第一章
1、智能仪器的组成：
答：由硬件和软件组成，硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路等部分。微处理器是仪器的核心；存储器包括程序存储器和数据存储器，用来存储程序和数据；输入通道包括传感器、信号调理电路和A/D转换器等，完成信号的滤波、放大、模数转换等；输出通道包括D/A转换器、放大驱动电路和模拟执行器等，将微处理器处理后的数字信号转换为模拟信号；人机接口电路主要包括键盘和显示器。
1、智能仪器的特点
答：操作自动化，具有自测功能，具有数据分析和处理功能，具有友好的人机对话功能，具有可程空操作能力。
2、模拟多路开关的性能指标
答：通道数量、泄漏电流（开关断开时流过模拟开关的电流）、导通电阻（开关闭合时的电阻）、开关速度（开关接通或断开的速度）、电源电压范围。电源电压越高，切换速度越快，导通电阻越小。
第二章
1、采样/保持器的原理
答：当控制信号S 为高电平时，场效应管VT 导通, 输入模拟信号Vi 对保持电容CH 充电。当S=1的持续时间Tw 远大于电容CH 的时间常数时，在Tw 时间内，CH 上的电压VC 跟随输入电压VI 的变化，使输出电压Vo=Vc=Vi,这段时间为采样时间。当S 为低电平时，场效应管VT 截止,CH 上的电压Vc 保持不变，使输出电压Vo 能保持采样结束瞬时的电压值，这段时间称为保持时间。每经过一个采样周期Ts 对输入信号Vi 采样一次，在输出端得到输入信号一个采样值。
2、A/D转换器类型及各自特点
答：并联比较型：转换速度快，但随输出位数增加，器件数增加很快，n 为A/D转换器，则需要2个电阻和2-1个比较器，适合于转换速度快，分辨率低的场合。
逐次逼近型：抗干扰能力差，转换时间取决于输出数字的位数n 和时钟频率。 双积分型：输出取平均值，起到滤波作用，提高抗干扰能力，但是转换精度依赖于积分时间，因此转换速度较慢。
∑-Δ调制型：采用∑-Δ调制技术，元件匹配精度要求低，以数字电路为主。
3、A/D转换器的主要技术指标。
答：转换精度、转换速度、输入电压范围、输出数字的编码形式
转换精度常采用分辨率和转换误差来描述。
转换误差是指实际输出的数字量与理论上应该输出的数字量之间的差别。 转换速度常用转换时间或转换速率
第三章
1、D/A转换器类型
答：权电阻网络D/A转换器、倒T 形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器
2、D/A转换器技术指标
答：转换精度（分辨率和转换误差）、转换速度、
3、D/A转换器应用------波形发生器
第四章
1、按键的去抖动 n n
答：硬件去抖动可采用RS 触发器，利用RS 触发器的互锁功能去抖动，可以得到理想的按键输出波形，适用于按键数目较少的场合。软件延时去抖动是指当CPU 首次检测到按键按下或松开信息时，延时一段时间，躲过抖动期，等待按键稳定后，再次判断按键的信息，确认按键状态。
2、键盘处理包括那几个问题？
答：识键---译键----键值分析
3、键盘分类
答：独立式键盘、非编码矩阵式键盘、编码矩阵式键盘。
独立式键盘工作方式：(1)程序扫描方式 系统首先判断有无键按下，若检测到有键按下，则延时10ms 消除抖动，再查询那个键按下并执行有关操作，然后再用软件查询按键直到按下的键释放。（2）定时扫描方式 利用定时器产生定时中断，CPU 响应中断后对键盘进行扫描，并在有键闭合时转入该键的功能处理程序。（3）中断扫描方式 当无键按下时，则外部中断请求信号为低电平，向CPU 发出中断请求，CPU 在中断服务程序中完成键扫描和执行键功能。
非编码矩阵式键盘:
（1） 扫描法
1) 判断键盘上有无键闭合。
2) 消除键抖动。
3) 若有键闭合，则确定闭合键的键值。（键号=行号*8+列号）
（2） 线反转法
行线和列线都要通过上拉电阻接+5V,第一步，将行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使输出线全为“0”，则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行。第二步，将行线编程为输出线，列线编程为输入线，并使输出线全为“0”，则列线中电平由高变低的所在行为按键所在列。
