仪表智能化技术试题.doc

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1、仪表智能化技术试题1、仪表智能化流行技术调查综述（要求网上或其他方式查阅资料，并进行分析归纳．可涉及单片机、DSP、ARM器件，或者A/D、D/A转换技术，传感器应用，特殊检测方法等．要求不少于1500字．）仪表智能化是指采用超大规模集成电路和微处理器技术，利用嵌入式软件协调内部操作，使仪表具有智能的功能，在完成输入信号的非线性，温度与压力的补偿、量程刻度标尺的变换、零点错误、故障诊断等基础上，还可以完成对工业过程的控制，是控制系统的功能进一步分散．过程控制系统自动化中的现场设备通常称为“现场仪表

2、”．现场仪表主要有变送器、执行器、在线分析仪表及其他检测仪表．现场总线技术出现后，现场仪表的智能化与总鲜花尤为迫切．首先介绍一下智能变送器．智能变送器集成了智能仪表全部功能及部分控制功能，具有很高的的线性度和较低的漂移，降低了系统的复杂性、简化了系统结构．智能变送器具有一定的人工智能，可实现自学习功能等；可集成为多敏感元件的变送器，能同时测量多种被测量，全面反映被测量的综合信息；精度高，测量范围宽，特别适用于要求量程比大的场合；可采用标准化的通信接口进行信息交换．由于高精度智能差压变送器的发展，带

3、动了全新的检测仪表的研究开发，并解决了流程工业中长期不能解决的一些测量难题．较明显的例子是“一体记”节流式流量测量系统．使人们看到节流装置流量仪表跨上新台阶．它将节流装置与智能差压变送器做成一体化、可以消除现场安装偏心或不垂直等可能带来的误差，不仅保证了安装准确性和测量精度．还缩短了引压管线．减少了故障率，改善了动态特性，对于自控系统有重要意义．第一代智能变送器主要以提高性能为主，一般为模数混合式仪表．第二类智能变送器在第一代的基础上实现由被动进行信号检测转换向主动控制和主动进行信息处理方向发展，

4、由孤立的检测变送单元向系统化、网路化发展．智能变送器的网络化就带出了现场总线网路控制系统（FCS）．FCS的技术特点主要是系统的更加开放性和控制功能的更加分散性．FCS中的现场仪表与第一代智能仪表相比有以下特点：（1）总线化仪表必须全数字化，全数字信息的双向传送和提高仪表精度，增强抗干扰能力；（2）总线化仪表必须具有一定的控制功能，具有更高的智能化水平；（3）为了使总线化现场仪表中的控制功能的公共特性化标准化，往往定义标准化功能块．总线化现场仪表功能丰富，在FCS中，几乎不存在单一功能的现场仪表．

5、DSP在仪表智能化发展中起到了很重要的作用，近年来DSP获得了迅速的发展．DSP已成为通信、计算机、网路、家用电器、仪器仪表等电子产品中不可或缺的基础器件．TI公司提出一种新的概念“DSPS”（DSP解决方案）受到广泛的重视．所谓DSPS即DSP芯片制造商可随DSP芯片提供整个应用系统的解决方案．以DSP为核心，配合先进的混合信号电路、ASIC电路、软件及开发工具等集成为一套完整的方案，能广泛应用于各个领域．DSP的兴起，DSPS概念的提出，必将进一步影响仪表智能化进程．智能仪表的组成以单片机为核

6、心的智能仪表的组成包括硬件与软件两部分．硬件组成主要由单片机，A/D，D/A转换器，接口电路，传感器，接口电路组成．其核心是单片机.智能仪表内部为数字世界,而与其交往的外部为模拟世界,两者之间通过A/D、D/A器件作为交换界面.被测量经过传感变送单元,经智能仪表进行数据采集与处理后输出,经D/A器件转换成模拟量进行记录,或输出控制模拟机构；或在CRT上显示,实现智能仪表的基本功能．计算机接口技术的不断发展以及接口标准的不断完善,为智能仪表的功能扩展提供了广阔的舞台.GPIB(IEEE-486)标准

7、总线接口具有一口多接、高级性、价格便宜等特点,在智能仪表开发应用方面已十分广泛.通过它能将智能仪表与具有相同接口的设备(如打印机、绘图仪、磁盘驱动器等)、计算机系统经简单连接,很快组成自动测控系统,RS-232-C串行接口的应用,使智能仪表采集或处理后的数据远传成为可能．软件组成，智能仪表的软件包括主机系统监控程序(系统软件)与应用程序.系统软件负责系统的协调运行、仪表的故障诊断,设计人员根据仪表的功能要求编制相应的应用程序,由主机系统完成运行,从而赋予仪表各种智能.目前智能化仪表具有的功能主要有

8、信号预处理、数字滤波、自动量程切换、自动功能选择、自动数据处理、先进的控制功能、自动故障诊断、应用开放性．仪表智能化是仪表的发展方向,随着技术的进步与仪表开发的深入,各种功能的测控智能仪表将应用到生产工程实践中来,各行各业对工业自动化仪表及智能测控仪表在质量上与数量上表现出很大的需求,如何提高现场仪表智能化水平是摆在广大仪表开发人员面前的重大课题.2、设计题某办公楼共有500个房间，每个房间有一个报警器，每个报警器有8个开关量检测信号输入．现在要建立一个计算机监控管理系统．如果选定