上海机电学院 试卷习题 2008—2009学年第一学期自动检测技术课程期未考试试卷（B卷）

上海电机学院2008-2009学年第一学期 《自动检测技术》课程期末考试试卷B卷2008.12.24 开课学院：电气学院，专业：电气工程及其自动化考试形式：开卷，所需时间100分钟 考生姓名 学号 班级BG062任课教师 梁森 题序 四 总分 得分 评卷人 一、单项选择题(14%)（得分： 1)人的手不能用传感器来检测。 A.电涡流 B.电容 C.光电 D.超声波 2)不能用于测量直流电流的是。 A.磁电式直流电流表B.霍尔电流传感器 C.电流互感器。D.直流万用表 3)电动自行车中的直流电动机的电枢线圈采用传感器控制激励电流的换向。 A.热敏B.霍尔C.电感D.压电 4)为了节能，夏天的空调制冷温度不应低于20℃，根据第九章第一节的介绍，相当于下。 A.68B.20C.0D.32 5)K型热电偶的测温电路如图9-8所示，若冷端温度10=0℃，则此时测量端的温度约为℃。 该K型热电偶的测温上限值为一℃。 A.32B.0C.780D.1370E.1768F.1820 6)在廉价的照相机中，控制闪光灯的测光元件可以使用一；防盗用的报警器（测量人体发出的红 外线)可以使用一。 A.紫外光电管B.光敏电阻C.小面积光电池D.达林顿光敏三极管 E.红外热释电元件F.光敏晶闸管G.CCDH.大面积光电池 7)有一只十二码道绝对式角编码器，能分辨的最小角位移约为。 A./12B.1/4096C.1/122D.0.1°E.0.35°F.12 8)断电后重新上电，不会丢失测量数据的传感器是。 A.增量式角编码器B.绝对式角编码器C.光栅D.磁栅E.容栅 9)测得某劣质手机的耳机输出电压中，对方讲话信号为20mV,杂音电压为200mV,此时的信噪比为 A.200dB B.10dB C.-10dB D.-20dB 10)当车间外面工地的弧焊机一开始焊接，机床的数显表读数就跳动不止，这时应一。 A.不允许焊接B.在数显表的电源进线侧串连电源滤波器 C.关紧窗户D.仪表下面垫橡胶 11)信号的低通滤波器电路如图12-22所示，对信号的响应特性如图12-23所示。电路中的电容器C的 容量越大，图12-22d中的就越，对信号的反应就越。 A.低B.高C.快D.慢E.不变 二.分析题(58%)（需要计算的填空均须列式，否则不得分） (得分： ) 1.第八章第二节所述的UGN3020的B/T特性及电路如下图所示（可参考图8-4），请分析填空。(12%) 1)结合图a、b,在左图a的特性曲线中可以看出，当磁铁从远到近逐渐靠近UGN3020时，其感受的磁 感应强度逐渐（增大/减小），至特斯拉时，UGN3020输出翻转，此时第3脚的输出Uo为 电平，输出电压为(0.3/0.7/1.7)V。当磁场达到0.1T(磁铁快要碰上3020)时，才再次逐渐远离 1

1 上海电机学院 2008–2009 学年第一学期 《自动检测技术》课程期末考试试卷 B 卷 2008.12.24 开课学院：电气学院 ，专业：电气工程及其自动化 考试形式：开卷,所需时间_100__分钟 考生姓名____________学号____________班级___BG062___任课教师_____梁森____  题序 一 二 三 四 总 分 得分 评卷人 一、单项选择题( 14 % )（得分：__________） 1）人的手不能用______传感器来检测。 A．电涡流 B．电容 C．光电 D．超声波 2）不能用于测量直流电流的是______。 A．磁电式直流电流表 B．霍尔电流传感器 C．电流互感器 D．直流万用表 3）电动自行车中的直流电动机的电枢线圈采用______传感器控制激励电流的换向。 A．热敏 B．霍尔 C．电感 D．压电 4）为了节能，夏天的空调制冷温度不应低于 20℃，根据第九章第一节的介绍，相当于______℉。 A．68  B．20  C．0  D．32  5）K 型热电偶的测温电路如图 9­8 所示，若冷端温度 t0=0℃，则此时测量端的温度约为____℃。 该 K 型热电偶的测温上限值为____℃。 A．32  B．