沈陽理工大學(xué)智能儀表提綱

1、1.什么是智能儀表？答：智能儀表是計算機技術(shù)與測量儀器相結(jié)合的產(chǎn)物，是含有微計算機或微處理器的測量儀器，由于它擁有對數(shù)據(jù)的儲存，運算，邏輯判別及自動化操作等功能，具有一定智能化的作用，稱為智能儀表。2.智能儀表的特點？答：（1）測量過程的軟件控制 （2）數(shù)據(jù)處理 （3）多功能化3.如何理解”測量過程的軟件控制”？(以軟代硬)答：通過軟件編程的方法控制器件：設(shè)備來達到自動檢測、控制的目的（采樣+順序控制）通過軟件編程對測量的數(shù)據(jù)盡興自動采集，儲存，再通過人機界面可繪制出曲線，再把采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進行對比，來控制硬件設(shè)備工作，這樣節(jié)省了人為的操作，達到智能的作用4.數(shù)據(jù)采集通道的硬件組成？答

2、：（1） ia（儀用放大器） (2)adc(模擬轉(zhuǎn)換器) （3）sha（采樣保持器）用于采樣信號（4）mul（多路轉(zhuǎn)換器）用于切換模擬電壓信號6.a/d的分類，特點（原理）答：分類：雙積分型和逐次比較型。特點：雙積分型原理：積分器的第一次積分是對輸入電壓ui做定時積分，第二次積分是對基準電壓做定值積分，通過兩次積分得到與輸入電壓的平均值成正比的時間間隔t2，即實現(xiàn)v-t轉(zhuǎn)換，在t2時間內(nèi)對時鐘脈沖進行計數(shù)，最后完成電壓數(shù)字轉(zhuǎn)換。主次逼近法原理：用被測電壓和一可變的已知電壓（基準電壓）進行比較，直到達到平衡，測出被測電壓，所謂逐次逼近，就是將基準電壓分成若干基準碼，未知電壓按指令與最大的一個碼（

3、通過d/a轉(zhuǎn)換）進行比較，逐次減小，比較時大者棄，小者留，直到逼近被測電壓。7.標(biāo)度變換及運算答：將a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成實際測量的物理量，t=an+b列方程8.開箱校驗的步驟及內(nèi)部數(shù)據(jù)處理方法步驟：先給一個標(biāo)準信號1檢驗0點時給一個0點信號，看是否為0.不為0，則通過調(diào)零電位器調(diào)節(jié)為0.2給一個滿量程信號，看是否為滿量程，不為則通過調(diào)量程電位器調(diào)為滿量程。2重復(fù)1、2.直到滿足要求。數(shù)據(jù)處理：例假設(shè)起始n=50. 顯示為0.n=4050.顯示為10kg.w=an+b0=a*50=b a=1/40010=a*4050+b b=-1/8 w=n1/400+（-1/8）9.不開箱校驗的步驟及內(nèi)部數(shù)據(jù)

4、處理方法步驟：按一按鍵輸入一定的數(shù)據(jù)改變其工作狀態(tài)，將由工作過程轉(zhuǎn)換為校驗過程。1給0點一個標(biāo)準信號，按一個按鍵，內(nèi)部按零算法列出方程。2給量程一個標(biāo)準信號，按個按鍵，內(nèi)部按滿量程計算。數(shù)據(jù)處理：nw50/4050 0 0w=a*an+b 0=a*50+b a=1/400 10=a*4050+b b-1/8 w=n1/400+(-1/8)10比較開箱校驗與不開箱校驗的優(yōu)缺點答：開箱校驗優(yōu)點：a,b不變，調(diào)零方便；缺點：調(diào)rg不方便，不美觀 不開箱優(yōu)點：體積小，沒有可動部件可靠性高；缺點：a,b變，須知n1，n211非線性校驗方法有幾種？解析法 查表法 插值法 曲線擬合法針對熱電阻，熱電偶傳感器

