2024年安全知识安全生产知识竞赛-设备环境监控系统知识竞赛笔试考试历年高频考点试题摘选含答案

2024年安全知识安全生产知识竞赛-设备环境监控系统知识竞赛笔试考试历年高频考点试题摘选含答案第1卷一.参考题库(共75题)1.论述传感器的灵敏度、分辨率的关系及和传感器的精确度和测量的精确度的区别。2.继电器和接触器的主要性能指标包括哪些？3.简述为了提高继电器的性能，延长其使用寿命，人们设计的附加电路的种类和作用。4.继电器和接触器的原理基本相同，都是以（）作用为基础的。通常把控制（）信号的称为继电器，而把控制（）信号的称为接触器。5.简述电源监控系统中冗余设计的定义、基本原理和种类。6.简述IT系统和TT系统特点及并说明是否适用于通信站。7.论述湿敏电阻型湿度传感器和湿敏电容型湿度传感器的工作原理的区别和传感器类型。8.门磁开关的结构比较简单，是由一只（）也叫（）和（）组成的。9.电源监控系统中，在状态控制时，如果需要知道控制成功与否，是否还需进一步调整和控制，一般采用开环控制系统。10.论述被动式红外探测器和主动式红外探测器的区别。11.简述结构布局设计的概念及基本原则。12.简述比较传感器静态特性中重复性和再现性的区别。13.可靠度是由（）直接演化而来的可靠性指标，它是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的（）14.论述电量变送器概念、分类及每种类型的原理。15.下面传感器是按照所测的量的不同进行分类的有（）A、速度传感器B、半导体传感器C、流量传感器D、光电式传感器16.通常把继电器的释放电流与吸合电流的（）称为返回系数。A、和B、差C、比值D、乘积17.论述TN系统三种分类的原理。18.只有敏感元件而没有转换器件的传感器为（）A、热敏电阻B、光敏电阻C、压力传感器D、湿度传感器19.阐述电源监控系统中硬件故障的种类。20.通常的软件陷阱技术就是在程序关键的地方人为地插入几个连续的单字节空指令NOP，以保证其后的指令不被“跑飞”的指令指针拆散。21.智能电量变送器可以通过（）等通信接口进行底层联网。A、RS-485B、CANC、I2CD、SPI22.好的玻璃破碎探测器要滤除的信号源有（）A、电话铃B、空调C、地板上击碎玻璃D、由屋内向屋外击碎玻璃窗23.属于监控系统产生的外部原因有（）A、安装工艺粗糙，调试不严格B、其他设备的电磁干扰C、浪涌电流的侵入和雷击D、人为误操作24.线性度与精度好功率变送器是采（）电路实现的。A、模拟B、数字C、高频D、低频25.简述辐射式温度传感器的原理并举例说明何种设备使用此种类型传感器。26.环境防护设计通常需要考虑的是温度、湿度、腐蚀性气体、灰尘、噪声以及红外和电磁辐射等。27.传感器通常由（）和（）组成，有的传感器（）可以省略。28.属于电动执行器的有（）A、继电器B、光电耦合器C、电磁阀D、步进电机29.高分子PTC自复式熔断器，它实际上是一种（）A、正温度系数的热敏电阻B、电容C、负温度系数的热敏电阻D、电感30.简述电源监控系统中继电器和接触器的线圈功耗的概念及对功耗的要求。31.门磁开关来判断门的（）A、开状态B、关状态C、开关状态D、开关角度32.从本质上讲，串模干扰和共模干扰都不能消除。33.由于直流电源通常是由交流电源经过变压、整流、滤波和稳压后得来的，因此交流电源中的各种干扰不会通过变压器引入到直流电源中。34.常用的滤波器可以按照其结构分为（）和（）。无源滤波器由（）、（）和（）等无源元件组成。35.变送器的作用仅仅是将不同传感器输出的电量变换成标准的直流信号。36.雷击电流引入大地的顺利与否在很大程度上取决于接地线的阻抗。接地线的阻抗主要包括（）A、电感和电阻B、电感和电容C、电阻和电容D、纯电阻37.玻璃破碎探测器就是利用压电元件对震动的敏感特性来感知玻璃受损时产生的各种声波，从而发出告警的。38.常用的硬件抗干扰设计方法有（）、设置干扰吸收网络以及合理布线等。A、滤波B、接地C、屏蔽D、隔离39.在现代工业中应用最多的是水分子亲和力型传感器，它们将湿度的变化转换为（）或（）值的变化后输出。40.集成温度传感器是采用（）做传感部分，并与（）、（）等集成在一块极小的芯片上。41.简述电源监控系统中电磁阀的种类和直动式电磁阀的基本结构原理。42.简述固态继电器的构成。43.引起天线效应的耦合干扰为（）A、电磁感应耦合干扰B、辐射耦合干扰C、漏电耦合干扰D、电容耦合干扰44.常见的霍尔电流传感器由一个（）和一块（）组成。45.电流互感器是根据升压变压器的原理制成的，它通过线圈的匝数比来进行交流大电流到小电流变换，通常用于交流小电流的测量。46.阐述电源监控系统故障产生的外部原因。47.简述提高系统可靠性的基本方法有两大类方法，即故障预防和故障容错的概念。48.简述电源监控系统中可操作性设计的主要内容。49.继电器隔离的缺点是线圈工作频率不高，触点抖动，有接触电阻，寿命短，但有能隔离数字、模拟信号的优点。50.简述对电源监控系统中信号传输线进行抗干扰设计时应注意的问题。51.火焰探测器是一种（）探测器，通过检测燃烧发生时火焰辐射，通常为（）辐射和（）辐射的特殊波长的光来判断火情的。52.简述传感器动态特性中频率响应的概念及其指标参数。53.按照标准要求监控系统硬件MTTR应小于1h，整个监控系统的MTBF应大于100000h。54.下面传感器是按照所测的量和按照工作原理两种分类方法结合起来的是（）A、谐振式传感器B、压力传感器C、谐振式压力传感器D、以上都不是55.