测控技术11试题
一、填空题
§1.1（第一组）
1. 在51单片机中，一个机器周期等于12个时钟周期，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为2us。
2. 一个全双工UART的串行I/O口可实现单片机与单片机或其他微机之间串行通信。
3. 80C31中的“C”表示所用的是CMOS工艺，具有功耗低的优点。
4. 80C31CPU的布尔处理器以PSW中的C为其累加器。
5. PC是程序的字地址计数器，PC内容为将要执行的指令的地址。
在89C51单片机中，堆栈指针SP为8位特殊功能寄存器。进栈时，SP内容自动加1 ，出栈时SP内容自动减1 。系统复位后，SP内容为07H ，堆栈的第一个单元为08H单元。
6. 89C51提供两种节电工作方式，即空闲（等待、待机）方式和掉电（停机）工作方式。
7. ROM和RAM的主要区别在于断电后ROM内的信息不丢失而RAM中的信息立即消失。
8. MSC-51属向上增长型堆栈，这种堆栈的操作规则是进栈操作时，先SP加1后写入数据；出栈时，先读出
数据SP减1。
9. 8051单片机共有5个中断源，分为高级和低级两个优先级。
10. 退出掉电保护方式，只能采用硬件复位方式。
§1.2（第二组）
11. I/O的扩展方法：一是通过三总线扩展;二是通过串行口扩展
12. MCS-51单片机访问外部存储器时，利用ALE 信号锁存来自P0 口的低8位地址信号。
13. 简单扩展输入中外界输入的数据为暂态数据：经P0口输入外部数据，由于外部数据变化速度快，须在
P0端加输入锁存器，以锁存快速变化的外部数据。
14. 在片外扩展一片2764程序存储器芯片要13 根地址线。
15. 片外I/O与片外RAM统一编址优点：可以使用RAM的操作指令来操作I/O；指令丰富。缺点：I/O占用外
部RAM的地址空间。
16. 片外I/O独立地址空间优点：不占用外部RAM的地址空间。缺点：使用专用的I/O指令，指令不丰
富
17. 利用串行口扩展I/O时，扩展芯片越多，速度越慢(填快或慢)。
18. 串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟作为外接部件的同步信号。
19. 74LS164是8位串入并出移位寄存器，但由于无并行输出控制端，在串行输入过程中，其输出状态会不断
变化，故在某些使用场合下，在74LSl 6 4的输出端应加接输出三态门控制，以便保证串行输入结束后再输出数据。
20. 8255共有两个控制字，一个是工作方式控制字，另一个是C口置位/复位控制字。
21. LED连接，另一种是连接。
22. 当输出为TTL电平的串行或并行I／O器件与CMOS电路连接时，如果CMOS电路电源大于+5 V，则
必须在这两种器件之间采用电平转换器。
23. 在MCS一5 1应用系统中，如果串行口别无他用，则可用来扩展并行I/O口，这种扩展方法不会占用
片外RAM地址，而且也节省单片机的硬件开销。
§1.3（第三组）
24. 键盘工作方式分为编程扫描方式、定时扫描方式和中断扫描方式三种。
25. 通常扫描方式有两种，即扫描法和反转法。其中扫描法的特点就是逐行（或列）扫描查询，这时相应的行
（或列）应有上拉电阻接高电平
26. LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。
27. 键盘扫描方式有两种，即扫描法和反转法。
28. 异步串行通信有单工，半双工，全双工三种传送方式。
29. 异步串行通信的帧格式由起始位，数据位，奇偶位和停止位组成。
30. 三态缓冲寄存器输出端的“三态”是指高电平态、低电平态和高阻态。
31. 拨盘种类很多，作为人机接口使用的最方便的拨盘是十进制输入、二进制输出的BCD码拨盘。
32. 键抖动会引起一次按键被误读多次，只作一次键输入处理，必须去除去抖影响。
33. 定时扫描工作方式在本质上是中断方式。
34. 由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开瞬间均有抖动过程，这会导致一次按键被误读多次。
35. MCS-51并行扩展的三总线为：地址总线、数据总线和控制总线）
36. MCS-51串行通信有两种基本方式：异步方式和同步方式。
§1.4（第四组）
在微机应用系统中，前向通道是被测对象与系统相互联系的信号输入通道。
37.
前向通道中主要是传感器和与传感器有关的信号调节、变换电路，故也可称为传感器接口通道。
38.
在单通道信号采集状况下，对于单路小信号（电流或电压），必须经过小信号放大环节。一般小信号放大可39.
选择测量放大器，为了减少通道干扰可采用隔离放大器。
40. 集成传感器是将敏感元件、测量电路、信号调节电路做成一体，成为新型集成传感器
41. 前向通道电路设计的难易繁简除与环境因素有关外，还取决于传感、变换器件的选择。
42. 前向通道中的信号检测总是针对着被测对象。
43. 在接口技术中，A/D、V/F是常见的前向通道。
44. 如果传感器输入信号电平差异较大时，放大器应选用可编程增益放大器，根据信号电平不同选择不同的增
益。
45. 前向通道中信号调节的任务是要将被测对象输出的信号变换成。
46. A／D转换器的分辨率习惯上以输出二进制位数或者BCD码位数表示。
47. 在单通道信号采集状况下，对于单路小信号电流或电压，必须经过小信号放大环节。一般小信号放大可选
择测量放大器，为了减少通过通道干扰可采用隔离放大器。
48. 按转换原理来划分，A／D转换器主要分为：逐次比较型、双积分型、量化反馈型和并行型。
49. A／D转换器的技术指标主要包括：分辨率、转换精度、转换速率。
50. A/D转换的步骤一般需经过：采样、保持、量化和编码四个步骤。
51. 在采用V/F转换器与计算机接口的系统中，一般比较容易采用光电隔离，来提高其抗干扰能力。
52. 在采用V/F转换器与计算机接口的系统中，可以调制成射频信号，进行无线传播。
53. V/F转换一般使用在非快速过程的前向通道中。
54. 在选择传感器时应尽可能选择大信号输出传感器，在一些非快速测量中应尽可能选用频率量输出传感器。
§1.5（第五组）
55. 后向通道是CPU或计算机对控制对象实现控制操作的输出通道。
56. 对于单片机的二进制输出的数字量进行数/模转换采用D／A变换器; 对于频率量输出则可以采用F／V转换
器变换成模拟量。
57. 单片机在完成控制处理后，总是以数字信号通过I／O口或数据总线送给控制对象。这些数字信号形态主
要有开关量、二进制数字量和频率量；但对于一些模拟量控制系统，则应通过数/模转换变换成模拟量控制信号。
58. 在开关工作应用中，可控硅整流器只工作在导通或截止状态。
59. 采用达林顿驱动电路主要是采用多级放大和提高晶体管增益，避免加大输入驱动电流。这种结构形式具有高
输入阻抗和极高的增益。
60. 对于固态继电器，当施加触发信号时主回路呈导通状态，无信号时又呈阻断状态。
61. 固态继电器利用了分立器件和集成器件及微电子技术，实现了控制回路（输入端）与负载回路（输
出端）之间的电隔离及信号耦合，没有任何可动部件或触点。
62. 固态继电器至少由三个部分组成，即输入电路、隔离部分和输出电路。
63. 固态继电器不仅实现了小信号对大电流功率负载的开关控制，而且还具有隔离作用。
64. 一般说来，不考虑其它D／A转换误差时，D／A的转换精度即为其分辨率的大小。
65. D／A转换器受电源变化影响的指标为电源变化抑制比(PSRR)，它用电源变化1V时所产生的输出误差相对
满量程的比值来描述，单位以ppm／V表示。
§2.1 （第六组）
66. 用于工业生产过程控制的工业控制计算机主要有：STD总线工业控制机、工业PC、可编程序控制器(PLC)、
PC／104总线嵌入式工控机等。
线和外总线三类。
68. 计算机总线从性能上可分为高端总线和低端总线。
69. 总线的性能指标：总线宽度、标准传输率、时钟同步与异步、信号线数、负载能力和数据总线与地址总线的
多路复用和非多路复用。
70. 干扰窜入系统的渠道主要：空间干扰、过程通道干扰、供电系统干扰。
71. 浪涌与下陷是电压的快变化，如果幅度过大也会毁坏系统。解决的办法是使用快速响应的交流电源调压器。
72. 为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输、阻抗匹配等。
73. 双绞线传输的特点是频带较差、波阻抗高、抗共模噪声能力强。
74. 工业微机供电系统的抗干扰供电配置主要由交流稳压器、隔离变压器、低通滤波器、非稳压直流整流器和双
T滤波器组成。
75. 测定传输线特性阻抗RP大小的方法如图所示：调节可变电阻R，当R相等RP（“大于”、“小于”或“相等”）
时，A门的输出波形畸变最小（“最大”、“最小”或“不变”），反射波几乎消失。
