8.简述磁致伸缩式位移传感器的原理和特点。
原理：
磁致伸缩线性位移传感器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环组成。
工作时，由电子仓内的电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与磁环中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两脉冲之间的时间差，即可精确测出被测的位移。
特点：
非接触式测量、高精度、高重复性测量、绝对量输出，重启无须重归零位、可同时测量多位置量、性能稳定可靠、承压性能好、高分辨率，响应时间快，坚固防震，持久耐用，价格比同类型位移传感器稍高。
9.多普勒效应可用于速度、流速等变量的检测，简述其原理。
测速度原理：
多普勒效应（多普勒频移）：
某一个声源（超声波）发出声波被另一个接收体接收并反射该声源相接收体是移动，接收体接收到声波频率将会与声源发射频率有差异两个物体之间相对距离是减少，接收频率会增加，两个物体之间相对距离是增加，接收频率就减小，这样多普勒效应日常生活中经常会发生当你听到迎面开来一列火车气笛声一辆警车警报声（一个声源），声音会显频率较高；而当火车警车离你远去时，则听到声音会变成较低声音，根据音频率与两物体之间的距离变化的关系，可以测出物体的速度。
同样在水中，频移与物体间距离即流速有关，根据频移的变化情况则可测得流速，超声波的传播还会受到水温的影响。
10.说明半导体霍尔效应，霍尔元件有哪些用途？
答：
将一载流导体放在磁场中，若磁场方向与电流方向正交，则在于磁场和电流两者垂直的方向上将会出现横向电动势，这一现象称为霍尔电动势。
用途：
将霍尔敏感元件、放大器、温度补偿电路及稳压电源等集成于一个芯片上构成霍尔传感器，可以用于位置、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量。
11.半导体集成电路温度传感器的测温范围和测温精度一般为多少？
输出形式有哪几种？
-55℃—-125℃电压型：
10mV电流型:
1
A数字型:
10位电压型，电流型，数字型
12.可编程增益放大器（PGA）是如何实现增益控制的？
答：
PGA由通用运放和电阻开关网络组成，多路开关控制电阻网络，是接入电路的阻值不同，因此通过编程逻辑控制中的多路模拟开关来改变PGA的反馈电阻进而改变放大倍数。
13.模拟隔离放大器原理？
其作用是什么？
答：
隔离放大器是一种输入电路和输出电路之间电气隔离的放大器。
作用：
对模拟信号进行隔离，并按照一定比例放大。
在这个隔离和放大的过程中，要保证输出信号失真小，线性度、精度、带宽、隔离耐压等参数达到使用要求。
对被测对象和数据采集系统予以隔离，从而提高共模抑制比，同时保护电子仪器设备和人身安全。
14.集成有源低通滤波器通过调节什么参数改变截止频率？
答：
其截至频率和采样周期成反比
15.平衡传输（对称传输）有什么好处?
如何用变压器耦合实现平衡传输?
答：
平衡传输是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。
它是利用相位抵消的原理将音频信号传输过程中所受的其他干扰降至最低。
它需要并列的三根导线来实现，即接地、热端、冷端。
所以平衡输入、输出插件必须具有3个脚位。
传输线当然也得是2芯1屏蔽层的线，由于热端信号线和冷端信号线在同一屏蔽层内相对距离很近，所以在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同。
然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反，所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减，相同的干扰信号被抵消，被传输信号由于相位相反而不会损失。
所以在专业的场合和传输距离比较远的时候通常使用平衡传输方法。
平衡电路具有较好的抗干扰能力，传输距离较远。
16.非接触式测温采用什么传感器，其原理怎样？
红外温度传感器：
利用红外探测器来检测被测物体的红外辐射能，转换成电信号后测量温度。
17.说明质量流量计的原理。
18.光纤布拉格光栅传感器有哪些优点？
FBG：
光纤布喇格光栅（fiberbragggrating），是利用光纤中的光敏性（光致折射率变化效应）制成。
基本制作方法为位相掩模复制法，由Hill等人在1993提出。
正入射的紫外光经过掩模板衍射后零级受抑制，1级分别达最大，相互作用的干涉条纹对紧贴其后的掺杂光纤纤芯进行曝光，形成周期为相位模板周期1/2的光纤FBG。
19.集成运算放大器的精度由哪些技术参数反映？
速度由哪些技术参数反映？
输入阻抗：
输入阻抗越大越好，高频时输入电容变得重要。