许多元器件在工作时要消耗功率，散发热量，如（）等，这会引起设备内部温度升高。A、变压器B、大功率电阻C、功率管D、二极管56.阐述电源监控系统中离子感烟探测器的构成和工作原理。57.简述隔离技术的原理及常用的隔离器件。58.有源滤波器的组成除了电阻、电容和电感外，还包括晶体管和线性运算放大器等有源元件。59.冗余技术的基本原理是通过增加系统中（）的成分来提高系统的（）60.在硬件电路设计时，进行电场屏蔽的手段有（）A、电路板上加铺地线和地网B、多层板布线C、易受干扰的模块加装金属外壳D、大面积铺地61.根据故障发生的规律，可以把故障分为（）和（）。根据故障是否可以被修复，可以把故障分为（）和（）62.简述湿度传感器的原理及分类方法。63.可维护性设计简称可维性设计对各种操作应有明确的提示信息或向导式输人提手段和措施，它包含系统结构、功能和工程工艺三个方面。64.气动执行器是以压缩空气为动力进行控制动作的，简单、可靠和维护方便，大量运用于工业生产线和大型机电设备上。65.在监控系统中，连接设备的传输线，如果选择或处理不好，会引起严重的干扰，如（）A、信号滞后B、波形畸变C、信号反射D、信号损耗66.我国《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050—93）的规定，低压电网系统按工作（）接地方式的不同分为三类，即（）、（）和（）67.简述对电源监控系统进行通风散热设计时对电子电路常用的方法。68.光纤式液位传感器的原理与光电式地湿传感器很相象，都是利用光的全反射原理来探知液面的。69.通常使用的传感器大多是将被测的非电量（物理的、化学的和生物的信息）转换为一定大小的电量输出。70.集成温度传感器根据其输出发给方式的不同可以分为（）A、电压输出型B、数字输出型C、电流输出型D、电阻输出型71.作控制用的继电器和作调节和检测用的继电器其返回系数越小越好。72.电场屏蔽又称（），其作用是抑制电路或带电导体之间由于（）而产生的电场干扰。73.继电器的动作时间包括吸合时间和释放时间，吸合时间同比释放时间相比为（）A、慢B、快C、不一定D、相同74.监控模块单片机中的软件的故障通常包括（）及软件设计中的一些算法错误。A、指令的非法转移、误转移B、死循环、空间溢出C、指令计数器指向数据单元D、无理数据等逻辑错误75.电源监控系统常用的可靠性的定量指标有哪些？第2卷一.参考题库(共75题)1.在实际应用中，大多数电源监控系统都是（），即其中即有（）又有（）2.固态继电器的控制电压一般都是直流电压，按照其输出开关所控制的电路类型，可以把它分为直流和交流两种，其中交流固态继电器又有过零型和非过零型之分。3.按照干扰信号的传导模式不同，可以分为串模干扰和共模干扰，其中串模干扰又叫（）A、差模干扰B、常模干扰C、对称干扰D、线间感应4.根据流过控制线圈的电流不同可以把继电器分为交流继电器、直流继电器和交直流两用继电器，把接触器分为直流接触器和交流接触器。5.阐述电源监控系统中地湿探测器的工作原理。6.简述电子设备工作接地三种接地方式的特点。7.简述传感器线性度的概念。8.电源监控系统机械防震设计包括哪些方面？9.串联系统和并联的可靠度均为各个子系统的可靠性的乘积。10.简述电源监控系统软件冗余设计中“看门狗”技术的概念及其原理。11.在监控系统中，常用的传感器和变送器有哪些？12.液动执行器以高压液体为动力进行控制动作，推力大，而且比气动的更可靠，因此使用很多。13.不论是自诊断还是外加测试，系统在设计时都应考虑到诊断的要求，尽量采用简洁的模块化结构，进行良好的可测试性设计；同时要选择符合实际的诊断方法包括（）A、测试码与故障间的对应关系B、测试码与校验码间的相互关系C、校验码与故障间的对应关系D、以上都不是14.探测器是用于探测物体的状态和事件的有无的一种传感器，其输出量通常是（）等。A、电路的通断B、接点的开合C、电量的有无D、以上都不是15.超声式和微波式液位传感器是通过超声波或微波在两种介质交界面上发生（）的现象制成的，在工业生产中用得比较多。16.分流器由金属分流片和汇接端子构成，其分流片实际上是一种定值电阻，采用精密电工合金材料制作而成，阻值恒定，通常为10的（）欧级。A、0B、-1C、-2D、-317.监控系统防雷措施中合理布线的原则是什么？18.论述伺服电机的工作原理和应用，并从工作原理上及所控制的对象上分析继电器、电磁阀、固态继电器和伺服电机的区别。19.简述电源监控系统中传感器的组成及各组成部分的功能。20.在监控系统中断路保护包括（）保护和（）保护，通常用于断路保护的器件有（）和（）等。21.下面（）属于非水分子亲和力型湿度传感器。A、热敏电阻式湿度传感器B、红外湿度传感器C、微波湿度传感器D、超声波湿度传感器22.按照被测电量的不同，电量变送器可以分为（），以及可以测量各种交流电参数的智能电量变送器。A、交流和直流电流变送器B、交流和直流电压变送器C、功率变送器D、频率变送器23.不属于软件冗余技术有（）A、指令冗余B、筛模冗余C、软件陷阱D、“看门狗”技术24.在电源监控系统中，通常用（）来对直流电源进行隔离。A、DC—DC变换器B、隔离放大器C、光电耦合器D、继电器25.下列属于临时故障的有（）A、电路烧毁B、接触不良C、外界电磁干扰D、插头松动26.简述电源监控系统中传感器和变送器的功能和作用。27.简述监控系统可靠性设计中结构设计的必要性、考虑的因素和包括的内容。28.简述传感器线量程的概念。29.