5、 用于新型傳感器 解析法：對于難以用準確函數(shù)式表達的信號，不宜用解析法進行校正。查表法：在難以通過理論分析建立僅表的誤差校正模型的情況選用。插值法：工程上常用法曲線擬合法：可消除實驗數(shù)據(jù)中隨機影響。13.熱電阻線路電阻的補償方法（如pt100）答：（1）三線補償：原理：為了消除線路電阻對溫度測量的影響，增加一根導(dǎo)線作用以補償連接導(dǎo)線的電阻引起的測量誤差，三線制要求三根導(dǎo)線材質(zhì)，線徑，長度一致且工作溫度相同，使三根導(dǎo)線的電阻值相同即r1=r2=r3，如圖測得v1、v2所以：vpt100=v1-v2由此可得三線制法可補償連接導(dǎo)線的電阻引起的測量誤差（2）四線補償原理：是熱電阻測溫理想的連接方法如圖

6、測得電壓v+、v-，r3、r4所在電路為高輸入阻抗所以tr3=ir4=0，所以vpt100=v+-v-14.熱電偶冷端溫度的補償方法答：（1）0攝氏度恒溫法：宜在實驗室中進行（2）冷端恒溫法：tabc（t,0。c）=tab(t，tn)+tab(tn,0。c)（3）修正系數(shù)法：工程上經(jīng)常采用（4） 補償導(dǎo)線法：tab(t,t0)=tab(t)-tab(t0)（5）電橋補償法：是用電橋的不平衡電壓（補償電勢）去消除冷端溫度變化的影響15.鍵齡去抖動的方法和優(yōu)缺點答：a硬件去抖動：通過數(shù)字濾波器去除，當(dāng)通過時間小于按鍵時間時濾除。優(yōu)點：節(jié)省cpu時間；缺點：設(shè)計電路復(fù)雜成本高b軟件去抖動：（1）軟件

7、延時循環(huán)（2）中斷。優(yōu)點：電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低；缺點：占用cpu過多時間。16.led驅(qū)動方法答：led發(fā)光二極管，驅(qū)動方法：靜態(tài)驅(qū)動方法：對欲顯示段始終通以額定電流；動態(tài)驅(qū)動方法：對欲顯示段通以矩形脈沖電流。17.lcd交流驅(qū)動原因及方法答：lcd顯示器液態(tài)晶體顯示器原因：直流驅(qū)動液晶電解容易影響壽命，使壽命變短，所以用交流驅(qū)動。方法：1.靜態(tài)驅(qū)動 缺點：i/o用的太多2.以軟帶硬的驅(qū)動 優(yōu)點：1降低成本2體積小 缺點：增加cpu負擔(dān) 3.專用驅(qū)動芯片 4.門電路驅(qū)動：由異或門構(gòu)成，當(dāng)控制信號a為低電平時，lcd兩端電壓為0當(dāng)a為高電平時，lcd兩端顯現(xiàn)交變電壓，lcd顯示 18.uart,

8、 rs232，rs485的關(guān)系及rs485多級通訊方法（硬件）答：a：關(guān)系為rs232= uart+ rs232線路驅(qū)動器rs485= uart+ rs485線路驅(qū)動器b：rs485多機通訊通訊時注意連接方式是級聯(lián)，如果距離較遠用雙絞線連接rs485終端電阻的作用：發(fā)送接收誤碼率高，將反射信號去掉（設(shè)備是最末端時必須連上，中端時斷開）；上拉電阻的作用：雙向口完成線與功能，否則狀態(tài)不確定。19spi,i2c總線的硬件組成答：spi總線: moto ，三根線（或4），無上拉電阻 ，100-400ki2c總線：philip,2根線，上拉電阻，1m以上20智能儀表設(shè)計步驟答：a設(shè)計任務(wù)書b軟硬件功能劃分c硬件設(shè)計及調(diào)試d軟件