输出阻抗：
输出阻抗越小越好。
输入偏流：
两个输入端电流的平均值。
偏流会引起运放不平衡而产生输出。
偏流越小越好。
场效应输入级偏流最小。
输入失调电流：
为使输出为零，一个输入端比另一个输入端需要更大的电流，这个电流为输入失调电流。
输入失调电压：
为使输出为零，在一个输入端上加上一个小的电压（另一个输入端接零伏），这个电压为输入失调电压。
温度效应：
温度引起的输入失调电流和输入失调电压的漂移。
转换速率：
单位时间内电压变化的最大值。
增益带宽积：
增益带宽积＝增益×带宽＝单位增益频率。
共模抑制比：
差动增益/共模增益，以分贝表示。
噪声：
运放内部噪声的大小，用输入噪声电压密度和输入噪声电流密度来表示。
速度决定参数：
转换速率，输入阻抗
20.根据传递函数，低通滤波器有哪些种类？
各有何特点？
请图示。
根据传递函数，低通滤波器可分为二阶压控电压源低通滤波器、无限增益多路反馈低通滤波器、双二次型低通滤波器等。
二阶压控电压源低通滤波器
调节
只影响
而不影响
和
的值；调节
或
只影响增益
的值；调节
，
或
则同时影响
和
。
无限增益多路反馈低通滤波器
调节
只影响
，调节
只影响
。
双二次型低通滤波器
调节
只影响
;调节
只影响
;调节
只影响增益
。
21.集成开关电容滤波器如何调节截止频率？
RC参数难于在集成电路中实现，用开关电容网络代替。
由上式可见，开关电容滤波器的截止频率（其中-3dB截止频率即为特征角频率wn）与采样周期T成反比。
在集成电路中，电容参数固定，而采样频率就可以由用户控制。
因此，开关电容滤波器的截止频率容易调整。
22.采用4~20mA电流信号来传输传感器输出信号的优点是什么？
在工作环境中,常常会出现各种电磁干扰,如果把无信号设置成零,那么由于有干扰的加入,可能是无信号的，但是有干扰电流而可能出现非零信号，这给信号的传送带来麻烦,所以标准中规定把4mA作为零信号，那么低于4mA以下的干扰信号都可以别忽略了，从而能提高信号传输的抗干扰能力。
电流信号适用于远传，不会因电阻变化而变化，到终端用标准电阻采集电压信号就可以了，可进行断线检查
上限20ma是因为防爆的要求：
20mA电流通断引起的火花容量不足以引燃瓦斯；下限是为了检测断线，正常工作时不会低于4mA，当传输线因为故障断路，环路电流降为0，常取2mA作为断线报警值。
23.何为电磁兼容性（EMC）？
何为电磁干扰（EMI）及电磁耐受性（EMS）？
电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此，EMC包括两个方面的要求：
一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。
国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：
系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。
EMC包括EMI（电磁干扰）及EMS（电磁耐受性）两部分，EMI电磁干扰，是为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS是指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
24.什么场合需要V/F转换？
可用什么器件？
其工作原理。
（1）：
主要应用在计算机，精密测量，智能仪器，通讯雷达及航空等领域。
V/F转换器适用于非快速的而需要进行远距离的信号传输的A/D转换过程。
（2）：
V/F转换器能把输入的信号电影的转换成相应的频率信号。
频率信号抗干扰性好，便于远距离传输；可以调制在射频信号上进行无线传输，也可调制成光脉冲用光纤传输，不受电磁场影响，由于这些优点，V/F转换器已广泛应用于调频，调相，模/数转换器，数字电压表，数据测量仪器及远距离遥控设备中。
（3）工作原理：
基本原理：
电荷平衡转换法
复位状态：
开关在S端，对应单稳态正脉冲（暂态），电容积累电荷。
积分状态：
开关在B点，对应单稳态触发器的稳态。
复位和积分过程电压变化相等，所以电容上电荷变化量是平衡的。
25.电容性耦合干扰怎么产生的？
如何抑制？
又称静电耦合，由二个电路之间的寄生电容引起；
抑制方法：
（1）、屏蔽体接测量电路,构成等电位,屏蔽体内部无电力线；
（2）、屏蔽体与大地相连，同时与电路地线相连，这样可以消除寄生电容引起的反馈；
26.互感耦合干扰怎么产生的？
如何抑制？
又称电磁耦合，由二个电路之间存在互感引起。
抑制方法：
对于低频磁场干扰，用高导磁率材料；对于高频磁场干扰，用高导电率材料，利用涡流效应阻碍干扰磁场穿透。
27.共阻耦合有哪几种形式？
如何抑制？
电源内阻耦合，共地线耦合，输出阻抗耦合。