0  C．780  D． 1370 E．1768  F．1820  6）在廉价的照相机中，控制闪光灯的测光元件可以使用______；防盗用的报警器（测量人体发出的红 外线）可以使用______。 A．紫外光电管 B．光敏电阻 C．小面积光电池 D．达林顿光敏三极管 E．红外热释电元件 F．光敏晶闸管 G．CCD H．大面积光电池 7）有一只十二码道绝对式角编码器，能分辨的最小角位移约为______。 Ａ．1/12  Ｂ．1/4096  Ｃ．1/12 2 Ｄ．0.1° Ｅ．0.35° F． 12° 8）断电后重新上电，不会丢失测量数据的传感器是______。 Ａ．增量式角编码器 Ｂ．绝对式角编码器 Ｃ．光栅 Ｄ．磁栅 Ｅ．容栅 9）测得某劣质手机的耳机输出电压中，对方讲话信号为 20mV，杂音电压为 200mV，此时的信噪比为 ______。 A．200dB B．10dB C．­10dB D．－20dB 10）当车间外面工地的弧焊机一开始焊接，机床的数显表读数就跳动不止，这时应______。 A．不允许焊接 B．在数显表的电源进线侧串连电源滤波器 C．关紧窗户 D．仪表下面垫橡胶 11）信号的低通滤波器电路如图 12­22 所示，对信号的响应特性如图 12­23 所示。电路中的电容器 C 的 容量越大，图 12­22d 中的 fH 就越______，对信号的反应就越______。 A．低 B．高 C．快 D．慢 Ｅ．不变 二．分析题(58%)（需要计算的填空均须列式，否则不得分） （得分：__________） 1．第八章第二节所述的 UGN3020 的 B/T 特性及电路如下图所示（可参考图 8­4） ，请分析填空。 （12%） 1）结合图 a、b，在左图 a 的特性曲线中可以看出，当磁铁从远到近逐渐靠近 UGN3020 时，其感受的磁 感应强度逐渐______ （增大/减小）， 至______特斯拉时，UGN3020 输出翻转， 此时第 3 脚的输出 UO 为______  电平，输出电压为______（0.3/0.7/1.7）V。当磁场达到 0.1T（磁铁快要碰上 3020）时,才再次逐渐远离

UGN3020,至 特斯拉时，UGN30**又再次翻转，测得此时第3脚为电平。回差为 特斯 拉，相当于 高斯。回差越大，抗干扰能力也越强。 4o↓ (Vcc) 回 0.020.40.06 o2(GND) a)B/T 2)请根据图b的电路图，将右下图实物照 片中的有关元件引脚连接起来。(3%) 000120 2,交流电源滤波器内部电路如右图所示（可 参考图12-24)，请分析填空。(13%)1)左端 24V 的“L”表示线，“N”表示 线 2)R、R2为 电阻， Lx1 100uH 在电路中起：用于吸收 L心 ￥￥ (高频干扰220V电 必 400V 令 压过电压)。 Y线 0.1uF/500V 10μF/500V 400y Cy2 Cva 0.1μF/500V 控 .5mH Cx2 T0.1μF/500V 乡 3)感抗与频率f成 N中 Ly2 比，容抗与频率∫成 00H LX4 比。本滤波器属于 大地丁G (1/3/5)级LC通滤 波电路。 4)滤波器的金属外壳必须接 否则会引起 事故，这样还能起（静电屏蔽/低频磁屏蔽） 作用。如果滤波器的外壳用薄铁板制作，同时还能起 (高频/低频)磁屏蔽作用。 5)购买滤波器时，要注意是否符合国家 (MCE/EMC/CEM)标准。 3.在距计算机控制中心很远的生产现场有一台数字式转速表，它经1000m长的传输线将脉冲信号经接口 板传送给计算机，如下图（图12-29)所示，请分析填空。(14%) 七线电 扰 汽车发机电炽机 D(+5V) 旋转体 c(+24V) IC V12W C 去计算机 Bak 1N4004 GNT2 GNDI GND 1)图中的被测旋转体为铁质材料，转速传感器可采用是 (压电/电涡流/热敏)传感器，属于 (接触/俳 接触)测量。在传感器地GND,与计算机地GND2之间存在 较严重的大地电位差干扰，所以（能不能）将传感器 地(GND)与计算机地GND2连接起来. 2)现在传感器与计算机之间插入一只1C1,它的名称为 IC1在电路中的作用是：既能信号，又能 x:50ms/div C) (放大/隔离/传导)干扰。 2