4、LED 显示器
答：LED 显示器分为段码式显示器和点阵式显示器
显示方式：动态显示和静态显示
静态显示方式：指显示器显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定导通或截止，是显示字符的字段连续发光。
动态显示方式：有程序控制扫描和定时中断扫描。
第五掌
1、什么是数字滤波？特点是什么？
答：所谓数字滤波就是通过一定的计算程序，对采集的数据进行某种处理，从而消除或减弱干扰的影响，提高测量的可靠性和精度。
特点：（1）可多通道共用一个滤波器，降低成本
（2）可靠性高，稳定性好
（3）可实现频率很低信号的滤波
（4）可灵活选择不同滤波方法或改变滤波器参数
2、常用的数字滤波算法有哪些? 它们各自对哪种干扰有效？
答： 常见的数字滤波方法有（1）算术平均值滤波：一般适用于具有随机干扰的信号的滤波。
（2）递推平均值滤波：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低；但对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用差。（3）中值滤波：能有效地克服因偶然因素引起的波动干扰。对温度、液位等变化缓慢的被测参数能收到良好的滤波效果。但对流量、速度等快速变化的参数一般不宜采用此法。（4）去极值平均值滤波：算术平均与滑动平均滤波法，在脉冲
干扰比较严重的场合，干扰将会“平均”到结果中去，故上述两种平均值法不易消除由于脉冲干扰而引起的误差，这时可采用去极值平均值滤波。（5）限幅滤波。（6）高通数字滤波。
（7）复合数字滤波。（8）加权递推平均值滤波。（9）一阶惯性滤波 对周期性干扰具有良好的抑制作用。
3、误差产生的因素
答：测量装置方面、环境方面、测量方法方面、测量人员方面。
系统误差：在相同条件下多次测量同一物理量，误差大小和符号保持不变或按一定规律变化。
4、误差校正方法
答：利用误差模型校正系统误差、利用离散数据建立模型校正系统误差（代数插值法、最小二乘法）、利用标准数据校正系统误差。
第六章
1、怎么实现量程自动切换？
答：一是选用程控放大器，二是选用不同量程的传感器
2、常用的自检方式
答：（1）开机自检
（2）周期性自检
（3）键控自检
3、输入通道自检
答：直接参数法：一是检测元件至变送器的自检，称为变送器自检；二是ADC 转换电路至单片机的自检，称为ADC 自检。
当变送器内部或检测元件接线盒端子短路时，ADC 转换的数字量最大；当变送器内部或检测元件接线盒端子开路时，ADC 转换的数字量为零。
若任一路采样值在正常范围内，则表明ADC 转换电路至单片机电路正常，否则ADC 转换电路出现故障；或者自校正的同时判断ADC 状态。
4、输出通道自检
答：间接参数判断法，即根据模拟输入通道的采样值的变化情况来判断模拟输出通道或开关量输出通道是否正常。
第七章
1、耦合通道抑制干扰技术
答：隔离技术、滤波技术、屏蔽技术与双绞线传输、接地技术
2、隔离技术
答：光电隔离、继电器隔离、变压器隔离、布线隔离。
3、滤波技术
答：滤波是一种只允许某一频带信号通过或阻止某一频带信号通过的抑制干扰措施，主要应用于信号滤波和电源滤波。
4、可靠性设计
答; 元器件选择是根本，合理安装调试是基础，系统设计是手段，外部环境是保证，这是硬件设计遵循的基本准则，并贯穿与系统设计，安装，运行的全过程。
（1）元器件级可靠性措施（元器件选择和筛选、降额技术）
（2）部件及系统级的可靠性措施（环境保护、系统的简化和标准化、电磁兼容设计、冗余技术、故障自动检测与诊断技术）
第九章
1、智能仪器设计要求
答：功能及技术指标要求、可靠性要求、便于操作和维护、仪器工艺结构与造型设计要求。
2、智能仪器设计准则
答：从整体到局部（自上向下）的设计准则
较高的性能价格比原则
开放式设计原则
3、智能仪器设计步骤
答：确定设计任务
拟定总体设计方案
方案实施步骤（根据仪器的总体方案，确定仪器的核心部件；设计和调试仪器）
