武汉大学2016测控电路期末试题及答案
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天大期末试题一答案一、选择题(每小题2分,共20分)1.右图所示电路为自举组合电路,其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩD. u i /30kΩ ( C ) 2.右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u uC. )1/(δδ-=i o u uD. )1/(δδ--=i o u u ( D )3.右图所示电路中的R 为电感传感器,当对被测量进行测量时,该电路输出为( B )A. 调幅信号B. 调相信号C. 调频信号D. 调宽信号D ) A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 5.右图所示电路的输入信号u i 是代表测量振动幅值的交变信号,该电路可实现 A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 ( A ) 7.在相位跟踪细分电路中,相位基准A. 既是反馈环节,又是细分机构,分频数等于细分数B. 是反馈环节,但不是细分机构C. 是细分机构,且分频数等于细分数,但不是反馈环节u i TD. 既是反馈环节,又是细分机构,细分数是分频数的2倍 ( A ) 二、简答题(30分)1.什么是隔离放大电路?画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
答:隔离放大电路是指电源、输入放大器及输出放大器没有公共端,即不共地。
光耦合隔离放大电路的基本原理如图所示,它是通过中间的一个光电隔离器将输入与输出放大器隔开的,这样可提高抗干扰能力。
2.什么是双边带调幅?请写出其数学表达式,并画出其波形。
答:双边带调幅是在调幅信号中,将载波信号幅值Um 取0,从而得到频带在Ω±c ω范围内的调幅信号。
数学表达式:t t U t t mX U c xm c m s ωωcos cos cos cos Ω=Ω=m X —调制信号幅度,Ω—调制信号角频率,c ω—载波角频率,m —调制度3.如图所示电路为无限增益多路反馈型二阶滤波电路还是压控电压源型二阶滤波电路?如果想构成二阶高通滤波电路,Y1~Y5的RC元件该如何选取?波电路,若要构成高通滤波电路,Y1,Y2,Y3应为电容,Y4,Y5应为电阻。
测控电路期末试题及答案一、选择题(共30题,每题2分,共60分)1. 下列哪个不属于电路测量的基本元件()A. 电流计B. 电阻箱C. 电位器D. 锥形电阻器答案:D2. 测控电路中,常用的信号调理电路是()A. 放大电路B. 滤波电路C. 抑制电路D. 比较电路答案:B3. 下列哪个不是测控电路的输入方式()A. 模拟输入B. 数字输入C. 超声波输入D. 高频输入答案:C4. 下列哪个不是示波器的基本参数()A. 频率B. 单位波形触发C. 垂直灵敏度D. 时间基准答案:B5. 下列哪个不属于测量电流的方式()A. 万用表测量B. 电流表测量C. 示波器测量D. 拉格朗日法测量答案:D二、判断题(共10题,每题2分,共20分)1. 电子电流表属于主动测量仪表。
(√)2. 频率计是用来测量电流信号频率的仪器。
(×)3. 电流互感器是用来测量电压的仪器。
(×)4. 示波器主要用于观测电流波形和信号的幅度。
(√)5. 荧光显示器是一种常用的数字显示装置。
(×)三、简答题(共5题,每题10分,共50分)1. 请简要介绍示波器的基本工作原理。
示波器是一种用来观测电压信号波形的仪器。
其基本工作原理是通过垂直灵敏度和时间基准,将输入的电压信号转换成可视化的波形。
示波器做到了将电压信号显示在屏幕上,便于工程师对电路信号进行分析和调试。
2. 什么是电流互感器?其作用是什么?电流互感器是一种用来测量电流的装置。
它通过线圈的电磁感应作用,将高电流变成低电流输出给仪器进行测量。
电流互感器主要用于电力系统中的电流测量和保护装置中。
3. 请简要说明数字示波器相对于模拟示波器的优势。
数字示波器相对于模拟示波器具有以下几个优势:- 数字示波器具有更高的准确度和稳定性。
- 数字示波器可以通过接口和计算机进行数据传输和存储。
- 数字示波器具有更广泛的测量范围和功能,例如自动测量、存储和回放功能等。
第一章绪论1-1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用?传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。
在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。
测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。
1-2影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意?影响测控电路精度的主要因素有:(1)噪声与干扰;(2)失调与漂移,主要是温漂;(3)线性度与保真度;(4)输入与输出阻抗的影响。
其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。
1-3测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响?试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。
随着传感器类型的不同,输入信号的类型也随之而异。
主要可分为模拟式信号与数字式信号。
随着输入信号的不同,测量电路的组成也不同。
图X1-1是模拟式测量电路的基本组成。
