中国地质大学（北京）《传感与检测技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《传感与检测技术》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、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率2、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.2003、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为a，外导体半径为b，中间填充介质的介电常数为ε。当内导体上单位长度的电荷量为λ时，内外导体间的电势差为：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)4、有一个平行板电容器，两板间距为d，极板面积为S，中间填充了相对介电常数为εr的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的2倍，电容器的电容变为：（）A.2CB.4CC.C/2D.C/45、考虑一个用于实现减法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当被减数为1010，减数为0101时，电路输出为0101。若被减数变为1100，减数变为1010，那么电路的输出最有可能是（）A.0010B.0110C.1010D.01006、在一个数字电路中，使用了多个计数器来实现特定的功能。其中一个4位二进制计数器的初始值为0000，时钟脉冲的频率为1kHz。经过5秒钟后，该计数器的值最有可能是（）A.0101B.1001C.1100D.10107、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为30dB，第二级的增益为40dB，第三级的增益为50dB。请问总的增益约为多少？（）A.120dBB.110dBC.100dBD.90dB8、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度P与电场强度E的关系为P=ε0χeE，其中χe为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数εr为：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe9、某场效应管的转移特性曲线如图所示（给出具体图形描述），请问该场效应管的类型和阈值电压约为多少？（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V10、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于短距离无线通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是11、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的自动化仓储系统。当货物重量超过设定值时，报警装置应启动，但实际未启动。可能的原因是？（）A.重量传感器故障B.PLC输入点故障C.控制程序错误D.以上都有可能12、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆13、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度控制系统。温度传感器采用热电偶，其输出信号经过变送器转换为标准电流信号输入PLC。若变送器的输出信号偏差较大，会对温度控制产生什么影响？（）A.温度控制精度降低B.温度失控C.温度控制滞后D.无影响14、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动15、某电气控制系统用于控制一台数控机床，机床的X轴和Y轴由两个伺服电机驱动。在加工过程中，X轴的定位精度突然下降，可能的原因是？（）A.电机故障B.编码器故障C.机械传动部件松动D.以上都有可能二、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、对于磁矢势，以下说法正确的有（）A.其旋度等于磁场B.具有多值性C.可以唯一确定磁场D.与参考点的选择有关2、以下哪些是电气控制系统中的指示电器？A.信号灯B.数字显示器C.电压表D.电流表3、在放大器的频率特性测量中，以下哪些方法可以使用？（）A.点频法B.扫频法C.白噪声法D.正弦波法4、在电气控制系统中，电气互锁和机械互锁的区别主要体现在哪些方面？A.实现方式B.可靠性C.成本D.操作便捷性5、电气控制线路中，导线的选择应考虑哪些因素？A.电流大小B.工作环境C.机械强度D.成本6、对于数字电路中的数字滤波器，以下描述正确的是（）A.可以对数字信号进行滤波处理B.分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器C.可以用硬件或软件实现D.常用于信号处理领域7、以下哪些是电气控制系统设计的主要内容？A.确定控制方案B.选择电气元件C.绘制电气原理图D.编写控制程序8、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9、在电子测量技术中，以下哪些参数是常见的测量对象？（）A.电压B.电流C.电阻D.频率10、在电子系统的通信接口中，以下哪些是常见的类型？（）A.RS232B.RS485C.USBD.CAN11、电力系统中的电力电子变换电路包括（）A.AC-DC变换B.DC-AC变换C.AC-AC变换D.DC-DC变换12、以下关于计数器的描述，哪些是正确的？（）A.可以实现计数功能B.有同步计数器和异步计数器之分C.常用于定时和分频D.计数范围是固定的13、电气控制线路中，热继电器的保护特性主要取决于哪些因素？A.发热元件的电阻值B.电流整定倍数C.环境温度D.安装方式14、在电力系统的规划设计中，需要考虑的因素包括（）A.负荷增长预测B.电源布局C.电网结构D.环境保护15、直流电机的电枢绕组常见的形式有哪些？A.单叠绕组B.单波绕组C.复叠绕组D.复波绕组三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）电力系统中的电压互感器和电流互感器的作用分别是什么？2、（本题5分）电力系统中性点接地方式有哪些？各有什么特点？3、（本题5分）分析同步发电机的励磁系统的作用和常见类型。4、（本题5分）解释在模拟电路中电容和电感的寄生效应及其对电路性能的影响。5、（本题5分）分析组合逻辑电路的设计步骤，并用与非门实现一个半加器。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个自动化生产线上的编码器经常出现故障，导致位置反馈不准确。请分析可能的原因，如安装不当、环境恶劣、编码器质量问题等，并提出相应的预防和维修措施，包括正