第一章
1、智能仪器的组成：
答：由硬件和软件组成，硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路等部分。微处理器是仪器的核心；存储器包括程序存储器和数据存储器，用来存储程序和数据；输入通道包括传感器、信号调理电路和A/D转换器等，完成信号的滤波、放大、模数转换等；输出通道包括D/A转换器、放大驱动电路和模拟执行器等，将微处理器处理后的数字信号转换为模拟信号；人机接口电路主要包括键盘和显示器。
1、智能仪器的特点
答：操作自动化，具有自测功能，具有数据分析和处理功能，具有友好的人机对话功能，具有可程空操作能力。
2、模拟多路开关的性能指标
答：通道数量、泄漏电流（开关断开时流过模拟开关的电流）、导通电阻（开关闭合时的电阻）、开关速度（开关接通或断开的速度）、电源电压范围。电源电压越高，切换速度越快，导通电阻越小。
第二章
1、采样/保持器的原理
答：当控制信号S 为高电平时，场效应管VT 导通, 输入模拟信号Vi 对保持电容CH 充电。当S=1的持续时间Tw 远大于电容CH 的时间常数时，在Tw 时间内，CH 上的电压VC 跟随输入电压VI 的变化，使输出电压Vo=Vc=Vi,这段时间为采样时间。当S 为低电平时，场效应管VT 截止,CH 上的电压Vc 保持不变，使输出电压Vo 能保持采样结束瞬时的电压值，这段时间称为保持时间。每经过一个采样周期Ts 对输入信号Vi 采样一次，在输出端得到输入信号一个采样值。
2、A/D转换器类型及各自特点
答：并联比较型：转换速度快，但随输出位数增加，器件数增加很快，n 为A/D转换器，则需要2个电阻和2-1个比较器，适合于转换速度快，分辨率低的场合。
逐次逼近型：抗干扰能力差，转换时间取决于输出数字的位数n 和时钟频率。 双积分型：输出取平均值，起到滤波作用，提高抗干扰能力，但是转换精度依赖于积分时间，因此转换速度较慢。
∑-Δ调制型：采用∑-Δ调制技术，元件匹配精度要求低，以数字电路为主。
3、A/D转换器的主要技术指标。
答：转换精度、转换速度、输入电压范围、输出数字的编码形式
转换精度常采用分辨率和转换误差来描述。
转换误差是指实际输出的数字量与理论上应该输出的数字量之间的差别。 转换速度常用转换时间或转换速率
第三章
1、D/A转换器类型
答：权电阻网络D/A转换器、倒T 形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器
2、D/A转换器技术指标
答：转换精度（分辨率和转换误差）、转换速度、
3、D/A转换器应用------波形发生器
第四章
1、按键的去抖动 n n
答：硬件去抖动可采用RS 触发器，利用RS 触发器的互锁功能去抖动，可以得到理想的按键输出波形，适用于按键数目较少的场合。软件延时去抖动是指当CPU 首次检测到按键按下或松开信息时，延时一段时间，躲过抖动期，等待按键稳定后，再次判断按键的信息，确认按键状态。
2、键盘处理包括那几个问题？
答：识键---译键----键值分析
3、键盘分类
答：独立式键盘、非编码矩阵式键盘、编码矩阵式键盘。
独立式键盘工作方式：(1)程序扫描方式 系统首先判断有无键按下，若检测到有键按下，则延时10ms 消除抖动，再查询那个键按下并执行有关操作，然后再用软件查询按键直到按下的键释放。（2）定时扫描方式 利用定时器产生定时中断，CPU 响应中断后对键盘进行扫描，并在有键闭合时转入该键的功能处理程序。（3）中断扫描方式 当无键按下时，则外部中断请求信号为低电平，向CPU 发出中断请求，CPU 在中断服务程序中完成键扫描和执行键功能。
非编码矩阵式键盘:
（1） 扫描法
1) 判断键盘上有无键闭合。
2) 消除键抖动。
3) 若有键闭合，则确定闭合键的键值。（键号=行号*8+列号）
（2） 线反转法
行线和列线都要通过上拉电阻接+5V,第一步，将行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使输出线全为“0”，则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行。第二步，将行线编程为输出线，列线编程为输入线，并使输出线全为“0”，则列线中电平由高变低的所在行为按键所在列。
