发布时间 : 星期三 文章《智能仪器》（第二版 程德福 林君）课后习题参考答案 - 图文更新完毕开始阅读850a5b436f1aff00bed51eb5
（3） 光干扰 采用光屏蔽来一直 （4） 化学干扰 密封和保持清洁
（5） 电和磁干扰 屏蔽（包括静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽）、接地（包括安全接地、信号源接地、信号地线、负载地线、机壳接地）、浮置、对称电路、隔离技术（包括电磁隔离、光隔离和隔离放大器）、滤波（包括电源滤波、信号滤波和有源滤波）、脉冲电路（包括积分电路、脉冲干扰隔离门和削波器） （6） 射线辐射干扰
6-11 研究形成干扰作用的三要素的目的是什么？ 解：P188
噪声形成干扰必须同时具备三要素：噪声源、对噪声敏感的接收电路、两者之间的耦合通道。研究三要素的目的是从这三要素出发，设计抑制干扰的基本方法和措施。 6-12 试分析接通电容性负载及断开电感性负载形成干扰的原因，并举例说明干扰的大小。 解：P188
接通电容性负载时，由于两个电路之间存在寄生电容，是的一个电路的电荷变化影响到另一个电路，形成干扰。
断开电感性负载时，由于两点路之间存在互感，是的当一个电路的电流变化时，通过磁链影响到另一个电路，形成干扰。
6-13 干扰主要通过什么途径传播？如何采取措施加以抑制？P188 （1） 电容性耦合 尽量减小寄生电容 （2） 电感性耦合 减小互感值
（3） 共阻抗耦合 减小电源内阻压降、减小地线压降、减小输出阻抗 （4） 漏电耦合 （5） 传导耦合 （6） 辐射电磁场耦合
6-14 屏蔽为什么能达到抗干扰的目的？静电屏蔽及电磁屏蔽的原理是什么？为了使它们能达到很好的效果，应采取什么措施？ 解：P192
用低电阻材料或高磁导率材料将需要防护的部分屏蔽起来，将电力线或磁力线的
影响限定在某个范围或阻止它们进入某个范围，隔断场的耦合，能抑制各种场的干扰
静电屏蔽的原理：由于处于静电平衡状态下的导体内部，各点等电位，即内部无电力线，所以静电场的电力线就在接地的金属导体处中断，从而起到隔离静电场的作用。为了达到很好的效果，采用驱动屏蔽。
电磁屏蔽的原理：电磁屏蔽是采用良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频电磁场对金属屏蔽层的作用，在屏蔽金属内产生电涡流，由涡流产生磁场抵消或减弱干扰磁场的影响，从而达到屏蔽的目的。为了达到很好的效果，所选用的屏蔽层材料必须是良导体，当必须在屏蔽层上开孔或开槽时，必须注意孔或槽的位置和方向，应不影响或尽量减少影响电涡流的路径，以免影响屏蔽效果。 6-15
第七章
7-1 什么是可测试性？智能仪器中引入可测试性设计有什么优点？
解：P206 可测试性是指产品能够及时准确地确定其自身状态（如可工作、不可工作、性能下降等）和隔离其内部故障的设计特性。可测试性包括三个基本要素：可控制性、可观测性和可预见性。
P208 优点：（1）提高故障检测的覆盖率（2）缩短仪器的故障时间（3）可以对仪器进行层次化的逐级测试：芯片级、板级、系统级（4）降低仪器的维护费用 7-2 什么是固有测试性？固有测试性设计的主要内容包括哪几个方面？ 解：P209
固有测试性是指仅取决于产品硬件设计，不依赖于测试激励和响应数据的测试性。 固有测试性设计主要从硬件设计和与外部测试设备的兼容性考虑。在设计硬件时，尽量把每个功能划分为一个单元。在结构上要便于故障的隔离和单元的更换。在电器上要尽量减少各可更换单元之间的连线和信息的交叉。在元器件和部件的选择上，应优先选择具有良好可测试特性和故障模式已有充分描述的集成电路或组件。模块和组件的接口要便于测试控制和观测。被测单元和外部设备之间，应具有良好的兼容性。被测单元在结构和电气上都应和外部测试设备保持兼容，减少专用接口设备。 7-3 结合书中所学知识谈谈你对BIT技术的理解。 解：P216