阐述电源监控系统断路保护器件熔断器的作用、构成及其种类。30.继电器即交流继电器，接触器即交流接触器，都是用于开关型控制的常用器件。31.属于阶跃型温度传感器的是（）A、电接点式温度传感器B、热电阻C、热电偶D、热敏电阻32.论述光电式感烟探测器基本原理、构成、分类及每种类型的工作原理，并说明哪种在实际中应用较多。33.非智能设备及监控系统可能的控制方式有（）A、开环控制B、维护人员参与的闭环控制系统C、闭环控制D、监控模块级闭环控制34.论述在抗干扰设计中设备的分类、干扰过程、干扰的要素及抗干扰的定义。35.陷波器属于（）A、低通滤波器B、高通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器36.霍尔电流传感器是一种霍尔线性集成传感器，只能用于交流电流的测量，不能用于直流电流的测量。37.阐述电源监控系统故障产生的内部原因。38.储备冗余需要有完善的（）、（），在监控系统中，这些工作通常由软件来完成。39.感烟探测器又叫（），是一种应用较多的火灾探测器。常用的感烟探测器有（）感烟探测器和（）感烟探测器。40.简述电源监控系统中继电器和接触器的触头分断能力。41.简述电源监控系统中信号控制的概念及其种类。42.所串联的子系统越多，可靠度越（）A、高B、没有影响C、低D、不确定43.下列指标不属于传感器静态特性的有（）A、线性度B、精确度C、灵敏度D、阶跃响应44.电路设计时，选择电阻器要考虑的指标参数有（）等。A、阻值、误差B、温度特性、频率特性C、额定功率、线性度D、类型45.霍尔电流传感器属于（）传感器。A、磁B、电C、电压D、电流46.论述在监控系统中接地技术的原理、分类及注意的问题。47.光电耦合器只能单向传递信号，这使得输出信号不能反馈到输入端，避免了反向干扰的传递。48.工业控制用的执行器通常可以分为（）、（）和（）三类。49.平均故障间隔时间MTBF表示系统发生多次故障的情况下，平均连续正常工作的时间，它代表了系统的平均寿命。50.什么是元器件的额定工作条件及元器件的降额使用？51.对于一台智能电源设备，如开关电源和智能油机等，其自身的智能监控模块采用的就是（）A、开环控制系统B、闭环控制系统C、维护人员参与的闭环控制系统D、以上都不是52.交流电流采样器件通常采用（）或（）；交流电压采样通常选用（）；直流电流采样通常采用（）或（）；直流电压采样则常采用（）53.压差式液位传感器实际上是一个被置于液体容器底部的（），常用（），它是根据液体压强随液面高度的变化而变化的原理来测量液位的。常用的压差式液位传感器有（）和（）两种。54.为了提高可维护性，线缆连接要采用接插件，而接插件却容易出现接触不良等问题。55.在电源监控系统中，通常用（）来隔离状态量输入通道，用（）来隔离模拟量输入通道，用（）来隔离状态量输出通道。56.感温式火灾探测器是利用温度传感器（双金属片或热敏电阻）来感知环境温度的变化，从而判断是否发生了火灾。57.根据《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》（YD/TS098—2001）的要求，系统防雷必须建立在（）和（）的基础上，这是减小（）和（）的有效措施。58.微波探测器是利用（）制成的位移探测器，它是根据人体在警戒区域内的移动来判断入侵的。A、远近效应B、多普勒效应C、多径效应D、阴影效应59.简述热电阻的原理和分类。60.下列传输线传输距离最近的是（）A、屏蔽线B、扁平电缆C、双绞线D、屏蔽双绞线61.请说明为了提高识别的可靠性，常将几种防盗入侵传感技术与电子技术和计算机技术结合使用的例子。62.阐述电源监控系统可靠性设计的原则。63.简述储备冗余分类方法及其概念。64.火灾探测器根据其判断火灾的原理可以分为（）等。A、感烟探测器B、感温探测器C、火焰探测器D、可燃气体探测器65.阐述电源监控系统中磁电式和涡流式转速传感器的工作原理。66.在硬件设计时，选用集成度高的元器件来替代分立元件或集成度低的器件可以降低系统的复杂度，提高抗干扰能力，降低故障率。67.论述进行监控系统可靠性设计时，电阻器、电容器及各种半导体器件选用的原则。68.堆积冗余又叫表决系统，是利用表决的原理，常用（）A、“二中取一”B、“三中取二”C、“五中取三”D、“七中取四”69.根据不同频率的信号通过滤波器被传输和阻断的情况，可将滤波器分为哪几类？70.涡流式转速传感器属于（）传感器。A、电阻B、电容C、电感D、电流71.简述电源监控系统传感器动态特性中阶跃响应的概念及其主要特性指标。72.封闭的空腔导体对外电场具有屏蔽作用，但不能够屏蔽空腔内的电场对外界的干扰。若将屏蔽体接地，则内外电场都将不产生相互影响。73.简述电源监控系统中传感器静态特性和动态特性的概念及其主要技术指标。74.串联系统的可靠性受组成系统的可靠性（）的影响，其可靠度（）的可靠度。75.通过传感部分将非电量转换为电量，再通过变送部分将这个电量变换为标准电信号进行输出的器件叫（），有时简称（）第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案： 灵敏度是指传感器在稳定标准条件下，输出变化量与输入变化量之间的比值，也即特性曲线的斜率，它反映了传感器对被测量变化的灵敏程度。 分辨率是指传感器所能响应和分辨的最小输入量，是灵敏度的一种反映。通常灵敏度高的传感器分辨率必定高，反之分辨率高却不能保证灵敏度也高。 传感器的精确度和测量的精确度虽然都是反映测量的精确程度，但它们的定义不同，所基于的误差概念也不同。