76. 按照计算机总线的规模、用途及应用场合，计算机总线可分为片总线、内总线和外总线三类；从性能上可分
为高端总线和低端总线；在总线技术方面，可分为传统总线和现代总线。
77. 尖峰电压持续时间很短，一般不会毁坏系统，但对微机系统正常运行危害很大，会造成逻辑功能紊乱，甚至
冲坏原程序。
78. 光电耦合器可以将主机与前向、后向以及其它主机部分切断电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道进入
主机。
79. 光电耦合的主要优点是具有很强的抗干扰能力：能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，从而使过程通道上
的信噪比大大提高。
80. 传输线阻抗匹配的几种形式：终端并联阻抗匹配、始端串联匹配、终端并联隔直流匹配。
81. 常用的几种工业标准总线有：IBM-PC_XT/ PC_AT、PCI、STD等。
82. D CS集散控制系统是以微处理器为基础的集中管理和分散控制系统。
83. 工业PC的组成部分：机箱、底板、CPU卡、I/O卡。
§2.2和§3 （第七组）
84. 光栅传感器可分为透射式光栅和反射式光栅两种
85. 光栅副包括标尺光栅和指示光栅
86. 光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹
87. 光栅传感器系统是由光栅、光栅光学系统、光电接收电路系统组成。
89. 光电编码盘角度检测传感器可分为两种：绝对式光电编码盘和增量式光电编码盘
90. 对于绝对式光电编码，为了保证低位码的精度，都把最外码道作为编码的低位，而将最内码道作为编码的高
位。
91. 编码盘通过联轴器与被测轴连接
92. 增量式光电编码的A、B相脉冲信号的相位相差90°，Z信号用于零点检测。
93. 绝对式光电编码盘角度检测传感器减小误码率的方法是采用循环码法和扫描法
94. 总线上的数据与时钟同步运行的总线称同步总线
95. I/O接口扩展方式主要有总线扩展法和串行口扩展法两种方法
96. 用于工业微机系统主板的总线主要有PCI、ISA。
97. 光电耦合的主要优点是具有很强的抗干扰能力：能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，从而使过程通道
上的信噪比大大提高。
二、判断题
§1.1（第一组）
1. 89C51提供两种节电工作方式，即空闲（等待、待机）方式和掉电（停机）工作方式（∨）
2. 改变PC内容，不改变程序执行的流向。（×）
3. 各种特殊寄存器中P0—P3的复位值为00H,SP的复位值为00H，PC的复位值为0000H,DPTR的复位值为
0000H （×）
4. 在CPU访问片外存储器时，P2口输出低8位地址。（×）
5. 当CPU执行一条置PCON.1位（PD）为1的指令后，系统进入掉电工作方式，退出掉电方式的唯一方法是
由硬件复位。（√）
6. 89C51上电复位后，RS1=RS0=0，CPU自动选择第0组为当前工作寄存器组。（√）
7. 对8031CPU，当RST复位信号输入端保持一个机器周期的高电平时，就可以完成复位操作。（×）
8. 准双向是指当I/O口作为输入时，应先向此口锁存器写入1，此时该口引脚浮空可作高阻抗输入。（∨）
9. DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，其高位字节寄存器用DPH表示(地址83H)，低位字节寄存器用DPL
表示(地址82H) （∨）
10. 访问特殊功能寄存器可以使用直接寻址，直接寻址和间接寻址三种寻址方式（×）
11. CPU访问片外ROM用指令MOVC，访问片外RAM用指令MOVX （∨）
12. 单片机程序存放在片内ROM，则单片机工作时应该使引脚EA=0即接低电平时执行片内ROM的程序。
（×）
§1.2（第二组）
13. 三总线传输方向都是双向的。（×）
15. 独立式按键结构中当I/O内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。（√）
16. 经P0口输入外部数据时，由于外部数据变化速度快，须在P0端加输入锁存器。（√ ）
17. 使用移位寄存器芯片可以扩展一个或多个8位并行I/O口。（√ ）
18. 串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟。（√）
19. 在CMOS芯片中，54HC的工作温度范围比74HC要小。（×）
20. 电平转换器可以是集电极开路逻辑、高速比较器或其它晶体管电路，同时还要配置提升电阻。（√）
21. 8255中的A口才能工作在方式2，而B口在方式0、方式1或方式2下都能工作。（×）
22. 在数字电路中，我们可以简单地用74HC代替74LS。（×）
§1.3（第三组）
23. 键盘工作方式有包括编程扫描、定时扫描和中断扫描（∨）
24. 当I/O口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。(√)
25. 键盘的工作方式中中断扫描是指在键盘有键按下时，才执行键盘扫描，执行该键功能程序。（∨）
26. 静态显示器的亮度较高,所以在显示位数较多的情况下，一般都采用静态显示方式。(×)
27. 单片机按键电路中若不加软件延迟环节有可能导致按键多次触发。(√)
28. 全编码键盘不能由硬件逻辑自动提供与被按键对应的键码，需要软件辅助。（×）
29. 在MCS一5 1应用系统中，使用移位寄存器芯片可以扩展一个或多个8位并行I/O 口，并且扩展芯片越多，
速度越快。（×）
30. MCS-51扩展I/O口占用片外数据存储器的地址资源。（∨）
31. 对于后向通道中的数模转换，二进制输出的数字量采用D／A变换器；频率量输出则可以采用F／V转换器
变换成模拟量。（∨）
32. 采用光电耦合器可以将主机与前向、后向以及其它主机部分切断电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道
进入主机。（∨）
33. 拨盘种类很多，作为人机接口使用的最方便的拨盘是八进制输入（×）
§1.4（第四组）
34. A/D转换的精度不仅取决于量化位数，还取决于参考电压。（√）
35. 所有微机应用系统都有前向通道。（×）
36. 在A/D转换中，量化误差和分辨率是统一的，提高分辨率可减少量化误差（√）
37. 多通道数据采集系统的前向通道中一般设置有多路选择开关。（√）
38. 在前向通道中使用光纤传感器可以从根本上解决由现场传感器引入的干扰。（√）
39. 近年来以模拟量输出的传感器日益增多，这类传感器精度高、抗干扰能力强，而且信号便于远距离传送。（×）
40. 前向通道与被测对象靠近，而且传感器常常输出是大信号，因此，前向通道是干扰侵袭的主要渠道。电源配
置时要充分考虑到干扰的隔离与抑制。（×）
42. 使用V／F转换器用作模／数转换具有独特的优点。V／F转换器具有良好的精度、线性和积分输入特性，
常能提供其它类型转换器无法达到的性能。（√）
43. 在一些快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用V／F转换来代替通常的A／D转换。（×）
44. 在恶劣的环境下远距离可靠地传送微小信号。可以使用小信号双线变送器器件。答案：正确。
45. A／D转换器的精度指标是反映实际A／D转换器与理想A／D转换器的差别。答案：正确。
46. 前向通道体现了被测对象与系统相互联系的信号输入通道，原始参数j的输入通道。答案：正确。
47. 多路开关的选择由单片机控制，而多路开关在通道中的插入位置则应根据传感器输出信号状况而定。答案：
正确。
48. 在单片机应用系统中，许多原来依靠硬件实现的信号调节任务都可通过软件实现。这样大大简化了单片机应
用系统中的前向通道结构。答案：正确。
49. 在前向通道中使用光纤传感器可以从根本上解决由现场通过传感器引入的干扰。答案：正确。
50. 对于单路小信号(电流或电压)，必须经过小信号放大环节。答案：正确。
§1.5（第五组）
51. 在晶体管驱动电路中，开关晶体管的驱动电流I C必须足够大，否则晶体管会增加其管压降来限制其负载电
流，从而有可能使晶体管超过允许功耗而损坏。（√）
52. 由于SCR通常用来控制直流大电压开关负载，故不宜直接与数字逻辑电路相连。在实际使用时应采取隔离
措施，如光电耦合隔离。（×）
53. 机械继电器的开关响应时间较大，计算机应用系统中使用机械继电器时，控制程序中必须考虑开关响应时间
的影响。（√）
54. 中功率、大功率场效应管构成的功率开关驱动器件可高频工作，输入电流小，并能随意地截止，兼有晶体管
开关和SCR的全部优点。（√）
