3. 硬件和软件的详细设计。
在总体方案评审后，将方块图中的方块划到最低层，然后进行底层块内的结构细化设计。
4. 系统实施阶段。
要完成各个元器件的制作、购买、安装；进行软件的安装和组态以及各个子系统之间的连接等工作。
5、实验室硬件和软件的调试与测试。
硬件、软件的设计都需边设计边调试边修改。往往要经过几个反复过程才能完成。离线**和调试是指在实验室而不是在工业现场进行的**和调试。
离线**和调试后，还要进行拷机运行。拷机的目的是要在连续不停机的运行中暴露问题和解决问题。
6、现场调试和运行阶段。
系统离线**和调试后便可进行**调试和运行。**调试和运行就是将系统和生产过程联接在一起，进行现场调试和运行。
3、计算机测控系统硬件设计主要完成哪几方面的工作？计算机测控系统软件设计主要完成哪几方面的工作？
1）硬件总体方案设计主要包含以下几个方面的内容：
1、确定系统的结构和类型。
根据系统要求，确定采用开环还是闭环控。闭环控制还需进一步确定是单闭环还是多闭环控制。实际可供选择的控制系统类型有：
操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督计算机控制系统；分级控制系统；分散型控制系统；工业测控网络系统等。
2、确定系统的构成方式。
系统的构成方式应优先选择工业控制机来构成系统的方式。也可以采用可编程控制器或智能调节器来构成计算机控制系统的前端机（下位机）。
工业控制机具有系列化、模块化、标准化和开放结构，有利于系统设计者在系统设计时根据要求来任意选择，像积木般地组建系统。这种方式可提高研制和开发速度，提高系统的技术水平和性能，增加可靠性。也可以采用通用的plc或智能调节器来构成计算机控制系统（如分散型控制系统、分级控制系统、工业网络）的前端机（或下位机）。
3、现场设备选择。
主要包括传感器、变送器和执行机构的选择，这些装置的选择要正确，它是影响系统控制精度的重要因素之一。
4、其它方面的考虑：总体设计方案中还应考虑人－机****、系统的机柜或机箱的结构设计、抗干扰等方面的问题。
2）硬件总体方案设计主要包含以下几个方面的内容：
确定软件平台、确定软件结构、任务分解、建立数学模型、建立控制策略、建立控制算法。
4、计算机测控系统软件设计方法有哪些？
1）模块化程序设计。
按适当的原则把软件划分为一个个较小的、相关而又相对独立的模块。模块独立性可以从两个方面来衡量。
内聚（模块强度，块内联系）：模块内部各个部分之间的联系；
耦合（块间联系）：模块和模块之间的联系。
模块分解的原则：
（1）满足信息隐藏的原则；
（2）提高内聚，降低耦合；
（3）模块大小适中；
（4）调用深度不宜过大；
（5）扇入尽量大，扇出不宜过大；
（6）模块的功能单一；
（7）模块的功能应该可以**。
1、自顶向下设计。
程序设计者在开始设计时就有全局观点，对欲开发的软件有全面的了解；然后由顶层起逐层向下分解，直至所有的模块都达到便于管理的目的为止。设计过程中的大概步骤：
（1）设计管理程序并进行测试。
（2）对每一个程序标志进行程序设计。
（3）对最后形成的整个程序进行测试。
2、自底向上设计。
首先对最低层模块进行编码、测试和调试，在这些模块正常工作的基础上，就可以用它们来开发较高层的模块，主要用于解决较小的问题。
2）结构化程序设计。
结构化程序设计是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。它的主要观点是采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法；使用三种基本控制结构构造程序，任何程序都可由顺序、选择、循环三种基本控制结构构造 。
5、计算机测控系统的调试与运行的两个阶段分别完成哪些主要工作？
1）离线**与调试。
1、硬件调试。
器件的调试。
模块电路的调试。
标准件的校检。
2、软件调试。
先测子程序，再测功能模块，最后测主程序。
自底向上，逐步扩大。
3、系统**。
软、硬件联合调试。
模拟运行条件来进行的全系统的调试。
4、考机。2）**调试与运行
1、现场的问题往往相互交织，错综复杂，注意发现主要问题。
2、现场调试要注意：
测控系统的输入输出条件是否与设计要求的一致；
本测控系统之外又与本测控系统相联系的环节是否正确；
干扰与接地是否正常；
安全防护设施、设备情况。
6、 形成噪声的三要素是什么？噪声分为哪些类别？噪声的耦合方式有哪些？
1）、噪声形成干扰必需同时具备三个要素，即噪声源、有对噪声敏感的接收电路和两者之间的耦合通道。
1、内部噪声源。
电路元器件产生的固有噪声；
感性负载切换时产生的噪声干扰；
接触噪声；2、 外部噪声源。
天体和天电干扰；
放电干扰；射频干扰；工频干扰。
1、静电耦合（电容性耦合）
2、电磁耦合（电感耦合）
3、共阻抗耦合。
4、电源内阻抗耦合。
5、公共地线耦合。
6、输出阻抗耦合。
7、漏电流耦合。
7、抑制差模干扰和共模干扰的方法有哪些？
1）抑制差模干扰的方法：
1.采用低通滤波器滤掉交流干扰。
2.尽可能早对被测信号进行前置放大，以提高信躁比。
3.检测系统采用高抗扰度元器件，提高阀值电平，采用低速逻辑部件抑制高频干扰。