对传感器和仪表，通常用量程代替相对误差中的真值得到引用误差的概念。引用误差为绝对误差和量程的比值，其最大值为最大引用误差，传感器的精确度为最大引用误差同量程的比值。2.参考答案：吸合电流、释放电流、返回系数、触头分断能力、线圈功耗、动作时间、频率、寿命以及线圈线径、匝数和直流电阻等。3.参考答案：附加电路，包括加速吸合电路、延缓动作电路、消火化电路以及保护晶体管电路等。加速吸合电路是为了提高继电器的动作时间；而延缓动作电路的作用恰恰相反，是为了延缓动作时间，或只延缓释放时间，同时可以减少触头释放时火花的发生；消火花电路顾名思义是为了避免触头释放时形成火花；保护晶体管电路则是使电路中的晶体管免受继电器电流的冲击的电路。4.参考答案：电磁；弱电；强电5.参考答案：冗余是指系统中除能够完成指定功能的部分以外多余的部分（硬件或软件）。冗余技术的基本原理是通过增加系统中并联的成分来提高系统的可靠性。按照冗余内容的不同，可以分为硬件冗余、软件冗余、信息冗余和时间冗余等。6.参考答案： I.T系统是指电源系统本身无直接接地点，设备金属外壳通过保护线与保护接地装置相连。这种系统无中性线，不能应用于通信局站。 T.T系统是指电源系统的中性线接地（此时中性线又称为零线），设备金属外壳则通过保护线与单独的保护接地装置相连，与电源系统直接接地点不相关。这种系统仅用于那些没有专用变压器的小型局站，由室外从公共电网引入三相四线交流电，设备金属外壳与局站自身的接地系统相连，局站地网与电源中性线绝缘。当设备绝缘发生损坏时，由于大地电阻的存在，将导致设备外壳带电。应用在这种局站中的监控系统，其硬件设备金属外壳一定要良好接地，尽量减少绝缘故障带来的触电危险。7.参考答案： 湿敏电阻型湿度传感器是应用最多的一种湿度传感器，它是根据碳膜、金属氧化膜以及电解质的电阻随湿度变化而变化的特性制成的。根据湿敏电阻材质的不同，可以分为碳膜湿度传感器、金属氧化膜陶瓷湿度传感器、金属氧化膜湿度传感器、氯化锂湿度传感器和高分子湿度传感器等。 湿敏电容型湿度传感器是另一种常用的湿度传感器，它的原理是通过环境湿度的变化引起电容介电常数的变化，进而引起电容值的变化。湿敏电容通常是用金电极镀在玻璃片上的氯化锂薄膜上制成的，体积小，响应快，线性度和稳定性都较好。8.参考答案：磁控干簧管开关；门磁开关；铁氧磁体9.参考答案：错误10.参考答案： 被动式红外探测器是一种通过检测物体辐射红外线来进行探测的光探测器，多用于防盗报警系统，由于它是根据人体接近程度来判断入侵的，所以又称为红外接近型探测器。根据其工作原理的不同，可以分为热电型和量子型两类。热电型红外光敏器件首先要把红外光转换成本身温度的变化，然后利用热电效应产生相应的电信号，它灵敏度较低，响应速度慢，但具有较宽的波长响应范围，而且价格便宜。 典型的热电型红外光敏器件是热释电红外探测器，它是利用晶体的热释电效应来探测人体所发出的红外光的。而量子型红外光敏器件可以直接把红外光能转换成电能，其灵敏度高，响应速度快，但其红外波长响应范围窄。它是利用红外光敏元件的电阻值随着红外光的照射而发生变化的光电导效应来工作的。 主动式红外探测器的原理有点类似于直射式光电感烟探测器，它通常由两部分组成，安装在室内没有遮挡的两侧。一部分持续发射红外光而另一部分进行接收（单射式）或两部分都向对方发射红外光，同时接收对方发射的红外光（对射式），一旦检测到红外光被阻挡即告警。主动式红外探测器多用于博物馆、展览馆、机要室等即要防范非法人员闯入保护文物、设备等不被移动或盗窃的场所。11.参考答案： 结构布局设计是指通过合理安排元器件、设备的结构和布局，使它们相互之间的影响最小。 对于元器件来说，其布局安排尽量远离热源与干扰源； 将发热元件安装在容易散热的地方，尤其要与受热后特性变化较大（如晶体管、集成电路等）或寿命缩短（如电解电容器等）的元件分开； 将产生干扰的元件（如继电器、电感线圈等）与易受干扰的元件（如晶体管、集成电路等）分开，必要时进行屏蔽。对于电路板及硬件模块来说，要尽量缩短走线的长度。 对于设备来说，也应尽量远离容易产生电磁干扰的其他设备。12.参考答案：重复性是指传感器输入量在做增大行程或减小行程重复测量时所得特性曲线不一致的程度。上升曲线的重复性和下降曲线的重复性可能不一致，以其中最差的一个作为传感器的重复性指标。再现性是实际测量过程中的最大回差。重复性和再现性反映了传感器测量的稳定程度。13.参考答案：可靠性；概率14.参考答案： 电量变送器是一种能够将被测电量转换成标准直流信号输出的仪器。 按照被测电量的不同，电量变送器可以分为电流变送器（包括交流和直流）、电压变送器（包括交流和直流）、功率变送器（包括有功功率、无功功率、视在功率和功率因数）、频率变送器以及可以测量各种交流电参数的智能电量变送器。 交流电流、电压变送器是将被测量的交流电流、交流电压变换为成线性关系的标准直流电流或电压来进行测量； 直流电流、电压变送器是将被测量的各种直流电流、直流电压变换为成线性关系的标准直流电流或电压来进行测量。 交流电流采样器件通常采用霍尔传感器或隔离变压器；交流电压采样通常选用隔离变压器；直流电流采样通常采用霍尔传感器或线性光电耦合器件；直流电压采样则常采用线性光电耦合器件。 功率变送器又有单相和三相之分。三相功率变送器可以将三相交流电路中的有功功率或无功功率转换成标准直流电流或电压予以输出，同时能够反映出线路中的功率传递方向。根据有功功率和视在功率的值则可以得出功率因数。