现代检测技术复习题

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1、现代检测技术复习题：智能仪表原理：应用新的采集技术、处理技术、硬件平台和人工智能技术，使仪表的性能（如精度）、功能、可靠性、可维护性和可测试性都得到了提高。典型智能仪表结构，由三个层次构成JzlllJ11'智能仪表的结构与特点智能仪表的特点①可以自动进行量程转换、零点和增益误差补偿，测量特性的自动校准，按照一定的规律自动寻找最优的算法参数，从而极大的提高了仪表的性能。②按照事先的安排（体现在编制的程序上）可以对仪表的主要元器件进行自动检测，对故障进行定位，还可以对故障部分进行隔离或对系统进行重组，大大提高了仪表

2、的容错性和可靠性。③应用模糊识别与模糊控制、人工神经网络建模与识别、专家系统、多传感器信息融合处理方法等智能技术。④新工艺，经串口或扫描口（JTAG）即可下载和仿真。如：贴片工艺；多层艺；屏蔽与防护工艺；ISP与IAP工艺设计基础（1）・需求分析：通过需求分析确定智能仪表任务要求应包括以下几点①功能要求测量功能：哪些量？有实时在线要求否？什么输出形式？（显示、打印、传输、通信……）;控制功能：什么对象？模型为何？哪些状态？需构成什么系统？（随动、恒值、串级……控制）；管理功能：操作要求、数据库要求、打印报表、决

3、策分析、统计分析……。需求分析与方案论证①性能要求测量范围测量精度测量灵敏度（分辨率）稳定性、可靠性要求（MTBF）响应速度动态特性数据库浏览（查询）方式、容量、安全性②对象特性输入输出关系（传递函数、用户以往的经验、作法、其它图纸资料）各变量的性质（幅度、变化率、分布性等）生产使用规律③环境条件④其它：用户长远发展规划、扩展、升级的计划⑤调查研究的结果应形成需求分析报告，以便设计方案。（2）.方案论证：总方案论证包括测量（工作）原理分析、推导，智能仪表的系统组成说明，总体的硬、软件结构描述，主要性能、功能的计

4、算、分析和说明等内容。在进行总体方案设计时，既要仔细研究仪表的功能要求、技术指标、环境条件等因素,还要与可以达到的技术水平，设备、资金的拥有量，必要的实验场地，必备的元器件来源,以及投入的人力和规定的完成时间等条件相比较，在此基础上确立总体方案的可行性⑴•机型的选择首先是指选择CPU型号，相同CPU内核的单片机很多，根据性能、资源和熟悉程度选择总线结构总线是智能仪表中单片机与外围芯片、电路板与电路板、智能仪表与其它设备之间相互连接的桥梁与纽带。总线有自行定义的非标准总线与权威机构规定的标准总线之分。标准总线不只

5、是一簇无源导线的简单汇集，它对于信号根数、排列方式、连接件形式、信号的名称、性质及传送方向、定时关系等都有明确而严格的规定。通常某一标准总线规约需通过相应的逻辑电路或特定的接口芯片来实现。I2C总线I2C总线（InterICbus,集成电路芯片间总线）①I2C总线规范及传输协议I2C总线实际只有两根信号线，一根是串行数据线SDA,由当时发送数据的器件使用，另外一根是串行时钟线SCL,由当时具有最高优先权的主器件占有SPI接口总线串行外设接口总线（SPI）：是一种同步串行接口，用于单片机、MCU与各种外设、接口以

6、串行方式进行高速通信、交换信息。SPI串行外设接口由四条信号线组成，这四根信号线分别为：时钟线（CLK）、数据输入线（SDI）、数据输出线（SDO入片选线（/CS）,其中，/CS的有效与否完全由主控制器决定，时钟信号也由主控制器发出。SPI总线的使用可以简化电路设计，省掉了很多常规电路中的接口器件，提高设计的可靠性。外总线用于设备与设备之间连接的总线称为外总线。与内总线相比，外总线的标准化尤为重要。在智能仪表领域最流行的外总线有如下几种：①IEEE-488并行接口总线IEEE-488总线与IEC-625-II统

7、称通用目的接口总线②EIARS-232C串行接口总线串行通信传送速度低，但数据线根数少，EIARS-232C是早些年使用最广泛的串行通信总线，它的信号电压范围宽，抗干扰能力较强，联络线功能齐全，并可配用调制解调器，使传送距离达到数千公里。③RS・422、RS・423、RS-485标准RS-232传输距离短，而且最大数据传输率也受到限制，因此，EIA公布了适应远距离传输的RS-422（平衡传输）和RS-423（不平衡传输）标准。这两种标准的特点是采用差分接收器接收信号电压，从而提高了抗噪声干扰的能力，获得较长的传

8、输距离和较高的数据传输率。设计原则设计智能仪表与设计传统仪表存在许多差别，智能仪表内藏微处理器（嵌入式系统）是根本原因。1.根据设计对象的要求和实际的约束条件列出详细的设计目标2.采用自上而下逐级分解的方法形成子任务3.硬、软件协调优化设计方案1.发挥技术与设备潜力提高设计质量与开发速度2.依照产品化规模确定部件与器件的级别3.设计自诊断与异常处理功能提高产品的可维护性4.针对现场极限