4、LED 显示器
答：LED 显示器分为段码式显示器和点阵式显示器
显示方式：动态显示和静态显示
静态显示方式：指显示器显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定导通或截止，是显示字符的字段连续发光。
动态显示方式：有程序控制扫描和定时中断扫描。
第五掌
1、什么是数字滤波？特点是什么？
答：所谓数字滤波就是通过一定的计算程序，对采集的数据进行某种处理，从而消除或减弱干扰的影响，提高测量的可靠性和精度。
特点：（1）可多通道共用一个滤波器，降低成本
（2）可靠性高，稳定性好
（3）可实现频率很低信号的滤波
（4）可灵活选择不同滤波方法或改变滤波器参数
2、常用的数字滤波算法有哪些? 它们各自对哪种干扰有效？
答： 常见的数字滤波方法有（1）算术平均值滤波：一般适用于具有随机干扰的信号的滤波。
（2）递推平均值滤波：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低；但对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用差。（3）中值滤波：能有效地克服因偶然因素引起的波动干扰。对温度、液位等变化缓慢的被测参数能收到良好的滤波效果。但对流量、速度等快速变化的参数一般不宜采用此法。（4）去极值平均值滤波：算术平均与滑动平均滤波法，在脉冲
干扰比较严重的场合，干扰将会“平均”到结果中去，故上述两种平均值法不易消除由于脉冲干扰而引起的误差，这时可采用去极值平均值滤波。（5）限幅滤波。（6）高通数字滤波。
（7）复合数字滤波。（8）加权递推平均值滤波。（9）一阶惯性滤波 对周期性干扰具有良好的抑制作用。
3、误差产生的因素
答：测量装置方面、环境方面、测量方法方面、测量人员方面。
系统误差：在相同条件下多次测量同一物理量，误差大小和符号保持不变或按一定规律变化。
4、误差校正方法
答：利用误差模型校正系统误差、利用离散数据建立模型校正系统误差（代数插值法、最小二乘法）、利用标准数据校正系统误差。
第六章
1、怎么实现量程自动切换？
答：一是选用程控放大器，二是选用不同量程的传感器
2、常用的自检方式
答：（1）开机自检
（2）周期性自检
（3）键控自检
3、输入通道自检
答：直接参数法：一是检测元件至变送器的自检，称为变送器自检；二是ADC 转换电路至单片机的自检，称为ADC 自检。
当变送器内部或检测元件接线盒端子短路时，ADC 转换的数字量最大；当变送器内部或检测元件接线盒端子开路时，ADC 转换的数字量为零。
若任一路采样值在正常范围内，则表明ADC 转换电路至单片机电路正常，否则ADC 转换电路出现故障；或者自校正的同时判断ADC 状态。
4、输出通道自检
答：间接参数判断法，即根据模拟输入通道的采样值的变化情况来判断模拟输出通道或开关量输出通道是否正常。
第七章
1、耦合通道抑制干扰技术
答：隔离技术、滤波技术、屏蔽技术与双绞线传输、接地技术
2、隔离技术
答：光电隔离、继电器隔离、变压器隔离、布线隔离。
3、滤波技术
答：滤波是一种只允许某一频带信号通过或阻止某一频带信号通过的抑制干扰措施，主要应用于信号滤波和电源滤波。
4、可靠性设计
答; 元器件选择是根本，合理安装调试是基础，系统设计是手段，外部环境是保证，这是硬件设计遵循的基本准则，并贯穿与系统设计，安装，运行的全过程。
（1）元器件级可靠性措施（元器件选择和筛选、降额技术）
（2）部件及系统级的可靠性措施（环境保护、系统的简化和标准化、电磁兼容设计、冗余技术、故障自动检测与诊断技术）
第九章
1、智能仪器设计要求
答：功能及技术指标要求、可靠性要求、便于操作和维护、仪器工艺结构与造型设计要求。
2、智能仪器设计准则
答：从整体到局部（自上向下）的设计准则
较高的性能价格比原则
开放式设计原则
3、智能仪器设计步骤
答：确定设计任务
拟定总体设计方案
方案实施步骤（根据仪器的总体方案，确定仪器的核心部件；设计和调试仪器）