(完整版)天津大学测控电路期末试题及答案2
测控电路期末考试试题【答案】4
测控电路期末考试试题四（广石化）试题四答案一 图1所示电路是什么电路？试述其工作原理。
（15分）图1图1所示电路是具有高输入阻抗的交流放大电路，由于它的同相输入端接有隔直电容C １的放电电阻(R １＋R 2），因此电路的输入电阻在没有接入电容C ２时将减为(R １＋R 2）。
为了使同相交流放大电路仍具有高的输入阻抗，采用反馈的方法，通过电容C ２将运算放大器两输入端之间的交流电压作用于电阻R １的两端。
由于处于理想工作状态的运算放大器两输入端是虚短的（即近似等电位），因此R １的两端等电位，没有信号电流流过R １，故对交流而言，R １可看作无穷大。
为了减小失调电压，反馈电阻R f 应与(R １＋R 2）相等。
这种利用反馈使R 1的下端电位提到与输入端等电位，来减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路称为自举电路。
二、什么是信号调制？在精密测量中为什么要采用信号调制？什么是解调？什么是调幅？什么是调频？什么是调相？请分别写出调幅、调频、调相信号的数学表达式。
（15分）在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。
而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。
为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这R fo就是调制的主要功用。
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。
调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。
常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。
调幅信号s u 的一般表达式可写为：t mx U u c m s cos )(ω+=调频就是用调制信号x 去控制高频载波信号的频率。
常用的是线性调频，即让调频信号的频率按调制信号x 的线性函数变化。
调频信号u s 的一般表达式可写为：t mx U u )cos(c m s +=ω调相就是用调制信号x 去控制高频载波信号的相位。
测控电路期末试题及答案
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。
天大测控电路讲义 总复习
（二）反相放大器
R2 R1 -
ui
∞ +
uo = –（R2 / R1） ui
uo
+ N1 R3
Ri＝R1
R3= R1 // R2
特性：性能较稳定，但输入阻抗低
为什么性能稳定？
返 回 上一页
T型网络
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测控电路
（三）差动放大器
反向输入 差动输入 A Uo
同向输入
什么是差动放大器？
返
回
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R3
R1
uid
uid ui 2 ui1 ， u ui1 ui 2 ic
2
， Avd R3 Avc 0 R
返 回 上一页 下一页
1
测控电路
特性：共模抑制比高，输入阻抗低， 常用作测量放大器的后级。
集成化差动放大芯片：INA105，INA106，INA117等
返
回
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测控电路
R3 uo1 ui1 R1
R3 R1 ui1 ui2 R2 R4 基本电路 ∞
uo 2
R R3 R4 1 ui 2 R2 R4 R1
-
+
uo
uo uo1 uo 2
取电路对称：R1＝R2，R3＝R4
+ N1
uo
R3
R1
(ui 2 ui1 )
返 回 上一页
uo1 uo 2
Rf R1 Rf R2
u1 u2
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测控电路
思考题：求电路输出与输入的关系
u1 ua2 ua1
R2 R3 R2 R3 i1 i2 或 uo i2 i1 uo R2 R3 R3 R2
天津大学22春“电气工程及其自动化”《电力系统保护与控制》期末考试高频考点版(带答案)试卷号2
天津大学22春“电气工程及其自动化”《电力系统保护与控制》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.不论是单侧电源线路，还是双侧电源的网络上，发生短路故障时，短路点的过渡电阻总是使距离保护的测量阻抗增大。
()A.正确B.错误参考答案：B2.一般()保护是依靠动作值来保证选择性。
A.瞬时电流速断B.限时电流速断C.定时限过电流D.过负荷保护参考答案：A3.电力系统振荡闭锁装置，在系统发生振荡且被保护线路短路时，()。
A.不应闭锁保护B.应可靠闭锁保护C.是否闭锁保护不确定D.应退出闭锁装置参考答案：A4.过电流保护在系统运行方式变小时，保护范围将缩短。
()A.正确B.错误参考答案：A主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是()。
A、辅助保护B、异常运行保护C、后备保护参考答案：C6.在双侧电源线路上，一般可以装设重合闸前加速保护。