2  UGN3020，至______特斯拉时，UGN30**又再次翻转，测得此时第 3 脚为______电平。回差为______特斯 拉，相当于______高斯。回差越大，抗______干扰能力也越强。 2）请根据图 b 的电路图，将右下图实物照 片中的有关元件引脚连接起来。(3%) 2． 交流电源滤波器内部电路如右图所示 （可 参考图 12­24） ，请分析填空。 （13%）1）左端 的“L”表示______线， “N”表示______线。 2）R1、R2为______电阻， 在 电 路 中 起 ： 用 于 吸 收 ______（高频干扰/220V 电 压/过电压）。 3） 感抗与频率 f 成______  比，容抗与频率 f 成______  比。本滤波器属于______  （1/3/5）级 LC______通滤 波电路。 4）滤波器的金属外壳必须接______，否则会引起______事故，这样还能起______(静电屏蔽/低频磁屏蔽) 作用。如果滤波器的外壳用薄铁板制作，同时还能起______（高频/低频）磁屏蔽作用。 5）购买滤波器时，要注意是否符合国家______（MCE/EMC/CEM）标准。 3．在距计算机控制中心很远的生产现场有一台数字式转速表，它经 1000m 长的传输线将脉冲信号经接口 板 传 送 给 计 算 机 ， 如 下 图 （ 图 12­29  ） 所 示 ， 请 分 析 填 空 。（ 14%  ） 1） 图中的被测旋转体为铁质材料，转速传感器可采用是 ______（压电/电涡流/热敏）传感器，属于______（接触/非 接触）测量。在传感器地 GND1与计算机地 GND2之间存在 较严重的大地电位差干扰，所以______（能/不能）将传感器 地（GND1）与计算机地 GND2连接起来。 2）现在传感器与计算机之间插入一只 IC1，它的名称为 ______。IC1在电路中的作用是： 既能______信号， 又能______  （放大/隔离/传导）干扰

3)当旋转体的缺口对准转速传感器时，转速传感器的输出级(OC门)为高阻态时，就没有电流流入传 感器的红色(Rd)接线端，于是24V电压经R1流入IC1中的，使其发射红外光，所以IC,中的光 敏三极管V处于一（饱和/截止）状态。设c为低电平，反相之后的输出。为电平，所以 VL2。 当旋转体的齿对准转速传感器时，转速传感器的输出级为低电平，IC,中的V导通，Uc为高电平。 4)测得U。的波形如图c所示，则信号的周期为 S,频率为Hz,旋转体的转速为 r/min。 4.某光电开关电略如图所示（可参考图10-44和图10-19，图10-20），VD1输出特性如图c所示（可 参考图10-11)，史密特型反相器CD40106的输出特性如图b所示，请分析填空。(19%) 5V) 4.9 Ui=Voo-loRI +VDD=5V 1k2 74HC 0.1 不VD a) b) 1)当无光照时，VD1一（导通/减止），1为一，为 (0/5/2.5)V。反相后，U。为低电平，从图b可以看出， 约为 V,所以为一，继电器K _(得电吸合失电 释放)。 2)当强光照时，设E=3000lx,从图c可得1为 mA。 此时VD导通，为电平，U。为高电平，从图b可以 看出，约为V。 0.3 设V1的Ue=0.7V，则=(Uo一U) 1000 2000 3000 /R2= =mA。 E/lx 3)设V1的促够大，则可判定V1处于一（饱和/截止） 状态，则K处于状态。 4)设V1的饱和压降为0.3V,继电器K的线圈直流电阻为1002，则IkA=(V'oo一0.3) /Rx=. mA. 5)图中的R2起作用，三极管V1起 (电流/电压功率)放大作用，VD2起作用， 保护(VK)在继电器突然失电时，不致被继电器线圈产生的反向感应电动势所击穿。 三、浏览第十三章，第二节中P306~P312的内容，按上半学期练习过的论文写作方法，写一段有关USB 总线的论文的摘要和上网搜索用的关键词。以下标题和摘要居中（摘要未填满不得分，不能出现标题、 序号)：(5%) (得分： )标题： 摘要 关键词： (共6个) 3

