河北师范大学《新型传感器》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻、电容组成，若要产生频率为1kHz的正弦波，电容值为0.1μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.15.9kΩB.31.8kΩC.63.6kΩD.127.2kΩ2、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是IGBT的优点？（）A.开关速度快B.导通压降小C.输入阻抗高D.价格便宜3、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.44、在电力系统的谐波分析中，谐波是指频率为基波整数倍的正弦波分量。谐波的产生会对电力系统造成不良影响。下列关于谐波危害的描述，错误的是（）A.使电力设备发热，增加损耗B.引起电力系统的电压波动和闪变C.导致电力系统的功率因数提高D.干扰通信系统和电子设备的正常工作5、在一个电子设备的无线通信模块中，需要提高信号的接收灵敏度。以下哪个措施可以有效地提高信号接收灵敏度？（）A.增加天线的长度B.使用低噪声放大器C.优化接收电路的参数D.以上都是6、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=10mV，ui2=6mV，差模增益Ad=50，共模抑制比KCMR=1000。请问输出电压uo约为多少？（）A.200mVB.220mVC.400mVD.440mV7、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.气敏电阻8、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V9、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为1kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，若前级的开路电压增益为50，后级的短路电流增益为100，那么总的电压增益约为多少？（）A.500B.5000C.50000D.50000010、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（）A.控制精度受热电偶精度影响大B.响应速度快，适用于快速变化的温度控制C.容易受到外界干扰，稳定性差D.成本低，适用于大规模应用11、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=18V，基极电阻RB1=60kΩ，RB2=20kΩ，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，三极管的β=80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.40μAB.50μAC.60μAD.70μA12、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的并行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于并行通信？（）A.PCIB.USBC.RS232D.RS48513、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定计算。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备容量14、对于一个采用格雷码编码的计数器，若当前状态为1010，下一个状态应该是？（）A.1011B.1110C.1111D.100115、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行功率放大。以下哪种功率放大器具有较高的效率和较低的失真？（）A.甲类功率放大器B.乙类功率放大器C.甲乙类功率放大器D.丙类功率放大器16、在一个电力系统中，需要对电能进行计量和计费。以下哪种电能表不属于常用的电能表类型？（）A.机械式电能表B.电子式电能表C.智能电能表D.电流表17、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=8mV，ui2=4mV，差模增益Ad=80，共模抑制比KCMR=800。请问输出电压uo约为多少？（）A.320mVB.360mVC.400mVD.440mV18、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能19、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（）A.交流耐压试验B.直流耐压试验C.冲击耐压试验D.以上都是20、假设存在一个均匀带电的球面，半径为R，电荷量为Q。在球外距离球心为r（r>R）处的电场强度大小为：（）A.Q/(4πε0r^2)B.Q/(4πε0R^2)C.0D.Q/(4πε0r)21、在一个有源滤波电路中，已知截止频率为1kHz，通带增益为2，若采用一阶低通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ22、考虑一个半径为R的均匀带电球体，电荷体密度为ρ。若将球体的半径增大为原来的2倍，同时电荷体密度减小为原来的一半，球体外一点距离球心为r处的电场强度变为：（）A.E/2B.2EC.E/4D.4E23、在一个复杂的数字电路系统中，包含多个逻辑门和集成电路芯片。当系统出现故障时，以下哪种方法最有助于快速定位故障点？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用逻辑分析仪观察信号波形C.凭借经验猜测故障位置D.对电路进行随机检查24、在一个电力系统中，需要对无功功率进行补偿。以下哪种设备可以用于无功功率补偿？（）A.电容器B.电抗器C.变压器D.发电机25、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行均衡处理。以下哪种电子元件可以用于实现音频均衡？（）A.电容B.电感C.电阻D.运算放大器26、在一个电子电路的调试过程中，发现电路的输出电压不稳定。以下哪个因素可能导致输出电压不稳定？（）A.电源电压波动B.电子元件老化C.电路负载变化D.以上都是27、在一个电子设备的电源电路中，需要提供稳定的直流电压。以下哪种稳压电路具有较好的稳压性能？（）A.线性稳压电路B.开关稳压电路C.集成稳压电路D.以上都是28、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素29、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行计数。对于一个异步计数器，它的计数速度通常比同步计数器（）。A.快B.慢C.一样D.不确定30、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS485二、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、在电力系统的故障诊断中，以下哪些信号可以作为故障特征量？（）A.电流信号B.电压信号C.功率信号D.频率信号2、以下哪些是电气控制系统的设计步骤？A.工艺分析B.拟定控制方案C.选择电器元件D.编写使用说明书3、在电力系统的运行中，以下哪些措施可以提高系统的可靠性？（）A.增加备用电源B.优化电网结构C.加强设备的维护管理D.提高操作人员的技能水平4、对于数字电路中的三态门，以下哪些描述是准确的？（）A.有高电平、低电平、高阻态三种输出状态B.常用于总线传输C.可以实现多个设备的连接D.控制端决定输出状态5、在电力系统的设备检修中，检修方式包括（）A.定期检修B.状态检修C.故障检修D.主动检修6、在电力系统的无功补偿中，以下哪些因素会影响补偿效果？（）A.负荷的特性B.系统的运行方式C.补偿设备的容量和类型D.补偿设备的安装位置7、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8、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.电场方向9、以下关于电力系统中的暂态稳定分析方法，正确的有（）A.等面积定则B.时域仿真法C.直接法D.频域法10、以下关于电力系统短路故障的描述，正确的是（）A.短路故障会产生很大的短路电流B.短路故障可能导致电力设备损坏C.三相短路是最严重的短路类型D.短路故障会引起电网电压下降三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在数字系统中如何进行数据的压缩和解压缩。2、（本题5分）阐述电力系统中的直流输电与交流输电的区别及各自的优缺点。3、（本题5分）设计一个简单的分压式偏置共发射极放大器，并计算其静态工作点和电压放大倍数。4、（本题5分）说明电气控制中如何进行电气系统的性能测试和评估。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个工业自动化控制系统中，传感器的精度和可靠性直接影响系统的性能。请分析常见传感器的工作原理和误差来源，如温度传感器、