传统的功率变送器是采用模拟电路实现的，线性度与精度不佳，现在使用较多的是采用数字电路来实现的。 频率变送器能够将被测频率变换成线性关系的统—直流电流和直流电压予以输出，用于测量交流电频率。频率变送器多是采用数字电路实现的。15.参考答案：A,C16.参考答案：C17.参考答案： TN系统是指设备金属外壳通过保护线与电源系统中性线直接接地点相连通的系统，这是通信局站电源系统的主要形式。根据具体连接方式的不同，又可以分为TN—C系统、TN—S系统和TN—C—S系统三种。 （1）TN—C系统 TN—C系统又称为三相四线制系统，其中的中性线和保护线是合而为一的，称为PEN线；设备金属外壳直接与中性线相连，起到保护作用。但由于通信局站中三相负荷往往并不平衡，再加上整流器和计算机等设备产生的高次谐波电流叠加在中性线上，使地电位发生偏移，外壳带电，不但危及人身安全，而且对通信设备造成了干扰。因此这种方式在通信局站中极少采用。采用交流供电的监控设备外壳接地时，也一定要注意不要将外壳与电源系统中性线（零线）相连。 （2）TN—S系统 TN—S系统又称为三相五线制系统，其中的中性线（N线）和保护线（PE线）是分开的，并且在电源处（如变压器次级）一点接地；设备金属外壳直接与保护线相连，与中性线绝缘。这种方式在正常情况下保护线上无电流流过，接地安全可靠，地电位稳定，发生故障时容易切断电源，同时具有较强的电磁适应性，是目前通信局站广泛采用的接地方式。监控系统中采用交流供电的设备也应正确采用这种接地方式。 （3）TN—C—S系统 在TN—C系统中的后部分，从中性线（N线）引出一根保护线（PE线）以供后续设备保护接地，且两线只在引出点相连，就构成了TN—C—S系统。这种系统实际上是由TN—C系统和TN—S系统组合而成，在一些条件较差、没有专用变压器的小型局站有所使用。这种系统在连接点以前的保护线实际上是PEN线，正常工作时有电流流过，因此具有与TN—C系统类似的缺点；但由于连接点之后的PE线上无电流和电位相等，因此相对比TN—C系统要安全和稳定一些。安装在这类局站中的监控设备，其接地要求与TN—S系统才目同。 为了防止PE线意外断开时，设备外壳有带电的危险，在TN系统中设备接地点常采用重复接地方式，进行多重保护。一旦PE线断开，TN系统就成了TT系统，虽然安全性下降了，但比起没有接地的系统来说要安全得多。18.参考答案：A,B19.参考答案： 硬件故障是由于组成系统的元器件和设备等硬件损坏、失效而引起的故障，常见的有： （1）元器件失效，包括元器件电特性超出正常范围、短路、开路以及机械损坏等。 （2）电路故障，如线路短路、开路和高阻抗等。 （3）电源故障，如电源模块无输出和输出噪声过大等。 （4）设备故障，该故障可能是由于以上三种故障之一所导致的，但该设备在系统中作为一个不可分割的单元，设备内具体的故障原因可以不予分析，而只关心设备的输入-输出特性。这种故障如网卡故障和集线器网口故障等。 （5）连接故障，如插头松动等。20.参考答案：错误21.参考答案：A,B22.参考答案：A,B,C,D23.参考答案：B,C,D24.参考答案：B25.参考答案： 任何绝对零度以上的物体都能够通过红外线的方式向外辐射能量，但温度不同，其辐射能强度也不同。根据这个原理制成了辐射式温度传感器，这是一种非接触式传感器，它通过将被测物体辐射的红外线聚焦到热电堆上，并转换为相应的电势输出，从而转换为温度值， 例如许多高温计以及红外点温计就使用了这种传感器。26.参考答案：正确27.参考答案：敏感元件；转换元件；转换元件28.参考答案：A,C,D29.参考答案：A30.参考答案： 在继电器吸合状态下，线圈中始终存在着电流，造成一定的功耗，即线圈功耗。过大的线圈功耗不但无端浪费了能量，而且也可能由此使线圈持续发热而降低其寿命。通常继电器线圈功耗为0.2～2W，干簧继电器功耗更小，而脉冲继电器只需动作时提供几十毫秒的脉冲电流，平时无任何功耗。交流接触器的功耗较大，可达几十伏安。31.参考答案：C32.参考答案：错误33.参考答案：错误34.参考答案：有源滤波器；无源滤波器；电阻；电容；电感35.参考答案：错误36.参考答案：A37.参考答案：正确38.参考答案：A,B,C,D39.参考答案：阻抗；电容40.参考答案：温敏晶体管；差分放大电路；温度补偿电路41.参考答案：常见的电磁阀有直动式和偏转式两种，按照控制方式又可分为开关式控制和连续控制。直动式电磁阀的基本结构原理是：当线圈中无电流流过时，由于弹簧弹力的作用，阀门被关闭；当线圈通电时，电磁力克服弹簧弹力将动铁心吸起，于是阀门打开。42.参考答案：由耦合电路、触发电路、开关电路、过零控制电路和吸收电路五部分构成。其中有些产品未包括吸收电路部分，需要外接。对于非过零型则无过零控制电路。吸收电路是用来防止负载电路中的尖峰和浪涌，通常用RC串联电路或压敏电阻构成。43.参考答案：B44.参考答案：导磁铁芯；霍尔元件45.参考答案：错误46.参考答案： 故障产生的外部原因是指由于系统所处的外部环境条件而给系统带来的不可靠因素.主要包括以下几个方面： （1）外部电气条件。外部电气条件包括电源电压的稳定性、其他设备的电磁干扰、浪涌电流的侵入和雷击等。 （2）外部环境条件。外部环境条件包括环境温度、湿度和空气洁净度等。 （3）外部机械条件。外部机械条件包括外力冲击和振动等。 （4）人为误操作。由于操作人员有意或无意对系统的误操作而引发系统故障。这可以通过提高系统软硬件的容错能力来防止。 （5）异常外力破坏。