黑龙江工商学院《数据采集与监视控制系统》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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黑龙江工商学院
《数据采集与监视控制系统》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在某电气控制系统中，需要对一个交流电机进行正反转控制，并要求在正反转切换时进行电气互锁。若互锁电路失效，可能会导致什么后果？（ ）
A. 电机无法启动
B. 电机烧毁
C. 控制电路短路
D. 以上都有可能

2、在一个数字电路中，使用了加法器将两个 5 位二进制数相加。当输入分别为 01001 和 10101 时，电路输出为 11110 。若输入变为 10010 和 01100 ，那么电路的输出最有可能是（ ）
A. 11110 B. 11100 C. 10110 D. 10010

3、在一个数字电路中，使用了全加器来实现两个 4 位二进制数的加法。当其中一个加数从 0111 变为 1000 ，另一个加数不变，且低位有进位输入 1 ，那么和的变化最有可能是（ ）
A. 增加 7 B. 减少 7 C. 增加 8 D. 减少 8

4、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的远程监测和控制。以下哪种技术可以实现温度的远程监测和控制？（ ）
A. 传感器技术
B. 通信技术
C. 控制技术
D. 以上都是

5、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号 X、Y、Z，其对应的逻辑表达式为 F = (X + Y)·Z。若 X = 1，Y = 0，Z = 1，那么该电路的输出 F 是多少？（ ）
A. 0 B. 1 C. 不确定 D. 以上都不对

6、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路可以实现电机的正反转控制？（ ）
A. 接触器互锁电路
B. 按钮互锁电路
C. 接触器和按钮双重互锁电路
D. 以上都不是

7、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个 4 线 -16 线译码器，当输入代码为 1010 时，会有几个输出为高电平？（ ）
A. 0 个
B. 1 个
C. 2 个
D. 16 个

8、一个共源极放大电路，其输入电阻约为 1MΩ，输出电阻约为 10kΩ，电压增益约为 10。若输入信号源的内阻为 500kΩ，负载电阻为 5kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（ ）
A 1 B. 2 C. 5 D. 8

9、电气控制中，常常需要对电路进行保护。除了断路器和熔断器外，还可以使用漏电保护器。漏电保护器能够检测到电路中的漏电电流，并及时切断电源，保护人身安全。以下关于漏电保护器的描述，错误的是（ ）
A. 适用于所有的电气电路
B. 动作电流和动作时间可以调整
C. 安装时应注意接线正确
D. 定期需要进行测试和维护

10、在电磁波的辐射中，一个电偶极子的电偶极矩随时间作简谐变化，其频率为 f 。则辐射出的电磁波的波长为：（ ）
A. c / f
B. 2πc / f
C. c / (2πf)
D. 2πc / (f^2)

11、在一个多级放大电路的频率响应中，上限截止频率主要由哪一级电路决定：（ ）
A. 输入级
B. 中间级
C. 输出级
D. 频率响应最差的那一级

12、考虑一个用于实现加法运算的数字电路，输入为两个 4 位二进制数。当输入分别为 0101 和 1010 时，电路输出为 1111 。若输入变为 1001 和 0110 ，那么电路的输出最有可能是（ ）
A. 1111 B. 1011 C. 1110 D. 1000

13、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1 = 4V，VREF2 = 8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（ ）
A. 4V和8V B. 2V和6V C. 6V和2V D. 8V和4V

14、在一个电力系统中，需要对电力设备进行故障诊断和分析。以下哪种方法不是电力设备故障诊断和分析的常用方法？（ ）
A. 振动分析法
B. 温度分析法
C. 声音分析法
D. 颜色分析法

15、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（ ）
A. 电感式接近开关适用于检测金属物体
B. 电容式接近开关可以检测非金属物体
C. 霍尔式接近开关对磁场敏感
D. 接近开关的检测距离越远越好

二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）
1、电力系统中的电能质量指标包括（ ）
A. 电压偏差
B. 频率偏差
C. 谐波含量
D. 三相电压不平衡度

