2025年高职工业自动化仪表（工业自动化仪表应用）试题及答案.doc

2025年高职工业自动化仪表（工业自动化仪表应用）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷 选择题（共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。（总共10题，每题3分）

w1. 工业自动化仪表中，能够将各种被测参数转换为标准信号输出的仪表是（ ）
A. 检测仪表 B. 显示仪表 C. 控制仪表 D. 变送仪表

w2. 以下哪种传感器不属于压力传感器（ ）
A. 应变片式压力传感器 B. 压电式压力传感器 C. 霍尔传感器 D. 压阻式压力传感器

w3. 工业自动化仪表的精度等级是根据（ ）来划分的。
A. 绝对误差 B. 相对误差 C. 引用误差 D. 最大误差

w4. 在自动化控制系统中，用于对被控对象进行控制的装置是（ ）
A. 控制器 B. 执行器 C. 传感器 D. 变送器

w5. 以下哪种仪表不属于温度测量仪表（ ）
A. 热电偶温度计 B. 热电阻温度计 C. 双金属温度计 D. 超声波流量计

w6. 工业自动化仪表的信号传输方式中，抗干扰能力最强的是（ ）
A. 模拟信号传输 B. 数字信号传输 C. 无线传输 D. 光纤传输

w7. 能够对生产过程中的参数进行自动调节，使被控变量保持在设定值附近的系统是（ ）
A. 自动检测系统 B. 自动控制系统 C. 自动联锁保护系统 D. 自动操纵系统

w8. 工业自动化仪表中，用于显示测量结果的仪表是（ ）
A. 检测仪表 B. 显示仪表 C. 控制仪表 D. 变送仪表

w9. 以下哪种控制器不属于常规控制器（ ）
A. 比例控制器 B. 积分控制器 C. 模糊控制器 D. 微分控制器

w10. 在工业自动化仪表中，用于将非电量转换为电量的元件是（ ）
A. 传感器 B. 变送器 C. 控制器 D. 执行器

第 II 卷 非选择题（共70分）

填空题（共20分）
答题要求：请在横线上填写正确答案。（总共10空，每空2分）

w11. 工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、显示仪表、______、执行器等。

w12. 压力传感器的输出信号通常有______信号和数字信号两种。

w13. 温度测量仪表按测量方式可分为接触式和______式。

w14. 自动化控制系统的基本组成包括控制器、执行器、______和被控对象。

w15. 工业自动化仪表的信号传输标准有______、4 - 20mA等。

w16. 控制器的控制规律主要有比例、积分、______三种。

w17. 流量测量仪表按测量原理可分为容积式、速度式和______式。

w18. 工业自动化仪表中，用于对生产过程进行监督和控制的系统称为______系统。

w19. 传感器的静态特性指标主要有精度、重复性、______等。

w20. 执行器按动力源可分为电动执行器、气动执行器和______执行器。

简答题（共20分）
答题要求：简要回答问题，语言要简洁明了。（总共4题，每题5分）

w21. 简述工业自动化仪表的作用。

w22. 说明压力传感器主要有哪些类型及其工作原理。

w23. 自动化控制系统中，控制器的作用是什么？

w24. 简述温度测量仪表的选用原则。

分析题（共15分）
答题要求：结合所学知识，对给定的问题进行分析解答。（总共1题，每题15分）

w25. 某工业生产过程中，需要对温度进行精确控制。已知该温度控制范围为200℃ - 300℃，要求控制精度达到±1℃。现有以下两种温度测量仪表可供选择：热电偶温度计和热电阻温度计。请分析哪种仪表更适合该应用场景，并说明理由。

设计题（共15分）
答题要求：根据给定的条件，设计一个简单的工业自动化控制系统。（总共1题，每题15分）

w26. 设计一个水箱水位自动控制系统，要求当水箱水位低于下限值时，水泵自动启动向水箱注水；当水箱水位高于上限值时，水泵自动停止。请画出该控制系统的原理图，并说明各组成部分的作用。

答案
w1. D
w2. C
w3. C
w4. A
w5. D
w6. D
w7. B
w8. B
w9. C
w10. A
w11. 控制仪表
w12. 模拟
w13. 非接触式
w14. 传感器
w15. 0 - 10V
w16. 微分
w17. 质量
w18. 自动化控制系统
w19. 线性度
w20. 液动
w21. 工业自动化仪表用于检测生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量等；将检测到的参数转换为标准信号进行传输；对生产过程进行显示、记录和控制，以实现生产过程的自动化，提高生产效率和质量，降低成本。
w22. 应变片式压力传感器：利用应变片在压力作用下产生应变，从而引起电阻变化来测量压力。压电式压力传感器：基于压电效应，压力作用使压电材料产生电荷变化来检测压力。压阻式压力传感器：通过压力改变电阻阻值来测量压力。
w23. 控制器在自动化控制系统中接收传感器送来的测量信号，与设定值进行比较，根据控制规律产生控制信号，以驱动执行器动作，从而使被控对象的参数保持在设定值附近，实现对生产过程的精确控制。
w24. 根据测量范围选择能覆盖所需测量温度范围的仪表。考虑精度要求，选择精度能满足控制精度的温度测量仪表。根据现场环境，如存在强电磁干扰等，选择抗干扰能力强的仪表。还要考虑仪表的稳定性、可靠性以及安装和维护的便利性等。
w25. 热电阻温度计更适合该应用场景。理由如下：热电偶温度计虽然能测量较高温度，但精度相对较低，难以达到±1℃的控制精度要求。热电阻温度计具有较高的精度，能够满足该温度控制范围和精度要求。而且热电阻温度计的稳定性较好，受环境影响相对较小，能更可靠地对温度进行精确测量和控制。
w26. 原理图：水箱水位通过液位传感器检测，将水位信号传至控制器。控制器与设定的水位上限值和下限值比较。当水位低于下限值，控制器输出信号使继电器吸合，水泵启动注水；当水位高于上限值，控制器使继电器断开，水泵停止。作用：液位传感器检测水位；控制器比较判断并输出控制信号；继电器控制水泵电路通断；水泵实现注水和停止注水操作。