃

知識點：標度變換

2、解：由題意可知，采用兩個完全相同的恒流源分別給測溫熱電阻氏丁與標準參考

電阻凡(其值為100歐)供電。調(diào)節(jié)差分放大器使得測量溫度為0C時放大器的輸出為0V。

當測量溫度為100C時，送入差分放大器的電壓差值為：

&U=1°Rr-10氏=-(1+4)-，(內(nèi)

=I0RfAt

經(jīng)差分放大器放大后的輸出電壓(滿量程輸出)為：

U