55. 由于场效应管(FET)不是电荷控制器件，只在开关的过程中才需要电流，而且只要求微安级的输入电流，就
能控制很大的输出电流。（×）
56. 在应用系统的直流伺服控制中，经常要用到线性功率驱动。线性功率驱动接口将单片机通过数／模转换后的
模拟电压转换成伺服控制系统所要求的功率输出。（√）
57. 通常线性功率驱动接口器件主要使用集成功率运算放大器。在后向通道的直流伺服系统中，采用集成功率运
算放大器可大大简化电路，并提高系统的可靠性。（√）
58. 有些D／A转换器不带有参考电压源。有时为了方便地改变输出模拟电压范围、极性，须要配置相应的参考
电压源。（√）
59. 所有的D／A转换器件的输出模拟电压Vo，都可以表达成为输入数字量D(数字代码)和模拟参考电压VR的
乘积：Vo=D·VR。（√）
60. D／A转换器的工作温度按产品等级分为军级、工业级和普通级，标准军级品可工作于-5 5～+1 2 5℃，工
业级工作温度为-2 5～+8 5℃，而普通级工作温度为0～70℃。（√）
61. 所有的D／A转换器件的输出模拟电压Vo，都可以表达成为输入数字量D(数字代码)和模拟参考电压Vr的
乘积：Vo =D?Vr。(×)
62. 固态继电器按输出功能分有直流型、过零型、非过零型。（√）
§2.1（第六组）
63. 线路中的干扰电压是由于电源及输电线路的内阻引起的。（∨）
64. 当电源电压变化持续时间t<1s时称为电源的过电压、欠压、停电干扰。（×）
65. 交流稳压器可以用来保证供电的稳定性，防止电源系统的过压与欠压，有利于提高整个系统的可靠。（∨）
66. 长线的电流传输时，用电压传输代替电流传输，可获得较好的抗干扰能力。（×）
67. 在工业微机中可以同时并存PCI和ISA两种总线。（√）
68. 采用PC／1 04总线结构设计的产品，最适合于嵌入式控制的应用。（√）
69. 尖峰电压持续时间很短，一般不会毁坏系统。（∨）
70. 在微机实时系统的长线传输中，双绞线是较常用的一种传输线。与同轴电缆相比，虽然频带较好，但波阻抗
低、抗共模噪声能力弱。（×）
71. 长线传输时，阻抗不匹配的传输线会产生反射，使信号失真，其危害程度与系统的工作速度及传输线的长度
有关。（∨）
72. 始端串联匹配能使终端的低电平抬高，相当于增加了输出阻抗，降低了低电平的抗干扰能力。（∨）
73. 光电耦合器的输入阻抗很小，一般为1Ω～10Ω之间。（×）
74. 与office的计算机相比工业计算机的使用环境更恶劣。（∨）
75. 在一个PCI系统中可以做到高速外部设备和低速外部设备并存，PCI总线与ISA总线并存。（∨）
76. 工业I／O接口包括数字量的I／O接口，模拟量的I／O接口和开关量的I／O接口。（∨）
§2.2和§3 （第七组）
77. 反射式光栅是由透光材料(如玻璃)制成的。（×）
78. 在光栅传感器中，莫尔条纹由从亮条纹到暗条纹．以及从暗条纹到亮条纹的变化不是阶跃性的，而是逐渐过
渡的。(√ )
79. 环境的变换不会影响光栅传感器的性能与可靠性（×）
80. 莫尔条纹间距B与栅距W和夹角θ的关系是：两光栅刻线交角越小，莫尔条纹间距B越小。（×）
81. 光强度变化一次所需的时间(周期)与光栅位移一个栅距所需的时间是相同的。（√）
82. 通过莫尔条纹的上下移动，可以判定标尺光栅的移动方向。（√）
83. 二进制编码虽然原理简单．但对编码盘的制作和安装要求较高；这是因为使用这种编码时，一旦出现错码，
将有可能产生很大的误差。(√)
84. 光电编码盘角度检测传感器将测得的角位移转换为脉冲形式的数字信号输出（√）
85. 循环码的最大特点是：从一个数码变化到它的上一个数码或下一个数码时。数码中只有一位发生变化。（√）
86. 增量式光电编码盘不像绝对式光电编码盘那样测量转动体的绝对位置，它是专门测量转体角位移的累积量。
（√）
87. 编码盘的位数越多，码道数越少，扇区数也越少。能分辨的角度越小，分辨率就越高。（?）
88. 为了提高角位置的分辨率，显然，最简单的方法就是增加编码盘的位数．从而增加扇区数；（√）
89. 增量式光电编码盘测量的是转动体的绝对位置（×）
90. 增量式光电编码盘是在一个码盘上只开出4条码道（×）
91. 测量放大器电路原理：对于一个任何微弱信号，都可以用运算放大器进行信号放大。（×）
92. 一般说来，不考虑其它D／A转换误差时，D／A的转换精度即为其分辨率的大小。（√）
93. 总线宽度：即数据总线的数量，用位(bit)表示，有8位、1 6位、32位和64位之分。（√）
94. 计算机总线从性能上可分为高端总线、低端总线和传统总线。（×）
95. 光电隔离器中的信号是双向传输。（×）
96. ISA总线接口与PCI总线接口比较，ISA总线接口更具有优势。（×）
三、简答题
§1.1
1、MCS-51单片机的基本组成包括哪8个部件？
答：中央处理器（CPU）；时钟电路；程序存储器；数据存储器；并行I/O口（P0－P3口）；串行口；定时器/计数器；中断系统。
2、如何认识80C51存储器空间在物理结构上划分4个空间，而在逻辑上又可划分为3个空间？
答：80C51存储器是采用程序存储器和数据存储器分开寻址的结构，其存储器空间在物理结构上可划分如下4个空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。逻辑上又可划分为如下3个空间：片内256B数据存储地址空间，片外的64KB的数据存储器地址空间和64KB的程序存储器。因为片内、片外的程序存储器地址编排是连续统一的，因而逻辑上作为一个空间。
3、在程序存储器中0000H,0003H,000BH,0013H,001BH,0023H这6个单元有什么特定的作用。
答：0000H:单片机复位后PC值为0000H,CPU从0000H单元开始执行程序。
INT,中断入口地址
0003H：外部中断0
000BH:片内定时/计算器O(T/CO)中断入口地址
INT,中断入口地址
0013H:外部中断1
001BH:片内定时/计算器1（T/C1）中断入口地址
0023H:片内串行口中断入口地址
4、在对8031CPU进行简单I/O扩展时，什么情况下使用锁存器或缓冲器？（2分）
答：当外界输入的数据为暂态数据时，须在P0口加输入锁存器；（1分）当外界输入的数据为常态数据时，不需锁存外部数据，则使用缓冲器。（1分）
5、 A/D 转换器转换数据的传送有几种方式？（3分）
答：（1）定时传送方式：A/D 启动后，调用延时时间大于转换时间的延时程序后即可读取（1分）。 （2）查询方式：A/D 启动后，查询EOC （转换结束信号），转换一完成即可读取转换数据（1分）。（3）中断方式：将EOC 作为外中断请求信号，转换一结束，即引起中断，读取转换数据（1分） 6、 I/O 接口可以分为哪两种类型？并简述I/O 接口的作用。
答：可分为串行I/O 接口和并行I/O 接口。（2分）
I/O 接口的作用：①实现与不同外设的速度匹配；（1分）②实现与外设的隔离；（1分）③改变信号的性质；（1分）④ 实现数据传输方式和电平的变换。（1分）
7、 在8051扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器的地址是重叠的，为什么不会发生总线冲突？
答：因为8051单片机系统中采用了不同的操作指令（1分）及控制信号PSEN 、RD 、WR 的选择（1分）。 CPU 访问片外程序存储器用MOVC 指令，使用PSEN 控制信号。（2分） 访问片外数据存储器用MOVX 指令，使用RD 、WR 控制信号。（2分） 8、 8051共有几个中断源，分别是什么？
答：有5个。（1分）
分别是：0INT 、1INT 外部中断2个（1分），T0、T1定时/计数器中断2个（1分），串行中断1个（1分）。
9、 分别从物理结构和不同存储空间两个方面为51系列单片机的存储器分类。
答案：物理结构：片内、片外程序存储器；片内、片外数据存储器；
存储空间：片内ROM 和片外ROM 共64KB ，片内RAM 256BYTE 和片外RAM 64KB 。 10、
简述程序存储器ROM 和数据存储器RAM 的作用和区别。
答：程序存储器ROM 用于存放编好的程序和表格常数。是只读存储器，源程序一旦写入ROM 之后便只可读，不可写。
数据存储器用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。是动态存储器，既可读，又可写。 11、
在程序存储器中，请指出其中五个中断源的中断区地址。
答案：0003H~000AH INT0中断地址 000BH~0012H T/C0中断地址区 0013H~001AH INT1中断地址区 001BH~0022H T/C1中断地址区 0023H~002AH 串行口中断地址区 12、
四组工作寄存器组的地址分别是什么？单片机复位后，使用的是哪一组工作寄存器？如何改变当前工作寄存器组？