传感器包括它的基本转换电路,如电桥,传感器的输出已是电量(电压或电流)。
根据被测量的不同,可进行相应的量程切换。
传感器的输出一般较小,常需要放大。
图中所示各个组成部分不一定都需要。
例如,对于输出非调制信号的传感器,就无需用振荡器向它供电,也不用解调器。
在采用信号调制的场合,信号调制与解调用同一振荡器输出的信号作载波信号或参考信号。
利用信号分离电路(常为滤波器),将信号与噪声分离,将不同成分的信号分离,取出所需信号。
有的被测参数比较复杂,或者为了控制目的,还需要进行运算。
对于典型的模拟式电路,无需模数转换电路和计算机,而直接通过显示执行机构输出,因此图中将模数转换电路和计算机画在虚线框内。
越来越多的模拟信号测量电路输出数字信号,这时需要模数转换电路。
武汉大学电气工程学院2003— 2004学年第一学期考试试题(A)科0:电路(上)学号:9生姓名:考分题号123456满分152020分15分12分18分实得分1、电路如图(a)所示,其中R=2 Q , 2>IH,C=0.1F,队(0>=0,若电路的输入电流波形图(b)所示,试求出t〉0以后似、u L、Me的波形。
(15分)r(s)2、题2图屮(a)、(b)分别为貞流电阻电路N:、N2,元件参数如图所示3(1)、试求出N,、乂的最简申电路:(2)、若将Ni、N2连成图(C)所示的电路.问纨为何位时,消耗的功宇最大,此吋最人功宇为何位。
(20分)3、一个阻感性负故与一个纯阻性负战并联于220V的工频正弦交流电源(~50Hz),如图(a),所示,纯阻性负载的功宇为220W:为求得阻感性负载的参数,设计阁(b)所示电路,所加的电源仍力T 频正弦交流,儿测得电压表②的读数力50V.电流表®的读数 为1A ,功率农@的读数为30W 。
(1)试由图(b)求出阻感性负载的参数7?、爪; (2) 试求出图(a)屮负载端的功宇.冈数;f3)如果把图(a)屮负我端的功率冈数提卨到0.95,应井联多人的电容?4、三相电路如图所示,第一个功率表紛的读数为1666.67W, 833.33W ,试求对称三相感性负载的有功功宇、无功功宇及功率因数。
5、写出图示电路的冋路电流力相。
题5图6、图示电路屮,Li=8mH. L 2-0.5H, R=2Q t L }= 0.2H, R'=4Q ,1]押、n=2,心=8^sin 1000/,电流表杉的读数为0.6A ,求C 值及电流表©的读数。
Ai II R\ 题6图 L 2 R 第一.个功宇表©的读数A®性对称三相负载。
测控电路期末考试题及答案# 测控电路期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 测控电路中,模拟信号的采样定理要求采样频率至少为信号最高频率的多少倍?A. 1倍B. 2倍C. 4倍D. 8倍答案:B2. 下列哪个不是数字信号的优点?A. 抗干扰能力强B. 易于存储C. 易于传输D. 易于模拟答案:D3. 模数转换器(ADC)的主要功能是什么?A. 将数字信号转换为模拟信号B. 将模拟信号转换为数字信号C. 将数字信号放大D. 将模拟信号放大答案:B4. 信号的频率响应通常是指什么?A. 信号的幅度B. 信号的相位C. 信号的频率D. 信号的幅度与相位随频率的变化答案:D5. 在数字滤波器设计中,FIR滤波器与IIR滤波器的主要区别是什么?A. FIR滤波器使用有限脉冲响应B. IIR滤波器使用无限脉冲响应C. FIR滤波器设计简单D. IIR滤波器设计复杂答案:A B6. 信号的采样和量化过程分别对应了模拟信号的哪些处理?A. 采样对应了信号的幅度B. 采样对应了信号的时间C. 量化对应了信号的时间D. 量化对应了信号的幅度答案:B D7. 下列哪个是数字信号处理的优点?A. 易于实现B. 精度高C. 抗干扰能力强D. 所有选项都是答案:D8. 在信号的数字滤波中,低通滤波器的作用是什么?A. 允许低频信号通过,阻止高频信号B. 阻止低频信号,允许高频信号C. 允许所有信号通过D. 阻止所有信号答案:A9. 在数字信号处理中,傅里叶变换的逆变换主要用于什么?A. 从时域信号得到频域信号B. 从频域信号得到时域信号C. 从模拟信号得到数字信号D. 从数字信号得到模拟信号答案:B10. 什么是数字信号的量化误差?A. 信号采样时产生的误差B. 信号量化时产生的误差C. 信号传输时产生的误差D. 信号放大时产生的误差答案:B二、简答题(每题10分,共20分)1. 简述模拟信号与数字信号的区别。
《测控电路》试题(A 卷)答案-第2套考试说明:本课程为 闭卷考试,答案一律答在后面得答题纸上,答在其它地方无效,可携带 计算一、填空题:(每题1分,共25分,将答案写在答题纸上)1、 测控系统由 传感器 、 测量和控制电路 和 执行机构 三部分组成。
2、 对测控电路的主要要求是 精度高 、 响应快 、 转换灵活和可靠性与经济性 。
3、 反相放大电路的优点是 性能稳定,缺点是输入阻抗低 。
4、 电荷放大电路是一种输出电压 与 输入电荷 成比例关系的测量放大电路。
5、 为了使检波电路具有判别信号相位 和 频率 的能力,提高抗干扰能力,需采用相敏 检波电路。
6、 调频就是用 调制信号x 去控制 咼频载波 信号的频率。
7、 脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。
8 、测控系统中信号滤波常用的三种逼近方法为: 巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、贝赛尔逼近。
9、 电压比较器是一种电压-开关信号 转换器。
10、 V/f (电压/频率)转换器能把 输入信号电压 转换成相应的 频率信号 ,故又称为电 压控制(压控)振荡器(VCO )。
11、 继电器是 控制 和 保护 线路中广泛应用的一种自动控制电器。
