合肥師范學院《過程自動化及儀表》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁合肥師范學院

《過程自動化及儀表》2023-2024學年第一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30個小題，每小題1分，共30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、在一個數字系統(tǒng)中，需要對輸入的數字信號進行編碼。以下哪種編碼方式具有糾錯功能？（）A.二進制編碼B.格雷碼C.漢明碼D.循環(huán)碼2、數字電路中的比較器可以比較不同位數的二進制數。對于一個8位比較器，當兩個輸入分別為10101010和01010101時，輸出結果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定3、數字電路中的全加器可以實現兩個二進制數的加法運算，并考慮來自低位的進位。對于一個4位全加器，當兩個輸入分別為1011和0101，低位進位為1時，輸出結果是什么？（）A.10000B.01010C.10010D.110104、有一個半徑為R的導體球，帶有電荷量Q，其周圍充滿了相對介電常數為εr的均勻介質。則球外一點距離球心為r（r>R）處的電勢為：（）A.Q/(4πεr)B.Q/(4πεrεr)C.Q/(4πε0r)D.Q/(4πε0rεr)5、在一個智能建筑的電氣工程中，需要實現對燈光、空調等設備的自動化控制。以下哪種通信協(xié)議最適合用于這種場景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS4856、某場效應管的轉移特性曲線如圖所示（給出具體圖形描述），請問該場效應管的類型和閾值電壓約為多少？（）A.N溝道增強型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強型，-2VD.P溝道耗盡型，2V7、在一個數字信號處理系統(tǒng)中，需要對數字信號進行濾波和變換。以下哪種算法通常被用于數字濾波？（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.離散傅里葉變換D.齊次變換8、在電動力學中，已知一個電磁波的電場強度為E=E0sin(kx-ωt)，則其磁場強度H的表達式為（假設波沿x軸正方向傳播，真空磁導率為μ0，真空介電常數為ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)9、在一個集成運放構成的峰值檢波電路中，若輸入為正弦波信號，輸出將得到：（）A.正弦波的峰值B.正弦波的平均值C.正弦波的有效值D.正弦波的頻率10、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一臺變頻器驅動的風機。當變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時，風機的風量顯著增加，但同時噪聲也明顯增大?？赡艿脑蚴?？（）A.風機葉片損壞B.電機軸承磨損C.風道堵塞D.以上都有可能11、數字電路中的比較器可以比較兩個輸入信號的大小。對于一個4位比較器，當兩個輸入均為1010時，輸出結果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定12、在電動力學中，對于一個靜電場，若已知其電勢分布函數φ(x,y,z)，則電場強度可以通過以下哪個公式計算得到：（）A.E=-?φB.E=?φC.E=-?φ/?tD.E=?φ/?t13、已知一個場效應管的輸出特性曲線，在VGS=3V時，漏極電流ID從2mA變化到4mA，對應的VDS從8V變化到10V。請問該場效應管的跨導約為多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS14、有一個電力系統(tǒng)，其輸電線路采用架空線路和電纜線路混合的方式。架空線路容易受到外界環(huán)境的影響，如雷擊、風災等；電纜線路則具有較高的可靠性，但成本較高。在進行線路規(guī)劃時，需要綜合考慮這些因素。下列關于架空線路和電纜線路選擇的原則，錯誤的是（）A.在城市中心區(qū)域，為了減少對環(huán)境的影響，應優(yōu)先選擇電纜線路B.在長距離輸電中，為了降低成本，應優(yōu)先選擇架空線路C.對于重要的負荷，應采用架空線路以提高供電可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，應根據實際情況選擇架空線路或電纜線路15、在一個工業(yè)生產線上的電氣控制系統(tǒng)中，有一個PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號包括各種傳感器的檢測信號，輸出信號控制電機的啟停和速度。如果其中一個傳感器出現故障，導致輸入信號錯誤，而PLC程序沒有相應的錯誤處理機制，那么系統(tǒng)可能會出現什么情況？（）A.停止運行B.繼續(xù)正常運行C.運行速度改變D.出現不可預測的動作16、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力電纜進行故障檢測和定位。以下哪種方法不是電力電纜故障檢測和定位的常用方法？（）A.電橋法B.脈沖反射法C.音頻感應法D.顏色識別法17、某電力用戶的用電設備主要為異步電動機和照明燈具。異步電動機的啟動電流較大，會對電力系統(tǒng)造成沖擊。為了減小這種沖擊，下列措施中有效的是（）A.采用軟啟動裝置B.增加供電線路的電阻C.降低電源電壓D.減少照明燈具的數量18、一個共源極放大電路，其輸入電阻約為1MΩ，輸出電阻約為10kΩ，電壓增益約為10。