答案：第0组：00H～07H；第1组：08H～0FH；第2组：10H～17H；第3
组：18H～1FH。
单片机复位后，使用的是第0组工作寄存器。
通过软件改变PSW中RS0、RS1值的组合，可以改变当前选用的工作寄存器组。
13、介绍堆栈的功能和使用方式。
答案：功能：保护断点和保护现场；
使用方式：1、自动方式，即在调用子程序或断点时，端点地址自动进栈；
2、指令方式，即使用专用的堆栈操作指令，执行进出栈操作。
14、简述定时器/计数器在工作模式下的四种工作方式。
答案：工作方式0 -13位计数器；
工作方式1-16计数器；
工作方式2-自动重载8为计数器；
工作方式3-T/C0分为两个8为计数器，T/C1是停止计数。
15、写出P3端口的第二功能，并举例说明功能引脚的用途。
答案：RXD（串行口输入），TXD（串行口输出），INT0（外部中断0输入），INT1（外部中断1输入），T0（定时器0的外部输入），T1（定时器1的外部输入），WR（写选通控制输出），RD（读选通控制输出）。
例如，当WR=0（为低电平）时，可对单片机数据进行写操作。
§1.2
16、简单并行I/O扩展输入时，常用的锁存器，缓冲器有哪些？
（1）锁存器：74LS373,74LS273,74S377等。（2）缓冲器：74LS244,74LS245等
17、什么情况下使用锁存器或缓冲器？
1，当外界输入的数据为暂态数据时，经P0口输入外部数据，由于外部数据变化速度快，须在P0口加输入锁存器。2，当外界输入的数据为常态数据时，不需锁存外部数据，则使用缓冲器。
18、TTL逻辑电路的输出送入CMOS逻辑电路的输入时会出现什么不利状况？
由于CMOS电路接受到TTL输出的逻辑1电压（2.4V）低于它所要求的输入逻辑1电压（3.5V），进入CMOS 电平的逻辑不确定区，从而引起逻辑混乱。
19、TTL电路的逻辑电平VOHmin, VOLmax, VIHmin, VILmax分别是多少？
VOHmin=2.4V VOLmax=0.4V
VIHmin=2.0V VILmax=0.8V
20、在电源电压为5V时，CMOS电路的逻辑电平的VOHmin，VOLmax，VIHmin，VILmax分别是多少？
VOHmin=4.99V VOLmax=0.01V
21、TTL和CMOS的逻辑电平转换时逻辑0和逻辑1的噪声容限是？
逻辑0的噪声容限：1.5V-0.4V=1.1V, 逻辑1的噪声容限：
3.7V-3.5V=0.2V .
§1.3
22、写出键盘工作方式，以及它们各自的工作原理及特点？
答案：
1编程扫描方式：当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，反复的扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，来响应键盘的输入请求。
2.定时扫描工作方式：单片机对键盘的扫描也可用定时扫描方式，即每隔一定的时间对键盘扫描一次。
3.中断工作方式：只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序并执行该按键功能程序，如果无键按下，
单片机将不理睬键盘。
23、写出按键扫描的工作过程？
答案：
1 判断键盘中是否有键按下；
2 进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下，则调用延时子程序去抖动；
3 读取按键的位置码；
4 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号）0、1、2…、F。
24、写出一个完善的键盘控制程序应解决哪些任务？
答案：
1. 检测有无按键按下
2. 有键按下后，在无硬件除抖动电路时，应有软件延时方法除去抖动影响
3. 有可靠的逻辑处理办法
4. 输出确定的键号以满足散转指令要求。
25、什么是独立式按键结构，其优缺点是什么？
答案：
独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。（2分）
优缺点：独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，（2分）但每个按键必须占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故在按键数量不多时，常采用这种按键电路。（2分）
26、写出通常去除抖动影响的两种措施，及各自去除的办法？
答案：
1.硬件措施，通常用R-S触发器或单稳态电路构成的硬件去抖动电路。（3分）
2.软件措施，采用的办法是在检测到有键按下时，执行一个10ｍｓ的延时程序后再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则确认为真正键按下状态，从而消除了抖动影响。（3分）
27、LED的静态显示方式于动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？
答案：
静态显示时，数据是分开送到每一位LED上的。而动态显示则是数据是送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。静态显示亮度很高，但口线占用较多。动态显示省I/O口且省电，适合用在显示位数较多的场合。
28、简单说说什么是LED的静态显示方式什么是动态显示方式。
答案：
LED的静态显示就是当显示器显示某个字符时，相应的段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。（3分）
LED的动态显示就是当显示某个字符时，某个瞬时，只有相应字符的一个段（如只有一位数字）显示，当采用扫描的方法轮流点亮各个段时，如果扫描速度够快，利用人的视觉暂留就可以感觉到每个数码管都再亮。（3分）
§1.4（第四组）
29、采样／保持器保持电压的变化时，在保持状态下，由于保持电容的漏电流会使保持电压不断地衰减或上
升。要怎样去减少泄漏电流？
答：采用高输入阻抗的运算放大器作缓冲放大器，选择优质电容，如聚四氟乙稀电容器作为保持电容以及选用漏电流小的模拟开关。
30、简述前向通道的含义
答：⑴在微机应用系统中，前向通道体现了被测对象与系统相互联系的信号输入通道，原始参数输入通道。
⑵在该通道中主要是传感器和与传感器有关的信号调节、变换电路，故也可称为传感器接口通道。
⑶只要反映外界状态的信号输入通道都可称为前向通道。若系统没有被测对象，故不需要前向通道。
31、简述前向通道的特点。
答﹕⑴前向通道总要靠近信号拾取对象。
⑵前向通道的环境无主观选择余地。
⑶前向通道电路设计的难易繁简除与环境因素有关外，还取决于传感、变换器件的选择。
⑷前向通道电路的处理技术有一定难度。
⑸前向通道的抗干扰设计是前向通道设计中的一个重要内容。
32、简述前向通道的结构类型。
答﹕⑴单个信号输入的前向通道结构类型
⑵多个信号输入的前向通道结构类型
33、简述前向通道设计中应考虑的问题及一般前向通道配置的电源具有哪些特点。
答：(1)前向通道应用系统的信号采集通道，在前向通道设计中必须考虑到信号拾取、信号的调节、A／D转换以及电源配置与干扰防止诸问题。
(2) 一般前向通道配置的电源具有以下特点：
①小功率；
②高稳定度、高纯净度；
③有干扰隔离与抑制措施。
34、简述对计算机应用系统有较大影响的传感器。
答﹕(1) 大信号输出传感器。
(2) 集成传感器。
(3) 数字量传感器。
(4) 光纤传感器。
35、前向通道中信号的拾取方式有哪些？
答：通过敏感元件拾取被测信号；通过传感器拾取被测信号；通过测量仪表拾取被测信号
36、简述采用V／F转换器与计算机接口优点。
答﹕(1)接口简单、占用计算机资源少。
(2)频率信号输入灵活。
(3)抗干扰性能好。
(4)便于远距离传输。
由于这些优点，因此，在一些非快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用V／F转换来代替通常的A／D 转换。
37、简述干扰的隔离可以通过些环节解决。
答﹕(1)电源隔离。通过DC／DC变换器实现。DC／DC变换器的输入回路与输出回路是隔离的，这样切断了系统的主电源与前向通道电源间的干扰渠道。
(2)模拟通道隔离。通过隔离放大器实现。信号调节电路中采用隔离放大器作为小信号放大用，可以防止
现场干扰源通过传感器电源进入前向通道。
(3)数字通道隔离。通过光电耦合器实现。光电耦合一般放在前向通道的数字通道中，紧靠计算机的输入。
38、前向通道中，为满足信号调节、通道隔离、特殊供电要求，可采取一些先进的芯片技术，目前可提供的
有哪些？
答﹕(1)隔离放大器。
(2)可编程增益放大。
(3)小信号双线发送器。
(4)DC／DC变换器。
(5)通用有源滤波器。
39、A／D转换器的技术指标有哪些?