4.注意信号线屏蔽和接地良好。
2) 抑制共模干扰的方法：
1采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的前置放大器，cmrr可达100—160db，是抑制共模干扰的有效方法；
2将“模拟地”与“数字地”隔离，共模干扰构不成回路，会被有效抑制；
3利用屏蔽的方法使输入信号的“模拟地”浮空，也可以抑制共模干扰。
8、名词解释：接地、模拟地、数字地、浮地、共地、单点接地、多点接地。
1、 接地：就是将某点与一个等电位点或等电位面之间用低阻导体连接，构成一个基准电位。
2、 模拟地：模拟信号的参考点，所有组件或电路的模拟地最终都归结到供给模拟电路电流的直流电源的参考点上。
3、 数字地：数字信号的参考点，所有组件或电路的数字地最终都归结到供给数字电路电流的直流电源的参考点上。
4、 浮地：如果系统中信号的参考低端与大地绝缘，则该系统称为浮地系统，浮地系统的信号地不一定是零电位。
5、 共地： 如果系统中信号的参考低端与大地相连，则该系统称为共地系统。
6、 单点接地：一般的接地设计原则是低频电路/系统采取单点接地。
7、 多点接地：一般的接地设计原则是高频电路/系统采取多点接地。
9、接地有哪些种类？
1屏蔽接地线及机壳接地线--实现对电磁场的屏蔽。
2信号接地线---分别设置的“模拟地”与“数字地”。
3功率地线---大电流网络部件的零电平，本身干扰作用大，与信号地互相绝缘。
4交流电源地线---交流电源地线n本身是一个躁声源，必须与直流地线相互绝缘。
10、 单点接地与多点接地分别用于什么场合？
1） 多点接地： 随着信号频率的增加，接地线电感造成的接地阻抗增加，同时地线间通过电容耦合产生干扰，甚至发射噪声。所以当频率大于10mhz应采用多点接地。
电路以尽可能短的接地线就近接到接地盘上。
2） 单点接地：1～10mhz之间可采用单点接地，但地线的长度必须小于信号波长的二十分之一（所有地线长度都不应大于1.5米），否则会产生辐射，只能采用多点接地。
11、 试述电磁屏蔽、磁屏蔽、电场屏蔽的特点。
1）电磁屏蔽以金属板、金属网或金属盒构成的屏蔽体能有效地对付电磁波的干扰。屏蔽体以反射方式和吸收方式来削弱电磁波，从而形成对电磁波的屏蔽作用。选择铜、铝等导电率高的材料为屏蔽体。
2）磁场屏蔽使用高导磁材料做成屏蔽层，是磁路的闭合，一般接大地。当屏蔽低频磁场时，选择磁钢、坡莫合金、铁等导磁率高的材料。
3）静电屏蔽（电场屏蔽）是为了解决分布电容问题，一般是屏蔽层接大地，选用低电阻材料作屏蔽层。
12、从供电系统窜入的干扰有哪些？用什么措施可以提高抗供电系统干扰的能力？
1）从供电系统窜入的干扰：
1、大功率感性负载或可控硅切换，在电网上产生强大的反电动势，这种瞬态高压可引起电源波形严重畸变；
2、采用整流方式供电，滤波不良会产生纹波噪声；
3、当采用直流－直流变换器或开关电源，则会出现高频开关噪声干扰；
4、电源进线或出线受到工业现场或环境干扰。
2）供电系统的抗干扰措施：
1、电源滤波和退耦；
2、采用不间断电源和开关电源；
3、系统分别供电和采用电源模块单独供电；
4、供电系统馈线合理布线；
13、试述印制电路板设计的抗干扰措施有哪些。
1、地线宽度。
加粗地线能降低导线电阻，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，地线宽度应在2～3mm以上。
2、接地线构成闭环。
只有数字电路的印制板接地线构成闭环路能明显地提高抗噪声能力。
3、印刷电路板分区集中并联成一点接地。
当同一印制板上有多个不同功能的电路时，可将同一功能单元的元器件集中于一点接地，自成独立回路。这就可使地线电流不会流到其它功能单元的回路中去，避免了对其它单元的干扰。与此同时，还应将各功能单元的接地块与主机的电源地相连接，如图所示。
3、 印制板的布线的抗干扰设计。
1、 如果印制板上逻辑电路的工作速度低于ttl的速度，导线条的形状无什么特别要求；若工作速度较高使用高速逻辑器件，用作导线的铜箔在90°转弯处的导线阻抗不连续，可能导致反射干扰的发生，所以宜采用图中右方的形状，把弯成90°的导线改成45°，这将有助于减少反射干扰的发生。
2、 2）不要在印制板中留下无用的空白铜箔层，因为它们可以充当发射天线或接收天线，可把就近它们接地。
3、 双面布线的印制板，应使双面的线条垂直交叉，已减少磁场耦合，有利于抑制干扰。
4、 导线间距离要尽量加大。对于信号回路，印制铜箔条的相互距离要有足够的尺寸，而且这个距离要随信号频率的升高而加大，尤其是频率极高或脉冲前沿十分陡峭的情况更要注意，只有这样才降低导线之间分布电容的影响。
5、 高电压或大电流线路对其它线路更容易形成干扰，低电平或小电流信号线路容易受到感应干扰，布线时使两者尽量相互远离，避免平行铺设，采用屏蔽等措施。
6、 所有线路尽量沿直流地铺设，尽量避免沿交流地铺设。
7、 电源线的布线除了要尽量加粗导体宽度外，采取使电源线、地线的走向与数据传递的方向一致，将有助于增强抗噪声能力。
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