()A、对B、错参考答案：B7.相间短路保护功率方向继电器采用90°接线的目的是()。
A.消除三相短路时方向元件的动作死区B.消除出口两相短路时方向元件的动作死区C.消除反方向短路时保护误动作D.消除正向和反向出口三相短路保护拒动或误动参考答案：B8.商法是调整商事关系的法律规范的总称。
()A、对B、错参考答案：B9.单侧电源线路的自动重合闸必须在故障切除后，经一定时间间隔才允许发出合闸脉冲，这是因为()。
A、需与保护配合B、故障点去游离需一定时间C、防止多次重合参考答案：B10.变压器的瓦斯保护能反应()。
A.变压器油箱内的故障B.油面降低C.变压器油箱内故障和油面降低D.引出线短路参考答案：C11.气体继电器安装在变压器的()。
A.油箱内B.油枕内C.油箱与油枕的连接管道上参考答案：C12.继电保护装置的选择性和快速性不矛盾。
()A.正确B.错误参考答案：B13.从继电保护原理上讲受系统振荡影响的有()。
A.零序电流保护B.负序电流保护C.距离保护参考答案：C14.高频保护采用相—地制高频通道是因为()。
测控电路期末考试和答案
测控电路期末考试和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在测控电路中，下列哪种元件不是基本的模拟电路元件？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 变压器答案：D2. 测控电路中，为了减少噪声干扰，通常采用的措施不包括以下哪项？A. 使用屏蔽电缆B. 增加信号放大C. 使用接地技术D. 增加信号频率答案：D3. 测控电路中，下列哪种电路不是放大电路？A. 运算放大器电路B. 差分放大器电路C. 电压跟随器电路D. 整流电路答案：D4. 在测控电路中，下列哪种元件用于隔离信号？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 二极管答案：B5. 测控电路中，下列哪种元件用于信号的滤波？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 晶体管答案：B6. 在测控电路中，下列哪种元件不是基本的数字电路元件？A. 逻辑门B. 触发器C. 运算放大器D. 计数器答案：C7. 测控电路中，下列哪种电路用于信号的调制？A. 调制器B. 编码器C. 解调器D. 滤波器答案：A8. 在测控电路中，下列哪种元件用于信号的整流？A. 电阻器B. 二极管C. 三极管D. 运算放大器答案：B9. 测控电路中，下列哪种元件用于信号的转换？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 传感器答案：D10. 在测控电路中，下列哪种元件用于信号的隔离？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 光耦答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 测控电路中，下列哪些元件可以用于信号的放大？A. 电阻器B. 运算放大器C. 三极管D. 电感器答案：B, C12. 在测控电路中，下列哪些措施可以减少信号的干扰？A. 使用屏蔽电缆B. 增加信号频率C. 使用接地技术D. 增加信号幅度答案：A, C13. 测控电路中，下列哪些元件可以用于信号的滤波？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 二极管答案：B, C14. 在测控电路中，下列哪些元件可以用于信号的调制？A. 调制器B. 编码器C. 解调器D. 滤波器答案：A, C15. 测控电路中，下列哪些元件可以用于信号的隔离？A. 电阻器B. 电容器C. 电感器D. 光耦答案：B, D三、填空题（每题2分，共20分）16. 在测控电路中，_________电路用于将模拟信号转换为数字信号。
(完整版)天津大学测控电路期末试题及答案1
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.0B.u i/10kΩC.u i/20kΩD.u i/30kΩ （ C ）2．右图所示电路的输出电压为A. )1/(δδ+=iouuB. )1/(δδ+-=iouuC. )1/(δδ-=iouuD. )1/(δδ--=iouu（ 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A. 调幅信号B. 调相信号C. 调频信号D. 调宽信号（ B ）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 ）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 ）u iT6．一个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V1u,i其数字输出量的数值为A. 0001100101B. 0001100110C. 0001000110D. 0001010101 ( B )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D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A )8．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ArrayA. 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 ）9．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 )10．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 )txOtOu cu sOt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。