答：(1)量化误差与分辨率(2)转换精度(3)转换时间与转换速率(4)失调(零点)温度系数和增益温度系数(5)对电源电压变化的抑制比
40、简述隔离放大器常用的场合。
答：⑴测量处于高共模电压下的低电平信号；
⑵消除由于对信号源地网络的干扰(如大电流的跳变)所引起的测量误差；
⑶避免构成地回路及其寄生拾取问题(不需要对偏流提供返回通路)；
⑷保护应用系统电路不致因输入端或输出端大的共模电压造成损坏；
⑸对于医疗仪器为病人提供安全接口。
§1.5（第五组）
41、后向通道的特点？
答：①小信号输出、大功率控制；（1.0分）
（根据目前CPU输出功率的限制，不能输出控制对象所要求的功率信号。）
②是一个输出通道；（0.5分）
（输出伺服驱动控制信号，而伺服驱动系统中的状态反馈信号通常是作为检测信号输入前向通道。）
③接近控制对象，环境恶劣。（0.5分）
（控制对象多为大功率伺服驱动机构，电磁、机械干扰较为严重。后向通道是一个输出通道，而且输出电平较高，不易受到直接损害；但这些干扰易从系统的前向通道窜入。）
42、后向通道应解决的问题及其解决方法？
答：①功率驱动；（0.5分）（将单片机输出的信号进行功率放大，以满足伺服驱动的功率要求。）
②干扰防治；（0.5分）（主要防治伺服驱动系统通过信号通道、电源以及空间电磁场对计算机系统的干扰。通常采用信号隔离、电源隔离和对大功率开关实现过零切换等方法进行干扰防治。）
③数／模转换。（1.0分）（对于二进制输出的数字量采用D／A变换器；对于频率量输出则可以采用F／V 转换器变换成模拟量。）
43、后向通道干扰防治的方法？
答：通常采用信号隔离（0.5分）、电源隔离（0.5分）和对大功率开关实现过零切换（1.0分）等方法进行干扰防治。
44、什么叫固态继电器？固态继电器主要由哪几部分组成？
答：①固态继电器是一种无机械触点通断功率型电子开关，又名固态开关。（1.0分）
②由输入电路，隔离部分，输出电路组成。（1.0分）
45、固态继电器的优点?
答：由于固态继电器是由固态元件组成的无触点开关器件。这种结构特点决定了它比电磁继电器工作可靠，寿命
分）。
46、常用的功率开关接口器件及电路有哪些？
答：功率开关驱动电路（0.5分）、功率型光电耦合器（0.5分）、集成驱动芯片（0.5分）及固体继电器（0.5分）等。
47、D／A转换芯片的选择中主要考虑的是哪两个？
答：主要考虑的是以位数表现的转换精度（1.0分）和转换时间（1.0分）。
（其他：数字输入特性。模拟输出特性。锁存特性及转换控制。参考电压源。）
48、D/A中，标称满量程(NFS)是指什么？
答：是指相应于数字量标称值2n的模拟输出量（1.0分）。但实际数字量最大为2n-1，要比标称值小1个LSB，因此，实际满量程(AFS)要比标称满量程(NFS)小1个LSB增量（1.0分）。
§2.1 （第六组）
49、供电系统中的电源干扰的种类及解决方法。
答：①过压、欠压、停电的危害是显而易见的，解决的办法是使用各种稳压器、电源调节器，对付暂短时间的停电则配置不间断电源(UPS)。
②浪涌与下陷是电压的快变化，如果幅度过大也会毁坏系统。解决的办法是使用快速响应的交流电源调压器。
③尖峰电压持续时间很短，一般不会毁坏系统，但对微机系统正常运行危害很大，会造成逻辑功能紊乱，甚至冲坏原程序。解决办法是使用具有噪声抑制能力的交流电源调节器、参数稳压器或超隔离变压器。
④射频干扰对微机系统影响不大，一般加接2～3节低通滤波器即可解决。
50、什么是过程通道，过程通道干扰的主要因素是什么，主要防治措施有那些？
答：①过程通道是前向接口、后向接口与主机或主机相互之间进行信息传输的路径。②在过程通道中长线传输的干扰是主要因素。
③为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输、阻抗匹配等。
51、在微机实时系统的长线传输中，为什么常用双绞线作为传输线？
答：双绞线具有波阻抗高、抗共模噪声能力强，等特点。双绞线能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消；其分布电容为几十皮法(pF)，距离信号源近，可起到积分作用，故双绞线对电磁场具有一定抑制效果，但对接地与节距有一定要求。
52、电源噪声可分为哪些种类？
答：如果把电源电压变化持续时间定为△t，那么，根据△t的大小可以把电源干扰分为：(1)过压、欠压、停电：△t＞1s；
(2)浪涌、下陷：1s＞△t>10ms；
(3)尖峰电压：△t为微秒量级
(4)射频干扰：△t为毫微秒量级；
53、适应工业现场应用而开发的工业控制计算机必须满足什么要求。
答：①高可靠性，以适应工业现场十分恶劣和复杂的工作条件；
②具有实时响应处理能力，以满足工业生产过程实时控制要求；
③有丰富的可与工业生产现场信号相连接的工业接口；
④控制系统结构应能组配灵活，易于扩展；
⑤有先进的系统软件和应用软件，便于开发。
54、下图是一个危机系统的抗干扰供电配置系统电路，是分析电路中所采用的抗干扰的措施，且分析其作用。
（10分）
答：1．交流稳压器。（1分）用来保证供电的稳定性，防止电源系统的过压与欠压，有利于提高整个系统的可靠性。（1分）
2．隔离变压器。（1分）高频噪声通过变压器主要是靠初、次级间寄生电容耦合。隔离变压器的初级和次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抗共模干扰的能力。（1分）
3．低通滤波器。（1分）电源系统的干扰源大部分是高次谐波，因此采用低通滤波让50周市电基波通过，滤去高次谐波，以改善电源波形。（1分）
4．双T滤波器。（1分）以消除50Hz工频干扰。其优点是结构简单，对固定频率的干扰滤波效果好。（1分）
4．采用分散独立电源块供电。（1分）在每块系统功能模块上用三端稳压集成块组成稳压电源。每个功能块单独对电压过载进行保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，大大提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。（1分）
5 ．采用高抗干扰稳压电源及干扰抑制器。（1分）采用超隔离变压器稳压电源。这种电源具有高的共模抑制比及串模抑制比，能在较宽的频率范围内抑制干扰。（1分）
55、微机供电系统的抗干扰设计有哪些？
答：①．交流稳压器；②．隔离变压器；③．低通滤波器；④．采用分散独立电源块供电；⑤．采用高抗干扰稳压电源及干扰抑制器。（答出一条给20%）
56、什么是过程通道干扰？
答：干扰通过与主机的前向通道，后向通道及与其它主机的相互通道进入。（答出通过前向通道及后向通道进
57、双绞线传输为什么具有较强的抗干扰能力？
答：双绞线能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消；其分布电容为几十皮法(pF)，距离信号源近，可起到积分作用，故双绞线对电磁场具有一定抑制效果，但对接地与节距有一定要求。（答出使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消给一半分，答出可起到积分作用，故双绞线对电磁场具有一定抑制效果给一半分，答完给全分。）58、过程通道主要抗干扰措施有哪些？
答：1、光电耦合隔离措施2、双绞线传输3、长线传输的阻抗匹配4、长线的电流传输（答出一条给25%）59、传输线阻抗匹配的形式有哪些？
答：①．终端并联阻抗匹配②．终端串联阻抗匹配③．终端并联隔直流阻抗匹配。（答出一条给30%）
60、供电系统的干扰有哪些？
答：(1)过压、欠压、停电(2)浪涌、下陷(3)尖峰电压：(4)射频干扰（答出一条给25%）
61、工业计算机由哪些模块组成？
答：CPU模块、输入接口模块、输出接口模块、电源模块、机箱、无源底板、键盘、显示器。
62、试简述工业控制计算机种类。
答：分散型控制系统，数控装置，可编程序控制器，STD总线工业控制机，工业PC系列。（本题共有5种工业控制计算机，能列出3种及其以上即可。）
§2.2和§3 （第七组）
63、简述光电编码器的优点。
答案：分辨率高、响应快、具有数据长期存储功能、串行输出、信号线少、可靠性高、便于长距离传输。64、简述光栅传感器测试位移的工作原理。
当标尺光栅和指示光栅的交角θ保持不变而相对移动时，莫尔条纹将沿着刻线方向移动。标尺光栅移动一个栅距W 时，莫尔条纹也移动一个间距B。同时，在指示光栅上的光敏元件接收到一次光脉冲的照射，并相应输出一个电脉冲。通过计数电脉冲的数目．就可以测量标尺光栅移动的位移X，即X=N×W （N--电(光)脉冲的个数。）
65、光栅传感器优点？
（1）输出数字信号。这使它易于与数字电路，特别是单片机接口。
（2）高精度。
（3）同时具备大量程、高分辨率的特点。
（4）有较强的抗干扰能力。
（5）信号处理电路简单、可靠。
（6）惯量小。光栅传感器体积小，重量轻，对组成系统的惯量和动态特性影响小
66、画图说明光栅传感器实现位移方向的原理？
答：（图？）标尺光栅向左或向右移动时，莫尔条纹则相应地向上或向下移动
当莫尔条纹上移时，Tb先感知莫尔条纹，而T a后感知莫尔条纹，Ua落后Ub 90°；
当莫尔条纹下移时．Ta先感知莫尔条纹．而Tb后感知莫尔条纹，Ub落后Ua 90°。
67、什么是莫尔条纹？莫尔条纹间距B与栅距W和夹角θ关系？
将标尺光栅和指示光栅重叠在一起，并使它们的刻线之间形成一个很小的交角θ，在光栅垂直方向上出现的明暗相间的条纹就称为莫尔条纹。
关系：两光栅刻线交角越小．莫尔条纹间距B越大。见下式
68、利用莫尔条纹实现位移的测量有什么特点？
(1)莫尔条纹间距对光栅栅距有放大作用
(2)莫尔条纹对光栅栅距局部误差有消差作用
(3)莫尔条纹从亮条纹到暗条纹．以及从暗条纹到亮条纹的变化不是阶跃性的，而是逐渐过渡的。
69、适应工业现场应用而开发的工业控制计算机必须满足的要求有哪些？
（1）高可靠性，以适应工业现场十分恶劣和复杂的工作条件；
（2）具有实时响应处理能力，以满足工业生产过程实时控制要求；
（3）有丰富的可与工业生产现场信号相连接的工业接口；
（4）控制系统结构应能组配灵活，易于扩展；
（5）有先进的系统软件和应用软件，便于开发。
70、简述莫尔条纹对光栅栅距局部误差的消差作用。
答：在光栅测量过程中,标尺光栅上的数十条、数百条刻线参与测量，个别刻线的栅距误差会得到均化作用，对整个奠尔条纹的位置和形状影响较小．因此．奠尔条纹就具有了对光栅栅距局部误差的消差作用。
四、综合分析题：
1. 请根据以下拨盘的接线图，跟据拨盘输入状态给出输出状态。
答：
2. 分析说明为什么使用LED需要接限流电阻，当高电平为+5V时，正常点亮一个LED需要多大阻值的限流电
阻（设LED的正常工作电流为10mA，导通压降为0.6V），为什么？
答：因为LED导通时，电压降是固定的（0.6V）。为了使LED既能正常工作（电流为10mA），又不至于被过大的电流损坏，所以必须加一个限流电阻。
《传感器与检测技术》实验实施方案1
自考“机电一体化”专业衔接考试《传感器与检测技术》课程 实验环节实施方案 一、实验要求 根据《传感器与检测技术》课程教学要求，实验环节应要求完成3个实验项目。考虑到自考课程教学实际情况，结合我院实验室的条件，经任课教师、实验指导教师、教研室主任和我院学术委员会认真讨论，确定开设3个实验项目。实验项目、内容及要求详见我院编制的《传感器》课程实验大纲。 二、实验环境 目前，我院根据编制的《传感器》课程实验大纲，实验环境基本能满足开设的实验项目。实验环境主要设备为： 1、486微机配置 2、ZY13Sens12BB型传感器技术实验仪 三、实验报告要求与成绩评定 学生每完成一个实验项目，要求独立认真的填写实验报告。实验指导教师将根据学生完成实验的态度和表现，结合填写的实验报告评定实验成绩。成绩的评定按百分制评分。 四、实验考试 学生在完成所有实验项目后，再进行一次综合性考试。教师可以根据学生完成的实验项目，综合出3套考试题，由学生任选一套独立完成。教师给出学生实验考试成绩作为最终实验成绩上报。 五、附件
