《电气测量技术》数字仪表测量机构（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《电气测量技术》数字仪表测量机构-讲义 1. 了解数字仪表测量机构的基本知识。 知识点一 数字电压基本表的结构与核心组件 1. 电数字电压基本表是数字仪表测量机构的核心部分，主要由A/D转换器、数码显示器和少量外围阻容元件组成。 图1 数字电压基本表电路图 2. A/D转换器（模数转换器）是数字仪表的核心部件，负责将输入的模拟电压信号转换为数字信号输出，并驱动显示器。 3. 常用的双积分A/D转换器芯片有ICL7106（3½位）和ICL7135（4½位）。 图2 7106引线排列 图3 十进制数的笔段以及数字图 4. 数码显示器用于显示数字，常见的有发光二极管（LED）显示器和液晶（LCD）显示器。 图4 LED数字显示器 5. LED显示器亮度高、驱动电流大，适用于固定场合. 6. LCD显示器驱动电压低、功耗小，适用于便携式设备。 数字电压基本表的核心部件是什么（ ） A. 数码显示器 B. A/D转换器 C. 外围阻容元件 D. 电源模块 【答案】B 【解析】A/D转换器负责将模拟信号转换为数字信号，是数字仪表的核心。 1. 以下哪一种是3½位A/D转换器芯片（ ） A. ICL7135 B. ICL7106 C. LD7015A D. ICL7107 【答案】B 【解析】ICL7106是3½位A/D转换器芯片，最大显示值为1999。 2. 液晶显示器（LCD）的特点是什么（ ） A. 驱动电流大，亮度高 B. 驱动电压低，功耗小 C. 需要高电压驱动 D. 仅用于固定场合 【答案】B 【解析】LCD显示器驱动电压低、工作电流小，适合便携式设备。 3. 数码显示器中，用于显示数字“4”的笔段组合是什么（ ） A. a, b, c, d B. b, c, f, g C. a, d, e, g D. c, d, e, f 【答案】B 【解析】数字“4”由b、c、f、g段发光显示。 1. ICL7106芯片的电源电压范围是多少（ ） A. 1～5V B. 3～15V C. 5～20V D. 10～25V 【答案】B 【解析】ICL7106芯片单电源供电，电压范围为3～15V。 2. 数字电压基本表中，基准电压的作用是什么（ ） A. 提供显示器的驱动电压 B. 作为A/D转换的参考标准 C. 控制显示器的亮度 D. 调节输入信号的频率 【答案】B 【解析】基准电压用于A/D转换过程中与输入电压进行比较，是转换的参考标准。 3. 以下哪项不是影响仪表技术特性的因素（ ） A. 辉光数码管 B. 荧光数码管 C. LED显示器 D. LCD显示器 【答案】D 【解析】LCD显示器功耗低、驱动电压小，适合便携式设备。 · 数字电压基本表由A/D转换器和数码显示器构成。 · A/D转换器是核心，负责模拟信号转数字信号。 · 显示器分为LED和LCD两种，各有适用场景。 . 知识点二 双积分A/D转换器的工作原理与特点 1. 校双积分A/D转换器是一种大规模集成电路，包含模拟和数字两部分，通过管脚与外电路连接实现A/D转换功能。 2. 转换过程分为三个阶段：信号取样积分、基准电压反向积分和休止归零。 3. 转换结果通过数字形式显示。双积分A/D转换器具有输入阻抗高、自动调零、自动极性转换和超量程显示等特点，适用于高精度测量。 双积分A/D转换器的转换过程不包括以下哪个阶段（ ） A. 信号取样积分 B. 基准电压反向积分 C. 数字信号编码 D. 休止归零 【答案】C 【解析】转换过程包括取样积分、反向积分和休止归零，不包括数字信号编码。 1. 双积分A/D转换器的输入阻抗典型值是多少（ ） A. 1 kΩ B. 10 kΩ C. 1 MΩ D. 10 MΩ 【答案】D 【解析】双积分A/D转换器输入阻抗高，典型值为10^7 Ω（10 MΩ）。 