传统的测试技术主要是利用外部的测试仪器对被测设备进行测试，但随着复杂系统维修性要求的提高，迫切需要复杂系统本身具备检测、故障隔离的功能以缩短维修时间。所以BIT在测试研究当中占据了越来越重要的地位，成为维修性、测试性领域邪恶重要研究内容。BIT是指系统、设备内部提供的检测、隔离故障的自动测试能力。BIT技术是改善系统或设备测试性与诊断能力的的重要途径，是测试和维修的重要手段，简化了设备维护，降低了总体费用，它使得传统测试中用手工完成的绝大多数测试实现了自动化。
7-4 常用的BIT技术有哪些？各有什么特点？ 解：P217
（1） 通用BIT技术：测试点的选择直接影响被测系统的测试性。包括余度BIT技术、
环绕BIT技术、并行测试技术。
（2） 数字BIT技术：包括板内ROM式BIT技术、微处理器BIT、微诊断法、RAM测试、
定时监控测试等。
（3） 模拟电路BIT技术：包括比较器方法和电压求和方法。由于模拟器件的故障模
式很多，模拟电路会有容差故障，所以模拟电路BIT技术很难发展。 7-5 常规BIT技术有哪些缺陷？如何解决这些问题？ 解：P223
常规BIT技术缺陷：功能相对简单，诊断技术单一、诊断能力差，虚报警率高。 解决方法：把神经网络、专家系统和模糊逻辑等智能理论和方法应用于BIT的故障诊断之中，将其与计算机技术、大规模集成电路技术结合，从根本上解决BIT 的虚报警问题，提高了BIT的诊断能力。
第八章
8-1 简述智能仪器设计的基本要求。 解：P231
（1） 功能及技术指标应满足要求 （2） 可靠性要高 （3） 便于维护和操作
（4） 仪器工艺结构与造型设计要求
8-2 智能仪器设计时一般应遵循的基本原则。怎样理解“组合化与开放式设计思想”？解：P231-P232
基本原则：（1）从整体到局部（自顶向下）的设计原则
（2）较高的性能价格比原则 （3）组合化与开放式设计原则
开放式设计思想：在技术上兼顾今天和明天，既从当前实际可能出发，又留下容纳未来新技术机会的余地;向系统的不同配套档次开放，兼顾设计周期和产品设计，并着眼于社会的公共参与，为发挥各方面厂商的积极性创造条件;向用户不断变化的特殊要求开放，兼顾通用的基本设计和用户的专用要求。
组合化设计思想：开放式体系结构和总线系统技术发展，导致了工业测控系统采用组合化设计方法的流行，即针对不同的应用系统要求，选用成熟的现成硬件模板和软件进行组合。组合化设计的基础是模块化(又称积木化)，硬、软件功能模块化是实现最佳系统设计的关键。优点：现成的功能模块，简化设计并缩短设计周期。结构灵活，便于扩充和更新，使系统的适应性强。维修方便快捷。功能模板可以组织批量生产，使质量稳定并降低成本。
8-3 智能仪器中微机系统有哪几种构成方式？分别试用于哪些场合？ 解：
8-4 总结目前市场流行的单片机型号、特点。 解：
（1） MicroChip单片机：MicroChip单片机的主要产品是PIC16C系列和17C系列8
位单片机，CPU采用RISC结构。运行速度快，低工作电压，低功耗，较大的输入输出直接驱动能力，价格低，一次性编程，小体积。适用于量大，档次低，价格敏感的产品。在办公自动化设备，消费电子产品，电讯通信，智能仪器仪表，汽车电子，金融电子，工业控制不同领域都有广泛应用。
（2） 51系列拥有基于复杂指令集（CISC）的单片机内核，虽然其速度不快，12个振
荡周期才能执行一个单周期指令，但其端口结构为准双向并行口，可兼有外部并行总线，故使其扩展性能非常强大。51的内部硬件预设，可用特殊功能寄存器对其进行编辑。
（3） AVR单片机高速RISC（精简指令集）:主频最高达20MHz；低功耗，宽电压：