(完整版)测控电路课后习题答案
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 为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。
它包括：（1）模数转换与数模转换；（2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。
幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换；（3）量程的变换；（4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等；（5）对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。
1- 4 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）。
天津大学自动控制原理期末考试2014年
天津大学2014-2015学年期末考试试题（自动化学院）一（15分）、系统方框图如下图所示，试求传递函数()()C s R s ，()()C s N s ，)()(s R s E ，)()(s N s E 。
解：121L G H =-，2122L G G H =-，211221G H G G H ∆=++。
求)()(s R s C 时，112P G G =，11∆=；232P G G =，21∆=，故 1232112221122()()1G G G G P P C s R s G H G G H +∆+∆==∆++ 求)()(s N s C 时，21G P =，11∆=，故 11221122()()1P G C s N s G H G G H ∆==∆++ 求)()(s R s E 时，11=P ，1211G H ∆=+；2322P G G H =-，12=∆，故 213221122211221()()1G H G G H P P E s R s G H G G H +-∆+∆==∆++求()()E s N s 时，122P G H =-，11∆=，故 112221122()()1P G H E s N s G H G G H ∆-==∆++二（15分）、某功率回路的电流反馈控制系统如下图所示，图中功率放大环节的放大倍数30K =，功率回路的电阻0.1R =Ω，功率回路的电感3110L H -=⨯，电流传感器的测量系数0.01/V Aα=-（负号表示负反馈）。
LC1、试给出调节器和被控对象的传递函数，绘制系统的方框图，求系统的闭环传递函数。
2、为使系统闭环特征根的阻尼比0.707ξ=，无阻尼自然振荡频率100n ω=，设计调节器的电阻1R 和电容1C 的取值。
解：1、系统调节器的传递函数为1111110.00110001000R C s R C s+=+被控对象的传递函数为KR Ls+ 系统方框图如下图系统的闭环传递函数为()()()()()111111111111122111111111111000()1110001100011100010001000110001000R C s K K R C s R Ls s R R Ls K R C s K C s R LsK R C s K R C s LC K R C RC K RC s LC s K R C s s s LC LC ααααα+⎛⎫+ ⎪⎝⎭+Φ==⎛⎫++++ ⎪⎝⎭++++==++++++ 2、由100n ω=有11300.0110000100010000.001K LC C α⨯==⨯⨯，得613010C F -=⨯。
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u i 2 u i1 R3
RP
10
20
3、什么是隔离放大电路？就一种隔离方式简述其工作原理。 答：隔离放大电路是一种测量用的电路，它的输入，输出，隔离电路之间没有直 接的电路耦合，即输入、输出没有公共接地端。
输入信号经放大进入耦合器，使 LED 导通，通过光电耦合器件（晶体管）转 换为电压或电流信号，经放大输出。
i i1 i2
ui
uo2 ui
R1
R2
ui
uo
R1
R3
1
ui
2 uo2
uo 2
uo
2R1
R3
uo 2 2ui
i ui
ui
R2 R1 u i
R1 R2
R1 R2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ri
ui
i
R1 R2 R2 R1
当 R1 R2 时，输入回路阻抗无穷大，达到了提高放大器输入阻抗的目的。 2、如图 2 所示电路， N1、N2、 N3 工作在理想状态， R1=R2=200KΩ， RP=20KΩ， R3=R4=10KΩ， R5=R6=20KΩ，试求该电路的差模增益。