异常外力破坏包括各种不可预测的外界因素的破坏，如火灾和水浸引起短路和老鼠啃咬破坏等。对这些异常外力，监控系统必须采取相应的防护措施。47.参考答案： 故障预防即抑制故障的产生，如选择优质元器件、采用样的工艺和良好的设计方案以及各种抗干扰技术等。 故障容错是屏蔽已发生故障对系统的造成影响，最常用的就是冗余技术，包括硬件冗余技术和软件冗余技术；此外还包括软件上的一些其他容错技术。48.参考答案： 通常可操作性设计包括以下一些方面： 一是采用图形化界面，汉字显示；整个界面简洁、明了、清晰，易于理解，易于搜索所需信息。 二是提供便捷的操作方法，易于操作，对各种操作应有明确的提示信息或向导式输入提示，对错误输入应提出警告。 三是具有详细的系统帮助和在线帮助。49.参考答案：错误50.参考答案： 对于各种传输线在具体设计时，应注意以下几点： （1）尽量选用同轴电缆或双绞线，不宦选用平行导线。当双绞线用于电场干扰较强的场合时，可采用屏蔽双绞线。 （2）用双绞线进行双线传输时，既可以应用于平衡传输（如RS一485），也可以应用于非平衡传输（如RS一423），但应尽量采用平衡式传输线路，因为它具有较好的抗共模干扰的能力。 （3）用双绞线和同轴电缆进行传输时，要选用阻抗合适的线缆，并尽量减小负载输入阻抗，必要时应匹配相应的终端电阻，这样可以避免线路上的反射干扰引起的波形畸变。51.参考答案：感光式；红外；紫外52.参考答案： 频率响应是指传感器对连续的动态变化的输入量的响应特性，通常以输入特定频率的正弦变化的信号所产生的输出结果来衡量。 指标参数为幅频特性曲线和相频特性曲线的参数。53.参考答案：错误54.参考答案：C55.参考答案：A,B,C56.参考答案：离子感烟探测器是由两片放射性物质镅--241（241Am）a源，构成检测电离室和补偿电离室，通过检测物质燃烧初期产生的烟雾并将之转换为电信号，形成火灾报警的探测器。两个电离室串联在电路之中。在结构上，检测电离室很容易让烟雾进入，而补偿电离室很难让烟雾进入。当烟雾粒子进入检测电离室时，一方面正负离子被烟雾粒子所吸附，使得离子运动速度降低；另一方面，a射线被烟雾粒子阻挡，使得空气电离程度降低。两方面原因使得电离电流减小，并引起两个电离室分压比发生变化。将这个电压差送给开关电路，开关电路将输出告警信号。57.参考答案： 隔离是通过将电信号转变成为电、磁、光及其他物理量作为中间量，把电路中易于受到干扰的部分（通常是现场采集部分）与中心信号处理部分隔离开来，使两侧的电流回路相对独立而又能实现信号的传递。隔离技术是通过切断干扰的传输途径来抑制干扰的，一般通过在电路中使用隔离器件或电路来实现信号的隔离。 常用的隔离器件有光电耦合器、隔离放大器、继电器、变压器和DC-DC变换器等。58.参考答案：正确59.参考答案：并联；可靠性60.参考答案：A,B,C,D61.参考答案：硬故障；软故障；临时故障；永久故障62.参考答案：湿度是反映空气中水汽含量的物理量。由于水是一种强电解质，水分子电偶极矩较大，因而它具有很强的电子亲和力，使得水分子易于吸附在固体表面并渗透到固体内部。利用水分子这一特性制成的湿度传感器称为水分子亲和力型传感器，而把与水分子亲和力无关的湿度传感器称为非水分子亲和力型传感器。63.参考答案：正确64.参考答案：正确65.参考答案：A,B,C,D66.参考答案：保护；不接地系统或IT系统；接地系统或TT系统；接零系统或TN系统67.参考答案： （1）选择低功耗的元器件； （2）对功率器件要根据其散热密集的要求使用散热片； （3）可在保证防尘要求的条件下开设风孔，或为功率器件及设备和机架安装散热风扇； （4）合理安排元器件的布局，分散功率发热器件，并将它们安装在设备的上部，尽量远离其他器件，尤其是易受温度影响的元器件。68.参考答案：正确69.参考答案：正确70.参考答案：A,B,C71.参考答案：错误72.参考答案：静电屏蔽；分布电容的耦合73.参考答案：A74.参考答案：A,B,C,D75.参考答案：常用的可靠性的定量指标有可靠度、故障率、维修率、平均故障间隔时间、平均故障修复时间以及可用度等。第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案：混联系统；串联结构；并联结构2.参考答案：正确3.参考答案：A,B,C,D4.参考答案：错误5.参考答案：当发光管和光接收器处于检测玻璃窗的同一侧，发光管发出的光在玻璃与空气的交界面上发生全反射，并被光接收器所吸收。如果此时地面有少量积水并接触到玻璃窗，由于水的折射率比空气的大，发光管发出的光在玻璃与水的交界面上不会发生全反射，大部分光线被透射，使得光接收器所检测到的光强减小，从而发出地湿告警。6.参考答案： 浮地方式是指设备的整个地线系统与大地之间无导线连接的方式。浮地方式的优点是当系统对地电阻大、对地分布电容小时，具有很强的抗外部共模干扰的能力。浮地方式的缺点有两个：一是当系统存在较大对地电容时（大型电子设备往往如此），系统的基准电位会受外界干扰而产生波动，形成干扰电流；二是当系统附近有高电压时，外壳由于电场耦合而感应出高电压，对人身不安全。 直接接地方式是指将工作地与大地用导线直接连通（通常是单点接地），其优缺点与浮地方式正好相反。 电容接地方式是指通过电容器将工作地与大地连通。对于高频干扰来说，这种方式类似于直接接地，而对于低频干扰来说，这种方式又类似于浮地。7.参考答案：传感器的线性度就是指在传感器有效量程范围内，实际输入一输出特性曲线与理论直线之间的最大偏差与输出满刻度之比，它反映了传感器非线性误差的大小。