2、三相异步电动机的定子绕组通常采用什么接法？
A. 星形接法
B. 三角形接法
C. 双星形接法
D. 延边三角形接法

3、对于可编程逻辑控制器（PLC），以下哪些特点是其具备的？（ ）
A. 可靠性高
B. 编程简单
C. 通用性强
D. 功能强大

4、在 RC 振荡器中，以下哪些因素会影响振荡频率？（ ）
A. 电阻值 B. 电容值 C. 放大器的增益 D. 电源电压

5、以下关于数字电路中的移位寄存器的描述，正确的有（ ）
A. 可以实现数据的串行输入和并行输出
B. 能够进行数据的移位操作
C. 常用于数据的存储和传输
D. 有左移寄存器和右移寄存器之分

6、在高压输电线路中，以下哪些措施可以提高输电能力（ ）
A. 采用分裂导线
B. 提高输电电压等级
C. 优化线路杆塔结构
D. 增加线路回路数

7、在集成电路的封装形式中，以下哪些类型是常见的？（ ）
A. DIP
B. SOP
C. QFP
D BGA

8、在数字电子技术中，以下哪些工具常用于电路设计和仿真？（ ）
A. Multisim B. Protel C. Quartus D. MATLAB

9、以下关于电力系统中的直流输电的优点，正确的有（ ）
A. 输电距离不受限制
B. 不存在无功功率问题
C. 可以实现非同步联网
D. 线路损耗小

10、以下关于数字电路中的硬件描述语言（HDL），哪些说法是正确的？（ ）
A. 用于描述数字电路的逻辑功能 B. 常见的有 VHDL 和 Verilog C. 可以进行逻辑综合和仿真 D. 提高了设计效率

11、在研究电磁辐射时，以下哪些因素会影响辐射电阻（ ）
A. 天线的形状 B. 工作频率 C. 周围环境 D. 天线材料

12、对于时变电磁场中的位移电流，以下描述恰当的是（ ）
A. 与电场的变化率有关 B. 是产生磁场的源之一 C. 类似于传导电流 D. 只存在于真空中

13、在电力变压器的保护中，通常配置的保护有（ ）
A. 瓦斯保护
B. 纵差动保护
C. 过电流保护
D. 零序电流保护

14、以下关于电力系统中的自动重合闸装置的描述，正确的有（ ）
A. 可以提高供电可靠性
B. 适用于大多数短路故障
C. 分为单相重合闸和三相重合闸
D. 动作次数有限制

15、以下关于电磁波的偏振特性，说法正确的有（ ）
A. 线偏振波的电场方向固定 B. 圆偏振波的电场大小不变 C. 椭圆偏振波的电场方向和大小都变化 D. 偏振特性与波的传播方向有关

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析图中所示的计数器和译码器的连接电路，确定其输出序列。

2、（本题5分）阐述电气控制系统中电源模块的选择要点。

3、（本题5分）描述计数器的分类（如同步计数器和异步计数器）及其工作特点，并举例说明其应用。

4、（本题5分）设计一个正弦波振荡器，给出所需的频率和振幅要求。

5、（本题5分）解释静磁场的安培环路定理，并给出应用实例。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某企业的自动化生产线在运行时出现控制系统故障，影响了生产效率。分析故障可能产生的原因，如传感器故障、控制器程序错误等，并提出解决措施。

2、（本题10分）一个大型工厂的自动化生产线在运行中出现了产品质量不稳定的问题。分析可能的原因，如设备故障、工艺参数不合理等，并提出改进措施。

3、（本题10分）某医院的重要医疗设备配备了不间断电源（UPS），但在市电停电时，UPS 切换过程中仍出现了短暂的电压波动，影响了设备的正常运行。请分析可能导致 UPS 切换电压波动的原因，如UPS 容量不足、电池老化、切换时间设置不当等，并提出相应的改进措施，包括更换大容量 UPS、定期更换电池、优化切换参数等。

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