A
1
R
&
A
D G4
D G1
C DG2
&
Uo1
1
D G3
B 图4
&
Uo2 D G5
答：该电路根据 A ，B 相位相对导前、滞后的关系实现辨向。 A 导前 B 90 时， U o1 有输出， Uo2 输出为 0 B 导前 A 90 时， U o1 输出为 0，Uo2 有输出
3
由此可实现辨向
A B A' B' A' B' U o1 U o2
2
体管轮流交替导通，截止，并且电流可以反向，所以电枢电流始终连续，不会发 生断续现象。 7、什么是 SPWM 控制？采用 SPWM 控制有什么好处？ 答：在调制控制中，载波信号采用等腰三角波，基准信号采用正弦波，这样的调 制控制称为正弦脉宽调制控制，简称 SPWM 控制。
采用 SPWM 控制时，调压，调频都在逆变器中进行，控制及时，动态性能好， 且电动机效率和脉动转矩都比等宽 SPWM 控制时高。 8、图 3 所示电路为无限增益多路反馈型滤波电路还是压控电压源型滤波电路？若 根据此电路结构构成一低通滤波电路， Y 1— Y 5 应分别选用何种 RC 元件？
Y3
Y4
Y1
ui( t)
Y5
Y2 R
∞ -
+
+N
答：此电路为无限增益多路反馈滤波电 路，若要构成低通滤波电路， Y1， Y2， Y3 应为电阻， Y4， Y5 应为电容。
u o( t)
图3
二、分析题（共 52 分） 1、图 4 为一单稳辨向电路，输入信号 A、B 为相位差 90 的方波信号，分析其辨向 原理，并就 A 导前 B 90 及 B 导前 A 90 的情况，画出 A 、Uo1、Uo2 的波形。（8 分）
位 A ，送入鉴相器。当无指令脉冲时，保持电压 UA 不变，此路为调相分频通道。
当指令脉冲发出一个正或负的脉冲时， 有个 n 正向脉冲发出时， UA 相位前移
UA 的相位 A 前移或后移一个
2 ，当 N
n
2 n ，作为指令相位送入鉴相器。
N
同时感应同步器定尺励磁电压经位移量测量， 转换为 U F 的实际相位也送入鉴相器。
4
解： Uo 输出波形
Uo
0
t
Uc 与 Us 经异或门输出 Uo，当 Uo 为高电平时，打开与门 D G，使时钟脉冲进入
计数器，当 Uo 为低电平时， D G 门关断，同时锁存指令，将计数器中所计脉冲数存
入锁存器，并将计数器清零，以便进行下一次计数。由锁存器内锁存的脉冲数可
计算 Uc 与 Us 的相位差 。
异或门鉴相时，线性较好，鉴相范围 0 ~ ，但要求与的占空比均为 1：1，且
无法鉴别 Uc 与 Us 之间的导前、滞后的关系。
3、试画出数控机床位置伺服系统框图，简述其工作原理。 （10 分）
时钟脉冲 f0 经分频器 1，N 分频后形成 Uc 与 Us 信号，输入感应同步器，作为
滑尺励磁电压，此通道为基准分频通道。 f0 经另一分频器 2，N 分频后形成基准相
∞
+
uo1 R3
ui1
+
- N1
R1
IR
RP
∞ -
R2
+
+ N2
uo2 R4
ui2
图2
R5
∞
-
+
+ N3
uo
R6
解：
uo2 ui2
ui 2 ui1
u i1 u o1
IR
R2
RP
R1
u o1 u i1 R1 (u i 2 u i1 ) RP
u o2
R1 (ui 2 ui1 ) u i 2
RP
1
uo 2
4、相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别？ 答：相敏检波电路可以鉴别调幅信号与载波信号之间的相位关系，还可选频；而 包络检波只是将调幅信号的包络线解调出来，但不具有鉴相选频特性。相敏检波 电路除了输入调幅信号外，还需输入一个参考信号，一般选用载波信号来做参考 信号；而包络检波则不是将调幅信号输入，进行解调。 5、 180 导通型逆变器正常工作的必要条件是什么？ 答：180 导通型逆变器正常工作的必要条件是可靠换流。 即每一相上、 下桥臂主晶 闸管交替导通时，须经过短暂的全关断状态，以保证可靠换流。 6、 PWM 控制电路在双极式工作时会不会发生电流断续现象？为什么？ 答：PWM 控制电路在双极式工作时不会发生电流断续现象。因为双极式电路中的 四个大功率晶体管分为两组，同一组中的两个晶体管同时导通，关断，每一组晶
R6
R4 R6
u o uo1 R3 uo1 R3 R5
R6u o2 R4 R6
R3u o R3
R5u o1 R5
R3 R4 R5 R6
u o R5 (u o2 uo1 ) R5 (1 R1 R2 )(u i 2 u i1 )
R3
R3
RP
kd
uo
R5 (1 R1 R2 ) 20 (1 200 2) 42
天大期末试题二答案
一、简答题（每小题 6 分，共 48 分）
1、什么是自举电路？说明图
R3
i ui
i2 R2
R1 i1
2R1
∞ -
+
+ N1
R3
∞ -
+ uo2 N2 +
图1
1 所示电路是如何提高放大器的输入阻抗的？ 答：自举电路是利用反馈使电阻两端等电位， 减少向输出回路索取电流，而使输入阻抗增
uo 大的一种电路。
2、图 5a 所示电路中，Uc 与 Us 分别为参考信号与调相信号整形后形成的方波信号， 其波形如图 5b 所示，请画出 Uo 的波形，并分析图 5a 所示电路的鉴相原理及输出 特性。（8 分）
时钟脉冲 CP
DG
DG
&
UC
=1
US
Uo
计
锁
数N
存
器
器
清
锁
零
存
延时
指
令
图 5a UC
O t
US
O
图 5b
t