附件1 《传感器与检测技术》课程实验大纲 附件2 实验报告册样式 以上对《传感器与检测技术》课程实验的实施方案，妥否，请贵校批示。 重庆信息工程专修学院 2009年4月14日
附件1 《传感器与检测技术》课程实验教学大纲 实验课程负责人：段莉开课学期：本学期 实验类别：专业课程实验类型：应用性实验 实验要求：必修适用专业：机电一体化 课程总学时：15 学时课程总学分： 1分 《传感器与检测技术》课程实验项目及学时分配
实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 一、 实验目的 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 二、 实验内容 了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。（用测微头实现） 三、 实验仪器 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。 四、 实验原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： R Ku R ?=式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数, l u l ?=为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换 被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 14 O EKu U = 。 五、 实验注意事项 1、直流稳压电源打到±2V 档，电压表打到2V 档，差动放大增益最大。 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。 3、做此实验时应将低频振荡器的幅度旋至最小，以减小其对直流电桥的影响。 六、 实验步骤 1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。 2、将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零，关闭主、副电源，拆去实验连线。 3、根据图１接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R X =R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V 档，电压表置20V 档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使电压表显示为零，然后将电压表置2V 档，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。
测控电路第五版李醒飞第五章习题答案
第五章 信号运算电路 5-1推导题图5-43中各运放输出电压，假设各运放均为理想运放。 (a)该电路为同相比例电路，故输出为： ()0.36V V 3.02.01o =?+=U (b)该电路为反相比例放大电路，于是输出为： V 15.03.02 1 105i o -=?-=-=U U (c)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为反相比例电路可知： ()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有： ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得： V 63.0o =U (d)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为同相比例电路可知： ()V 45.03.010/511o =?+=U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有： ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得： V 51.0o =U 5-2 11 图X5-1 u
5-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。 （1）推导其输入与输出间的函数关系()4321,,,u u u u f u o =； （2）如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ，输入4 321,,,u u u u 的范围是0到4V ，确定输出的变化范围，并画出o u 与输入的变化曲线。 （1）由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ，则有： f R u R u R u R u R u 0 44332211-=+++ 于是有： ??? ? ??+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f （2）将已知数据带入得到o U 表达式： ()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-= 函数曲线可自行绘制。 5-4理想运放构成图5-45a 所示电路，其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。图5-54b 为输入信号波形，分别画出1o u 和2o u 的输出波形。 前一级电路是一个微分电路，故()dt dU dt dU C R R i U i i o //*1111-=-=-= 输入已知，故曲线易绘制如图X5-2所示。 图X5-2 后一级电路是一个积分电路，故()??-=-=dt U dt U C R V o o 1122out 2/1 则曲线绘制如图X5-3所示。 图X5-3 /V
传感器与检测技术实验报告
“传感器与检测技术”实验报告 学号： 913110200229 姓名：杨薛磊 序号： 83
实验一电阻应变式传感器实验 （一）应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表（自备）。 稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码； 4 2 四、实验步骤： 应变传感器实验模板说明：应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口；没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体，其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设；R5、R6、R7是350Ω固定电阻，是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口，做应变片测量振动实验时用。
测控电路期末试题及答案第二套
测控电路期末试题二以及答案 一、简答题（每小题6分，共48分） 1、什么是自举电路？说明图1所示电路是如何提高放大器的输入阻抗的？ 答：自举电路是利用反馈使电阻两端等电位，减少向输出回路索取电流，而使输入阻抗增大的一种电路。 2 2121R u u R u i i i i o i -- = -= 31R u R u o i -=∴ 3 122R u R u o o -= i o o i u u u u 22 1 22=?= ∴ i i i u R R R R R u R u i 211221-=-= ∴ 1 221R R R R i u R i i -== 当21R R =时，输入回路阻抗无穷大，达到了提高放大器输入阻抗的目的。 2、如图2所示电路，N 1、N 2、N 3工作在理想状态，R 1=R 2=200K Ω，R P =20K Ω，R 3=R 4=10K Ω，R 5=R 6=20K Ω，试求该电路的差模增益。 解： R o i P i i i o I R u u R u u R u u =-=-=-1 1 112222 )(12111i i P i o u u R R u u -- =∴ 21212)(i i i P o u u u R R u +-= u i
135316642o o o o u R R R u u R R R u +?+-=?+ 5 31 536426R R u R u R R R u R o o o ++=+ 43R R = 65R R = ))(1()(122 1351235i i P o o o u u R R R R R u u R R u -++=-= ∴ 42)20 22001(1020)1(213512=?+?=++=-= ∴P i i o d R R R R R u u u k 3、什么是隔离放大电路？就一种隔离方式简述其工作原理。 答：隔离放大电路是一种测量用的电路，它的输入，输出，隔离电路之间没有直接的电路耦合，即输入、输出没有公共接地端。 输入信号经放大进入耦合器，使LED 导通，通过光电耦合器件（晶体管）转换为电压或电流信号，经放大输出。 4、相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别？ 答：相敏检波电路可以鉴别调幅信号与载波信号之间的相位关系，还可选频；而包络检波只是将调幅信号的包络线解调出来，但不具有鉴相选频特性。相敏检波电路除了输入调幅信号外，还需输入一个参考信号，一般选用载波信号来做参考信号；而包络检波则不是将调幅信号输入，进行解调。 5、180?导通型逆变器正常工作的必要条件是什么？ 答：180?导通型逆变器正常工作的必要条件是可靠换流。即每一相上、下桥臂主晶闸管交替导通时，须经过短暂的全关断状态，以保证可靠换流。 6、PWM 控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象？为什么？ 答：PWM 控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现象。因为双极式电路中的四个大功率晶体管分为两组，同一组中的两个晶体管同时导通，关断，每一组晶
测控电路课后答案
