转换精度%)内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少
9. 试AD1674、LF398、CD4051和PC/ISA总线工业控制机接口，设计出8路模拟量采集系统，请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量数据采集程序。
单路模拟量电路原理图如下图所示。
10. 采用DAC0832和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。
￡?5VILEVCCVREFDI7RfbIOUT1DAC0832Y0IOUT2CSWR2XFERDGNDAGNDWR1DI0?8086CPU数据总线D7～D0地址线地址译码￡A￡?UoM / IOWR
11. 采用DAC1210和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编
写D/A转换程序。
答案：略。
12. 请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式。
VOUT1为单极性输出，若D为输入数字量，VREF 为基准参考电压，且为n位D/A
转换器，则有
VOUT1??VREF?D2n；
VOUT2为双极性输出，可以推出
VOUT2??(R3R?D??VREF?3?VOUT1)?VREF??n?1?1?R1R2?2?
13. 采用DAC0832、运算放大器、CD4051等元器件与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路模拟量输出系统，请画出接口电路原理图，并编写8路模拟量输出程序。
答案：略。
14. 基于RS-485串行总线的主从分布式测控系统的结构形式是怎样的
IPC RS-232 转换器 RS-485 RS-485 可编程控制器 RS-485 智能调节RS-485 智能I/O模块 … RS-485 其它智能装置 基于RS-232/RS-485转换模块的硬件设计方案
IPC 系统总线 RS-485总线扩RS-485 RS-485 可编程控制器 RS-485 智能调节器 RS-485 智能I/O模块 … RS-485 其它智能装置
基于RS-485总线扩展卡的硬件设计方案
15、什么是串模干扰和共模干扰如何抑制
答：所谓串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声。这里的被测信号是指有用的直流信号或缓慢变化的交变信号，而干扰噪声是指无用的变化较快的杂乱交变信号。其抑制方法有：
①如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频率串模干扰；如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰；如果串模干扰频率落在被测信号频谱的两侧，则应用带通滤波器。
②当尖峰型串模干扰成为主要干扰源时，用双积分式A/D转换器可以削弱串模干扰的影响。
③对于串模干扰主要来自电磁感应的情况下，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，从而达到提高回路中的信号噪声比的目的；或者尽可能早地完成模/数转换或采取隔离和屏蔽等措施。
④从选择逻辑器件入手，利用逻辑器件的特性来抑制串模干扰。
⑤采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应，并且使各个小环路的感应电势互相呈反向抵消。选用带有屏蔽的双绞线或同轴电缆做信号线，且有良好接地，并对测量仪表进行电磁屏蔽。
16、MAX1232有哪些主要功能
MAX1232的主要功能有：电源监控、按钮复位输入、监控定时器（Watchdog）。
17、 计算机控制系统中一般有哪几种地线请画出回流法接地和一点接地示意图。 在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地和交流地。
模拟地作为传感器、变送器、放大器、A/D和D/A转换器中模拟电路的零电位。
数字地作为计算机中各种数字电路的零电位，应该与模拟地分开，避免模拟信号受数字脉冲的干扰。
安全地的目的是使设备机壳与大地等电位，以避免机壳带电而影响人身及设备安全。通常安全地又称为保护地或机壳地，机壳包括机架、外壳、屏蔽罩等。 系统地就是上述几种地的最终回流点，直接与大地相连。
交流地是计算机交流供电电源地，即动力线地，它的地电位很不稳定。
18、数字量过程通道由哪些部分组成各部分的作用是什么
数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道。
数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路等组成。数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。其中：输入调理电路将来自控制装置或生产过程的各种开关量，进行电平转换，将其通断状态转换成相应的高、低电平，同时还要考虑对信号进行滤波、保护、消除触点抖动，以及进行信号隔离等问题。
19、简述两种硬件消抖电路的工作原理。
采用积分电路的硬件消抖电路，首先利用积分电路将抖动的高频部分滤出，其次利用施密特触发器整形。
采用RS触发器的硬件消抖电路，主要是利用RS触发器的保持功能实现消抖。 20、简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用。
光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成，如图所示。输入电流流过二极管时使其发光，照射到光敏三极管上使其导通，完成信号的光电耦合传送，它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。
光电耦合器电路图
21、模拟量输入通道由哪些部分组成各部分的作用是什么
模拟量输入通道一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑电路组成。
(1)I/V变换：提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减，为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便。
(2)多路转换器：用来切换模拟电压信号的关键元件。
(3)采样保持器：A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。这样，就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。
(4)A/D转换器：模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量，能够完成这一任务的器件，称为之模/数转换器(Analog/Digital Converter，简称A/D转换器或ADC)。
22、对理想多路开关的要求是什么
理想的多路开关其开路电阻为无穷大，其接通时的导通电阻为零。此外，还希望切换速度快、噪音小、寿命长、工作可靠。
23、计算机控制系统的常用接地方法是什么 （1）一点接地和多点接地 （2）模拟地和数字地的连接 （3）主机外壳接地 （4）多机系统的接地
24、微机常用的直流稳压电源由哪些部分组成各部分的作用是什么
微机常用的直流稳压电源如图所示。该电源采用了双隔离、双滤波和双稳压措施，具有较强的抗干扰能力，可用于一般工业控制场合。
抗干扰直流稳压电源示意图
（1）隔离变压器
隔离变压器的作用有两个：其一是防止浪涌电压和尖峰电压直接窜入而损坏系统；其二是利用其屏蔽层阻止高频干扰信号窜入。
（2）低通滤波器
各种干扰信号一般都有很强的高频分量，低通滤波器是有效的抗干扰器件，它允许工频50Hz电源通过，而滤掉高次谐波，从而改善供电质量。
（3）交流稳压器
交流稳压器的作用是保证供电的稳定性，防止电源电压波动对系统的影响。 （4） 电源变压器
电源变压器是为直流稳压电源提供必要的电压而设置的。为了增加系统的抗干扰能力，电源变压器做成双屏蔽形式。
（5）直流稳压系统
直流稳压系统包括整流器、滤波器、直流稳压器和高频滤波器等几部分，常用的直流稳压电路如图所示。
直流稳压系统电路图
一般直流稳压电源用的整流器多为单相桥式整流，直流侧常采用电容滤波。图中C1为平滑滤波电容，常选用几百～几千μF的电解电容，用以减轻整流桥输出电压的脉动。C2为高频滤波电容，常选用～μF的瓷片电容，用于抑制浪涌的尖峰。作为直流稳压器件，现在常用的就是三端稳压器78XX和79XX系列芯片，这类稳压器结构简单，使用方便，负载稳定度为15mV，具有过电流和输出短路保护，可用于一般微机系统。三端稳压电源的输出端常接两个电容C3和C4，C3主要起负载匹配作用，常选用几十～几百μF的电解电容；C4中抗高频干扰电容，常选取～μF的瓷片电容。
第三章 数控系统 习题参考答案
计算机控制技术课后习题与答案
