北京工业大学耿丹学院《仪表自动化与过程控制》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《仪表自动化与过程控制》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h2、在一个电气设备的维修过程中，需要使用万用表进行测量和检测。以下哪个功能不是万用表的常用功能？（）A.测量电压B.测量电流C.测量电阻D.测量功率3、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的传感器来检测货物的位置、状态和设备的运行情况。这些传感器将检测到的信息传输给中央控制器，控制器根据这些信息进行决策和控制。关于这些传感器在系统中的作用，以下描述正确的是（）A.提高了系统的自动化程度，但增加了成本B.降低了系统的可靠性，容易出现误报C.减少了人工干预，降低了工作效率D.只适用于简单的仓库控制，复杂系统无用4、在一个电气设备的控制系统中，需要对多个输入信号进行逻辑处理。可以使用逻辑门电路，如与门、或门、非门等，来实现这些逻辑功能。逻辑门电路的输入和输出只有高电平和低电平两种状态。以下关于逻辑门电路的描述，正确的是（）A.与门的输出只有在所有输入都为高电平时才为高电平B.或门的输出只要有一个输入为高电平就为高电平C.非门的输出与输入总是相反D.以上都是5、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的远距离传输。以下哪种通信方式可以实现远距离传输？（）A.有线通信B.无线通信C.光纤通信D.以上都是6、在一个高压变电站中，需要对电力设备进行绝缘监测。以下哪种方法可以有效地检测设备的绝缘状况？（）A.测量设备的接地电阻B.测量设备的泄漏电流C.测量设备的耐压值D.以上都是7、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入8、在一个数字电路中，使用PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有4个，输出函数有3个，那么至少需要多少个与门和或门？（）A.8个与门，3个或门B.16个与门，3个或门C.4个与门，8个或门D.无法确定9、在一个交流电路中，电源的频率为50Hz，电阻为10Ω，电感为0.1H，电容为100μF。当电路处于串联谐振状态时，下列关于电路中电流和电压的描述，正确的是（）A.电流最大，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍B.电流最小，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍C.电流最大，电感和电容两端电压之和等于电源电压D.电流最小，电感和电容两端电压之和等于电源电压10、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.以上都是11、一个共集电极放大电路，输入电阻约为2kΩ，输出电阻约为200Ω，电压增益约为0.98。若输入信号源内阻为1kΩ，负载电阻为2kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.49B.0.96C.0.98D.0.9912、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的抗干扰能力。以下哪个措施可以有效地提高电路的抗干扰能力？（）A.使用屏蔽线B.增加滤波电容C.合理布局电路D.以上都是13、电气控制系统中，常常使用传感器来检测物理量，并将其转换为电信号。不同类型的传感器具有不同的特点和适用范围。例如，压力传感器用于测量压力，位移传感器用于测量位移，速度传感器用于测量速度。以下关于传感器选择的考虑因素，错误的是（）A.测量范围和精度要求B.传感器的输出信号类型C.传感器的安装方式和尺寸D.传感器的价格越高越好14、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对15、在一个电力系统中，需要对电能质量进行监测和分析。以下哪个指标不属于电能质量的主要指标？（）A.电压偏差B.频率偏差C.功率因数D.设备容量二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、直流电动机的调速方法包括以下哪些？A.改变电枢电压B.改变电枢回路电阻C.改变励磁电流D.改变电源频率2、以下哪些是电气控制系统中的控制器件？A.温控器B.液位控制器C.压力控制器D.速度控制器3、在电力系统的防雷保护中，常用的防雷装置有（）A.避雷针B.避雷线C.避雷器D.接地装置4、以下关于组合逻辑电路的描述，哪些是正确的？（）A.输出仅取决于当前的输入B.不存在反馈回路C.可以由门电路组合实现D.常用于实现加法器和编码器5、在工厂的电气控制系统中，以下哪些元件可以实现逻辑控制？（）A.继电器B.接触器C.可编程逻辑控制器（PLC）D.工业计算机6、在电力系统的继电保护配置中，以下哪些原则需要遵循？（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性7、在数字电子技术的发展趋势中，以下哪些方面是显著的？（）A.集成度不断提高B.工作速度越来越快C.功耗逐渐降低D.功能日益复杂8、对于电动力学中的电四极矩，以下表述准确的有（）A.描述电荷分布的高阶项B.对远场的影响较小C.与电偶极矩有关D.是一个矢量9、在研究电磁场的对称性时，以下哪些是常见的对称操作（）A.平移B.旋转C.反射D.时间反演10、在数字电路的设计流程中，包括（）A.需求分析B.方案设计C.电路实现D.测试和验证三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电力系统的中性点接地方式选择不当，导致过电压问题频繁出现。请分析不同中性点接地方式的特点和适用范围，并结合该系统的实际情况，提出合理的中性点接地方式改进方案。2、（本题5分）在一个工业自动化网络中，工业以太网与现场总线共存，导致通信出现兼容性问题。请分析可能的原因，如协议转换复杂、时钟同步困难、网络拓扑不匹配等，并提出解决通信兼容性问题的方案，如采用统一的通信协议、优化时钟同步机制、调整网络拓扑等。3、（本题5分）高压输电技术对于远距离电力传输至关重要。请分析高压输电的原理和优势，讨论在高压输电过程中可能出现的问题及解决方法。4、（本题5分）一个工业园区的电力监控系统显示某企业的功率因数长期偏低，经过对该企业的用电设备、无功补偿装置和生产工艺的分析，发现是设备运行方式不合理、无功补偿容量不足以及生产流程中的感性负载过多等原因造成的。请详细探讨这些原因，并提出提高功率因数的具体措施。5、（本题5分）某工厂的电气设备节能改造的项目管理需要