一．1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 2影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （1）噪声与干扰； （2）失调与漂移，主要是温漂； （3）线性度与保真度； （4）输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换； （3）量程的变换； （4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等；对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等 二．2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； ②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低 2-7什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？ 有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。应用于要求共模抑制比大于100dB的场合，例如人体心电测量。 2-8 图2-8b所示电路，N1、N2为理想运算放大器，R4=R2=R1=R3=R，试求其闭环电压放大倍数。 由图2-8b和题设可得u01 =u i1 (1+R2 /R1) = 2u i1 , u0=u i2 (1+R4 /R3 )–2u i1 R4/R3 =2u i2–2
传感器与检测技术实验的报告.doc
精品资料 “传感器与检测技术”实验报告 序号实验名称 1 电阻应变式传感器实验 2 电感式传感器实验 学号： 3 电容传感器实验913110200229 姓名：杨薛磊 序号：83
实验一电阻应变式传感器实验 （一）应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。 一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感 器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元 件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。 它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在 机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元：主机箱中的± 2V ～± 10V （步进可调）直流稳压电源、±15V 直 流稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码； 4 12位数显万用表（自备）。 四、实验步骤： 应变传感器实验模板说明：应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器 +5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模 板中的 R1( 传感器的左下 )、R2( 传感器的右下 )、R3( 传感器的右上 )、R4( 传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口；没有文字标记的 5 个电阻符号是空的无实体，其中 4 个电阻 符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设；R5、R 6、R7是 350 Ω固定电阻， 是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器 上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应 变片输入口，做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上，如图 1 —4 所示。
测控电路-第2套试题-答案版
《测控电路》试题(A 卷)答案-第2套 考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带 计算器 。 一、填空题：（每题1分，共25分，将答案写在答题纸上） 1、测控系统由 传感器 、 测量和控制电路 和 执行机构 三部分组成。 2、对测控电路的主要要求是 精度高 、 响应快 、 转换灵活 和 可靠性与经济性 。 3、反相放大电路的优点是 性能稳定 ，缺点是 输入阻抗低 。 4、电荷放大电路是一种 输出电压 与 输入电荷 成比例关系的测量放大电路。 5、为了使检波电路具有判别信号 相位 和 频率 的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏 检波电路。 6、调频就是用 调制信号x 去控制 高频载波 信号的频率。 7、脉冲调制是指用脉冲作为 载波信号 的调制方法。 8、测控系统中信号滤波常用的三种逼近方法为： 巴特沃斯逼近 、切比雪夫逼近 、贝赛 尔逼近 。 9、电压比较器是一种 电压 - 开关信号 转换器。 10、V/f (电压/频率)转换器能把 输入信号电压 转换成相应的 频率信号 ，故又称为电压控制(压控)振荡器(VCO)。 11、继电器是 控制 和 保护 线路中广泛应用的一种自动控制电器。 二、概念题（每题3分，共15分） 1. 测量放大电路：在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号 的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。 2. 隔离放大电路：隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信 号在传输过程中没有公共的接地端。 3. 信号调制及解调：调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称 得分 阅卷教师 得分 阅卷教师
测控电路第六章答案
第六章信号转换电路 6-1 常用的信号转换电路有哪些种类？试举例说明其功能。 常用的信号转换电路有采样/保持（S/H）电路、电压比较电路、V/f（电压/频率）转换器、f/V（频率/电压）转换器、V/I（电压/电流）转换器、I/V（电流/电压）转换器、A/D （模/数）转换器、D/A（数/模）转换器等。 采样/保持（S/H）电路具有采集某一瞬间的模拟输入信号，根据需要保持并输出采集的电压数值的功能。这种电路多用于快速数据采集系统以及一切需要对输入信号瞬时采样和存储的场合，如自动补偿直流放大器的失调和漂移、模拟信号的延迟、瞬态变量的测量及模数转换等。 模拟电压比较电路是用来鉴别和比较两个模拟输入电压大小的电路。比较器的输出反映两个输入量之间相对大小的关系。比较器的输入量是模拟量，输出量是数字量，所以它兼有模拟电路和数字电路的某些属性，是模拟电路和数字电路之间联系的桥梁，是重要的接口电路。可用作鉴零器、整形电路，其中窗口比较电路的用途很广，如在产品的自动分选、质量鉴别等场合均用到它。 V/f（电压/频率）转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号，广泛地应用于调频、调相、模/数转换器、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。f/V（电压/频率）转换器把频率变化信号线性地转换成电压变化信号。广泛地应用于调频、调相信号的解调等。 V/I（电压/电流）转换器的作用是将电压转换为电流信号。例如，在远距离监控系统中，必须把监控电压信号转换成电流信号进行传输，以减少传输导线阻抗对信号的影响。I/V （电流/电压）转换器进行电流、电压信号间的转换。例如，对电流进行数字测量时，首先需将电流转换成电压，然后再由数字电压表进行测量。在用光电池、光电阻作检测元件时，由于它们的输出电阻很高，因此可把他们看作电流源，通常情况下其电流的数值极小，所以是一种微电流的测量。随着激光、光纤技术在精密测量仪器中的普及应用，微电流放大器越来越占有重要的位置。 在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，为此要使用模/数转换器（简称A/D转换器或ADC）。相反，经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构如执行电动机等，因此还需要数/模转换器（简称D/A转换器或DAC）将数字量转换成相应的模拟信号。 6-2 试述在S/H电路中对模拟开关、存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求。 选择要求如下： 模拟开关：要求模拟开关的导通电阻小，漏电流小，极间电容小和切换速度快。 存储电容：要选用介质吸附效应小的和泄漏电阻大的电容。 运算放大器：选用输入偏置电流小、带宽宽及转换速率（上升速率）大的运算放大器；输入运放还应具有大的输出电流。
测控电路试题(1)
一、选择题（每小题4分，共28分） 1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 近似0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ （ ） 2．右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为 A. 调幅信号 B. 调相信号 C. 调频信号 D. 调宽信号 （ ） 3．公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ ） 4．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V , 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 ( ) 5．在相位跟踪细分电路中，相位基准 A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍 ( ) u T
6．在PWM 功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B . 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压 D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压 ( ) 7．晶闸管的关断条件是 A. 阳极接低电平，阴极接高电平 B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流 C. 阳极接低电平，阴极也接低电平 D. 与阳极和阴极电压无关，仅需门极电压接低电平 ( ) 二、简答题（每小题5分，共35分） 1．什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。 2．什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，并画出其波形。 3．如图3所示电路为无限增益多路反馈型二阶滤波电路还是压控电压源型二阶滤波电路？如果想构成二阶高通滤波电路，Y 1~Y 5的RC 元件该如何选取？ 图3 4、相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别？ 5、180 导通型逆变器正常工作的必要条件是什么？ 6、PWM 控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象？为什么？ 7、请比较相位跟踪细分、幅值跟踪细分和脉冲调宽型幅值跟踪细分的优缺点。 三、论述题(22分) 1. 图4所示电路是什么电路？试述其工作原理。为保证所需特性，R 1 、R 2、 R 3、 R 4应 满足什么关系？（10分） t )
传感器与自动检测技术实验指导书.
