山東大學《智能儀器儀表設計基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《智能儀器儀表設計基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個溫度進行精確控制。采用了熱電偶作為溫度傳感器，溫控儀作為控制器，電加熱裝置作為執(zhí)行器。若熱電偶的測量誤差較大，會對整個控制系統(tǒng)的控制精度產生怎樣的影響？（）A.無影響B(tài).精度略有降低C.精度嚴重降低D.系統(tǒng)失控2、一個邊長為L的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場B中。若線圈平面與磁場方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^23、在一個由理想運放構成的減法運算電路中，兩個輸入電壓分別為3V和2V，對應的輸入電阻均為20kΩ，反饋電阻為40kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V4、在一個由集成運放構成的積分運算電路中，若輸入為方波信號，經過一段時間后，輸出信號將呈現(xiàn)為：（）A.三角波B.正弦波C.鋸齒波D.矩形波5、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電能質量進行監(jiān)測和分析。以下哪個指標不屬于電能質量的主要指標？（）A.電壓偏差B.頻率偏差C.功率因數(shù)D.設備容量6、某數(shù)字電路用于將十六進制數(shù)轉換為二進制數(shù)。當輸入的十六進制數(shù)為0F時，經過電路轉換后的二進制數(shù)輸出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.00007、在一個數(shù)字電路設計中，需要選擇合適的時鐘信號源。以下哪種時鐘信號源具有較高的穩(wěn)定性和精度？（）A.晶體振蕩器B.555定時器C.數(shù)字信號發(fā)生器D.隨機信號源8、在某電氣控制系統(tǒng)中，采用了智能儀表來顯示和記錄各種參數(shù)。智能儀表突然黑屏，但系統(tǒng)其他部分仍正常工作?？赡艿脑蚴?？（）A.儀表電源故障B.儀表顯示屏損壞C.儀表內部電路故障D.以上都有可能9、有一個數(shù)字電路用于判斷輸入的7位二進制數(shù)是否能被5整除。當輸入為1011010時，電路輸出為0，表示不能被5整除。若輸入變?yōu)?101001，那么電路的輸出最可能是（）A.0B.1C.無法確定D.以上選項均錯誤10、對于一個采用同步清零方式的計數(shù)器，在計數(shù)過程中，若在清零信號有效時同時有計數(shù)脈沖輸入，那么計數(shù)器的狀態(tài)會怎樣變化？（）A.立即清零B.完成當前計數(shù)后清零C.保持不變D.不確定11、某數(shù)字電路的功能是判斷輸入的5位二進制數(shù)是否為回文數(shù)（即正著讀和倒著讀都一樣）。當輸入為10101時，電路輸出為1，表示是回文數(shù)。現(xiàn)在輸入變?yōu)?1011，電路的輸出應該是（）A.1B.0C.無法確定D.以上選項均錯誤12、在一個電氣控制系統(tǒng)的設計中，需要選擇合適的電源。電源的類型包括交流電源和直流電源，它們各有優(yōu)缺點。交流電源通常易于獲取，但電壓波動較大；直流電源穩(wěn)定性好，但成本較高。以下關于電源選擇的考慮因素，錯誤的是（）A.負載的特性和要求B.系統(tǒng)的成本預算C.電源的安裝和維護難度D.電源的外觀和尺寸13、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個自動化生產線的輸送裝置，輸送裝置的速度通過變頻器調節(jié)。在運行過程中，變頻器顯示過流故障，可能的原因是？（）A.電機短路B.負載過大C.變頻器參數(shù)設置錯誤D.以上都有可能14、某電氣控制系統(tǒng)中，有一個由多個電阻串聯(lián)組成的分壓電路。其中一個電阻開路，會對輸出電壓產生什么影響？（）A.輸出電壓升高B.輸出電壓降低C.輸出電壓不變D.輸出電壓為零15、在一個數(shù)字電路中，使用編碼器對10個輸入信號進行編碼，若采用8421BCD碼編碼，那么輸出的編碼長度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、以下關于靜電場中的導體，說法準確的有（）A.導體內電場為零B.導體表面是等勢面C.電荷分布在導體表面D.導體內部有凈電荷2、在電力系統(tǒng)的電壓控制中，無功電源的配置原則包括（）A.分層分區(qū)平衡B.就地補償為主C.集中補償為輔D.隨負荷變化靈活調整3、在電力系統(tǒng)的繼電保護中，以下哪些保護可以用于變壓器的保護？（）A.瓦斯保護B.差動保護C.過流保護D.零序保護4、在差分放大器的共模抑制比計算中，以下哪些因素是相關的？（）A.差模增益B.共模增益C.輸入電阻D.輸出電阻5、對于功率放大器，以下哪些特點是需要重點考慮的？（）A.輸出功率B.效率C.非線性失真D.輸入電阻6、以下關于電力系統(tǒng)中的智能電表的功能，正確的有（）A.電能計量B.數(shù)據(jù)采集與傳輸C.負荷監(jiān)測與控制D.故障診斷7、對于組合邏輯電路，以下說法正確的有（）A.輸出僅取決于當前的輸入B.不存在反饋回路C.可以用邏輯表達式、真值表和電路圖等方式描述D.可能存在競爭冒險現(xiàn)象8、在數(shù)字電子技術的發(fā)展趨勢中，以下哪些方面是顯著的？（）A.集成度不斷提高B.工作速度越來越快C.功耗逐漸降低D.功能日益復雜9、以下關于電磁波的量子特性，表述準確的有（）A.電磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解釋了光電效應D.與經典電動力學矛盾試題正確的有（）A.存在截止頻率B.模式多樣C.傳播特性與波導尺寸有關D.能量不會損耗10、在模擬電路中，以下哪些因素會影響放大器的性能？（）A.輸入電阻B.輸出電阻C.增益帶寬積D.電源電壓三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某工廠的一臺數(shù)控機床在加工過程中精度逐漸下降，經過檢查，機械部分無明顯磨損。請分析可能導致加工精度下降的電氣原因，如伺服電機控制誤差、編碼器反饋故障、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)失調等，并提出相應的維修和調試方法，以及為保證機床長期精度的定期校準和維護措施。2、（本題5分）某電力系統(tǒng)在進行負荷預測時，預測結果與實際負荷偏差較大。請分析可能的原因，如歷史數(shù)據(jù)不準確、負荷特性變化、預測模型不合理等，并提出改進負荷預測方法的建議，如采用更先進的預測算法、考慮更多影響因素、定期更新模型參數(shù)等。3、（本題5分）在電氣自動化系統(tǒng)中，傳感器的故障診斷和容錯控制至關重要。請分析傳感器故障的類型和影響，并提出傳感器故障診斷和容錯控制的方法。4、（本題5分）一個自動化生產線的傳感器系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準確和不穩(wěn)定的情況。請分析可能的原因，如傳感器選型不當、安裝位置錯誤、受到電磁干擾、環(huán)境因素影響等，并提出解決方法，包括正確選型、優(yōu)化安裝、采取屏蔽和濾波措施、進行環(huán)境適應性改進等。5、（本題5分）某工廠的自動化生產線在更換新的原材料后，產品質量出現(xiàn)波動，經分析，發(fā)現(xiàn)是原材料的物理特性變化導致電氣設備的參數(shù)需要重新調整。請深入研究原材料特性與電氣設備參數(shù)之間的關系，提出