若輸入信號源的內阻為500kΩ，負載電阻為5kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.1B.2C.5D.819、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個穩(wěn)壓電源為電路提供穩(wěn)定的直流電壓。若輸入電源電壓波動較大，而輸出電壓基本不變，可能是穩(wěn)壓電源中的哪個元件起到了關鍵作用？（）A.調整管B.比較放大器C.取樣電路D.基準電壓源20、在一個電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣火災隱患進行預警和報警。以下哪個參數不是電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測參數？（）A.剩余電流B.溫度C.電壓D.煙霧濃度21、在一個數字電路中，使用了鎖存器來存儲數據。當時鐘信號為高電平時，輸入數據為1010。時鐘信號變?yōu)榈碗娖胶螅i存器輸出的數據最有可能是（）A.1010B.0101C.不確定D.以上都不對22、在一個電氣設備的選型過程中，需要考慮設備的額定電壓、額定電流等參數。以下哪個因素不是影響設備選型的主要因素？（）A.設備的使用環(huán)境B.設備的安裝方式C.設備的品牌和價格D.設備的功能和性能23、在一個由三極管組成的基本共射放大電路中，已知三極管的飽和電流ICS=2mA，基極電流IB=40μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=10V。假設三極管處于放大狀態(tài)，請問該電路的輸出電壓動態(tài)范圍約為多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V24、已知一個數字電路的邏輯表達式為F=(A+B)·(C+D)，若輸入A=1，B=0，C=1，D=0，那么邏輯函數F的值是多少？（）A.0B.1C.無法確定D.可能為0也可能為125、在一個集成運放構成的滯回比較器中，參考電壓VREF=3V，反饋電阻R2=10kΩ，電阻R1=20kΩ。當輸入電壓從0逐漸增加時，輸出電壓發(fā)生翻轉的閾值電壓約為多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V26、有一個平行板電容器，兩板間距為d，極板面積為S，中間填充了相對介電常數為εr的電介質。若將極板間距減小為原來的一半，同時電介質的相對介電常數增大為原來的2倍，電容器的電容變?yōu)椋海ǎ〢.2CB.4CC.C/2D.C/427、一個共源極放大電路，輸入電阻約為2MΩ，輸出電阻約為20kΩ，電壓增益約為15。若輸入信號源內阻為1MΩ，負載電阻為10kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.3B.5C.7.5D.1028、在一個有源濾波電路中，已知截止頻率為1kHz，通帶增益為2，若采用一階低通濾波器，那么其電容和電阻的值大約應為多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ29、數字電路中的計數器可以實現計數功能。對于一個模10的計數器，當計數到最大值后，下一個時鐘脈沖到來時，計數器會回到什么狀態(tài)？（）A.0B.1C.9D.隨機狀態(tài)30、在一個共射極放大電路中，若集電極電阻增大，而其他參數不變，以下關于其性能變化的描述，正確的是：（）A.電壓放大倍數增大，輸入電阻增大B.電壓放大倍數減小，輸入電阻減小C.電壓放大倍數增大，輸入電阻不變D.電壓放大倍數減小，輸入電阻不變二、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、對于數字系統(tǒng)中的傳感器接口電路，以下哪些功能是常見的？（）A.信號放大B.信號濾波C.模數轉換D.數據緩存2、在電力系統(tǒng)的設備檢修中，檢修方式包括（）A.定期檢修B.狀態(tài)檢修C.故障檢修D.主動檢修3、在電子電路的熱設計中，以下哪些散熱方式是常見的？（）A.自然散熱B.風冷散熱C.水冷散熱D.熱管散熱4、在電力系統(tǒng)的故障分析中，以下哪些工具可以用于計算故障電流？（）A.對稱分量法B.短路電流計算軟件C.電路分析軟件D.經驗公式法5、電力系統(tǒng)中的無功功率補償裝置包括（）A.并聯電容器B.同步調相機C.靜止無功補償器D.串聯電抗器6、以下關于數字電路中邏輯門的描述，正確的是（）A.與門只有當所有輸入都為高電平時，輸出才為高電平B.或門只要有一個輸入為高電平，輸出就為高電平C.非門的輸出與輸入相反D.異或門當輸入相同時輸出為低電平，輸入不同時輸出為高電平7、在研究時變電磁場時，以下哪些概念是重要的（）A.電磁感應B.位移電流C.電磁波的輻射D.電場的旋度8、以下電力電子器件中，可用于直流變換的有（）A.晶閘管B.絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）C.電力場效應管（MOSFET）D.門極可關斷晶閘管（GTO）9、在電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化中，目標函數通常包括（）A.網損最小B.投資成本最低C.電壓質量最優(yōu)D.無功補償設備安裝量最少10、對于電動力學中的磁滯現象，以下表述準確的有（）A.與磁化歷史有關B.導致磁場和磁感應強度的非線性關系C.存在磁滯回線D.只在軟磁材料中出現三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述電磁波在超材料中的應用。2、（本題5分）解釋在數字系統(tǒng)中如何進行數據的糾錯編碼電路實現。3、（本題5分）說明電氣控制系統(tǒng)中熱繼電器的工作原理及整定方法。4、（本題5分）設計一個能產生1010序列的移位寄存器。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）電氣自動化在智