传感器与自动检测技术验 指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月
目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验（单臂单桥） (3) 实验二金属箔式应变片测力实验（交流全桥） (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)
CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的，系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件，以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件，可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器，必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解，并对仪器本身结构、功能有明确认识，做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项： 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯，防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意，防止它们通过机壳造成短路，并 禁止将这些引出线到处乱插，否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大，尤其是在梁的自振 频率附近，以免梁振幅过大或发生共振，引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施，但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后，应将双平行梁用附件支撑好，并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时，±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A，否则内部保护电路将起作用，电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时，应从LV插口输出，不能从另外两个 电压输出插口输出。
武汉大学2016测控电路期末试题及答案
天大期末试题一答案 一、选择题（每小题2分，共20分） 1． 右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ （ C ） 2． 右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u （ D ） 3．右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为（ B ） A. 调幅信号 B. 调相信号 C. 调频信号 D. 调宽信号 D ） A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 5．右图所示电路的输入信号u i 是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现 u i
A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 （ A ） 7．在相位跟踪细分电路中，相位基准 A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍 ( A ) 二、简答题（30分） 1． 什么是隔离放大电路画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。 答：隔离放大电路是指电源、输入放大器及输出放大器没有公共端，即不共地。光耦合隔离放大电路的基本原理如图所示，它是通过中间的一个光电隔离器将输入与输出放大器隔开的，这样可提高抗干扰能力。 2． 什么是双边带调幅请写出其数学表达式，并画出其波形。 答：双边带调幅是在调幅信号中，将载波信号幅值Um 取0，从而得到频带在Ω±c ω范围内的调幅信号。
测控电路李醒飞习题答案
第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？ 调制是给测量信号赋以一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号，通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为： t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率； m U ──调幅信号中载波信号的幅度； m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。
测控电路期末考试试题一答案
测控电路期末考试试题一 （广石化） 试题一答案 一、选择题（每小题2分，共20分） 1． 右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10k Ω C. u i /20k Ω D. u i /30k Ω （ C ） 2． 右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u （ D ） 3．右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为 A. 调幅信号 B. 调相信号 u i T
C. 调频信号 D. 调宽信号 （ B ） 4．公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ） 5．右图所示电路的输入信号 u i 是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现 A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 （ A ） 6．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110
D. 0001010101 ( B ) 7．在相位跟踪细分电路中，相位基准 A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 8．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的 A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ） 9．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压 D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B ) 10．晶闸管的关断条件是 A. 阳极接低电平，阴极接高电平
测控电路复习习题及答案
试题一答案 一、选择题 1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ （ C ） 2．右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u （ D ） 3．公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ） 4．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 u i
A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 ( B ) 5．在相位跟踪细分电路中，相位基准 A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 6．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的 A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ） 7．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压
传感器与检测技术实验指南.
实验一压阻式压力传感器的压力测量实验第一部分：压阻式压力传感器 一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。 二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 三、需用器件与单元：压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。 四、实验步骤： 1、这里选用的差压传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。本实验模板连接见图1-1，压力传感器有4端：3端接+2V电源，1端接地线，2端为U0+，4端为U0-。1、 2、 3、4端顺序排列见图1-1。端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。 2、实验模板上R w2用于调节零位，R w2可调放大倍数，按图1-1接线，模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的V i插座。将显示选择开关拨到合适档位，反复调节R w2(R w1旋到满度的1/3)使数显表显示为零。 3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。 图1-1 压力传感器压力实验接线图 4、合上主控箱上的气源开关K3，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠
浮起悬于玻璃管中。 5、逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度。 6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使在4～14KP之间每上升1KP 分别读取压力表读数，记下相应的数显表值列于表(1-1) 表(1-1)压力传感器输出电压与输入压力值 思考题 1、计算本系统的灵敏度和非线性误差。 2、如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对电路进行标定，方法如下：输入4KPa气压，调节R w2(低限调节)使数显表显示0.400V，当输入12KPa气压，调节R w1(高限调节)，使数显表显示1.200V这个过程反复调节直到足够的精度即可。 3、利用本系统如何进行真空度测量？ 第二部分： 扩散硅压阻式压力传感器差压测量 一、实验目的：了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。 二、基本原理：压阻式压力传感器的硅膜片受到两个压力P1和P2作用时由于它们对膜片产生的应力正好相反，因此作用在压力膜片上是ΔP=P1-P2，从而可以进行差压测量。 三、需用器件与单元：实验八所用器件和单元、压力气囊。 四、实验步骤： 请同学们自拟一个差压测量的方法，并记录实验数据。
测控电路复习题
《测控电路》复习题 1． 右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为： 2． 右图所示电路的输出电压为： 3. 右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为： A. 调幅信号 B. 调相信号 C. 调频信号 D. 调宽信号 （ ） 4. 公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ ） 5. 右图所示电路的输入信号u i 是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现 A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 （ ） u i T
6. 一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V , 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 ( ) 7. 什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。 8. 什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，并画出其波形。 9. 斩波稳零放大电路是如何实现自动稳零的？ 10. 什么叫信号的调制和解调，有哪些类型？请写出各调制信号的表达式。 11. 何谓采样、量化、编码？请绘图说明。 12. 若按幅频特性向理想特性曲线的逼近方式对滤波器进行分类，一般可分为哪几类？各有何特点？请绘图说明。 13. 滤波器按其选频特性可分为哪几类？ 14. 二阶滤波器的传输函数为： 20 02 2 1202)()()(ωαω++++==s s b s b s b s U s U s K i o 当b 0、b 1、b 2各为何值时，可分别组成低通、高通、带通和带阻滤波器？ 15. 简述利用图解法求解线性化器输入输出特性曲线的步骤。 16. 什么是电平比较器的振铃现象？怎样克服？ 17. 请说出隔离放大电路的隔离措施有哪些? 18. 什么是自举电路？说明下图所示电路是如何提高放大器的输入阻抗的？ u i
传感器与检测技术课后答案
第一章课后习题答案 1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？ 解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 （2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 （3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 （4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。 （5）多功能与多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？ 解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。 1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度； 2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值； 3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；
测控电路期末模拟题一
测控电路期末考试《模拟试题一》 一、选择题（每小题2分，共10小题20分） 1．右图所示为自举组合电路，其输入电流i 为（ ） A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ 2．右图所示电路的输出电压为（ ） A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u 3．右图所示电路中的R 为电感传感器，当对被测量进行测量时，该电路输出为（ ） A. 调幅信号 B. 调相信号 C. 调频信号 D. 调宽信号 4．公式 2 02 2 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为（ ） A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 5．右图所示电路的输入信号u i 是代表测量振动幅值的交变信号，该电路可实现（ ） A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 u i T
C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 6．一个10bit逐次逼近A/D转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V u, 1 i 其数字输出量的数值为( ) A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 7．在相位跟踪细分电路中，相位基准( ) A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数 B. 是反馈环节，但不是细分机构 C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节 D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍 8．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的（）Array A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行 9．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是( ) A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压 D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压 10．晶闸管的关断条件是( ) A. 阳极接低电平，阴极接高电平 B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流 C. 阳极接低电平，阴极也接低电平