青岛科技大学装置及仪表试题2006~2007.doc

5、20062007年度自动控制仪表与装置考试试题与答案课程考试试题A学期学年 20062007 二 自动控制仪表及装置 拟题人:校对人:拟题学院（系）: 适 用 专 业: 自动化 张彦军 测控专业 一、填空(每空1.5分，共30分)1.调节阀的理想特性有（ ）（ ）（ ）（ ）；2.工程上常用的控制仪表信号传输方式有（ ）（ ）（ ）；3.变送器与控制室仪表间的信号连接方式有（ ）（ ）；4.电气设备的防爆等级为（ ）（ ）（ ）三种；5.齐纳式安全栅是基于（ ）性能工作的；6. PI调节器的特点是（ ）（ ）；7.气动执行器由（）（）两部分组成；8.在变送器构成上深度负反馈是为保证输入输出之间具有很好（ ）；9.常温下利用热电偶测温必须考虑（ ）； 10.电容式差压变送器是利用（ ）作为检测元件；二.解答下列各题（每题4分，共20分）1. 画出光电隔离式安全栅的原理电路图，并说明其工作原理。2. 试述电容式差压变送器测量部分的工作原理。3. 画出电动执行器中伺服放大器的原理框图,并叙述其工作原理。4. 试述变送器中调量程、零点以及零点迁移的意义和方法。5. 解释开方器为何要设小信号切除电路?并说明DDZ-型开方器的小信号切除电路工作原理。三. 扩散硅式差压变送器的电器原理如图所示,试述其工作原理（15）。四写出理想PID调节器的时域运算规律表达式，划出其阶跃响应曲线并说明其 特点及应用场合。（15分）。五如图为电/气转换器的原理结构图，试述其工作原理及其应用场合（10分）。 六如图为一个加热炉温度控制对象，说明如何用DDZ型仪表构成自动控制系统，划出方框图，并说明各单元仪表名称。（10分） 拟 题 人： 张彦军 书写标准答案人： 张彦军 拟题学院（系）： 自动化 适用专业： 测控 20062007学年 二 学期 自动控制仪表及装置 试题A标准答案（答案要注明各个要点的评分标准）一 (每空1.5分，共30分)1（线形）（等百分比）（抛物线）（快开）2（电压传输电压接收）（电流传输电流接收）（电流传输电压接收）3（两线制）(四线制)4（本安型）（隔爆型）（增安型）5（是基于齐纳二极管的反向击穿特性）,6（调节及时）（没有余差）7（执行机构）（调节机构）, 8（线形关系）9（冷端温度补偿）10（差动电容）二(每题4分，共20分)1 、光电隔离式安全栅是利用光电耦合的隔离作用,使其输入与输出之间没有直接电或磁的联系.这就切断了安全栅输出端高电压窜入危险侧的通道. 2、 3、组成：（1）.信号隔离器 （2）.综合放大器 （3）.触发电路 （4）.固态继电器工作原理：将调节器来的电流信号和位置信号进行综合比较，并将差值放大，并以足够的功率去驱动伺服电机（正反）旋转。4 、量程调整通常是通过改变反馈系数F的大小来实现的。F大，量程就大。F小，量程就小。在xmin=0时，称为零点调整；在xmin0时，称为零点迁移。5、开方器的输入输出关系为： 其变化率为：当X有微小变化时，输出变化很大，即误差很大，因此必须设计小信号切除电路；在型开方器中是以输出满量程的1%为界，小于1%时使输出被切除，大于1%时使输出正常。三（15分）1、硅杯不受压时， (Pi =0) Rs1=Rs2=Rs3=Rs42.硅杯受压时， (Pi 0) Rs1、Rs3 Rs2、Rs4 3.负反馈由图知：VT的发射极电流来自电桥的一个臂，当Pi IoRf上的压降使B点电位降低，所以对IC的输入端而言，是负反馈作用。这样就保证了变送器电路具有比例变换关系。四、（15分） PID: 特点及适用场合：调节及时、无余差、适用于一些控制精度较高的场合。五（10分）组成：转换器是由电流-位移转换部分，位移-气压转换部分、气动功率放大部分和反馈部分组成工作原理：当电流Ii进入动圈后，产生的磁通与永久磁钢相互作用，产生的磁力带动3饶5转动，挡板8靠近喷嘴9，使其背压升高，功率放大后输出Po，Po送至6所产生向上的负反馈力，Po同时送至正反馈波纹管产生向上的正反馈力，以抵消一