对电源内阻耦合添加退耦滤波电路;对共地线耦合将电路等效化,-点接地;对输出阻抗耦合添加运放进行末节隔离再接地。
28.在印刷电路板排版时，哪些地方需要加去耦电容？
1.电源输入端跨接10~100uf的电解电容器。
如有可能，接100uF以上的更好；
2.原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每
4~8个芯片布置一个1~10pF的但电容；
3.对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接入退藕电容；
4.在电源与地之间加去耦电容。
29.为了滤除电源中来自电网的干扰，可以采用哪些办法？
（1）滤波法：
采样电源滤波器，体积小，价格便宜，效果一般
（2）隔离法：
抗干扰的原理是原边对高频干扰呈现很高的阻抗，而位于原边、副边绕组之间的金属屏蔽层又阻隔了原、副边所产生的分布电容。
效果较好。
（3）吸收法：
利用瞬变电压抑制器TVP（又称TVS），当两端经受瞬间高能量冲击时,能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,保护了后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
（4）回避法：
采用非动力供电线路。
直接从非动力低压变压器“根部”拉专线供电的办法，避开大负荷动力线。
控制电源采用与动力电源不同的相线。
（5）其他方法：
采用电源净化器、铁磁谐振交流稳压器、UPS等。
30.AD转换器的主要性能指标？
分辨率，一般以位数表示，如12位AD；
量化误差，一般为1/2LSB；
偏移误差，又称零值误差，即输入零时输出不为零，可用电位器调至最小；
满刻度误差，即增益误差；
线性度，实际转移特性与理想直线的最大偏差；
转换速率，每秒转换的次数，1MSPS=1兆次/秒。
31.∑−∆A/D转换器有何特点？
1.转换精度高：
由先进的原理保证。
2.转换速度低：
过采样-调制实现A/D转换，牺牲速度换取精度。
3.由于采用过采样-调制，所以ADC前端不需要加抗混迭滤波器。
32.说明分级式AD转换器的原理。
又称流水线式ADC或多级式ADC（subranging，pipelined，multistep）
如：
由两级4位并行式ADC构成8位分级式ADC
33.高速AD转换器芯片有什么特点？
在并行基础上发展起来的分级型和流水线型ADC主要应用于高速情况下的瞬态信号处理、快速波形存储与记录、高速数据采集术等领域。
这些高速ADC的不足之处就是分辨率不高，无法实现大动态范围及微弱信号的检测。
34.分析归纳高速AD转换器的特点及使用方法。
在并行基础上发展起来的分级型和流水线型ADC主要应用于高速情况下的瞬态信号处理、快速波形存储与记录、高速数据采集术等领域。
这些高速ADC的不足之处就是分辨率不高，无法实现大动态范围及微弱信号的检测。
一般的办法是采用硬件直接控制高速ADC的时序，同时控制数据的传输或保存。
选用合适的FPGA或CPLD完成硬件设计。
示例：
CPLD控制的ADC。
35.说明什么是瞬时浮电放大器？
瞬时：
即在一个子样宽度内完成放大器增益的调整，取得最佳增益值。
通过自动改变放大倍数,将大小相差悬殊的采样输入讯号放大到A/D转换要求的范围内的放大器。
与多路转换开关及A/D转换器配合,可以将0～90dB的多路电平转换成数字量,提供给计算机或数字记录仪处理，主要组成包括可变增益放大器，增益比较器和控制电路等部分。
36.怎样将数据采集系统与计算机系统隔离？
（摘录师兄语:
最近设计一数据采集系统，设计要求被采集的模拟信号和单片机系统要进行隔离，经过查阅资料，有以下几种方案。
1.使用隔离放大器隔离模拟信号，再进行A/D转换。
这种方案效果很好，不过隔离放大器价格较高。
2.使用运算放大器和线性光耦隔离模拟信号，再进行A/D转换。
这种方案效果较好，线性光耦价格不高，在低端偏差较大，其余偏差小。
线性光耦型号有LOC110、HCNR200/201等，也可以使用两个普通光耦如TLP521代替线性光耦，不过据我实验，调试麻烦，效果也不佳。
3.将模拟信号转换成数字信号，对数字信号进行隔离。
由于绕过了模拟信号的隔离，所以效果最佳，而且元器件也容易买到。
这一方案有两种方法：
（1）用V/F变换器转换模拟信号为脉冲信号，经隔离后输入单片机计数器就性了；
（2）用串行A/D转换器转换模拟信号，所得数字信号经隔离后输入单片机，单片机对A/D转换器的控制信号也要隔离。
经过权衡利弊，我采用了第3种方案的
（2）方法。
首先使用TLC1543转换模拟信号为数字信号，TLC1543与单片机的连接使用TLP
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