1. 测量放大电路:在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号 的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。
2. 隔离放大电路:隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合,即信 号在传输过程中没有公共的接地端。
二、概念题(每题 3分,共15分)器 ____ 。
3.信号调制及解调:调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。
在将测量信号调制,并将它和噪声分离, 放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调4. 包络检波:从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。
幅值调制就是让已调信 号的幅值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。
试题一答案一、选择题1. 右图所示电路为自举组合电路,其输入电流i 为 A. 0B. u i /10k ΩC. u i /20k ΩD. u i /30k Ω ( C )2. 右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u uC. )1/(δδ-=i o u uD. )1/(δδ--=i o u u ( D )3.公式202202)()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 ( D )4.一个10bit 逐次逼近A/D 转换器,其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,u i其数字输出量的数值为A. 0001100101B. 0001100110C. 0001000110D. 0001010101 ( B )5.在相位跟踪细分电路中,相位基准A. 既是反馈环节,又是细分机构,分频数等于细分数B. 是反馈环节,但不是细分机构C. 是细分机构,且分频数等于细分数,但不是反馈环节D. 既是反馈环节,又是细分机构,细分数是分频数的2倍( A ) 6.右图是晶体管三相桥式逆变器,对其特点的叙述哪一个是不正确的A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管各导通1200B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600C. 各相之间相位差为1200D. 换流只能在上下桥臂间进行( D )7.在PWM功率转换电路中,有制动工作状态和不可逆的意思是A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B )8.晶闸管的关断条件是A. 阳极接低电平,阴极接高电平B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流C. 阳极接低电平,阴极也接低电平D. 与阳极和阴极电压无关,仅需门极电压接低电平( B )二、简答题1.什么是隔离放大电路?画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
天大期末试题一答案
一、选择题(每小题2分,共20分)
1.右图所示电路为自举组合电路,其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ
D. u i /30kΩ ( C ) 2.右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u
C. )1/(δδ-=i o u u
D. )1/(δδ--=i o u u ( D )
3.右图所示电路中的R 为电感传感器,当对被测量进行测量时,该电路输出为( B )
A. 调幅信号
B. 调相信号
C. 调频信号
D. 调宽信号
D ) A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数
C. 二阶有源带通滤波器的传递函数
D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 5
.右图所示电路的输入信号u i 是代表测量振动幅值的交变信号,该电路可实现 A. 负峰值运算 B. 正峰值运算 C. 峰峰值运算 D. 绝对值运算 ( A ) 7.在相位跟踪细分电路中,相位基准
A. 既是反馈环节,又是细分机构,分频数等于细分数
B. 是反馈环节,但不是细分机构
C. 是细分机构,且分频数等于细分数,但不是反馈环节
u i T
D. 既是反馈环节,又是细分机构,细分数是分频数的2倍 ( A ) 二、简答题(30分)
1.什么是隔离放大电路?画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
答:隔离放大电路是指电源、输入放大器及输出放大器没有公共端,即不共地。
光耦合隔离放大电路的基本原理如图所示,它是通过中间的一个光电隔离器将输入与输出放大器隔开的,这样可提高抗干扰能力。
2.什么是双边带调幅?请写出其数学表达式,并画出其波形。
答:双边带调幅是在调幅信号中,将载波信号幅值Um 取0,从而得到频带在Ω±c ω范围内的调幅信号。
数学表达式:t t U t t mX U c xm c m s ωωcos cos cos cos Ω=Ω=
m X —调制信号幅度,Ω—调制信号角频率,c ω—载波角频率,m —调制度
3.如图所示电路为无限增益多路反馈型二阶滤波电路还是压控电压源型二阶滤波电路?如果想构成二阶高通滤波电路,Y1~Y5的RC元件该如何选取?
