2025年高职工业自动化仪表及应用（仪表维护）试题及答案

2025年高职工业自动化仪表及应用（仪表维护）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40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2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，请将正确答案的序号填在括号内。1.工业自动化仪表中，能够将被测物理量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置是（）A.传感器B.变送器C.控制器D.显示仪表2.热电偶温度计的工作原理是基于（）A.热电效应B.热阻效应C.热磁效应D.热压效应3.以下哪种仪表不属于压力测量仪表（）A.弹簧管压力表B.电容式压力传感器C.超声波液位计D.差压变送器4.工业自动化仪表的精度等级是根据（）来划分的。A.测量误差B.引用误差C.绝对误差D.相对误差5.对于流量测量，电磁流量计适用于测量（）A.气体流量B.液体流量C.蒸汽流量D.固体颗粒流量6.自动控制系统中，被控对象是指（）A.执行器B.控制器C.工艺设备或过程D.传感器7.PID控制器中，I代表（）A.比例B.积分C.微分D.增益8.仪表的零点迁移是指（）A.改变仪表的量程B.改变仪表的零点输出C.改变仪表的精度D.改变仪表的线性度9.以下哪种传感器属于无源传感器（）A.热电偶B.热电阻C.应变片D.压电式传感器10.工业自动化仪表的信号传输中，4-20mA信号属于（）A.数字信号B.模拟信号C.开关信号D.脉冲信号11.智能仪表与传统仪表相比，最大的优势在于（）A.精度更高B.价格更低C.具备智能化功能D.体积更小12.压力传感器的测量范围为0-1MPa，当输入压力为0.5MPa时，输出信号为12mA，则该传感器的灵敏度为（）A.12mA/MPaB.24mA/MPaC.0.5mA/MPaD.1mA/MPa13.对于温度控制系统，当温度设定值为25℃，实际温度为23℃，则偏差为（）A.2℃B.-2℃C.48℃D.0℃14.以下哪种仪表常用于液位的连续测量（）A.玻璃液位计B.浮球液位计C.超声波液位计D.磁翻板液位计15.工业自动化仪表的接地主要目的是（）A.防止静电B.防止电磁干扰C.保障人身安全D.以上都是16.某仪表的测量范围是0-100，精度等级为0.5级，则该仪表的最大允许误差为（）A.0.5B.0.05C.5D.0.117.在自动控制系统中，反馈环节的作用是（）A.检测被控变量B.比较设定值与被控变量C.产生控制信号D.执行控制动作18.热电阻温度计中，常用的热电阻材料有（）A.铜和铂B.镍和铁C.铝和镁D.银和金19.以下哪种仪表属于物位测量仪表（）A.流量计B.温度计C.液位计D.压力计20.工业自动化仪表的校验周期一般根据（）来确定。A.仪表的使用频率B.仪表的精度等级C.生产工艺要求D.以上都有第II卷（非选择题，共60分）21.填空题（每空1分，共10分）（1）工业自动化仪表按照功能可分为检测仪表、______、执行器等。（2）热电偶的热电势由______电势和接触电势组成。（3）压力测量仪表按照工作原理可分为液柱式、______、电测式等。（4）流量测量的方法有容积法、速度法、______等。（5）自动控制系统的基本组成包括被控对象、______、控制器、执行器和反馈环节。（6）智能仪表通常采用______进行数据处理和控制。（7）仪表的响应时间是指从输入信号阶跃变化开始到输出信号达到______规定值的时间。（8）热电阻的测量电路一般采用______。（9）液位测量中，静压式液位计是根据______原理工作的。（10）工业自动化仪表的抗干扰措施包括屏蔽、______、接地等。22.简答题（每题5分，共20分）（1）简述传感器的作用及分类。（2）说明PID控制器的工作原理。（3）简述工业自动化仪表信号传输的方式及特点。（4）如何进行仪表的零点和量程校准？23.分析题（每题10分，共20分）（1）在一个温度控制系统中，采用热电偶作为温度传感器，PID控制器进行控制。当温度出现较大波动时，分析可能的原因及解决方法。（2）某压力测量系统，压力传感器输出信号不稳定，试分析可能导致该问题的原因。24.综合题（10分）材料：某工业生产过程中，需要对反应釜内的温度和压力进行精确控制。温度范围为100-200℃，压力范围为0-2MPa。现采用热电偶测量温度，压力传感器测量压力，PID控制器进行控制。问题：请设计一个简单的控制系统方案，包括传感器的选型、控制器的参数设置以及执行器的选择，并说明各部分的作用。25.案例分析题（10分）材料：在某化工车间的自动化仪表系统中，出现了部分仪表测量值不准确的情况。经过检查发现，部分热电偶的补偿导线连接错误，部分压力传感器的零点发生了漂移。问题：分析上述问题可能导致的后果，并提出相应的解决措施。答案：1.A2.A3.C4.B5.B6.C7.B8.B9.D10.B11.C12.A13.B14.C15.D16.A17.B18.A19.C20.D21.（1）控制仪表（2）温差（3）弹性式（4）质量法（5）测量变送环节（6）微处理器（7）规定值（8）电桥电路（9）液体静力学（10）滤波22.（1）传感器作用是将被测物理量转换为与之有确定对应关系的电量输出。分类：按工作原理分有电阻式、电容式、电感式等；按被测物理量分有温度传感器、压力传感器、流量传感器等。（2）PID控制器工作原理：比例环节根据偏差大小成比例输出控制信号；积分环节消除系统稳态误差；微分环节根据偏差变化率提前给出控制作用，三者结合实现对被控对象的精确控制。（3）信号传输方式：模拟信号传输和数字信号传输。模拟信号传输简单直观，但易受干扰；数字信号传输抗干扰能力强，便于远距离传输和智能化处理。（4）零点校准：在仪表输入为零值时，调整仪表输出使其符合规定值。量程校准：在仪表输入为满量程值时，调整仪表输出使其符合规定值。23.（1）温度波动大原因可能是热电偶损坏、补偿导线连接不良、PID参数设置不合理等。解决方法：更换热电偶、检查补偿导线连接、重新调整PID参数。（2）压力传感器输出信号不稳定原因可能是传感器本身故障、外界干扰、测量电路问题等。解决方法：检查传感器性能、采取抗干扰措施、检查测量电路。24.传感器选型：热电偶选能满足100-200℃测量范围的型号；压力传感器选能满足0-2MPa测量范围的型号。控制器参数设置：根据系统特性调整比例、积分、微分参数。执行器选择：选能根据控制信号调节温度和压力的调节阀等。热电偶测量温度并转换为电信号传至控制器；压力传感器测量压力并转换为电信号