3  3）当旋转体的缺口对准转速传感器时，转速传感器的输出级（OC 门）为高阻态时，就没有电流流入传 感器的红色（Red）接线端，于是 24V 电压经 R1流入 IC1中的_______，使其发射红外光，所以 IC1中的光 敏三极管 V 处于______（饱和/截止）状态。设 UC 为低电平，反相之后的输出 Uo 为______电平，所以 VL2______。 当旋转体的齿对准转速传感器时，转速传感器的输出级为低电平，IC1中的 V 导通，UC为高电平。 4） 测得 Uo的波形如图 c 所示， 则信号的周期为______s， 频率为______Hz， 旋转体的转速为___________= ______r/min。 4．某光电开关电路如图所示（可参考图 10­44 和图 10­19，图 10­20） ，VD1输出特性如图 c 所示（可 参考图 10­11） ，史密特型反相器 CD40106 的输出特性如图 b 所示，请分析填空。 （19%） 1）当无光照时，VD1____(导通/截止)，IΦ为______，Ui  为 ______（0/5/2.5）V。反相后，Uo 为低电平，从图 b 可以看出， 约为______V，所以 Ib 为______，继电器 K______(得电吸合/失电 释放)。 2）当强光照时，设 E=3000lx，从图 c 可得 IΦ为______mA。 此时 VD1导通，Ui 为______电平，Uo 为高电平，从图 b 可以 看出，约为______V。 设 V1 的 Ube=0.7V ， 则 Ib= （ Uo — Ube  ） /R2=____________________=_______mA。 3）设 V1的b足够大，则可判定 V1处于______（饱和/截止） 状态，则 K 处于______状态。 4）设 V1 的饱和压降为 0.3V，继电器 K 的线圈直流电阻为 100Ω，则 IKA=（VDD —0.3） /RK=____________=______mA。 5）图中的 R2 起______作用，三极管 V1 起______（电流/电压/功率）放大作用，VD2 起______作用， 保护______（V1/K）在继电器突然失电时，不致被继电器线圈产生的反向感应电动势所击穿。 三、浏览第十三章，第二节中 P306~P312 的内容，按上半学期练习过的论文写作方法，写一段有关 USB 总线的论文的摘要和上网搜索用的关键词。以下标题和摘要居中（摘要未填满不得分，不能出现标题、 序号）：（5％） （得分：__________）标题： __________________________  摘 要 __________________________________________________________________  _____________________________________________________________________  _____________________________________________________________________  关键词： ， ， ， ， ， （共 6 个） c）

四.简述题(23%)请先分析填空，然后根据要求写一份报告。 (得分： (1)某学院为节约用电，拟在教室里安装传感器。当教室里时，日光灯就 当无人的时 候，经过分钟，灯暗。测量人体活动的传感器是第十章学习过的热 传感器。 在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，靠窗户的几盏日光灯也不应亮，所以还应该配置一只 电阻传感器，用于判断教室的亮度。 红外线是波长大于 m的不可见光。人体发出的红外线波长约为 m。当有人体红外 线照射到该传感器的表面时，它的温度发生变化时，其表面就会产生（电容电荷/电流），这种现象称为热 释电效应。 由于系统要控制的功率较大，所以必须利用大电流的双向 一（三极管/晶闸管/比较器），按单片 机输出的开关信号，驱动多盏日光灯。 (2)请在报告中画出该“人体红外线控制日光灯系统”的安装立体图。 (3)在报告中画出该“人体红外线控制日光灯系统”的系统原理框图包括单片机、所用的两只传感 器、强电控制电路等)。 (4)你认为参考该“人体红外线控制日光灯系统”的原理，还可以用于哪些场合？答： 等。 1.根据以上要求和分析，给学院后勤部门领导写一份项目开发报告，报告包括3大段落： a.“必要性”：b.“可行性”：c.如何实现这个设想的具体方案。具体要求如下： ①在以下空白正文处简要说明：，你的动机和设想：系统的检测原理和工作过程（若仅将以上题目重抄一 遍不得分)：按前面的要求，在文中，共画出上述2张图，说明你的设想。报告必须符合应用文格式！(4%， 文句通顺、简练，无错别字，必须有题目、阅读报告人、拟报告人姓名、日期、礼貌用语等)。 ①写出你的动机“必要性”和 “可行性”（主要谈传感器）： 如何实现这个设想： ②在以下空白处 画出该测控系统的立体图， 包括教室顶部的传感器、日光灯、 课桌、学生等， 应使阅读报告人能看得懂你 的设想，特别应标出传感器 在图上的安装位置。 ③在以下空白处系统 原理框图 ④报告结尾 (应符合应用文格式)： 2.报告之后附一份对应的“*一*####”型产品的“销售宣传广告”（约100字以上，型号自 定，宣传该节能产品的特点并附厂商、网址、销售方式、保修方法、联系人的多种联系方法、E-ail等， 要写成一篇短文)。 062B,P4 4

4  四．简述题（23% ）请先分析填空，然后根据要求写一份报告。 （得分：__________） （1）某学院为节约用电，拟在教室里安装传感器。当教室里______时，日光灯就______，当无人的时 候，经过______分钟，灯暗。测量人体活动的传感器是第十章学习过的热________传感器。 在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，靠窗户的几盏日光灯也不应亮，所以还应该配置一只 ________电阻传感器，用于判断教室的亮度。 红外线是波长大于________μm 的不可见光。人体发出的红外线波长约为________μm。当有人体红外 线照射到该传感器的表面时，它的温度发生变化时，其表面就会产生（电容/电荷/电流） ，这种现象称为热 释电效应。 由于系统要控制的功率较大，所以必须利用大电流的双向________（三极管/晶闸管/比较器） ，按单片 机输出的开关信号，驱动多盏日光灯。 （2）请在报告中画出该“人体红外线控制日光灯系统”的安装立体图。 （3）在报告中画出该“人体红外线控制日光灯系统”的系统原理框图(包括单片机、所用的两只传感 器、强电控制电路等） 。 （4）你认为参考该“人体红外线控制日光灯系统”的原理，还可以用于哪些场合？答：_______  等。 1．根据以上要求和分析，给学院后勤部门领导写一份项目开发报告，报告包括 3 大段落： a． “必要性” ；b． “可行性” ；c．如何实现这个设想的具体方案。具体要求如下： ①在以下空白正文处简要说明：.你的动机和设想；系统的检测原理和工作过程（若仅将以上题目重抄一 遍不得分） ； 按前面的要求， 在文中， 共画出上述 2 张图，说明你的设想。 报告必须符合应用文格式！！（4%， 文句通顺、简练，无错别字，必须有题目、阅读报告人、拟报告人姓名、日期、礼貌用语等） 。 ________________________  ____________： ①写出你的动机“必要性”和 “可行性” （主要谈传感器） ； 如何实现这个设想； ②在以下空白处 画出该测控系统的立体图， 包括教室顶部的传感器、日光灯、 课桌、学生等， 应使阅读报告人能看得懂你 的设想，特别应标出传感器 在图上的安装位置。 ③在以下空白处系统 原理框图 ④报告结尾 （应符合应用文格式） ： 2．报告之后附一份对应的“ **—**  ########”型产品的“销售宣传广告” （约 100  字以上，型号自 定，宣传该节能产品的特点并附厂商、网址、销售方式、保修方法、联系人的多种联系方法、E­mail 等， 要写成一篇短文） 。 062B，P4