8.参考答案：机械防震设计包括两方面：一是组成系统的元器件、电路板、机箱和设备等本身应具有较高的机械强度，从而提供了系统的抗冲击和抗震动的能力；二是系统元器件之间的组合、元器件与电路板之间的结合、系统接插件之间的连接以及系统模块和较大质量器件的固定等，都应可靠，能够抗击一定程度的震动。9.参考答案：错误10.参考答案：“看门狗”技术又称为程序运行监视技术，它可以使失控的程序摆脱死循环的困境。其原理是在系统中专门设置一个测控系统（“看门狗”），该系统循环运行，每隔固定时间就检查系统，执行固定操作；当系统发生异常（死循环），“看门狗”检测到该异常并发出命令强制程序复位。11.参考答案： 有温度传感器、湿度传感器、水浸（地湿）传感器、烟雾传感器、防盗入侵传感器、转速传感器、压力传感器、液位传感器、门禁传感器和霍尔传感器等。 常用变送器有电流变送器、电压变送器、功率变送器和频率变送器等。12.参考答案：错误13.参考答案：A,C14.参考答案：A,B,C15.参考答案：反射16.参考答案：D17.参考答案：监控系统的各种线缆应尽量减少室外走线，严禁架空走线，室外线要尽量远离易遭雷击的建筑结构（如铁塔、建筑墙角等）；室内线缆要尽量集中布放在建筑物中部，并避免紧靠建筑物立柱或横梁，避免靠近外墙避雷引下线；信号线和辅助电源线应敷设在相邻的管道内，以使环路区域最小。18.参考答案： 伺服电机是一种特殊的电动机，通过其内部特殊的构造，它能将输入交流电的变化准确地转换为一定的转数或角度，再通过涡轮变速机构将其转换成可以直接驱动机械结构动作的角度位移或轴向位移。一般大功率的伺服电机都是三相的；小功率伺服电机是单相输入的，再通过电容分相的方法转换为三相交流电进而驱动电机。伺服电机体积小，扭矩大，控制简单，大量应用于生产流水线、数控机床等自动化生产装置中。 从工作原理上看，继电器、电磁阀都是电磁式的，固态继电器是电子式的，而伺服电机则是一种以电能为动力并将之转换为机械能的电动式执行器。 从所控制的对象上看，继电器、固态继电器都是用来控制电路的通断的，电磁阀是用来控制流体的流量和流向的，而伺服电机则是直接控制机械装置的动作的。19.参考答案：传感器通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件能直接感受或响应被测量，而转换元件则能够将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号。20.参考答案：过流或过载；短路；熔断器；空气开关21.参考答案：A,B,C,D22.参考答案：A,B,C,D23.参考答案：B24.参考答案：A25.参考答案：B,C,D26.参考答案：传感器和变送器是监控系统进行前端测量的重要器件，它负责将被测信号检出、测量并转换成前端计算机能够处理的数据信息。传感器就是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置；变送器是能够将输入的被测电量按照一定的规律进行调制和变换，使之成为可以传送的标准输出信号的器件。27.参考答案： 当设备与元器件构成一个系统时，它们并不是简单地堆积在一起，而是按照一定的结构组合在一起，彼此之间有着一定的联系，并在工作中相互影响。 因此，在系统设计时，应该考虑元器件之间、模块之间和设备之间的合理的结构和布局，使得它们相互之间的不利影响最小；并且整个结构布局，整个系统对环境的适应能力最强。同时还应考虑这种结构布局易于维护和维修，尽量减小系统的MTTR。 这方面的可靠性设计主要包括机械防震设计、通风散热设计、环境防护设计、电气互联设计、结构布局设计和维护维修设计等。28.参考答案：任何传感器都有一定的测量范围，只有在这个测量范围内，传感器的各项特性指标才能符合设计要求。测量范围内最大的值称为测量上限，最小的值称为测量下限，它们的差值称为传感器的量程。29.参考答案： 熔断器是一种最简单的保护电器，主要用于在交流低压或直流电路中作短路保护。它串联在电路中，当流过电路的电流超过规定值时，以其自身产生的焦耳热，使熔体熔断而自动切断电路，从而达到保护的作用。 熔断器主要是由熔体和安装熔体的熔管或熔座等构成的。熔体是熔断器的主要工作部分，常做成丝状或片状。熔体的材料有两种：一种是低熔点金属，如铅、锌、锡以及铅锡合金等；另一种是高熔点金属，如铜、银等。熔管是熔体的保护外壳，在熔体熔断时兼有灭弧的作用。 熔断器的种类很多，根据外形和结构的不同，有插入式、螺旋式、无填料密封式和填料密封管式等；根据电路种类的不同，有交流熔断器和直流熔断器。30.参考答案：错误31.参考答案：A32.参考答案： 光电感烟探测器是根据烟雾颗粒对光线（一般是红外光）的阻挡或散射作用来实现火灾探测的。由暗室、发光管和光电管组成。根据探测方式不同，又可以分为遮光式感烟探测器和散射式感烟探测器两种。遮光式感烟探测器光电管在发光管光路的直线上（或通过镜面反射，在光路反射线上），根据光电管所受光量被烟雾粒子遮挡的程度来作出判断并报警；散射式感烟探测器光电管与发光管成一定夹角（一般为90o~135o，夹角越小，灵敏度越高），根据光电管所受烟雾粒子散射光的强度来作出判断并报警。在实际应用中多采用散射式光电感烟探测器。33.参考答案：A,B,C,D34.