波电路,若要构成高通滤波电路,Y1,
Y2,Y3应为电容,Y4,Y5应为电阻。
t)
4.如图所示,是一采样保持电路,简述电容C1的作用及该电路的优缺点?
答:此电路中C1为反馈校正电容。
在电路的保持阶段,V2的漏电流及N2的偏置电流在C1上产生的电压与V的漏电流和N2偏置电流在C上产生的电压数值相等,方向相反,这样就大大减弱了V的漏电流和N2偏置电流对输出的影响,保持精度提高。
此电路的精度很高,但由于电容C1、C等的存在,引入了多个时间常数,故而转换速率下降。
即此电路的精度是靠牺牲速度实现的。
5.简述A/D转换电路中分辨率和精度的区别。
A/D转换电路的分辨率是指:将连续的模拟信号转换为离散的数字信号时对应一定幅度的电压范围,当超过这一幅度的电压时,输出的数字信号将发生变化。
这样能分辨的电压范围即为分辨率。
而精度是指:理想的ADC指不含量化误差的误差,如元器件的误差和噪声等引起的误差。
精度指包含误差的比例,常用量程的百分比或pp/n表示。
三、利用4个性能相同的传感器测量一个轴在4个截面上的直径,得到的信号电
压为u1、u2、u3、u4,要想求其平均直径,可采用什么电路?请画出电路图,并写出电路输出电压公式。
(7分)
解:要求平均直径,可采用平均值运算电路。
此题要求四个电压的平均值,即为求加权平均值,可利用加法电路实现。
电路图如下: 取R1=R2=R3=R4=4R5就有:U0=-(U1+U2+U3+U4)/4
只要再通过一个反向电路,就可得到真正的四个电压的平均值了。
四、如图所示电路为何种电路?当输入信号u s 与U c 的波形如图所示时,画出u o
在加电容C 前后的波形。
(8分)
答:此电路为整流型精密相敏检波电路。
波形如图:
图1为不接电容C 的情况下U O 的波形;图2为接电容C 的情况下U O 的波形
c
c
五、如图所示电路为何种放大电路?写出输出电压u o 与输入电压u i1、u i2之间的关
系式,并说明该电路的主要特点。
(10分)
此电路为高共模抑制比放大电路。
P
i i i o o i R R u u K u u K u u I 1
22211100100-=
-=-=
211100
100i P
i P P o u R u R R u -+=
122100
100i P i P P o u R u R R u -+=
)(2002121i i P
P o o u u R R u u -+=-∴
i i o o d u u u u k 2121=--=
若:K R P 10= )(105210i i u u u --= 特点:1、电阻对称,增益可调
2、共模电压,飘移,失调电压均在RP 两端自动消除,不产生影响,具有高共模抑制能力
六、下图是LM131用作电路转换的简化电路图,电流源输出电流S i 由内部基准电压源供给的1.9V 参考电压和外接电阻S R 决定(S S R V i /9.1=)。
1.简述该电路的工作原理;
2.当i u 为某一正值时,画出电压6u 和输出0u 的波形;
3.若Ω===470t L S R R R ,uF C t 01.0=, 当输入电压为1V 时,求输出电压的频
率。
(10分)
R
解:1、此电路为V/f 转换电路。
当U 6<U i 时,输出为低电平,Q=0,U 0为高电平, S 接1,i s 给C L 充电,且U 通过Rt 给Ct 充电。
当Us 达到单稳态触发电压时,使单稳翻转,Q=1,V 导通,U 0输出低电平,Ct 通过Rt 及V 放电,C L 通过R L 放电。
C L 充电时间Rt ,Ct 由决定,放电时间U 6,U i 由大小决定。
U 0就可输出频率与U i
有关的脉冲信号了。
2、 3、由T Ri
Ui
RtCt R S =⨯3ln 9.1 得MHz Ui
f 1.001
.04701.19.1=⨯⨯⨯=
七、下图是微机细分原理框图,两路原始正交信号为θsin 1A u =和θcos 2A u =。
1.简述该电路的细分原理;
2.若想对输入信号实现400细分,如何实现?写出相位角对应的细分数的表达式。
(9分)
过零
解:1、U 1,U 2经比较器后整形为方波。
在一个周期内,根据U 1,U 2的正负以及大小关系可以实现8细分,然后通过计算机内部软件细分可以达到更高的细分精度,实现更高的细分。
2、若要实现400细分,则每一卦限要400/8=50细分,即将45度角进行50
细分,存入计算机,表达式为:θ 45
50
=k。