2. 双积分A/D转换器能自动实现什么功能（ ） A. 改变显示颜色 B. 调零和极性转换 C. 增加显示位数 D. 提高电源电压 【答案】B 【解析】双积分A/D转换器能自动调零和自动实现极性转换。 3. 双积分A/D转换器的转换结果显示值与什么有关（ ） A. 输入电压与基准电压的比值 B. 输入电流的大小 C. 显示器的类型 D. 电源电压的稳定性 【答案】A 【解析】显示值N与输入电压U_IN和基准电压U_REF的比值成正比。 1. 以下哪项是双积分A/D转换器的特点（ ） A. 转换速率快，但精度低 B. 输入阻抗低，功耗大 C. 自动调零和超量程显示 D. 仅适用于低频信号 【答案】C 【解析】双积分A/D转换器具有自动调零、超量程显示和高精度特点。 2. 双积分A/D转换器芯片ICL7106的引脚数量是多少 ( ) A. 20引脚 B. 30引脚 C. 40引脚 D. 50引脚 【答案】C 【解析】ICL7106采用40引脚双列直插式封装。 3. 双积分A/D转换器基准电压的作用是什么（ ） A. 提供显示器的驱动电流 B. 作为模拟信号输入的参考 C. 控制转换过程的时序 D. 调节显示器的亮度 【答案】B 【解析】基准电压用于与输入电压比较，是A/D转换的参考标准。 · 双积分A/D转换器通过三阶段完成转换。 · 具有高输入阻抗和自动功能。 · 转换结果基于输入与基准电压的比值。 知识点三 数字仪表的技术特性与应用 1. 数字仪表准确度高，因为没有机械传动部分，避免了摩擦误差，直流数字电压表准确度可达±0.001%。 2. 数字仪表输入阻抗高（最高可达25 000 MΩ），灵敏度高，测量速率快（可达百万次/秒），功耗低（约4×10^{-11} W）。 3. 数字仪表通过搭配不同转换器（如AC/DC、I/U、R/U）和传感器，可扩展为多种专用仪表，如数字温度计、电子秤等。 数字仪表的准确度高的主要原因是什么（ ） A. 使用机械传动机构 B. 没有机械摩擦误差 C. 采用模拟显示方式 D. 电源电压稳定 【答案】B 【解析】数字仪表无机械传动部分，避免了摩擦误差，因此准确度高。 1. 数字仪表的输入阻抗典型值是多少（ ） A. 1 MΩ B. 10 MΩ C. 100 MΩ D. 1 000 MΩ 【答案】B 【解析】一般数字仪表的输入阻抗可达10 MΩ，高的可达25 000 MΩ。 2. 数字仪表的测量速率最高可达多少（ ） A. 2～5次/秒 B. 100次/秒 C. 1万次/秒 D. 百万次/秒 【答案】D 【解析】高档数字表的测量速率可达百万次/秒。 3. 数字仪表功耗大约是多少（ ） A. 4×10-5 W B. 4×10-8 W C. 4×10-11 W D. 4×10-14 W 【答案】C 【解析】数字仪表功耗小，典型值为4×10-11 W。 1. 数字仪表可通过搭配什么部件构成专用仪表（ ） A. 机械齿轮 B. 传感器 C. 模拟指针 D. 高压电源 【答案】B 【解析】通过搭配传感器，数字仪表可构成如数字温度计、电子秤等专用仪表。 2. 数字仪表的读数特点是什么 ( ) A. 需要估读，易产生视差 B. 直接数字显示，无视差 C. 依赖人工记录 D. 仅显示模拟信号 【答案】B 【解析】数字仪表直接以数字形式显示结果，读数方便且无视差。 3. 数字仪表不适用于以下哪种情况（ ） A. 高精度测量 B. 便携式设备 C. 高速测量 D. 机械振动环境 【答案】D 【解析】数字仪表虽适应性强，但机械振动可能影响其稳定性，不过一般仍能正常工作。 · 数字仪表准确度高、输入阻抗高、测量速率快。 · 通过转换器和传感器扩展应用。 · 读数方便、功耗低。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$