参考答案： 根据设备在干扰中所扮演的角色不同，可以将其分成三类： 第一类是本身产生干扰的干扰源，它不受其他干扰的影响，如大功率电力设备、工业高频炉等； 第二类设备既是干扰源，又易受其他电磁干扰的影响，如大多数电子设备和通讯设备等； 第三类设备基本上不产生干扰信号，但很容易受其他电磁干扰的影响，如小功率电子设备和单片机系统等。监控系统中的电子设备主要是第二类和第三类设备，其电磁兼容性设计的主要内容也就是抗干扰设计。 干扰的过程： 由干扰源产生的干扰信号通过传输途径（也称耦合途径或耦合通道，一般有导体、空间感应及辐射三种）传播到系统中的敏感部分（即干扰对象），并为其所接受，从而对系统造成干扰。 干扰源、传输途径及干扰对象是构成干扰的三个要素，只有它们同时存在时，才会对系统造成干扰。 抗干扰即通过抑制干扰源的干扰信号、阻滞或切断干扰的传输途径和降低干扰对象对干扰的敏感度等，破坏干扰三要素中的一个或多个，从而防止干扰发生。35.参考答案：D36.参考答案：错误37.参考答案： （1）元器件及设备本身的性能和可靠性。元器件和设备（对系统来说是独立不可拆分的单元，如电源模块、集线器等）是组成系统硬件的最基本单元，其性能和可靠性的好坏将最终影响到整个系统的性能和可靠性。 （2）系统结构设计。系统结构设计包括软件设计和硬件设计两个方面。结构设计的不合理将会导致系统故障，如容易受到外界干扰或内部相互干扰，容易扩大误差而导致错误，容易因局部微小故障而引发系统全局故障等等。 （3）安装与调试。安装与调试包括硬件的安装调试和软件的安装调试两个方面，从工作阶段上来讲，也可分为局部的安装调试和全局的安装调试。系统元器件和设备的可靠性再好，结构设计再合理，如果安装工艺粗糙，调试不严格，仍然会给系统带来许多故障隐患，达不到预期的设计效果。38.参考答案：检测；切换机构39.参考答案：烟雾探测器；离子式；光电式40.参考答案：触头分断能力指触头能够安全分断的最大负载电流。通常继电器通过在其内部增加消火化电路来提高触头分断能力，而接触器则通过增加灭弧罩和灭弧栅进行灭弧来提高触头分断能力。41.参考答案：信号控制是利用电子技术将人或计算机的控制指令转换成被控设备能够识别的电子信号，使被控设备通过执行该指令来完成预期的动作或调整到预期的状态。根据被控制量数据类型的不同，控制可分为状态控制和数值控制，它们分别指对状态量（通常为开关量）的控制和对模拟量的控制。当进行远程控制时，这两种控制又分别叫做遥控和遥调（通常统称为遥控）。42.参考答案：C43.参考答案：D44.参考答案：A,B,C,D45.参考答案：A46.参考答案： 接地技术是最常用的抗干扰技术，是抑制噪声的重要而有效的手段。良好的接地可以有效地抑制系统内外的噪声耦合，提高系统抗干扰能力；但如果接地处理不好，则反而会造成更为严重的干扰。 按接地目的不同，可以把接地分为安全接地、工作接地和屏蔽接地三类。 其中安全接地包括保护接地和防雷接地。 工作接地又称系统接地，根据供电性质的不同可以分为交流工作接地和直流工作接地。 直流工作接地也称为信号接地，根据“工作基准地”与大地的连通情况，可以将电子设备工作接地分为浮地、直接接地和电容接地三种方式。 在监控系统实际应用中，关于接地还有如下需要注意的地方： ①安全接地一般采用一点接地。工作接地通常在低频电路中采用一点接地，以避免各个电路的地电流耦合，保证地电位相等；在高频电路中采用多点接地，以使各部分电路的地线最短。 ②各种接地方式（如安全接地和工作接地）需要有独立的专用地线，这些地线在最后汇集于一点接地，而不能采用公共地线的方式。对于监控设备而言，其接地点最终汇集于设备所在机房或楼层的接地排上。若接地排分开设置的，则应按照接地功能分开连接；实际上，大多电子设备都已将其内部的各种接地汇集于机壳的接地点上，此时只需将这些接地点按要求分别接到接地排上即可，而不可复接。 ③交流地与直流地要分开，这样可以避免由于地电阻把交流电力线引入的干扰传输到设备内部。模拟地与数字地也应分开，以避免数字电路和模拟电路工作时不同电特性的相互干扰。 ④在印刷电路板附近的地线应尽可能地加宽，以降低其阻抗；其次应充分利用地线的屏蔽作用，将其环于印刷板四周，并自板边向中间延伸，用于隔离信号线，同时也便于板中的元器件就近接地；此外地线要构成闭环，尽量不要形成梳状，闭环所包围的面积要尽量小。 ⑤从工程实际出发，一般要求电子控制设备的接地电阻在10欧姆以下，计算机设备的接地电阻在4欧姆以下。47.参考答案：正确48.参考答案：气动；液动；电动49.参考答案：正确50.参考答案： 元器件的额定工作条件包括多个方面，如电气条件、机械条件和环境条件等。 所谓降额使用，就是使元器件在低于其额定条件的情况下工作。适当选用额定工作条件高于实际工作条件的元器件，可以使其失效率降低一到两个数量级。元器件的失效率随着工作电压和环境温度的提高而成倍地增加，降额使用元器件可以成倍地提高系统的可靠性。51.参考答案：B52.参考答案：霍尔传感器；隔离变压器；隔离变压器；霍尔传感器；线性光电耦合器件；线性光电耦合器件53.参考答案：压力传感器；电容式；投入式；外接式54.参考答案：正确55.参考答案：光电耦合器；隔离放大器；继电器56.参考答案：正确57.参考答案：联合接地；均压等电位分区保护；反击过电压；地电位差58.参考答案：B59.参考答案： 热电阻是另一种比较常用的温度传感器，它是根据物质电阻率随温度变化而变化的热电阻效应制成的。 按照电阻-温度特性的不同，热电阻传感器可以分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。前者电阻值随温度的升高而线形增大，而后者电阻值随温度升高而急